Βόριο

Ιστορία

Η λέξη «βόριο» προήρθε από την ονομασία του «βάρακα», λέξη που με τη σειρά τη σειρά της φαίνεται να προέρχεται από την Περσική λέξη burah, που είναι το περσικό όνομα του ορυκτού. Η κατάληξη «-on» στην αγγλόφωνη ονομασία boron προήλθε από αναλογία με την ονομασία carbon που χρησιμοποιείται για τον άνθρακα, στοιχείο που γειτονεύει με το βόριο στον Περιοδικό Πίνακα.
Το βόριο βρίσκεται κυρίως σε ορυκτά όπου σχηματίζονται κατά την διάρκεια αλλαγής φάσης του νερού και υδροθερμικών μεταβολών των πετρωμάτων. Οι ενώσεις του βορίου ήταν γνωστές από τα αρχαία χρόνια όπου χρησιμοποιούνταν κυρίως για τη κατασκευή γυάλινων αντικειμένων.
Υαλώματα βόρακα χρησιμοποιούνταν στην Κίνα από το 300, και κάποια κομμάτια ακατέργαστου βόρακα έφθασαν στη Δύση, όπου ο Πέρσης αλχημιστής Jābir ibn Hayyān φαίνεται να τον αναφέρει το 700. Ο Μάρκο Πόλο έφερε κάποια υαλώματα βόρακα μαζί του στην Ιταλία, κατά το 13ο αιώνα. 
Ακόμη, στη Μεσαιωνική Ιαπωνία χρησιμοποιούνταν σε κράματα χάλυβα για την κατασκευή των ξιφών (όπως τα διάσημα κατάνα) των σαμουράι.
Ο Αγκρικόλα, γύρω στο 1600, ανέφερε τη χρήση του βόρακα ως έναν ρευστοποιητή στη μεταλλουργία Το 1777 αναγνωρίστηκε το βορικό οξύ (H₃BO₃) σε θερμές πηγές κοντά στη Φλωρεντία της Ιταλίας, και έγινε γνωστό ως sal sedativum, με ιατρικές, κυρίως, εφαρμογές. Το σπάνιο αυτό ορυκτό ονομάζονταν σασολίτης, επειδή είχε βρεθεί στο Σάσο της Ιταλίας. Το Σάσο ήταν η κύρια ευρωπαϊκή πηγή για το βόρακα από το 1827 ως το 1872, οπότε Αμερικανικές πηγές την αντικατέστησαν.
Σποραδικές έρευνες κατά το 18ο αιώνα οδήγησαν τελικά στην απομόνωση ακάθαρτου βορίου (~50%) στα 1808 από τους Σερ Χάμφρι Ντέιβι (Sir Humphry Davy), Ζοζέφ Λουί Γκαι-Λυσάκ (Joseph-Louis Gay-Lussac) και Λουί Ζακ Τενάρ (Louis Jaques Thénard), με αναγωγή βορικού οξέος με νάτριο ή μαγνήσιο. Στη συνέχεια, στα 1892, ο Ανρί Μουασάν (Henri Moissan) κατάφερε να παραλάβει δείγματα του στοιχείου με καθαρότητα 95-98%, με αναγωγή οξειδίου του βορίου με μαγνήσιο. Τέλος, στα 1909, ο Αμερικανός χημικός Γουάιντραουμπ (W. Weintraub) ήταν ο πρώτος που παρέλαβε βόριο υψηλής καθαρότητας (>99%).
Οι ενώσεις του βορίου ήταν σχετικά σπάνια χρησιμοποιούμενα χημικά μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1800, οπότε η Francis Marion Smith's Pacific Coast Borax Company για πρώτη φορά τις έκανε λαοφιλείς, κάνοντάς τες οικονομικά προσιτές, με οικονομία κλίμακος.
Το βόριο δεν αναγνωρίστηκε ως χημικό στοιχείο μέχρι που απομονώθηκε από τον Σερ Χάμφρι Ντέιβι (Sir Humphry Davy) και από τους Ζοζέφ Λουί Γκαι-Λυσάκ (Joseph Louis Gay-Lussac) και Λουί Ζακ Τενάρ (Louis Jacques Thénard). Συγκεκριμένα, το 1808 ο Ντέιβι παρατήρησε ότι όταν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα διαμέσου διαλύματος βορικών παράγεται ένα καφετί ίζημα σε ένα από τα ηλεκτρόδια. Σε επόμενα πειράματά του χρησιμοποίησε μεταλλικό κάλιο (K) για την αναγωγή βορικού οξέος, αντί για ηλεκτρόλυση. Όταν παρήγαγε αρκετό (στοιχειακό) βόριο, επιβεβαίωσε ότι ήταν ένα νέο (για τότε) χημικό στοιχείο και το ονόμασε boracium. Οι Γκαι-Λυσσάκ και Τενάρ χρησιμοποίησαν μεταλλικό σίδηρο (Fe) και υψηλή θερμοκρασία για την αναγωγή βορικού οξέος. Οξειδώνοντας το παραγόμενο βόριο με ατμοσφαιρικό αέρα έδειξαν ότι το βορικό οξύ είναι ένα προϊόν οξείδωσης του βορίου. Ο Γιονς Γιάκομπ Μπερζέλιους (Jöns Jakob Berzelius) ταυτοποίησε το βόριο ως χημικό στοιχείο το 1824. Καθαρό βόριο αναμφισβήτητα πρωτοπαράχθηκε από τον Αμερικανό χημικό Εζεκίελ Γουάιντραουμπ (Ezekiel Weintraub) το 1909.

