硼是生命的重要基礎構件之一,它在現代社會中有何作用?
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硼是一種化學元素,是生命的重要基礎構件,是用途廣泛的化工原料礦物,還有生理功能,植物生理等功能。下面小編就為大家帶來詳細的介紹,一起來看看吧!
構成生命
硼元素是核糖核酸形成的必需品,而核糖核酸是生命的重要基礎構件。夏威夷大學宇航局天體生物學研究所的博士後研究員詹姆斯-斯蒂芬森稱:“硼對於地球上生命的起源可能很重要,因為它可以使核酸穩定,核酸是核糖核酸的重要成分。在早期生命中,核糖核酸被認為是脱氧核糖核酸的信息前體。”
工業用途
硼是一種用途廣泛的化工原料礦物,主要用於生產硼砂、硼酸和硼的各種化合物以及元素硼,是冶金、建材、機械、電器、化工、輕毛、核工業、醫藥、農業等部門的重要原料。時下,硼的用途超過300種,其中玻璃工業、陶瓷工業、洗滌劑和農用化肥是硼的主要用途,約佔全球硼消費量的3/4。
中國硼礦資源雖然豐富,但是硼礦產品不能滿足國內經濟建設需求,2007年國內硼砂產量約為40萬噸,進口硼礦產品64.87萬噸,大量依賴進口,因此充分了解世界硼礦產品市場情況就顯得相當重要。
單質硼用作良好的還原劑,氧化劑,溴化劑,有機合成的摻合材料,高壓高頻電及等離子弧的絕緣體,雷達的傳遞窗等。
硼是微量合金元素,硼與塑料或鋁合金結合,是有效的中子屏蔽材料;硼鋼在反應堆中用作控制棒;硼纖維用於製造複合材料等;含硼添加劑可以改善冶金工業中燒結礦的質量,降低熔點、減小膨脹,提高強度硬度。
硼及其化合物也是冶金工業的助溶劑和冶煉硼鐵硼鋼的原料,加入硼化鈦、硼化鋰、硼化鎳,可以冶煉耐熱的特種合金;建材。硼酸鹽、硼化物是搪瓷、陶瓷、玻璃的重要組分,具有良好的耐熱耐磨性,可增強光澤,調高表面光潔度等。
硼酸,硼酸鋅可用於防火纖維的絕緣材料,是很好的阻燃劑,也應用於漂白、媒染等方面;偏硼酸鈉用於織物漂白。此外,硼及其化合物可用於油漆乾燥劑,焊接劑,造紙工業含汞污水處理劑等。
硼做為微量元素存在於石英礦中,在高純石英砂的提純工藝中,如何儘量的降低硼含量成為工藝關鍵。硼的存在使得石英的熔點降低,製得的石英坩堝使用次數降低,使得單晶硅生產成本升高。
生理功能
有關硼的吸收代謝科學界瞭解得並不充分,硼在膳食中很容易吸收,並大部分由尿排出,在血液中是與氧結合,為H₃BO₃或B(OH)₄-,硼酸與有機化合物的羥基形成無機酯。動物與人的血液中硼的含量很低,並與膳食中鎂的攝入有關,鎂攝入低時,血液中硼的含量就增加。硼可在骨中蓄積,但尚不清楚是何種形式。
硼普遍存在於蔬果中,是維持骨的健康和鈣、磷、鎂正常代謝所需要的微量元素之一。對停經後婦女防止鈣質流失、預防骨質疏鬆症具有功效,硼的缺乏會加重維生素D的缺乏;另一方面,硼也有助於提高男性睾丸甾酮分泌量,強化肌肉,是運動員不可缺少的營養素。硼還有改善腦功能,提高反應能力的作用。雖然大多數人並不缺硼,但老年人有必要適當注意攝取。
硼的生理功能還未確定,存在兩種假説解釋硼缺乏時出現的明顯而不同的反應,以及已知硼的生化特性。一種假説是,硼是一種代謝調節因子,通過競爭性抑制一些關鍵酶的反應,來控制許多代謝途徑。另一種是,硼具有維持細胞膜功能穩定的作用,因而,它可以通過調整調節性陰離子或陽離子的跨膜信號或運動,來影響膜對激素和其他調節物質的反應。
植物生理
硼是高等植物特有的必需元素,而動物、真菌與細菌均不需要硼。硼能與遊離狀態的糖結合,使糖容易跨越質膜,促進糖的運輸。植物各器官間硼的含量以花最高,花中又以柱頭和子房最高。硼對植物的生殖過程有重要的影響,與花粉形成、花粉管萌發和受精有密切關係。
缺硼時,花葯和花絲萎縮,花粉發育不良。油菜和小麥出現的“花而不實”現象與植物硼酸缺乏有關。缺硼時根尖、莖尖的生長點停止生長,側根、側芽大量發生,其後側根、側芽的生長點又死亡,從而形成簇生狀。甜菜的褐腐病、馬鈴薯的卷葉病和蘋果的縮果病等都是缺硼所致。
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