Bor atom numarası: 5, atom ağ:10'.81. Periyodik çizelgenin III-A grubunun birinci elementidir. Periyodik çizelgede bulunduğu yere karşın amelatik özellik gösterir. Bileşikleri ve bunlardan özellikle boraks binlerce yıldır bilinmekle birlikte elementel bor, saf olmayan bir biçimde ilk kez 1808’’de Sir Humphry Davy’ce elektroliz yoluyla Gay Lussac ve Thenard’ca da oksidin elementel potasyumla indirgenmesiyle elde edilmiştir.Günümüzde bor haloje-nürlerin elektrikle ısıtılan fitilleri üzerinde ayrıştırılması yoluyla çok saf olarak (% 99.9999 saflıkta olabilir) elde edilir.

Fiziksel özellikleri:



Doğal bor iki izotopun karışımından oluşmuştur. B-10 (% 18.83) ve B-11 (% 81.17). Bunların dışında kütle numaraları 9.12 ve 13 olan kısa ömürlü yapay izotopları elde edilmiştir.Elementel borun kristalleri elmas kadar serttir. Siyah bor çok inceyken saydamdır. Bor, bir yarı iletkendir.Yüksek sıcaklıkta elektriği iyi iletir. Elektrik iletkenliği 20°C’den 600°C’ye çıkıldığında yaklaşık 100 kat artar.

Kimyasal özellikleri:



Bor periyodik çizelgenin III-A grubunun birinci elementi olan bir ametaldir ve gerek kimyasal Özellikleri, gerekse bileşikleri bakımından IV-A grubunun ikinci elementi olan silisyuma çok benzer.

Bor kimyasal yapısında Katyon oluşturma yerine kovalent bağ oluşturmayı yeğler.Kristalize bor, kimyasal bakımdan kesinlikle merttir.Kaynar durumda bile klorür ve flüorür asitleri etkimez. Sıcak derişik sülfat asidi ve derişik nitrat asidi çok yavaş olarak etkir.Erimiş sodyum hidroksiti çok yavaş.’buna karşın erimiş sodyum peroksiti hızla etkir.Amorf borsa tüm kimyasal etkilere açıktır ve kolaylıkla tepkime verir, örneğin, oksijenle sıcakta yanarak bor trioksit, kükürtle bor trisülfür verir.Asit baz, peroksit ve halojenlerden kolaylıkla etkilenir ve genellikle sıcakta tepkimeye girer.

Doğada bulunuşu:



Doğada elemen-tel biçimde bulunmayıp genellikle su içeren sodyum, kalsiyum ve magnezyum boratlar biçiminde bulunur. Kimi mineralleri de sodyum ve kalsiyumu birlikte içerirler.

Elde edilmesi:



Elementel bor, çok özel amaçlarla ve çok az miktarda kullanıldığından elde edilmesi önemsizdir. Buna karşılık borik asit ve bor trioksit bor kimyasının başlangıç maddeleri olduklarından saf olarak elde edilmeleri büyük önem taşır.Bu nedenle bor mineralleri işlenerek; boraks, borik asit ve bor trioksit elde edilir, öteki bor bileşikleriyse bunlardan yola çıkılarak elde edilirler.Bunun için yola çıkılan mineralin cinsine göre çeşitli yollar izlenir. Sodyum borat mineralleri arıtılarak, göl suları, fraksiyonlu kristallendirme yoluyla boraksa dönüştürülür.

Ele geçen boraks kızdırılarak susuz boraks,sülfat asidiyle işlenerek borik asit borik asidin kızdırılmasıyla da bor trioksit elde edilir.Kalsiyum içeren minerallerden (örneğin kolemanit) yola çıkıldığında bunlar sülfat asidiyle işlenerek borik asit ve bu da kızdırılarak bor trioksit ya da sodayla işlenerek boraks elde edilir.j Bor trioksit erimiş durumda elektrolizlenerek ya da magnezyumla indirgenerek elementel bor,metal oksitleriyle birlikte indirgenerek bor karbür, aynı anda karbonla indirgenerek klorlanarak bor triklorür ,ve bor triklorürün metal hidrürlerle tepkimesi sonucunda boranlar elde edilir.