Το «εμπλουτισμένο» βόριο (βόριο-10)

Το ισότοπο βόριο-10 έχει την ιδιότητα να απορροφά θερμικά νετρόνια σύμφωνα με την πιο κάτω πυρηνική αντίδραση:
Τα προϊόντα των αντιδράσεων αυτών είναι λίθιο-9, -γ (φωτόνια) και -α σωματίδια σημαντικής ενέργειας.
Το βόριο-10 εξαιτίας αυτής του της ιδιότητας χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της καλής λειτουργίας των πυρηνικών αντιδραστήρων που λειτουργούν με θερμικά νετρόνια, στα συστήματα επείγουσας σβέσης αυτών των πυρηνικών αντιδραστήρων αλλά και ως θωράκιση για προστασία από πεδία θερμικών νετρονίων, αλλά και για ιατρικούς θεραπευτικούς σκοπούς. Το βόριο-10 χρησιμοποιείται στους αντιδραστήρες ως στερεό με τη μορφή βοριοπυριτικών ράβδων ελέγχου ή ως διάλυμα βορικού οξέος. Στους αντιδραστήρες τύπου πεπιεσμένου ύδατος, εισάγεται με τη μορφή βορικού οξέος στο ψυκτικό του αντιδραστήρα όταν ο αντιδραστήρας είναι κλειστός για ανεφοδιασμό. Μετά την έναρξη της λειτουργίας φιλτράρεται σταδιακά προς τα έξω, καθώς το σχάσιμο υλικό που χρησιμοποιείται σταδιακά γίνεται ολοένα και λιγότερο με αποτέλεσμα να χρειάζονται περισσότερα θερμικά νετρόνια για τη σχάση του. Εκτός από τους πυρηνικούς αντιδραστήρες και την τεχνολογία θωράκισης έναντι νετρονίων το εμπλουτισμένο βόριο χρησιμοποιείται και για ραδιοθεραπεία με νετρόνια. Σύμφωνα μ' αυτήν την μέθοδο ραδιοθεραπείας μια ένωση που περιέχει βόριο-10 εισάγεται με κατάλληλο τρόπο σε καρκινικούς όγκους οι οποίοι δεν επιδέχονται άλλη προσφορότερη θεραπεία (π.χ. σε εγκεφαλικούς όγκους). Στη συνέχεια ο ασθενής εκτίθεται σε μία δέσμη θερμικών νετρονίων κατάλληλης χαμηλής έντασης η οποία προσβάλλει την περιοχή των όγκων. Η πυρηνική αντίδραση αυτών των νετρονίων με τους πυρήνες του βορίου-10 που παρατέθηκε πιο πάνω παράγει ακτινοβολία α (μικρής εμβέλειας και μεγάλης ενέργειας) που βομβαρδίζει και καταστρέφει τον όγκο.
Λόγω της ιδιαίτερης χρήσης του βορίου-10 σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, σε ρόλο απορροφητή θερμικών νετρονίων, έχουν αναπτυχθεί αρκετά βιομηχανοποιημένες διεργασίες παραγωγής του. Πρόκειται για διεργασίες που διαχωρίζουν κατά το δυνατόν το φυσικό βόριο σε βόριο-10 και βόριο-11. Παρόλο που υπάρχουν και πολλές άλλες μέθοδοι για το ίδιο αποτέλεσμα, οι διεργασίες που χρησιμοποιούνται στην πράξη είναι κυρίως δύο: η κλασματική απόσταξη του παραγώγου του βορίου DME-BF3 (διμεθυλαιθεροτριφθοροβόριο) και η χρωματογραφία στήλης βοριούχων ενώσεωνκαι ονομάζονται διεργασίες «ισοτοπικού εμπλουτισμού βορίου»». Το προϊόν των διεργασιών που περιέχει σχεδόν καθαρό βόριο-10 ονομάζεται «εμπλουτισμένο» βόριο, ενώ το υπόλειμμα περιέχει σχεδόν καθαρό βόριο-11 και ονομάζεται «απεμπλουτισμένο» βόριο.

