معدن الغاليوم Gallium العجيب – ماذا تعرف عنه ؟

معدن الغاليوم Gallium العجيب – ماذا تعرف عنه ؟

يشتهر هذا المعدن بأنه يتحول إلى سائل في حرارة يدك الدافئة !! فهو ينصهر في درجة حرارة 29.8 مئوية ويبقى سائلا لدرجة حرارة 2403 مئوية – ومن خصائصه العجيبة الأخرى أنه يستطيع إصابة أي معدن صلب بالهشاشة
فهو من أغرب المعادن أو أشباه الفلزات التي ستسمع بها في حياتك – ونترككم مع هذه المعلومات المنقولة عنه :
الغاليوم هو عنصر كيميائي في الجدول الدوري، ورمزه Ga ، ورقمه الذري 31 . ولا يتواجد الغاليوم حراً في الطبيعة ولكن على صورة ملح كاليوم (III) بكميات قليلة في مناجم البوكسيت والزنك.
والغاليوم شبه فلز ويكون على شكل صلب هش في درجات الحرارة المنخفضة، ينصهر الغاليوم في درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة بقليل 29.8 ْس، ولذا يذوب هذا المعدن إذا أمسك باليد لفترة قصيرة.
وتستخدم درجة انصهاره كدرجة قياسية، ومنذ اكتشافه في 1875 وإلى عصر أشباه الموصلات، كان الاستخدام الرئيسي للغاليوم في أجهزة قياس درجات الحرارة المرتفعة، وفي تحضير سبائك معادن ذات خصائص غير اعتيادية من ناحية الثباتية، أو سهولة الصهر، وبعضها سائل في درجة حرارة الغرفة أو أقل. درجة انصهار سبيكة كالينستان (المكونة من 68.5% من الغاليوم و 21.5% من الانديوم و 10% من القصدير) حوالي -19 درجة مئوية (-2 فهرنهايت).
والغاليوم مُبعثر الانتشار في الطبيعة، ويعدّ عنصراً نادراً إذ إن نسبته المئوية في الصخور البركانية لا تتجاوز 10-11. ويكون بصورة شائبة في خامات الزنك والحديد والألمنيوم والكروم والنحاس. وقلما يصادف في أي خام بكميات أكبر من 0.01%. ويقدّر الإنتاج العالمي منه ببضعة آلاف الأطنان سنوياً.
وهو معدن metal ذو لون أبيض، لين. ينصهر عند درجة أعلى من درجة حرارة الغرفة قليلاً (درجة انصهاره 29.8 ْس)، ومصهوره سائل أبيض فضي يشبه الزئبق السائل – وضغط بخاره منخفض، ويزداد حجمه (مثل الماء) عندما يتصلب. يغلي عند الدرجة 2403 ْس؛ أي يبقى سائلاً في مجال حراري قدره نحو 1500 درجة، وهذا أوسع مجال من درجات الحرارة يبقى فيه عنصر سائلاً بين عناصر الجدول الدوري جميعها. ولهذا يستعمل في موازين حرارة ذات استعمالات خاصة بدرجات الحرارة العالية. كما يستعمل نصف ناقل، مثال ذلك مع الفسفور والزرنيخ في صنع الديودات diodes الضوئية.
الوزن الذري للغاليوم 69.723 وله نظيران s69Ga وs71Ga، كمون تأينه، مقدراً بالكيلوجول/مول، الأول 578.3 والثاني 1969.3 والثالث 2950.0 والرابع 6149.7، نصف القطر الذري 126بيكومتر، نصف قطر الأيون Ga+ ت113 بيكومتر، نصف قطر الأيون Ga+3 ت62 بيكومتر، عدد الأكسدة الرئيس +3، كمون مسراه النظامي Ga+3/GaE0ت- 0.35 فولط، كثافته 5.904 غ/سم3، مقاومته الكهربائية النوعية (مقدرة بالأوم/سم ×610): 53 عند درجة حرارة الصفر المئوي (سلسيوس). طول الموجة الموافق للخطين الرئيسيين في طيفه (مقدراً بالسنتمتر × 810) 4172.2 و4033.2، كهرسلبيته 1.0.
يستحصل بالتحليل الكهربائي لمحلول أحد أملاحه، وهو معدن فعّال نسبياً، ينحل في الحموض مباشرة وينطلق الهدروجين ويتشكل مـلح الشاردة (الأيـون) Ga+3 ويتأكسد، سطحياً فقط، بتسخينه لدرجة حرارة الاحمرار. وهو يتحد مع الأسس مشكلاً الغاليات –GaO2، كما يتفاعل مع الهالوجينات مشكلاً GaX3، ويتحد مع الكبريت مكوناً الكبريتيد Ga2S3، ومع السيلنيوم والكلور والفسفور والزرنيخ بصورة مشابهة لتفاعله مع الكبريت.
أيون الغاليوم Ga+3 لا لون له، وأملاحه بيضاء مع الأيونات السالبة التي لا لون لها. أكسيده Ga2O3 يشبه أكسيد الألمنيوم [ر].
وأكسيد الغاليوم Ga2O n(I)n غير ثابت يتحول إلى أكسيد الغاليوم (III) وغاليوم حر. يترسب هدروكسيده Ga(OH)3 بإضافة أساس (قاعدة) هدروكسيد الصوديوم على سبيل المثال أو هدروكسيد الأمونيوم وينحل بزيادة منهما مشكلاً الغاليات، كما يعرف له مركب كلوريد بدرجة أكسدة +2 GaCl2

» ماذا تعرف عن المسكنات ...
» ماذا تعرف عن الستيرويدات؟
» ماذا تعرف عن المسكنات ...
» ماذا تعرف عن الحوثية
» ماذا تعرف عن الشرث؟