Başlıca Bor Mineralleri:



Boraks (Tin-kal).Na2 BA,Ö7.10 H20. İyi oluşmuş tek kristaller ve kristal kümeleri biçiminde rastlanılır. Türkiye,Kaliforniya ve az miktarda Arjantin’de bulunur.

Kernit : Renksiz inci gibi parlak,kristaller.Yalnız Kaliforniya’ da ve az miktarda Arjantin’de bulunur.
Pandermit: Az miktarda Türkiye’de bulunur.
Kolemanit: Beyaz, gri ya da yeşilimsi gri renklerde olur, ateşte çıtırdar ve alevi yeşile boyar. Türkiye’de ve az miktarda ABD’de bulunur.
Üleksi:Türkiye’de ,az miktarda bulunur.
Borasit: Önemsiz bir bor mineralidir.
Borokalsit: Önemsiz bir bor mineralidir.
Sassolin: İtalya’nın Toskana Bölgesindeki Sasso’da bulunur.

Bunların dışında boronatrlandit,hidrobor asit, gibi bor mineralleri de vardır.Dünyadaki toplam bor rezervinin 500 milyon ton olduğu sanılmaktadır. Bunun % 60’ı Türkiye’de % 25’i ABD’de % 5-10’u SSCB ve geri kalanı da Çin ile Hindistan’da bulunmaktadır. Yurdumuzdaki bor mineralleri başlıca dört bölgede toplanmıştır. Eskişehir’in Kırka yöresinde boraks, Kütahya’nın Emet yöresinde kolemanit,Balıkesirin Bigadic yöresinde başlıca kolemanit ve bir miktar üleksit,Bursa’nın Mustafakemalpaşa yöresinde kolemamanit ve Susurluk yöresinde de pandermit yatakları bulunmaktadır.Bununla birlikte Türkiye 'deki bor yataklarının en önemli mineran kolemanittir. Türkiye, dünya bor üretiminin % 25-30 dolayında bir bölümünü karşılamaktadır, önceleri bor mineralleri ham olarak satılırken Etibank’ça Bandırma’da kurulan fabrikada borik asitle boraks üretilmekte ve bunlar işlenmiş olarak dış pazara satılmaktadır. Ayrıca ham cevher satımı da sürmektedir.

Bor bileşiklerinin tüketim ve kullanım alanları:



Çeşitli bileşikler biçiminde kullanılan borun tüketiminin %40-50’si çam, emaye ve seramik yapımında kullanılmaktadır.Cama boratlar katılarak ısı genleşme katsayısı küçük 5. olan borsilikat camları elde edilir.Bu tür camlar ısı değişimlerine ve kimi asitlere karşı dayanıklı olduklarından laboratuvar araçlarının yapımında kullanılır.Cam elyafı yapımında da borsili kat camları kullanılır.Boratlar seramik ve emayelere parlak ve düzgün bir yüzey sağlar, dünya bor bileşikleri tüketiminin % 20-30’u ağartma ve temizleme tozlarının yapımında kullanılır. Sabun, toz sabun ve temizleme tozlarına yumuşatıcı olarak boraks katıldığı gibi deterjanlara da ağartıcı olarak sodyum perborat katılır.

Bor bileşiklerinin % 5-10 kadarı tarımda gübre olarak ve tarım ilaçlarının (herbisitler) yapımında harcanmaktadır. Geriye kalan % 25 ise çok çeşitli sanayi dallarında kullanılır. Bunlar arasında, kimya, kağıt, tekstil, çimento sanayi, dericilik, fotoğrafçılık, eczacı, ateşe dayanıklı malzeme üretimi,çelik üretimi, antifriz yapımı başlıca kullanım alanlarını oluşturmaktadır, Bununla birlikte, üretim maliyetinin yüksek olması ve kullanımının ileri bir teknolojiyi gerektirmesi nedeniyle bor bileşiklerinin az gelişmiş ülkelerdeki kullanım alanları sınırlıdır. Bor, günümüzde önemli bir stratejik madde sayılmaktadır. 1951-1952 arasında ABD Savunma Bakanlığı “Bor hidrür yakıtları programını onaylamış ve 1955’’te 5 ton/gün üretim kapasiteli iki bor yakıtı fabrikasının yapımına başlanmıştır. Fabrikalar çalışmaya başladıktan sonra 1962’de jet bombardıman uçakları için üretilen yakıtların maliyetlerinin çok yüksek olması nedeniyle üretim durdurulmuştur.