Το «απεμπλουτισμένο βόριο» (βόριο-11)

Αντίθετα από το βόριο-10, το βόριο-11 δεν απορροφά νετρόνια και γι' αυτό χρησιμοποιείται από τη βιομηχανία ημιαγωγών σε συστήματα που πρέπει να αντέχουν σε προσβολή από ακτινοβολία νετρονίων. Επιπλέον το βόριο-11 έχει προταθεί ως πυρηνικό καύσιμο διότι όταν προσβάλλεται από πρωτόνιο κινητικής ενέργειας περίπου 500 keV παράγει 3 σωματίδια -α και 8,7 MeV ενέργειας. Οι περισσότερες άλλες αντίστοιχες πυρηνικές αντιδράσεις παράγουν και ταχέα νετρόνια που είναι καταστρεπτικά, τόσο για τον ίδιο τον αντιδραστήρα, αλλά και βλαβερά για το προσωπικό που τυχόν εκτίθεται σε αυτά. Με τη χρήση του βορίου-11 η κινητική ενέργεια των σωματιδίων -α μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια, ενώ τυχόν άλλες ραδιενεργές ακτινοβολίες παύουν σύντομα όταν κλείσει ο σχετικός αντιδραστήρας.

Το βόριο και η φασματοσκοπία NMR

Και τα δύο σταθερά ισότοπα του βορίου, το βόριο-10 και το βόριο-11 έχουν πυρηνικό σπιν. Το πυρηνικό σπιν του βορίου-10 είναι 3 και αυτό του βορίου-11 είναι 3/2. Γι' αυτό τα ισότοπα αυτά είναι εντοπίσιμα από τη φασματοσκοπία NMR, και φασματόμετρα που μπορούν να ρυθμιστούν ώστε να τα ανιχνεύουν κυκλοφορούν στο εμπόριο.

