The mineralogy of Boron
| General Properties | |
|---|---|
| Symbol: | B |
| Atomic Number: | 5 |
| Standard atomic weight (Ar): | 10.811(7) |
| Electron configuration: | [He] 2s2 2p1 |
| Photos | ||
|---|---|---|
     | ||
| < | Pure crystalline boron | > |
| Atomic Properties | |
|---|---|
| Electronegativity (Pauling scale): | 2.04 |
| Atomic Radius: | 87 pm |
| Ionic Radius: | 27 pm (+3) |
| 1st Ionization energy: | 801 kJ/mol |
| 1st Electron affinity: | -27 kJ/mol |
| Oxidation States: | 1,2,3 |
| Physical Properties | |
|---|---|
| Standard State: | solid |
| Bonding Type: | covalent network |
| Melting Point: | 2348 K |
| Boiling Point: | 4273 K |
| Density: | 2.46 g/cm3 |
| Metal/Non-Metal: | metalloid |
| Main isotopes of Boron | ||||
|---|---|---|---|---|
| Isotope | % in Nature | Half Life | Decay type | Decay product |
| 10B | 19.9(7)% | stable | ||
| 11B | 80.1(7)% | stable | ||
| Main ions of Boron | ||||
|---|---|---|---|---|
| Name | Ion | Example minerals | ||
| boron | B3+ | |||
| boride | B3- | |||
| tetrafluoborate | BF4- | |||
| monoborate | BO33- | Sassolite | ||
| Other Information | |
|---|---|
| Year Discovered: | 1808 |
| Discovered By: |  Joseph Louis Gay-Lussac  Louis Jacques Thénard Joseph Louis Gay-Lussac, Louis Jacques Thénard |
| Year Isolated: | 1808 |
| Isolated By: |  Humphry Davy |
| Named For: | from borax and carbon |
| CPK color coding: | #FFB5B5 |
| External Links: | WikipediaWebElementsLos Alamos National LaboratoryTheodore Gray's PeriodicTable.com |
| Simple Compounds and Mineral Names | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nitrides | boron nitride | BN | +3 | Qingsongite | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sulfides | diboron trisulphide | B2S3 | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hydrides | diborane | B2H6 | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| decaborane | B10H14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| hexaborane | B6H10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| pentaborane | B5H9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| pentaborane | B5H11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| tetraborane | B4H10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fluorides | boron trifluoride | BF3 | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| diboron tetrafluoride | B2F4 | +2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chlorides | boron trichloride | BCl3 | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| diboron tetrachloride | B2Cl4 | +2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bromides | boron tribromide | BBr3 | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Iodides | boron triiodide | BI3 | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxides | diboron trioxide | B2O3 | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mineral Diversity of Boron | |
|---|---|
| 1. Elements | 2 valid mineral species |
| 3. Halides | 6 valid mineral species |
| 4. Oxides | 1 valid mineral species |
| 6. Borates | 166 valid mineral species |
| 7. Sulfates | 6 valid mineral species |
| 9. Silicates | 119 valid mineral species |
| Total: | 300 valid species containing essential Boron |
| Geochemistry of Boron | |
|---|---|
| Goldschmidt classification: | Lithophile |
| B3+ solute is a micronutrient on land. | |
| B3+ is essential to nutrition of at least some vertebrates ('essential minerals'). | |
| Elemental Abundance for Boron | ||
|---|---|---|
| Crust (CRC Handbook) | 1.0 x 10-5 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Kaye & Laby) | 7.0 x 10-6 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Greenwood) | 9 x 10-6 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Ahrens/Taylor) | 1.0000 x 10-5 | mass fraction, kg/kg |
| Upper Crust (Ahrens/Taylor) | 1.5000 x 10-5 | mass fraction, kg/kg |
| Sea Water (CRC Handbook) | 4.44 x 10-6 | mass per volume fraction, kg/L |
| Sea Water (Kaye & Laby) | 4.4 x 10-6 | mass per volume fraction, kg/L |
| The Sun (Kaye & Laby) | 1.1 x 10-5 | atom mole fraction relative to Si=1 |
| Solar System (Kaye & Laby) | 2.1 x 10-5 | atom mole fraction relative to Si=1 |
| Solar System (Ahrens) | 2.12 x 10-5 (10%) | atom mole fraction relative to Si=1 (% uncertainty) |
| Element association of Boron in the Mineral World | |||
|---|---|---|---|
| This table compares the known valid mineral species listed listed with Boron and the other elements listed based on the official IMA formula. Note that unlike other sections on this page this includes non-essential elements. The first data column contains the total number of minerals listed with Boron and the element listed for that row. The second data column lists this number as a percentage of all minerals listed with Boron. The final data column compares this percentage against the percentage of all minerals that contain the element listed in each row. Click on a heading to sort. |
| Periodic Table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beryllium << Boron >> Carbon | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Most widespread minerals containing Boron | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| This list of minerals containing Boron is built from the mindat.org locality database. This is based on the number of localities entered for mineral species and is therefore slanted towards minerals interesting to collectors with less coverage of common rock-forming-minerals so it does not give an undistorted distribution of Boron mineral species. It is more useful when comparing rare species rather than common species. |
| Name | Formula | Crystal System | Mindat Localities |
|---|---|---|---|
| Schorl | NaFe2+3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH) | Trigonal | 3118 |
| Dravite | NaMg3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH) | Trigonal | 826 |
| Elbaite | Na(Li1.5Al1.5)Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH) | Trigonal | 617 |
| Datolite | CaB(SiO4)(OH) | Monoclinic | 591 |
| Axinite-(Fe) | Ca2Fe2+Al2BSi4O15OH | Triclinic | 298 |
| Dumortierite | Al(Al2O)(Al2O)2(SiO4)3(BO3) | Orthorhombic | 288 |
| Ulexite | NaCa[B5O6(OH)6] · 5H2O | Triclinic | 193 |
| Danburite | CaB2Si2O8 | Orthorhombic | 174 |
| Ludwigite | Mg2Fe3+(BO3)O2 | Orthorhombic | 168 |
| Colemanite | Ca[B3O4(OH)3] · H2O | Monoclinic | 158 |
| Photos |
|---|
| Localities with greatest number of different Boron mineral species |
|---|
| Important ores of Boron | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Formula | Crystal System |
|---|---|---|
| Borax | Na2(B4O5)(OH)4 · 8H2O | Monoclinic |
| Kernite | Na2[B4O6(OH)2] · 3H2O | Monoclinic |
| Ulexite | NaCa[B5O6(OH)6] · 5H2O | Triclinic |
| Colemanite | Ca[B3O4(OH)3] · H2O | Monoclinic |
| Photos |
|---|
Spotted a mistake/omission? - These pages are a work in progress, so please send all comments/corrections to jolyon@mindat.org. Thank you.
Constants and physical property data from:
David R. Lide (ed.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005).
Kaye and Laby Tables of Physical & Chemical Constants (2005). Section 3.1.3, Abundances of the elements
A. Earnshaw, N. Greenwood, Chemistry of the Elements, 2nd edition, Butterworth-Heinemann, (1997)
Thomas J. Ahrens (ed.), Global Earth Physics : A Handbook of Physical Constants, American Geophysical Union (1995)
L.B. Railsback, An Earth Scientist's Periodic Table of the Elements and Their Ions : Geology 31:9 p737-740 (2003)
Emsley, J. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. New York: Oxford University Press (2001)