Füzelerin gelişmesiyle birlikte bunlar için en uygun yakıtlardan olan organobor bileşikleri askeri açıdan büyük önem kazanmıştır, Bu nedenle 1960’lı yıllardan bu yana bor yakıtları konusundaki tüm araştırma ve çalışmalar askeri açıdan gizli tutulmaktadır.

Dünyadaki Bor Rezervleri ve Türkiyenin Pazardaki Konumu



Türkiye bor kaynaklarında dünyada birinci durumdadır. Dünya toplam rezervinin 63%’? Türkiye’de bulunmaktadır. Bu rakamların devletleştirmeyi müteakip Eti Holding A.Ş.’de toplanan ve yaklaşık 20,000 km2'lik imtiyazlı sahalarda 15-20 yıl öncesine ait, kısmi çalışılmış bor havzalarına ait veriler olduğu göz önünde bulundurulmalıdır. Türkiye’deki bor madenlerinin yerlerini ve miktarlarını belirleyen kapsamlı bir araştırma henüz yapılmadığından, Türkiye’nin aslında dünya rezervlerinin daha da büyük bir kısmını elinde tutuyor olabileceği düşünülmektedir. Yeni arama çalışmalarının yapılmasıyla Türkiye bor rezervlerinin iki katına bile çıkabileceği iddia edilmektedir. Türkiye’den sonra ikinci kaynak ülke ABD olup, dünya rezervlerinin %13'ü civarında bir payı olduğu bilinmektedir. Ancak ABD, bor’u uzun süredir endüstrinin çeşitli alanlarında kullanmakta olduğundan, yakın gelecekte bor rezervlerinin tükenmesi tehlikesi ile karşı karşıyadır. Bu sebeple ABD, kalan bor madenlerinin bir kısmını “stratejik rezerv" ilan ederek çıkarılmasını durdurmuştur. Türkiye’deki bor madenlerinin kalitesi ABD’dekinden yüksektir. Dünya bor rezervlerinin kalan kısmı Rusya, Çin, Şili, Bolivya, Peru, Arjantin, Sırbistan’da bulunmaktadır.Dünyada işletilen toplam 496 milyon tonluk rezervin 375 milyon tonu Türkiye’dedir. Dünyada işletilen ve tahmin edilen bor madeni rezervlerinin B2O3 miktarlarına göre dağılım yüzdeleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

ÜLKE GöRÜNÜR EKONOMİK REZERV
TOPLAM REZERV (GÖR.+MUH.+MüM.)
GÖRÜNÜR EKONOMİK REZERV ÖMRÜ(YIL) TOPLAM REZERV ÖMRÜ (YIL)
BİN TON B2O3
TÜRKiYE 375,000 644,000 240 412
ABD 45,000 105,000 33 76
RUSYA 28,000 140,000 16 78
ÇİN 27,000 36,000 17 23
ŞİLİ 8,000 41,000 5 26
BOLİVYA 4,000 19,000 3 12
PERU 4,000 22,000 3 14
ARJANT?N 2,000 9,000 1 6
SIRB?STAN 3,000 3,000 2 2
TOPLAM 496,000 1,019,000 320 649

Türkiye’nin bor madenlerinin rezerv ömrü 412 yıl iken, dünyanın ikinci büyük rezerv ülkesi ABD’nin bor rezervleri 76 yıllık ömre sahiptir. Dünya rezervleri ve bu rezervlerin tüketim artış hızları göz önünde bulundurulduğunda 50-80 yıl sonra ülkemiz bor yataklarının dünyadaki tek bor kaynağı olma ihtimali yüksektir.

