گالیوم Gallium

آیا در سری فیلم های ترمیناتور (نابودگر) فلزی مایع و نقره ای رنگ را به خاطر دارید؟ اگر به شما بگوییم این فلز تنها بخشی از جلوه های ویژه یک فیلم نبوده و به صورت واقعی در جهان پیرامون ما وجود دارد چه فکری خواهید کرد؟ بله این فلز گالیوم است و از خواص قابل توجهی هم برخوردار است.

این عنصر با نماد Ga نشان داده شده و عدد اتمی آن 31 است. حالت جامد سبک تر از شکل مایع آن است. این عنصر فلزی نقره ای رنگ بوده و همانند شیشه ترد و شکننده است، همچنین از نقطه ذوبی پایین در حدود 29.76 درجه سانتیگراد برخوردار است، در نتیجه اگر آن را در دستان تان نگه دارید به اندازه ای که به میزان کافی گرم شود، در دست شما به مایع تبدیل خواهد شد. این به تنهایی خود مسئله ای جالب توجه است اما این فلز کمیاب خواص سرگرم کننده و شگفت انگیز دیگری هم دارد. به عنوان مثال به دیگر فلزات و از جمله آلومینوم حمله کرده و صدمه می زند. همان گونه که در یکی از ویدئوها مشاهده خواهید کرد، تنها یک قطره گالیوم مایع کافی است تا ساختار قوطی کوکا را دستخوش تغییر کرده و اتصالات مولکولی آن را چنان سست کند که تنها با فشاری اندک سوراخ شود. گالیوم به ساختار و شبکه آلومینیوم نفوذ می کند، یکپارچگی و اتحاد مولکولی آن را چنان تحت تأثیر قرار می دهد که بیشتر به یک ورقه فلزی نازک شباهت دارد تا یک فلز مستحکم و مقاوم.

در کل گالیوم عنصری سرگرم کننده است، گویی متعلق به سیاره ای دیگری بوده و از جایی غیر از جهان ما منشا گرفته است. دیگر خاصیت عجیب گالیوم سبب شده آن را قلب تپنده بنامند این است که وقتی آن را در اسید سولفوریک و محلول دی کرومات غوطه ور کنید، همانند یک قلب زنده می تپد و ضربان دارد چرا که کشش سطحی آن افزایش پیدا می کند.

#code#

در 1871 وجود این فلز توسط دیمیتری مندلیف، پدر جدول تناوبی عناصر پیش بینی شد، هر چند در آن زمان هنوز کشف نشده بود. همچنین این شیمیدان روس موفق شد به درستی بعضی از کلیدهای خواص آن از جمله چگالی و نقطه ذوب پایین را پیش بینی کند. اما در نهایت در 1875 شیمیدان فرانسوی پل امیل بایوسبادران (Paul Emile Biosbaudran) در آزمایش یک مخلوط روی از کوه های پیرنه به این کشف نائل شد، او در حالی که یک نمونه اسفالریت (Sphalerite)، مهم ترین کانی روی را آزمایش می کرد موفق به کشف این عنصر کمیاب شد.

از آن زمان تا کنون از گالیوم در دماسنج های با اختلاف دمای زیاد استفاده می شود، همچنین در آماده سازی آلیاژهایی با مقاومت های خاص و ذوب آسان نیز کاربرد دارد. اما در اصل امروزه گالیوم بیشتر در صنایع نیمه رسانا به کار رفته و می توان آن را در بسیاری از گجت ها و ابزارهایی که هر روزه مورد استفاده قرار می دهیم یافت.

گالیوم به شکل آزاد در طبیعت وجود ندارد، اما به عنوان یک ترکیب موثر در بوکسیت و به مقدار بسیار کم از اسفالریت استخراج می شود. موسسه زمین شناسی ایالات متحده تخمین زده که ذخایر گالیوم بالغ بر یک میلیون است و می توان برای تجربیات و آزمایشات شخصی به راحتی آن را از طریق آنلاین خرید و فروش کرد. بهتر است در هنگام کار با آن جانب احتیاط را نگه دارید چرا که اگر چه این فلز به عنوان عنصری سمی شناخته نمی شود اما اطلاعات فعلی قطعیتی کامل ندارند، بعضی از منابع مدعی اند در معرض قرار گرفتن طولانی مدت پوست با این عنصر عوارض پوستی به دنبال داشته که از آنجمله می توان به آماس و تاول اشاره کرد. تزریق مقادیر بالای این ماده به حیوانات منجر به آسیب دیدگی شدید کلیه ها شده است.

کاربردهای صنعتی:

• عمده ترین مورد استفاده گالیم در IC های آنالوگ است و دومین کاربرد عمده آن در دستگاه های الکترونیک نوری (بیشتر دیودهای لیزری و دیودهای نور فشان) می باشد.
• گالیم چون باعث خیس شدن شیشه یا چینی می شود، در ساخت آئینه های بسیار شفاف به کار می رود.
• به طور وسیع برای استحکام نیمه هادی ها داشته و در ساخت ابزار جامد مثل ترانزیستور مورد استفاده قرار می گیرد.
• گالیم به راحتی با بیشتر فلزات آلیاژ تشکیل داده و به عنوان بخشی از آلیاژهای زود ذوب به کار می رود.

منابع:
وب سایت زومیت
 دانشنامه رشد 

تهیه شده در: http://www.newdesign.ir/content/?id=1482&rnd=4345