Κρυσταλλική δομή

Η κρυσταλλική δομή του βορίου είναι από τις πιο περίπλοκες ανάμεσα στα χημικά στοιχεία. Αυτό οφείλεται στην ποικιλία των τρόπων με τους οποίους το άτομο προσπαθεί να λύσει το πρόβλημα του ηλεκτρονιακού ελλείμματος. Συνήθως, τα στοιχεία σε αυτή την κατάσταση ακολουθούν την δομή των μεταλλικών δεσμών κάτι όμως που δεν συμβαίνει με το βόριο το οποίο προτιμάει τους ομοιοπολικούς δεσμούς, λόγω του μικρού του μεγέθους και της υψηλής ενέργειας ιονισμού.
Η δομή που κυριαρχεί είναι αυτή του εικοσάεδρου Β₁₂, η οποία επίσης παρατηρείται στις δομές πολλών μεταλλικών βοριδίων και βορανίων. Η δομή αυτή αφήνει μεγάλα κενά ανάμεσα στα άτομα, ικανά να φιλοξενήσουν επιπλέον άτομα βορίου ή μετάλλων. Ακόμα και στην πυκνότερη δομή, την α-ρομβοεδρική, το ποσοστό του χώρου που είναι κατειλημμένο είναι μόλις 37% (σε σχέση με το μέγιστο 74% για σφαίρες). Η α-ρομβοεδρική περιλαμβάνει κανονικά εικοσάεδρα Β₁₂ τοποθετημένα σε μια ελαφρώς παραμορφωμένη κυβική δομή μέγιστης πυκνότητας. Η πιο θερμοδυναμικά σταθερή δομή είναι η β-ρομβοεδρική, αρκετά πιο περίπλοκη και αποτελούμενη από 105 άτομα βορίου. Τέλος, η πρώτη κρυσταλλική δομή που παρασκευάστηκε (1943) ονομάστηκε α-τετραγωνική βορίου και περιέχει 50 άτομα (4Β₁₂ + 2Β). Στη συνέχεια (1974) όμως ανακαλύφθηκε ότι αυτή η μορφή εμφανίζεται μόνο παρουσία άνθρακα ή αζώτου ως πρόσμιξη, με αποτέλεσμα στην πραγματικότητα να είναι Β₅₀C₂ ή Β₅₀Ν₂.

Ποσοτική ανάλυση βορίου

Για την ποσοτική ανάλυση του περιεχομένου σε βόριο ενός δείγματος, συνήθως από τρόφιμα, χρησιμοποιείται η χρωμομετρική μέθοδος με κουρκουμίνη: Το περιεχόμενο βόριο μετατρέπεται σε βορικό οξύ ή βορικό άλας, οπότε με την επίδραση της κουρκουμίνης σε όξινο περιβάλλον σχηματίζει ένα κόκκινο χημικό σύμπλοκο, από το οποίο υπολογίζεται η συγκέντρωση του βορίου χρωματομετρικά.

Ιδιότητες

Το βόριο απαντάται στη φύση σε δύο σταθερά ισότοπα, το ¹⁰Β και ¹¹Β, σε αναλογία περίπου 20% και 80% αντίστοιχα. Αυτά τα ισότοπα και η ποικιλία στην αναλογία τους σε σχέση με το κοίτασμα από το οποίο προέρχονται, εμποδίζει τον προσδιορισμό του ατομικού του βάρους με μεγαλύτερη ακρίβεια (¹⁰Β=10,012939 και ¹¹Β=11,009305). Παρόμοια προβλήματα στον προσδιορισμό των φυσικών ιδιοτήτων του προκαλούν και οι πολλές και διαφορετικές φυσικές μορφές με τις οποίες εμφανίζεται αλλά και το γεγονός ότι συνήθως περιέχει προσμίξεις ιδιαίτερα δύσκολο να απομακρυνθούν.
Το βόριο σε καθαρή μορφή είναι σκούρο καφέ ή μαύρο στερεό, συνήθως άμορφο (σκόνη) αλλά και κρυσταλλικό. Είναι εξαιρετικά σκληρό και πυρίμαχο στερεό με υψηλό σημείο τήξεως και σχετικά χαμηλή πυκνότητα. Είναι κακός αγωγός του ηλεκτρισμού υπό κανονικές συνθήκες αλλά μετατρέπεται σε καλό αγωγό σε υψηλές θερμοκρασίες.

