ഗാലിയം
അണുസംഖ്യ 31 ആയ മൂലകമാണ് ഗാലിയം. Ga ആണ് ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ഇതിന്റെ പ്രതീകം. മെറ്റാലിക് വെള്ളി നിറമുള്ള മൃദുവായ ഈ ലോഹം താഴ്ന്ന താപനിലകളിൽ പൊടിഞ്ഞ് പോകുന്ന ഖര രൂപത്തിലായിരിക്കും. അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ അല്പം ദ്രവീകരിക്കുന്നു. ഒരാളുടെ കൈകളിലെടുത്താൽ ഇത് പൂർണമായും ദ്രാവകമാകും. ബോക്സൈറ്റ്, സിങ്ക് അയിരുകളിൽ ചെറിയ അളവിൽ ഗാലിയം കാണപ്പെടുന്നു. ഗാലിയത്തിന്റെ പ്രധാന ഉപയോഗം ലൈറ്റ് എമിറ്റിങ് ഡയോഡുകളിലെ അ‍ർദ്ധചാലകങ്ങളായാണ്. സം‌യുക്തങ്ങളായ ഗാലിയം നൈട്രൈഡ്, ഗാലിയം ആർസനൈഡ് എന്നിവയാണ് ഇതിനുപയോഗിക്കുന്നത്.
| |||||||||||||||||||
| വിവരണം | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| പേര്, പ്രതീകം, അണുസംഖ്യ | ഗാലിയം, Ga, 31 | ||||||||||||||||||
| കുടുംബം | poor metals | ||||||||||||||||||
| ഗ്രൂപ്പ്, പിരീഡ്, ബ്ലോക്ക് | 13, 4, p | ||||||||||||||||||
| രൂപം | silvery white | ||||||||||||||||||
  | |||||||||||||||||||
| സാധാരണ ആറ്റോമിക ഭാരം | 69.723(1) g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം | [Ar] 3d10 4s2 4p1 | ||||||||||||||||||
| ഓരോ ഷെല്ലിലേയും ഇലക്ട്രോണുകൾ | 2, 8, 18, 3 | ||||||||||||||||||
| ഭൗതികസ്വഭാവങ്ങൾ | |||||||||||||||||||
| Phase | solid | ||||||||||||||||||
| സാന്ദ്രത (near r.t.) | 5.91 g·cm−3 | ||||||||||||||||||
| ദ്രവണാങ്കത്തിലെ ദ്രാവക സാന്ദ്രത | 6.095 g·cm−3 | ||||||||||||||||||
| ദ്രവണാങ്കം | 302.9146 K (29.7646 °C, 85.5763 °F) | ||||||||||||||||||
| ക്വഥനാങ്കം | 2477 K (2204 °C, 3999 °F) | ||||||||||||||||||
| ദ്രവീകരണ ലീനതാപം | 5.59 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||
| ബാഷ്പീകരണ ലീനതാപം | 254 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Heat capacity | (25 °C) 25.86 J·mol−1·K−1 | ||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Atomic properties | |||||||||||||||||||
| ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന | orthorhombic | ||||||||||||||||||
| ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ | 3, 2 , 1 (amphoteric oxide) | ||||||||||||||||||
| ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവിറ്റി | 1.81 (Pauling scale) | ||||||||||||||||||
| അയോണീകരണ ഊർജ്ജങ്ങൾ (more) |
1st: 578.8 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||
| 2nd: 1979.3 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||
| 3rd: 2963 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||
| Atomic radius | 130 pm | ||||||||||||||||||
| Atomic radius (calc.) | 136 pm | ||||||||||||||||||
| Covalent radius | 126 pm | ||||||||||||||||||
| Van der Waals radius | 187 pm | ||||||||||||||||||
| Miscellaneous | |||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | no data | ||||||||||||||||||
| താപ ചാലകത | (300 K) 40.6 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||
| Speed of sound (thin rod) | (20 °C) 2740 m/s | ||||||||||||||||||
| Mohs hardness | 1.5 | ||||||||||||||||||
| Brinell hardness | 60 MPa | ||||||||||||||||||
| CAS registry number | 7440-55-3 | ||||||||||||||||||
| Selected isotopes | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| അവലംബങ്ങൾ | |||||||||||||||||||
ശ്രദ്ധേയമായ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ
മൂലകരൂപത്തിലുള്ള ഗാലിയം പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്നില്ല. എന്നാൽ സ്മെൽടിങ്ങിലൂടെ ഇതിനെ വളരെ എളുപ്പത്തിൽ നിർമ്മിക്കാനാവും. അതിശുദ്ധമായ ഗാലിയം ലോഹത്തിന് തിളക്കമുള്ള വെള്ളി നിറമാണ്. ഖരലോഹത്തിന്റെ പൊട്ടൽ ഗ്ലാസിന്റേതിന് സമാനമാണ്. ഖരാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുമ്പോൾ ഗാലിയം 3.1% വികസിക്കുന്നു. ഗ്ലാസ്, ലോഹം എന്നിവകൊണ്ടുള്ള ഉപകരണങ്ങളിൽ, തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ പൊട്ടിപ്പോകാൻ സാധ്യതയുള്ളതിനാൽ ഗാലിയം സൂക്ഷിക്കാറില്ല. ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ ഖരാവസ്ഥയേക്കാൾ സാന്ദ്രതയുള്ള അപൂർവം ചില വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ് ഗാലിയം. ജെർമേനിയം, ബിസ്മത്, ആന്റിമണി, ജലം എന്നിവയാണ് ഈ പ്രത്യേകതയുള്ള മറ്റ് ചില വസ്തുക്കൾ.
