مکانیزم واکنش، اثرات زیست محیطی و اثرات بهداشتی وجود عنصر بور در آب

• مختصری در مورد عنصر بورBoron)  ):

بور (Boron) با نماد شیمیایی B نام یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 5 است این عنصر از شبه فلزها است و دارای فراوانی کمی در پوسته زمین می باشد و بعنوان یک عنصر بسیار ناچیز در زندگی انسان ها و حیوانات نقش دارد. در پوسته زمین عنصر بور نسبتا کمیاب است و تنها 001/0%  از آن را تشکیل می دهد.

از کاربردهای بور می توان به کاربرد آن در صنعت شیشه و سرامیک ، مواد شوینده ، فضاپیماها ، رآکتورهای هسته ای ، مصارف پزشکی و دارویی اشاره کرد. اسید بوریک و بورات از ترکیبات حاوی بور هستند و از اسید بوریک در ساخت حشره کش ها و از بورات در تهیه بسیاری از مواد پاک کننده و شوینده لوازم خانگی استفاده می شود.

آب دریا شامل حدودا (ppm (5-4 ، آب رودخانه ها به طورکلی شامل  10PPm، جلبک های دریایی (ppm (15-8 ، و در صدف های دریایی (ppm (5-4 توده خشک از عنصر بور پیدا شده است. فرم کلی عنصر بور در محلول های آبی بصورت (3aq B(OH  ،   B(OH) 4aq یافت می شود.

 

• بور و واکنش آن در آب :

در شرایط عادی بور با آب واکنش نمی دهد اما با این حال ترکیبات بور ممکن است در آب واکنش دهند. بعنوان مثال تری فلوئورید بور با آب واکنش می دهد و منجر به تولید دی اتیل اتر BF3 (تری فلورید بور) و برخی گازهای قابل اشتعال می شود. همچنین برخی از ترکیبات بور در آب هیدرولیز می شوند مانند یدید بور.

• حلالیت بور و ترکیبات بور در آب

به طور کلی نمک های بور قابلیت انحلال بالایی در آب دارند. اسید بوریک با حلالیت  75g/L ، بوراکس  2/25g/L، تری اکسید بور 22 گرم در لیتر، تری فلوئورید بور از ترکیبات بور است که حداقل میزان حلالیت بور در آب را با مقدار 4/2 گرم در لیتر دارا می باشد. همچنین برخی از ترکیبات بور مانند نیتریت بور به طور کامل در آب نامحلول است.

• بور از چه منابعی وارد آب می شود

مواد معدنی فراوان ترین محتویات بورون هستند که شامل کرنیت ، بوراکس ، کولمانیت است و همچنین در تخته سنگ و صخره و لوم غنی یافت می شود غلظت بور در خاک بین ppm80- 5 متفاوت است . بورون از سنگ و خاک از طریق هوازدگی منتشر شده و از طریق خاک وارد آب می شود.

• اثرات بهداشتی بور در سلامت انسان

بدن انسان شامل حدود ppm 7/0  عنصر بور است و بعنوان یک عنصر ضروری در رژیم غذایی در نظر گرفته نشده است. مصرف روزانه حدود 2میلی گرم بور توصیه می شود که از طریق میوه و سبزیجات دریافت می شود. مصرف روزانه بیش از 5 میلی گرم از اسید بوریک توسط انسان باعث تهوع ، استفراغ ، اسهال ، لخته شدن خون ، و تحریک پوست و چشم می شود. مصرف مقادیر بالای 20گرم در روز برای زندگی بسیار تهدید کننده است.

برخی از محققان از ارتباط احتمالی بین میزان بور در خاک و آب آشامیدنی و وقوع بیماری آرتریت (بیماری ورم مفاصل- شایعترین نوع آرتریت استئوآرتریت است که به آن آرتروز یا ساییدگی مفصل هم می گویند) خبر می دهند.

از ترکیبات بور یعنی اسید بوریک و بوراکس در علم پزشکی به مقدار مشخص و معینی در درمان تومورهای مغزی استفاده می شود.

سازمان بهداشت جهانی حداکثر غلظت بور در آب آشامیدنی را زیر 0.5 میلی گرم در لیتر و استانداردهای اتحادیه اروپا حداقل سطح بور را زیر 1mg/L اعلام نموده اند.

• با کدام فن آوری تصفیه آب می توان بور را از آب حذف کرد

بور به طور طبیعی عمدتا بصورت اسید بوریک و یا نمک اسید بوریک وجود دارد اسید بوریک را می توان با رزین های تبادل یون حذف نمود اما به دلیل شباهت آن به سیلیکات باید فرآیند حذف و تصفیه با دقت صورت گیرد. همچنین در فرآیند اسمز معکوس غشاهای ممبرین در از بین بردن ذرات باردار یون بورات بسیار مؤثر هستند.

• اثرات زیست محیطی بور

عنصر بور در رژیم غذایی تعدادی از موجودات مورد نیاز است و نقش مهمی در میتوز و تقسیم سلولی ایفا می کند بعنوان مثال در جلبک سبز و برخی از گونه های گیاهی کمبود بور باعث مشکلات رشد و نموشان می شود.

حداکثر غلظت بورون در گیاهان و گونه های گیاهی حدود PPm75-30 می باشد غلظت بیش از ppm100 باعث مسمومیت و کاهش عملکرد گیاه می شود اما برخی از گونه های چمن غلظت بالای بور را تحمل می کنند اما گونه های کاج بسیار حساس هستند.غلظت بالای بور در آب ممکن است برای برخی از گونه های ماهی سمی باشد (غلظت بین ppm300-10).