Verwendet

Bor und Borane haben vielfältige Funktionen in der Elektronik-, Metallverarbeitungs-, Chemie-, Zellstoff- und Papier-, Keramik-, Textil- und Bauindustrie. In der Elektronikindustrie, Bor, Bortribromid und Bortrichlorid werden als Halbleiter verwendet. Bor ist ein Zündmittel in Radioröhren und ein Entgasungsmittel in der Metallurgie. Es wird auch in pyrotechnischen Leuchtraketen verwendet. Diboran, Pentaboran und Decaboran werden in hochenergetischen Brennstoffen verwendet. Bortrichlorid, Diboran und Decaboran sind Raketentreibstoffe und Triethylbor und Bor dienen als Zünder für Strahl- und Raketentriebwerke. ¹⁰Bor wird in der Nuklearindustrie als Bestandteil von Neutronenabschirmmaterial in Reaktoren verwendet.

In der metallverarbeitenden Industrie werden viele der Borane zum Schweißen und Löten verwendet. Andere Verbindungen werden als Flammschutzmittel und als Bleichmittel in der Textil-, Papier- und Zellstoff- sowie Farben- und Lackindustrie eingesetzt. Boroxid ist ein feuerfester Zusatz in Farben und Lacken, während Natriumtetraborat, Borax und Trimethylborat sind Flammschutzmittel für Textilwaren. Sowohl Borax als auch Natriumtetraborat werden zum Feuerfestmachen und künstlichen Altern von Holz verwendet. In der Bauindustrie sind sie Bestandteile von Glasfaserisolierungen. Natriumtetraborat dient auch als Algizid in Brauchwasser und als Mittel in der Gerbereiindustrie zur Häutung und Konservierung. Borax ist ein keimtötendes Mittel in Reinigungsprodukten, ein Korrosionshemmer in Frostschutzmitteln und ein pulverförmiges Insektizid zur Behandlung von Rissen und Spalten in Bereichen, in denen mit Lebensmitteln umgegangen wird. Decaboran ist ein Rayon-Mattierungsmittel und ein Mottenschutzmittel in der Textilindustrie, und Natriumborhydrid ist ein Bleichmittel für Zellstoff.

In der Keramikindustrie finden sich Boroxid und Borax in Glasuren, und Natriumtetraborat ist Bestandteil von Porzellanemails und -glasuren. Natriumperborat wird zum Bleichen von Textilwaren und zum Galvanisieren eingesetzt. Es wird in Seifen, Deodorants, Waschmitteln, Mundwässern und Küpenfarben verwendet. Bortrifluorid wird in Lebensmittelverpackungen, in der Elektronik und in Brutreaktoren der Nuklearindustrie verwendet.

Gesundheitsgefahren

Bor ist eine natürlich vorkommende Substanz, die häufig in Lebensmitteln und Trinkwasser vorkommt. In Spurenmengen ist es für das Wachstum von Pflanzen und bestimmten Algenarten unerlässlich. Obwohl es auch in menschlichem Gewebe vorkommt, ist seine Rolle unbekannt. Bor gilt im Allgemeinen als unbedenklich (GRAS) für die Verwendung als indirekter Lebensmittelzusatzstoff (z. B. in Verpackungen), aber borhaltige Verbindungen können hochgiftig sein. Bor ist in einer Reihe von industriell nützlichen Verbindungen vorhanden, einschließlich Boraten, Boranen und Borhalogeniden.

Eine Bortoxizität beim Menschen wird am häufigsten nach chronischer Anwendung von borsäurehaltigen Arzneimitteln und bei versehentlicher Einnahme, insbesondere bei kleinen Kindern, beobachtet. Berufsbedingte Toxizität resultiert normalerweise aus der Exposition der Atemwege oder offenen Hautwunden gegenüber Stäuben, Gasen oder Dämpfen von Borverbindungen.

Akute Reizungen der Augen, der Haut und der Atemwege können nach Kontakt mit fast jedem dieser Stoffe in üblichen Konzentrationen auftreten. Die Resorption kann das Blut, die Atemwege, den Verdauungstrakt, die Nieren, die Leber und das Zentralnervensystem beeinträchtigen; in schweren Fällen kann es zum Tod führen.

Borsäure ist das häufigste der Borate, die Verbindungen von Bor, Sauerstoff und anderen Elementen sind. Akute Exposition gegenüber Borsäure in flüssiger oder fester Form kann zu Reizungen führen, deren Schweregrad durch die Konzentration und Dauer der Exposition bestimmt wird. Das Einatmen von Boratstäuben oder -nebeln kann Haut, Augen und Atemwege direkt reizen.

