Subossido di boro

Subossido di boro
Nomi alternativi
	Monossido di esaboro
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	B6O
Massa molecolare (u)	80,865 g/mol
Aspetto	Cristalli accoppiati icosaedrici rossastri
Numero CAS	11056-99-8
SMILES	[B].[B].[B].[B].[B].[B].[O]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/l, in c.s.)	2560
Temperatura di fusione	2000 °C
Indicazioni di sicurezza
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Il subossido di boro (formula chimica B₆O) è un composto solido con una struttura costituita da otto icosaedri agli apici di una cella unitaria romboedrica; ogni icosaedro è composto da dodici atomi di boro. Due atomi di ossigeno si trovano negli interstizi lungo la direzione romboedrica (111). A causa delle sue brevi lunghezze di legame interatomiche e del carattere fortemente covalente, il subossido di boro mostra una gamma di proprietà fisiche e chimiche eccezionali come grande durezza (vicina a quella del diboruro di renio e del nitruro di boro), bassa densità di massa, elevata conduttività termica, elevata inerzia chimica, ed eccellente resistenza all'usura^[3].

Il subossido di boro può essere sintetizzato riducendo anidride borica (B₂O₃) con boro o mediante ossidazione del boro con ossido di zinco o altri ossidanti^[1]. Questi materiali di subossido di boro formatisi a pressione ambiente o in prossimità di essa sono generalmente carenti di ossigeno e non stechiometrici (B₆O_x, x<0,9) e hanno scarsa cristallinità e granulometria molto piccola (inferiore a 5 μm). L'alta pressione applicata durante la sintesi del subossido di boro può aumentare significativamente la cristallinità, la stechiometria dell'ossigeno e la dimensione dei cristalli dei prodotti. Miscele di boro e polveri di anidride borica venivano solitamente utilizzate come materiali di partenza nei metodi riportati per la sintesi del subossido di boro^[3].

Il subossido di boro carente di ossigeno (B₆O_x, x<0,9) può formare particelle icosaedriche, che non sono né cristalli singoli né quasicristalli, ma gruppi gemellati di venti cristalli tetraedrici^[2]^[4]^[5].

Il subossido di boro del tipo boro α-romboedrico è stato studiato a causa della sua natura ceramica (durezza, alto punto di fusione, stabilità chimica e bassa densità) come nuovo materiale strutturale. In aggiunta a questo, questi boruri hanno legami unici non facilmente accessibili dalla solita teoria di valenza. Sebbene un metodo spettroscopico di emissione di raggi X indicasse un probabile intervallo di parametri per il sito dell'ossigeno del subossido di boro, la posizione corretta dell'ossigeno è rimasta tema di dibattito aperto fino a quando l'analisi Rietveld dei profili di diffrazione dei raggi X sulle polveri di subossido di boro non è stata eseguita con successo per la prima volta, anche se queste erano indagini preliminari^[1].

^ ^a ^b ^c (EN) Kobayashi, M., Higashi, I., Brodhag, C. e Thévenot, F., Structure of B₆O Boron-Suboxide by Rietveld Refinement, in Journal of Materials Science, vol. 28, n. 8, 1993, pp. 2129–2134, DOI:10.1007/BF00367573.
^ ^a ^b (EN) McMillan, P.F., Hubert, H., Chizmeshya, A., Petuskey, W.T., Garvie L.A.J. e Devouard, B., Nucleation and Growth of Icosahedral Boron Suboxide Clusters at High Pressure, in Journal of Solid State Chemistry, vol. 147, n. 1, 1999, pp. 281–290, DOI:10.1006/jssc.1999.8272.
^ ^a ^b (EN) He, D., Zhao, Y., Daemen, L., Qian, J., Shen, T.D. e Zerda, T.W., Boron suboxide: As hard as cubic boron nitride, in Applied Physics Letters, vol. 81, n. 4, 2002, pp. 643–645, DOI:10.1063/1.1494860.
^ (EN) A grain of boron suboxide (B₆O) synthesized by scientists at the Arizona State, su nsf.gov, Arizona State University. URL consultato il 18 marzo 2009.
^ (EN) Dennis Durband, Making the hard stuff (PDF), su asu.edu, Arizona State University, 1998. URL consultato il 18 marzo 2009 (archiviato dall'url originale il 3 marzo 2016).

[b6o-1] (EN) Kobayashi, M., Higashi, I., Brodhag, C. e Thévenot, F., Structure of B₆O Boron-Suboxide by Rietveld Refinement, in Journal of Materials Science, vol. 28, n. 8, 1993, pp. 2129–2134, DOI:10.1007/BF00367573.

[millan-2] (EN) McMillan, P.F., Hubert, H., Chizmeshya, A., Petuskey, W.T., Garvie L.A.J. e Devouard, B., Nucleation and Growth of Icosahedral Boron Suboxide Clusters at High Pressure, in Journal of Solid State Chemistry, vol. 147, n. 1, 1999, pp. 281–290, DOI:10.1006/jssc.1999.8272.

[he-3] (EN) He, D., Zhao, Y., Daemen, L., Qian, J., Shen, T.D. e Zerda, T.W., Boron suboxide: As hard as cubic boron nitride, in Applied Physics Letters, vol. 81, n. 4, 2002, pp. 643–645, DOI:10.1063/1.1494860.

[4] (EN) A grain of boron suboxide (B₆O) synthesized by scientists at the Arizona State, su nsf.gov, Arizona State University. URL consultato il 18 marzo 2009.

[5] (EN) Dennis Durband, Making the hard stuff (PDF), su asu.edu, Arizona State University, 1998. URL consultato il 18 marzo 2009 (archiviato dall'url originale il 3 marzo 2016).

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