Χημικές ενώσεις

Στις πιο συνηθισμένες του ενώσεις, το βόριο βρίσκεται στην τυπική βαθμίδα οξείδωσης +3. Οι ενώσεις αυτές συμπεριλαμβάνουν οξείδια, σουλφίδια, νιτρίδια και αλογονίδια.
Τα μόρια στα τριαλογονίδια του βορίου υιοθετούν μια επίπεδη τριγωνική μοριακή δομή. Αυτές οι ενώσεις (δηλαδή τα τριαλογονίδια του βορίου) είναι οξέα κατά Λιούις και σχηματίζουν τάχιστα σύμπλοκα με δότες ηλεκτρονιακών ζευγών, που ονομάζονται βάσεις κατά Λιούις. Για παράδειγμα, το ανιόν φθορίου (F⁻) και το τριφθοριούχο βόριο (BF₃) συνδυάζονται δίνοντας τετραφθοροβοριούχο ανιόν ([BF₄]⁻). Το τριφθοριούχο βόριο χρησιμοποιείται στην πετροχημική βιομηχανία ως καταλύτης. Τα τριαλογονίδια του βορίου αντιδρούν με το νερό (δηλαδή υδρολύονται), σχηματίζοντας βορικό οξύ (H₃BO₃). 
Το βόριο βρίσκεται στη φύση της Γης μόνο με τη μορφή διαφόρων οξειδίων του Bᴵᴵᴵ, συχνά συνδεδεμένο και με άλλα χημικά στοιχεία. Συγκεκριμένα, υπάρχουν περισσότερα από 100 βορικά ορυκτά, που όλα τους περιέχουν το βόριο στην οξειδωτική βαθμίδα +3. Αυτά τα ορυκτά μοιάζουν, κατά κάποιον τρόπο, με τα πυριτικά ορυκτά, παρόλο που το βόριο δεν βρίσκεται μόνο σε τετραεδρικό συναρμογή με το οξυγόνο, αλλά επίσης και σε επίπεδη τριγωνική διαμόρφωση. Αντίθετα με τα πυριτικά, τα ορυκτά του βορίου ποτέ δεν περιέχουν βόριο με αριθμό συναρμογής μεγαλύτερο από 4. Ένα τυπικό μοτίβο αποτελούν, για παράδειγμα, τα τετραβορικά ανιόντα του κοινού ορυκτού βόρακα, Το τυπικό αρνητικό φορτίο των τετραεδρικών βορικών εξισορροπείται από μεταλλικά κατιόντα στα ορυκτά αυτά, όπως τα κατιόντα νατρίου (Na⁺) στο βόρακα.