Dünyada az sayıda bor minerali üreticisi ülke bulunmaktadır. En büyük üreticiler Türkiye (Eti Bor A.Ş.) ve ABD (Rio Tinto Borax)’dir. Bor ürünleri sanayileri ise Batı Avrupa, Kuzey Amerika ve Japonya’daki az sayıda firmada yoğunlaşmıştır. Çin buna istisna teşkil etmektedir. Çin’de çok sayıda küçük firma kısıtlı çeşitte ürün üretmektedir.

Bor minerallerinin dünyadaki önemli üreticileri ve yapılan üretim miktarları aşağıdaki tabloda yer almaktadır:

Türkiye ABD Toplam Türkiye ABD Toplam
1970 122 510 762 1986 349 571 1120
1971 229 515 878 1987 374 625 1265
1972 248 551 960 1988 473 576 1338
1973 255 602 1020 1989 447 562 1317
1974 291 562 1038 1990 476 608 1359
1975 242 547 975 1991 460 626 1355
1976 220 572 948 1992 402 554 1284
1977 301 667 1129 1993 410 574 1292
1978 346 706 1242 1994 433 550 1325
1979 281 725 1191 1995 435 728 1529
1980 320 710 1222 1996 494 581 1438
1981 333 671 1189 1997 549 604 1507
1982 306 551 1040 1998 552 587 1505
1983 260 578 1018 1999 536 618 1522
1984 331 605 1122 2000 504 546 1431
1985 259 577 1026 2001 517 650 1546

2001 yılı itibariyle, B2O3 bazında en büyük üretici 650,000 ton ile ABD’dir. Onu 517,000 ton ile Türkiye izlemektedir. Toplam üretimde (1,546,000 ton) ABD ve Türkiye’nin payları sırasıyla %42, %33,4'dir. Dünya bor üretiminde Türkiye’nin ve ABD’nin yeri ölçümün brüt ton veya (B2O3) bazında yapılmasına göre değişiklik göstermektedir. Brüt ağırlık olarak 1992 yılından beri Türkiye, ABD’yi geçerek bor minerallerinin dünyadaki en büyük üreticisi olmuştur. 2001 yılında ABD’nin bor mineralleri üretimi brüt ağırlık olarak 1,300,000 ton iken, Türkiye’ninki 1,476,000 tondur. Ancak, bor oksit (B2O3) içeriği açısından değerlendirildiğinde, ABD’nin üretimi Türkiye’ninkini geçmektedir.

Parasal bazda ise Eti Holding pazarın %20-23'une sahipken, US Borax %65-70'ine sahip durumdadır. Bu durum büyük ölçüde Eti Bor A.Ş.’in pazarı yeterince kontrol edememesinden ve US Borax pazarda sadece katma değeri yüksek rafine bor ürünleri satarken Eti Bor A.Ş.’nin ürün portföyünde katma değeri düşük ham bor’un önemli yer tutmasından kaynaklanmaktadır.

Türkiye ve Amerika Birleşik Devletleri’nin bor mineralleri üretimlerinin (B2O3 bazında) yıllar içinde izlediği eğilim aşağıdaki grafikte görülmektedir:

Grafikten de açıkça görüldüğü gibi Türkiye’deki üretimin artış eğilimi ABD’ninkinin çok üstündedir. Son otuz iki yılda Türkiye’nin üretimi ortalama yıllık %6,47 oranında artarken, aynı rakam ABD’nde %1,3'te kalmıştır. Türkiye’nin son otuz iki yıldaki üretiminin zaman serisi olarak analizini yaptığımızda serinin 1. derece kısmi oto-korrelasyon gösterdiğini görmekteyiz. Serinin bu özelliğini göz önünde bulundurarak üretimin cari değerinin bir yıl gecikmeli üretim değerleri üzerine regresyonunu yaptığımızda Tablo-3'de verilen sonuçlar elde edilmektedir.

Üretim Zaman Serisi Regresyon Sonuçlar?