Zu den Symptomen dieser Reizung gehören Augenbeschwerden, Mundtrockenheit, Halsschmerzen und produktiver Husten. Arbeiter berichten in der Regel von diesen Symptomen nach akuter Borsäureexposition
10 mg/m³; jedoch können auch chronische Belastungen von weniger als der Hälfte irritative Symptome hervorrufen.

Arbeiter ausgesetzt Borax (Natriumborat)-Staub haben über chronischen produktiven Husten berichtet, und bei Personen, die eine lange Exposition erfahren haben, wurden obstruktive Anomalien festgestellt, obwohl unklar ist, ob diese mit der Exposition zusammenhängen.

Borate werden leicht durch offene Hautwunden und aus den Atemwegen und dem Verdauungstrakt aufgenommen. Nach Resorption üben Borate überwiegend Wirkungen auf die Haut, das Zentralnervensystem und den Verdauungstrakt aus. Die Symptome entwickeln sich im Allgemeinen schnell, es kann jedoch Stunden dauern, bis sie sich nach Hautexposition entwickeln. Nach Resorption können Haut oder Schleimhäute abnorme Rötungen (Erytheme) entwickeln oder Oberflächengewebe kann sich ablösen. Chronischer Kontakt kann Ekzeme, fleckigen Haarausfall und Schwellungen um die Augen verursachen. Es kann Tage dauern, bis sich diese dermatologischen Wirkungen nach der Exposition entwickeln. Die Person kann Bauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall erfahren. Erbrechen und Durchfall können blaugrün sein und Blut enthalten. Kopfschmerzen, Aufregung oder Depression, Krampfanfälle, Lethargie und Koma können auftreten.

Bei akuten Vergiftungen kommt es zu Blutarmut, Azidose und Dehydrierung, begleitet von schnellem, schwachem Puls und niedrigem Blutdruck. Auf diese Wirkungen können Herzrhythmusstörungen, Schock, Nierenversagen und in seltenen Fällen Leberschäden folgen. Die Opfer wirken blass, verschwitzt und akut krank. Die meisten dieser schwerwiegenden Befunde traten kurz vor dem Tod durch akute Borat-Toxizität auf. Wenn die Opfer jedoch rechtzeitig diagnostiziert und behandelt werden, sind die Auswirkungen normalerweise reversibel.

Die reproduktiven Wirkungen von Boraten sind noch unklar. Die Exposition gegenüber Borsäure hemmte die Spermienmotilität bei Ratten und führte bei höheren Konzentrationen zu Hodenatrophie. Tier- und Gewebestudien zur Genotoxizität waren negativ, aber Unfruchtbarkeit wurde sowohl bei Männern als auch bei Frauen nach chronischer Borsäurezufuhr nachgewiesen. Die Nachkommen haben eine verzögerte und abnormale Entwicklung gezeigt, einschließlich einer abnormalen Rippenentwicklung. Beim Menschen gibt es nur Hinweise auf eine verminderte Fertilität bei den wenigen Arbeitern, die in unkontrollierten Studien untersucht wurden.

Bortrihalogenide – Bortrifluorid, Borchlorid und Borbromid—kann mit Wasser heftig reagieren und dabei Halogenwasserstoffe wie Salz- und Flusssäure freisetzen. Bortrifluorid ist ein starker Reizstoff für Lunge, Augen und Haut. Tiere, die nach tödlichen Expositionen untersucht wurden, zeigten Nierenversagen und Schädigung der Nierentubuli, Lungenreizung und Lungenentzündung. Untersuchungen einer kleinen Anzahl von exponierten Arbeitern zeigten eine gewisse Abnahme der Lungenfunktion, aber es war unklar, ob diese mit der Exposition zusammenhängt.

Borane (Borhydride) – Diboran, Pentaboran und Decaboran –sind extrem reaktive Verbindungen, die bei Kontakt mit Sauerstoff oder Oxidationsmitteln explodieren können. Als Gruppe sind sie schwere Reizstoffe, die schnell chemische Lungenentzündung, Lungenödem und andere Atemwegsverletzungen verursachen können. Darüber hinaus wurde berichtet, dass Borane Krampfanfälle und neurologische Schäden mit lang anhaltenden neurologischen Defiziten und psychischen Symptomen verursachen. Diese Verbindungen müssen mit äußerster Vorsicht gehandhabt werden.

Es gibt keine Hinweise darauf, dass Bor oder die Borate in chronischen Tierversuchen oder in Studien an exponierten Menschen Krebs verursachen.

Borane Tabellen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

Zurück