| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Grundstofferne i 2. geled - et miljøproblem nu eller fremover?

Bilag 4. Bor

4.1 Stofidentitet

Tabel 4.1
CAS Nr., molekylvægt og EINECS Nr. for bor

4.2 Fysisk-kemiske egenskaber

Bor findes ikke som frit metal i naturen, men elementet findes typisk på syreform i form af borsyre (B(OH)₃), boratforbindelser som f.eks. B(OH)₄^- og Na₂O•2B₂O₃•10H₂O(perborat), borhalider (f.eks. BCl₃) og borhydridforbindelser (også kaldet boraner) som f.eks. B₂H₆ [2, 13]. Mens borsyre og boratforbindelserne er vandopløselige, vil de fleste borhalider og hydridforbindelser hydrolysere ved kontakt med vand, hvorved der dannes netop borsyre. Borsyre findes i det akvatiske miljø på formen B(OH)₄^- (monoborat). Metallisk bor er ikke vandopløseligt. Herunder vises udvalgte fysisk-kemiske data for metallisk bor (data fra [1, 3]).

Tabel 4.2
Fysisk-kemiske data for metallisk bor

4.3 Anvendelse og forbrug

4.3.1 Anvendelse

Bor anvendes i form af perborat som blegemiddel i vaskemidler. Rent mængdemæssigt er dette et af de vigtigste anvendelsesområder [8, 14].

Glasurer og emaljer kan være baseret på borater, der også kan været udgangspunkt for dannelsen af glas ved underafkøling af boratsmelter. Boraterne har ligeledes stor tendens til at kunne opløse oxider og kan derfor anvendes som flusmiddel [14].

Bor anvendes som hærder i metallegeringer (især stål), hvor det indgår i små mængder. I en lang række af produkter som plast, olier, fedt og andre materialer, der skal have øget termisk ledeevne, anvendes bor som additiv [18]. Det er især forbindelserne triisopropylborat (TIPB) og triphenylbor (TPB), der her er i fokus som f.eks. katalysatorer [19].

Bortrioxid (også kaldet boroxid) anvendes ved blanding med SiO₂ og Na₂CO₃ til fremstilling af varmebestandigt pyrexglas og som flammehæmmende additiv i maling.

Svage vandige opløsninger af borsyre B(OH)₃ anvendes som mund- og øjenskyl [6].

Borforbindelser bruges som kosttilskud. Det menes at kunne forhindre tab af calcium, fosfor og magnesium med urinen [16, 17].

Borforbindelser kan anvendes i forbindelse med garvning af læder, i kosmetik, fotografiske materialer, sæber og rengøringsmidler. Visse pesticider og træimprægneringsmidler kan indeholde borforbindelser [15].

Den lagdelte struktur af borsyre (H₃BO₃) bliver udnyttet til smørende funktioner. Den specielle forbindelse bornitrid kan danne både grafit- og diamantstruktur [14]. Borsyre og boraks (Na₂B₄O₇) bruges endvidere som kombineret flammehæmmer og biocid i visse alternative isoleringsmaterialer til huse (uld, papir og hør).

Metallegeringer med bor danner meget hårde forbindelser og har høje smeltepunkter. De er derfor velegnede til specielle anvendelser så som smeltedigler [14].

En ny anvendelse af bor er i de såkaldte "Boron Nitride Nanotubes", der i lighed med kulstof nanotubes er en kemisk struktur, der kan anvendes til f.eks. overfladebehandling, hvor der er brug for en meget hård overflade f.eks. på ydersiden af flyvinduer [20]. Bor nitrid kan i mange tilfælde erstatte fluorpolymere og anvendes også i malinger [23, 24].

4.3.2 Forbrug

Forbruget af vaskemidler med og uden blegemidler i Danmark er p.t. ca. 36 tons pr. år [8]. Regnes der med, at halvdelen indeholder blegemiddel, fås en mængde på 18.000 tons vaskemiddel med blegemiddel. Antages det, at denne mængde indeholder 15% borat, fås en boratmængde på 2.700 tons borat, hvilket med et borindhold på 18% bliver til en bormængde på ca. 500 tons.