Üretim Katsayı Std. Hata t P>t
Üetim-1 0.853 0.076 11.204 0.000
Regresyon Sabiti 66.072 28.832 2.292 0.029
R2=0.812
R2=0.806

görüldüğü gibi, bir dönem önceki üretim değerlerinin üretim zaman serisindeki değişiklikleri açıklama gücü yüksektir. Bu anlamda, seri %85 gibi çok yüksek bir zaman bağımlılığı göstermektedir. Diğer bir deyişle, üretime gelen şoklar (bu seride genellikle pozitif) oldukça kalıcı olmaktadır. Bir yıl önceki üretimin bu yılın üretimindeki değişiklikleri açıklama oranı %81,2 gibi oldukça yüksek bir rakamdır. Regresyonun hata terimleri incelendiğinde, oto-korrelasyonun ortadan kalktığı görülmektedir. Dolayısıyla regresyon katsayıları güvenilirdir. Regresyona trend değişkenini de eklediğimizde, regresyonun açıklayıcı değeri artmakta ve trend değişkeni pozitif anlamlı katsayıya sahip olmaktadır.

Üretim Zaman Serisi Regresyon Sonuçlar? (Trend dahil)



Üetim Katsayı Std. Hata t P>t
Üretim-1 0.363 0.166 2.183 0.038
Trend 6.549 2.041 3.208 0.003
Regresyon Sabiti 138.805 33.815 4.105 0.000
R2=0.863
R2=0.853

Diğer taraftan, aynı regresyon analizi ABD üretimi zaman serileri için yapıldığında, ABD zaman serisinin bir (veya birden fazla) yıl önceki üretim değerlerine bağımlılık gösterdiği ancak trend değerinin anlamlı olmadığı görülmektedir. Dolayısıyla ABD üretiminin zaman içinde herhangi bir artma (ya da düşme) eğiliminin olmadığı söylenebilir. Yapılan regresyonun açıklayıcı değeri de %17 civarında kalmaktadır. Dünya toplam üretimi de birinci derece zaman bağımlılığı göstermektedir ve trend katsayısı pozitif ve anlamlıdır.Üretimi etkileyen faktörlerde, katsayılarda, Türkiye üretiminin artış eğiliminde ve ABD üretiminin genel eğiliminde önemli bir değişiklik olmazsa Türkiye’nin 2010 yılından önce ABD’nin üretimini geçebileceği söylenebilir.

A) Türkiye’deki Bor Madeni Ocakları



Bor madeni Türkiye’nin özellikle kuzey batı bölgelerinde bulunmaktadır. Türkiye’de bu güne kadar işletilmiş bor madeni ocakları ve bulundukları yöreler Tablo-5'te gösterilmiştir. Bor madenlerini ve bor rafinasyon tesislerini devlet adına Eti Bor A.Ş. Genel Müdürlüğü işletmekte olup, Genel Müdürlük merkezi Bandırma’da bulunmaktadır. Eti Bor A.Ş. Genel Müdürlüğüne bağlı beş işletme Müdürlüğü: Emet Bor İşletme Müsürlüğü, Bandırma Bor ve Asit Fabrikaları İşletme Müd?ülüğü, Kırka Bor işletme Müdürlüğü, Bigadiç Bor işletme Müdürlüğü ve Kestelek Bor işletme Müdürlüğüdür.

Şehir İlçe-Yöre Maden Adı Maden Cinsi Rezervler
(milyon ton)
(brüt ağırlık)
Rezervler
(milyon ton)
(B2O3 içeriği)
Susurluk Aziziye, Tulu,Salmanlı, Kolemanit 576 167
Balıkesir Bigadiç Ankara, Acep, Domuz ve
Sundurgu Kireçlik, Kurtpınar, Uleksit 49 14
Küçükkler Faraş, Günevi, Sultançayırı,
Beğendikler, Yeniköy
Kütahya Emet Hisarcık, Harmanköy, Kolemanit 835 225
Espey, Killik
Bursa Kestelek Kestelek Kolemanit 7.5 2
Eskişehir Kırka Göcenoluk, Harmankaya Tinkal 604 156