Ο βιολογικός ρόλος του βορίου

Ένα βοριούχο φυσικό αντιβιοτικό, η βορομυκίνη, απομονώθηκε από στρεπτομύκητα (streptomyces).
Το βόριο αποτελεί ιχνοστοιχείο για τα φυτά. Το χρησιμοποιούν κυρίως στη διατήρηση της ακεραιότητας των κυτταρικών τους τοιχωμάτων. Ωστόσο, οι υψηλές συγκεντρώσεις του (>1 ppm), έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην ανάπτυξή τους. Σε ορισμένα, μάλιστα, βοριοευαίσθητα φυτά τα αρνητικά συμπτώματα αρχίζουν από τα 0,8 ppm βορίου, ενώ σε συγκεντρώσεις πάνω από 1,8 ppm αρχίζουν σαφώς τοξικές επιδράσεις. Ελάχιστα φυτά λειτουργούν καλά σε επίπεδα πάνω από 2 ppm, ενώ τα βοριοευαίσθητα σπανίως επιβιώνουν. Γενικά, όπως οι περισσότερες τοξίνες, το βόριο λειτουργεί αθροιστικά και ελάχιστα φυτά επιβιώνουν όταν η συγκέντρωση βορίου στους ιστούς τους υπερβεί τα 200 ppm.
Το βόριο λειτουργεί ως ιχνοστοιχείο και σε ορισμένα θηλαστικά, όντας απαραίτητο σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις, κυρίως για την καλή κατάσταση στο τρίχωμά τους. Δεν έχει παρατηρηθεί ανάλογη επίδραση στους ανθρώπους. Γενικά, ο φυσιολογικός ρόλος του βορίου στα ζώα είναι, προς το παρόν, ελάχιστα κατανοητός.
Το βόριο περιέχεται κυρίως σε φυτικής προέλευσης τροφές. Από το 1989 έγινε δεκτή η διατροφική του αξία. Πιστεύεται ότι έχει διάφορους βιοχημικούς ρόλους στα ζώα και στον άνθρωπο. Στις ΗΠΑ το Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης διεξήγαγε σχετικά πειράματα, κατά τα οποία χορήγησε 3 mg βορίου την ημέρα σε γυναίκες με εμμηνόπαυση. Τα πειράματα έδειξαν ότι το επιπλέον βόριο ελάττωσε την απώλεια οστικού ασβεστίου κατά 44% και ενεργοποίησε τα οιστρογόνα και τη βιταμίνη D. Πάντως, αυτά τα ευρήματα δεν θεωρήθηκαν επαρκώς τεκμηριωμένα.
Το Εθνικό Ίδρυμα Υγείας των ΗΠΑ ανακοίνωσε σχετική οδηγία: «Η προτεινόμενη ημερήσια πρόσληψη βορίου στην ανθρώπινη δίαιτα είναι 2,1-4,3 mg βορίου ανά kg σωματικού βάρους».

Χρήσεις

Το άμορφο βόριο χρησιμοποιείται στην κατασκευή υλικών για πυροτεχνήματα εξαιτίας της χαρακτηριστικής πράσινης-γαλάζιας φλόγας που δίνει. Επίσης, οι ίνες βορίου είναι μεγάλης αντοχής και μικρού σχετικά βάρους και χρησιμοποιούνται ως συστατικό σύνθετων ελαφρών δομικών υλικών με εφαρμογή στην αεροναυπηγική.
Οι σημαντικότερες όμως χρήσεις του αφορούν τις διάφορες ενώσεις του βορίου. Αυτές χρησιμοποιούνται για την κατασκευή: πυρίμαχων γυαλιών (Pyrex), γυάλινων ινών, απορρυπαντικών, σαπουνιών, καλλυντικών, συνθετικών φυτοφαρμάκων, εντομοκτόνων και λιπασμάτων. Τέλος παλαιότερα παρασκευαζόταν από τον βόρακα το υπερβορικό νάτριο που χρησιμοποιούνταν ευρέως ως λευκαντικό στα απορρυπαντικά, ενώ το βορικό οξύ ως συντηρητικό τροφίμων και κυρίως στα ψάρια.

Υαλουργία και κεραμική

Σχεδόν όλο το βόριο που παράγεται από τη Γη μετατρέπεται σε βορικό οξύ και βορικό νάτριο. Στις ΗΠΑ το 70% του βορίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή γυαλιού και κεραμικών. Το βοριοπυριτικό γυαλί (Pyrex) έχει μικρό συντελεστή θερμικής διαστολής και γι' αυτό μεγάλη αντοχή στη θέρμανση.

Καθαριστικά

Το υπεροβορικό νάτριο λειτουργεί ως πηγή ενεργού οξυγόνου σε πολλά καθαριστικά προϊόντα, ακόμη και σε λευκαντικά δοντιών.