4.4 Emissioner til og forekomst i miljøet

Bor forekommer naturligt i miljøet og findes f.eks. i saltvand på formen B(OH)₄^- på mg/L-niveau. Kun en mindre del af boremissionen stammer fra afbrænding af fossile brændsler, mens anvendelse af borat og borsyre i industri og husholdninger udgør de største emissionskilder.

I Tabel 4.3 er baggrundskoncentrationen af bor i det akvatiske og terrestriske miljø vist. Bemærk, at data ikke stammer fra danske undersøgelser.

Tabel 4.3
Typisk baggrundskoncentration af bor i miljøet. Data fra [2, 11]

I danske affaldsstrømme er bor påvist i slam og kompost i meget høje koncentrationer. Også i slam fra vejvandsbassiner er bor blandt de metaller, der er fundet i højest koncentration, se Tabel 4.4. I renset spildevand og perkolat fra deponiceller med affald fra røggasrensning er koncentrationen relativt lav, mens indholdet i selve røggassen af analysetekniske årsager ikke er blevet bestemt.

Tabel 4.4
Niveauer af bor i samfundets affaldsstrømme ud fra målinger foretaget i efteråret 2001

4.5 Fareklassificering

Borforbindelserne bortribromid, bortrichlorid og bortriflourid findes på listen over farlige stoffer og klassificeres som meget giftig ved indånding og/eller ved indtagelse samt som ætsende [10]. Uorganiske og organiske borforbindelser anses ikke for at være kræftfremkaldende. Herudover er borforbindelserne forsynet med R-sætningen R14 (reagerer voldsomt med vand).

Tabel 4.5
Klassificering af og risikosætninger for borforbindelser. Data fra [10]

4.6 Toksikologi

Kronisk eksponering typisk i arbejds- og indemiljø for bor, borsyre og borderivater gennem indtagelse, optagelse over hud eller slimhinder giver bl.a. tab af appetit, vægttab, opkastning, mild diarre, udslæt og anæmi [25].

I undersøgelser med mus, rotter og hunde, der blev udsat for borsyre og boraks gennem længere tid, er det vist, at hanner er mere følsomme end hunner, og at det primære målorgan er testiklerne. Afhængigt af dosis varierer effekterne fra let påvirkning af sædcelledannelsen til fuldstændig testikelatrofi. Der er tilsyneladende en tærskelværdi for effekterne. Fosterskadende effekter er ligeledes set i forsøgsdyr [26].

Ingen uorganiske eller organiske borforbindelser er fundet beskrevet som værende kræftfremkaldende.

4.7 Miljøegenskaber

4.7.1 Miljøkemi

De fleste borforbindelser har relativt høj vandopløselighed og vurderes som relativt mobile. Bor vil i vandigt miljø findes primært som B(OH)₄^-, og på denne form vil der dannes komplekser med metalioner [2]. Sorption af borforbindelser er afhængig af adskillige parametre i jorden, blandt andet pH, aluminium- og jernoxider, partikelstørrelse og indhold af organisk materiale.

4.7.2 Økotoksikologi

Bor er et essentielt næringsstof for planter, men kan samtidig være toksisk for planter ved højere koncentrationer. Af nedenstående tabel fremgår det herudover, at økotoksiciteten af de testede forbindelser er lav. Den akutte miljøeffekt i det akvatiske miljø målt som EC₅₀ viser, at borforbindelserne ikke betegnes som skadelige for organismer, der lever i vand. I det terrestriske miljø er LC₅₀ bestemt til 10000 ppm for vagtel og gråand.

Tabel 4.6
Testresultater for bor og borforbindelsers miljøtoksicitet. Data fra [5, 12]

* LD₅₀ (mg/kg)

4.7.3 Bioakkumulering

Da bor er et essentielt mikronæringsstof, optages det naturligt af både mikroorganismer og højere planter [2]. Bor findes i både dyr og planter og vil opkoncentreres i f.eks. alger og planter, men det forventes ikke, at stoffet vil akkumulere gennem fødekæder.

4.8 Sammenfatning

Bor anvendes i både industri og husholdninger som f.eks. blegemiddel i vaskepulver. Borhaliderne klassificeres som giftige på grund af giftighed ved indånding og/eller indtagelse. Borforbindelser vil i vandigt miljø typisk findes som B(OH)₄^-, som har lav akut toksicitet over for akvatiske organismer.

4.9 Referencer