ماهو الغاليوم
الغاليوم: هو عنصر من العناصر الكيميائيّة، له رمزاً كيميائيّا خاص به”Ga”، عدده الذريّ يساوي”31″، نادر الانتشار والوجود، يقع ضمن عناصر المجموعة الثالثة عشر والدورة الرابعة من الجدول الدوريّ، يتبع في تصنيفه إلى الفلزات بعد الإنتقالية، كتلته الذريّة مُتوسطة نوعاً ما.
على الرغم من أنّ هذا العنصر نادر الانتشار في الطبيعة إلّا أنّه لا يُمكن أن يتواجد بشكلٍ حر، مما يعني أنّه يتواجد مُرتبطاً مع العناصر الأخرى حيث أنّه يتواجد على صورة ملح يُسمى بملح الكاليوم، كما أنّه يتواجد وبكميّات قليلة في بعض مناجم البوكسيت والزنك.
حقائق عامة عن عنصر الغاليوم
- يُعتبر الغاليوم من الفلزات يظهر على شكل صُلب، كما أنّه وعند انخفاض درجات الحرارة يتحوّل ليُصبح هشّاً سهل الكسر، إضافةً إلى أنّه قابل للانصهار عند رفع درجات الحرارة بشكلٍ قليل؛ مما يعني أنّ هذا العنصر يذوب عند وضعه في اليد لفترة قصيرة.
- ينتشر الغاليوم في الطبيعة بشكلٍ مُبعثر وبكميّات قليلة، ونظراً لندرة انتشاره فقد يتم العثور على الغاليوم ولكن بكميات قليلة في الصخور البركانيّة، كما أنّه قد يظهر ولكن بصورة شائبة نوعاً ما في كل من خامات الزنك والحديد والألمنيوم، إضافةً إلى تواجده في الكروم والنيكل والنحاس، ومن المُمكن أن يتم العثور عليه في الفحم والبوكسيت.
- إضافةً إلى ذلك فقد يُعدّ العثور على المعادن التي تحتوي على عنصر الغاليوم ولو بكميّات قليلة أمراً في غاية الصعوبة، ولكن ولحسن الحظ فإنّ هذا العنصر يتواجد ولكن بنسب ضئيلة جداً في مجموعة مُعينة من المعادن كالسفاليريت والبوكسيت والفحم، هذا وقد يتم استخلاص الغاليوم من معدن البوكسيت بشكل خاص بعد أن يتم تعريضه لعمليّة المعالجة المعدنيّة.
- وقد تُعدّ نسبة تواجد الغاليوم في القشرة الأرضيّة مُنخفضة جداً؛ الأمر الذي أدى إلى إنتاج الغاليوم التجاريّ باعتباره مُنتج ثانوي للبدء بعمليّة انتاج عناصر كل من الألمنيوم والزنك، كما تُعتبر كل من أستراليا وروسيا وفرنسا وألمانيا من أكثر وأهم الدول التي تقوم بانتاج وتصنيع الغاليوم.
- أدت عملية التحليل الطيفيّ إلى التعرّف على عنصر الغاليوم لأول مرة؛ وذلك من خلال ظهور زوجين إثنين من الأشعة الطيفيّة البنفسجيّة، إضافةً إلى ذلك فقد يُعتبر الغاليوم العنصر الوحيد الذي له أعلى مدى ممكن من درجات الحرارة الكافية والتي تسمح له بأن ينتقل من حالته الصلبة إلى الحائلة السائلة.
- يتم الحصول على هذا العنصر من خلال القيام بعمليّات التحليل الكهربائيّ لواحد من أملاح الغاليوم، حيث يمتاز الغاليوم بقدرته على الإنحلال بشكلٍ مباشر في الحموض الأمر الذي يؤدي إلى إطلاق غاز النيتروجين وتشكيل أملاح جديدة، حيث أنّ هذه الأملاح تكون قابلة للتأكسد وذلك نتيجة تسخينه حتى تصل درجة حرارته إلى الإحمرار.