“Kırka-Sarıkaya boraks yatağı Eskişehir ilinin 70 km güneyindeki Kırka bucağının 4,5 km batısındadır. Dünyanın en büyük rezervlerinden biri olup, 1950-1960 yılları arasında vatandaşlarımızın arama ruhsatı alarak yaptığı aramalar neticesinde bulunmuştur. 1962 yılında Türkiye’deki diğer boraks yatakları gibi Kırka boraks yatakları da İngiliz Boraks Consolidated Ltd. Şti.’nin eline geçmiştir. Ancak, şirketin saha devir işlemindeki kanuni eksiklikler sebebiyle ruhsatları iptal edilmiş ve imtiyazı düşen Boraks yataklarının üçünün işletme imtiyazı 1968 yılında Etibank’a geçmiştir. 1968 yılında MTA’nın yaptığı aramalarda Kırka Sodyum tuzu cevherinin Kaliforniya’daki Tinka-Razorit-Kernit cevherinin benzeri olduğu ve yatakların zengin olduğu tespit edilmiştir." Kırka’daki tinkal cevheri yaklaşık %25-26 civarında B2O3 ihtiva etmekte, çıkarılan cevher Kırka’daki 1.150.000 ton/yıl cevheri işleyecek kapasitedeki yoğunlaştırıcı (concentrator) tesislerinde zenginle?tirilerek B2O3 oranı %32-33'e yükseltilmekte ve tane büyüklüğüne göre sınıflandırmaktadır. Kırka Konsantratör Tesisi 1975 yılından beri faaliyettedir. 1978 yılında Bor türevi tesisleri kurulmaya başlamış ve 1984 yılında faaliyete geçmiştir. Üretilen başlıca ürünler tinkal, boraks pentahidrat ve susuz borakstir.

Kütahya’nın 100 km güney batısındaki Emet’te bulunan maden 1956 yılında M.T.A jeologu Dr. Gawlik tarafından bulunmuş, 1958 y?ılında bölgedeki bor sahaları M.T.A. tarafından Etibank’a devredilmiştir. Yaklaşık %28 ile %37 arasında B2O3 ihtiva eden kolemanit yataklarından çıkarılan cevher ise toplam 1.200.000 ton/yıl cevheri işleyecek kapasitedeki yoğunlaştırıcı (concentrator) tesisinde yıkanarak B2O3 oranı %43-45'e yükseltilmekte ve ürın sınıflandırılmaktadır.

Bigadiç ve yöresindeki bor yatakları 1950 yılında Muharrem Girgin adlı bir madencinin Çamköy yakınlarından topladığı örneklerin kolemanit olduğunun Dr. H. Yakal tarafından tespiti ile bulunmuştur. Önceleri özel sektörün elinde olan maden ocakları Fransız şirketi ile olan saha sınır anlaşmazlığı sebebiyle Bakanlar Kurulu Kararı ile 1976 yılında Etibank’a devredilmiştir. Ortalama %30-32 civarında B2O3 ihtiva eden tüvenan kolemanit cevherini zenginleştirerek B2O3 oranını %40-44'e yükselten, cevher zenginleştirme tesisi 1979 sonundan beri işletmede olup, kapasitesi 600.000 ton/yıl tüvenan cevherdir. Kırma-harmanlama tesisi 1993 yılı sonunda, ham bor öğütme tesisi ise 1998'de üretime geçmiştir. Yörede boraks pentahidrat, boraks dekahidrat, asit borik, sodyum perborat, sülfürük asit üretilmektedir.

Kestelek bor yatakları M.T.A.’nın bölgede linyit araştırmaları sırasında 1954 yılında bulunmuştur. 1979'a kadar çeşitli kişi ve kurumlarca bor cevheri üretimi yapılmış, 1979 yılında saha Etibank’a devredilmiştir. Bölgede 200.000 ton/yıl tüvenan cevher zenginleştirme kapasiteli yoğunlaştırıcı (concentrator) tesisi faaliyet göstermektedir.

Türkiye ve Bor Madeni gerçeği: