第 5 號元素:硼B · Boron

硼ㄆㄥˊ(二聲)Boron

注音 ㄆㄥˊ(二聲)·音同「朋」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:類金屬

硼(Boron):結晶硼
結晶硼照片:Jurii · CC BY 3.0 · Wikimedia Commons
原子序
5
元素符號
B
標準原子量
10.81± 0.02
週期
2
族
13
區塊
p 區

電子排布

[He]2s22p1

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=23

簡介

類金屬元素,單質硬度高。硼砂與硼酸用途廣泛,硼也用於耐熱玻璃、半導體摻雜及中子吸收材料。

性質介於金屬與非金屬之間,許多是半導體材料。

元素科學故事 · 硼(B)

煙火裡的綠色

已對照來源· 版本 2026-10-18

綠色火光用於煙火信號彈、化合物使用數千年、1808 年 Gay-Lussac 與 Thénard 及 Davy 各自以硼酸與鉀取得(Jefferson Lab、LANL)、buraq 字源(CIAAW)、五水硼砂用於隔熱玻璃纖維與過硼酸鈉漂白劑、硼矽酸鹽玻璃、氮化硼硬如鑽石且絕緣導熱、硼-10 占 19.78% 並用於控制棒屏蔽與中子偵測、能隙 1.50–1.56 eV 高於矽與鍺(LANL),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。

煙火與信號彈中獨特的綠色火光,有時來自硼。

同一年的兩組人馬

硼的化合物已被使用了數千年,但元素硼直到 1808 年才被分離出來:法國化學家 Gay-Lussac 與 Thénard,以及英國化學家 Humphry Davy,各自讓硼酸與鉀反應而取得了硼。它的名稱源自阿拉伯文 buraq,意思是「白色」。

從玻璃纖維到耐熱玻璃

五水硼砂大量用於製造隔熱玻璃纖維與過硼酸鈉漂白劑,硼化合物也被用來製造硼矽酸鹽玻璃。氮化硼能做成和鑽石一樣硬的材料,它不導電,導熱性卻像金屬。

吸收中子

天然硼中約有 19.8% 是硼-10,它善於吸收中子,因此被用在核反應爐的控制棒、輻射屏蔽與中子偵測器中。

延伸思考Los Alamos 的資料指出,硼的能隙比矽和鍺都大。能隙越大,材料導電的難易程度會怎麼變化?

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參考來源

  1. PubChem Element: Boron(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18