- لا يمكن ان يتم حفظ الغاليوم في أوعية زجاجيّة أو معدنيّة؛ وذلك نظراً لكونه يتضخم ويكبر حجمه عندما يتجمد، إضافةً إلى ذلك فقد يمتلك الغاليوم من بين جميع العناصر الكميّة الأكبر من السوائل.
خصائص الغاليوم
- يمتاز الغاليوم بطوره الصلب.
- يظهر الغاليوم بلونه الفضيّ الحيويّ عندما يكون بشكله المُستخلص، في حين أنّه يظهر باللون الرماديّ عندما يكون في الحالة الصلبة.
- كثافته عند نقطة الإنصهار أعلى بقليل من كثافته وهو في حالته الطبيعيّة.
- يتشابه إلى حد كبير مع عنصر الألمنيوم.
- له نقطة انصهار وغليان ثابتات.
- يمتاز بأكاسيده المُذبذبة.
- له بنية بلورية تأخذ الشكل المعيني القائم.
- يمتاز بمغناطيسيّته المُعاكسة.
- يُعتبر الغاليوم من العناصر التي لها مُقاومة كهربائيّة عالية.
- حسب مقياس موس تبلغ شدة صلادة هذا العنصر”1.5″موس.
- يُعتبر الغاليوم من المعادن ذات اللون الأبيض إضافةً لكونه يمتاز بليونته العالية وناقليته المُنخفضة مُقارنةً مع العناصر الأخرى.
- قابل للانصهار عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة.
- يمتاز مصهور الغاليوم بأنّه سائل يظهر باللون الأبيض الفضيّ، إضافةً لكونه يتشابه مع الزئبق.
- له ضغط بخاري مُنخفض.
- عند تصلبُّه فإنّ حجمه سيزداد بشكلٍ ملحوظ.
- قابل للغليان عندما تكون درجة الحرارة تساوي تقريباً”24″ درجة سيلسيوس.
- يحتوي على مايقارب”24″ نظيراً مُستقراً، أمّا أكثر النظائر شيوعاً واستقراراً فهي نظير الغاليوم”69″ والنظير”71″.
- وزنه الذريّ ثابت، إضافةً لكونه يرتبط بسهولة مع العناصر الأخرى خاصةً الفلزات.
- يمتاز الغاليوم بقدرته الكبيرة على على انتاج وصنع سطوح عاكسة تظهر على أسطح الزجاج؛ الأمر الذي يجعل سطحه يبدو شفافاً كالمرآة تماماً.
استخدامات الغاليوم
- يدخل الغاليوم المُستخلص في عمليّات صناعة الإلكترونيات وفي الدارات الإلكترونيّة.
- يدخل بشكل رئيسيّ في صناعة أنصاف النواقل والصمّامات الثنائيّة.
- تم استخدام الغاليوم منذ القدم وبشكلٍ رئيسيّ في صنع أجهزة قياس درجات الحرارة، إضافةً إلى أنّه قد يدخل بنسب ضئيلة جداً في صناعة أجهزة الضغط الجويّ.
- يدخل الغاليوم في صناعة المُستحضرات الدوائيّة إلى جانب تحضير الإختبارات الطبيّة النوويّة.
- يتم استخدامه في صناعة السبائك المُختلفة والتي تكون ذات خصائص غير اعتياديّة.
- يتم استخدام أشباه الموصلات المصنوعة من هذا العنصر في المُشغلات وذلك عن طريق احتوائها على أشعة الليزر ذات اللون الأزرق.
- يدخل الغاليوم بنسب كبيرة جداً في صناعة زرنيخيد الغاليوم( والذي يُعرف على أنّه مركب يتم استخدامه درارت الموجات تحت الحمراء).
- يدخل الغاليوم في علاج العديد من الأمراض خاصةً مرض كالسيوم الدم المُفرط.