Εμπορική σημασία του βορίου

Εκτιμάται ότι η παγκόσμια κατανάλωση βορίου έφτασε το επίπεδο των 1,8 ΜΤ B₂O₃ το 2005, ακολουθώντας μια περίοδο έντονης αύξησης της ζήτησής του από την Ασία, την Ευρώπη και την Νότια Αμερική. Το επίπεδο εξόρυξης και επεξεργασίας του θεωρούνταν επαρκές για να καλύψει την αναμενόμενη ζήτηση της επόμενης δεκαετίας. Η μορφή με την οποία το βόριο καταναλώνεται έχει αλλάξει τα τελευταία χρόνια. Η χρήση ορυκτών όπως ο καλαμίτης έχει φθίνουσα πορεία και το ενδιαφέρον γι' αυτόν στρέφεται ολοένα περισσότερο στο αν περιέχει αρσενικό. Οι καταναλωτές του βορίου έστρεψαν το ενδιαφέρον τους στη χρήση βοριούχων υλικών με πιο καθαρή περιεκτικότητα. Το μέσο κόστος παραγωγής του κρυσταλλικού βορίου είναι 5 $/g.
Η αυξανόμενη ζήτηση βορικού οξέος οδήγησε μεγάλο αριθμό παραγωγών να επενδύσουν σε επιπλέον παραγωγικότητα. Στην Τουρκία η παραγωγή αυξήθηκε κατά 100 kT ετησίως σε βορικό οξύ το 2003. Στις ΗΠΑ, αντίστοιχα, η παραγωγή αυξήθηκε από 260 kT ετησίως τo 2003, στους 310 kT το 2005 και στους 366 kT το 2006.
Οι Κινέζοι παραγωγοί βορίου δεν είχαν προβλέψει την απότομη αύξηση στη ζήτηση υψηλής ποιότητας βορικών. Αυτό τους οδήγησε σε αυξανόμενες εισαγωγές τετραβορικού δινατρίου μεταξύ 2000 και 2005, καθώς και βορικού οξέος κατά περίπου 28% ετησίως κατά την ίδια περίοδο.
Η παγκόσμια αύξηση της ζήτησης σε βόριο οδήγησε μεταξύ άλλων στην ανάπτυξη της επεξεργασίας βοριοπυριτικών ενώσεων.
Η μέση αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης βορίου εκτιμάται ότι είναι της τάξης του 3,4% το χρόνο, φθάνοντας τους 21 MT μέχρι το 2010. Η μεγαλύτερη αύξηση αναμένεται στην Ασία, περίπου 5,7% το χρόνο.

Ασφάλεια - Υγεία

Το χημικό στοιχείο βόριο είναι μη-τοξικό ενώ και οι πιο συνηθισμένες ενώσεις του έχουν χαμηλή τοξικότητα. Το ημερήσιο ανεκτό όριο πρόσληψης για το βόριο έχει οριστεί στα 0,4 mg/kg σωματικού βάρους ενώ υπολογίζεται ότι η μέση ημερήσια πρόσληψη βορίου κυμαίνεται από 1,5-1,9 mg την ημέρα, πολύ χαμηλότερα από το παραπάνω όριο. Η κύρια πηγή πρόσληψης είναι μέσω της διατροφής (1,2 mg την ημέρα) και ιδιαίτερα από τα φρούτα, λαχανικά, όσπρια και καρύδια. Αντίθετα, τα γαλακτοκομικά, τα ψάρια, το κρέας και τα δημητριακά περιέχουν πολύ λίγο βόριο.
Για τα φυτά, το βόριο είναι βασικό θρεπτικό συστατικό σε μικρές ποσότητες, με την βέλτιστη ποσότητα να διαφέρει σε κάθε φυτό. Παίζει σημαντικό ρόλο στα κύτταρα των φυτών και συγκεκριμένα στην κυτταρική διαίρεση, στο μεταβολισμό και στην κυτταρική μεμβράνη. Συνήθως υπάρχει μια στενή περιοχή βέλτιστης συγκέντρωσης βορίου στα φυτά. Κάτω από αυτήν παρουσιάζονται συμπτώματα έλλειψης του στοιχείου αυτού και πάνω από αυτή γίνεται τοξικό.
Τέλος, το όριο συγκέντρωσης του βορίου στα νερά, πάνω από το οποίο γίνεται επικίνδυνο, έχει οριστεί στο 1 mg/l νερού με τα επίπεδα στο περιβάλλον να είναι γενικά κάτω από αυτό το όριο. Χαρακτηριστική μέση τιμή για την Ευρώπη είναι τα 0,6 mg/l.