ഗാലിയം മിക്ക ലോഹങ്ങളേയും ലാറ്റൈസ് ആയി ഡിഫ്യൂസ് ചെയ്യുന്നു. 29.76 °Cൽ ദ്രവീകരിക്കുന്നതിനാൽ ഒരു മനുഷ്യന്റെ കയ്യിലെടുത്താൽ ഗാലിയം ദ്രാവകമാകുന്നു. റൂം താപനയിലോ അതിനടുത്തോ ദ്രവാവകാവസ്ഥയിലാകുന്ന ലോഹങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഗാലിയം. സീസിയം, റുബിഡിയം, ഫ്രാൻസിയം, മെർക്കുറി എന്നിവയാണ് മറ്റുള്ളവ. മെർക്കുറിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി ദ്രാവക ഗാലിയം ഗ്ലാസിനേയും ത്വക്കിനേയും നനയ്ക്കുന്നു. വിഷാംശം കുറവാണെങ്കിലും ഈ പ്രത്യേകതയുള്ളതിനാൽ ദ്രാവക ഗാലിയത്തെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത് പ്രയാസമാണ്.
ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള ഗാലിയം ധാതു അംലങ്ങളിൽ സാവധാനം ലയിക്കുന്നു.
ചരിത്രം
1875ൽ ലീകോക്ക് ഡി ബോയിബൗഡ്രൻ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിയിലൂടെ ഗാലിയം കണ്ടെത്തി. സിങ്ക് ബ്ലെൻഡിനെ നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ അദ്ദേഹം അതിൽ ഗാലിയത്തിന്റെ പ്രത്യേകതയായ രണ്ട് വയലറ്റ് രേഖകൾ അതിന്റെ വർണരാജിയിൽ കണ്ടെത്തി. ഗാലിയത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന് മുമ്പ് തന്നെ അതിന്റെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ സ്ഥാനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അതിന്റെ മിക്ക സ്വഭാവ സവിശേഷതകളും ദിമിത്രി മെൻഡലീവ് കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. ഏക-അലൂമിനിയം എന്നാണ് അദ്ദേഹം ഇതിന് പേരിട്ടിരുന്നത്. 1875ൽ തന്നെ ലീകോക്ക് ഗാലിയത്തിന്റെ ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിൽ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തി സ്വതന്ത്ര ലോഹം വേർതിരിച്ചെടുത്തു. തന്റെ ജന്മരാജ്യമായ ഫ്രാൻസ് ഉൾപ്പെട്ട പ്രദേശങ്ങളുടെ ലാറ്റിൻ നാമമായ ഗാലിയ അദ്ദേഹം പുതിയ മൂലകത്തിന് പേരായി സ്വീകരിച്ചു. ലീ കോക്ക് സ്വന്തം പേരാണ് മൂലകത്തിനിട്ടതെന്നും ചിലർ വാദിച്ചു. ഫ്രെഞ്ചിൽ "ലീ കോക്ക്" എന്നാൽ പൂവൻകോഴി എന്നാണർത്ഥം. പൂവൻകോഴിക്ക് ലാറ്റിനിൽ "ഗാലസ്" എന്നാണ് പറയുന്നത്. എന്നാൽ 1877ൽ എഴുതിയ ഒരു ലേഖനത്തിൽ ഈ വാദം തെറ്റാണെന്ന് ലീ കോക്ക് എഴുതി.
സാന്നിദ്ധ്യം
ഗാലിയം പ്രകൃതിയിൽ സ്വതന്ത്ര രൂപത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നില്ല. ഗാലിയത്തിന്റെ അളവ് കൂടുതലുള്ള ധാതുക്കളുമില്ല. ബോക്സൈറ്റ്, കൽക്കരി, ഡയസ്പോർ, ജെർമനൈറ്റ്, സ്ഫാലറൈറ്റ് എന്നീ ധാതുക്കളിൽ ചെറിയ അളവിൽ ഗാലിയം കാണപ്പെടുന്നു. ഇവയിൽ നിന്നാണ് ഗാലിയം വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത്. ഈ ലോഹം 99.9999% ശുദ്ധതയിൽ ലോക വ്യാപകമായി ലഭ്യമാണ്.
ഇന്നത്തെ രീതിയിൽ ഉപഭോഗം തുടർന്നാൽ 2017ഓടെ ഗാലിയത്തിന്റെ ലഭ്യത ഇല്ലാതാവുമെന്ന് 2007ൽ ഒരു രസതന്ത്രജ്ഞൻ കണക്കാക്കിയിട്ടുണ്ട്.
| ക്ഷാര ലോഹങ്ങൾ | ആൽക്കലൈൻ ലോഹങ്ങൾ | ലാന്തനൈഡുകൾ | ആക്റ്റിനൈഡുകൾ | സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ | മറ്റു ലോഹങ്ങൾ | അർദ്ധലോഹങ്ങൾ | അലോഹങ്ങൾ | ഹാലൊജനുകൾ | ഉൽകൃഷ്ട വാതകങ്ങൾ | രാസസ്വഭാവം കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റിയിട്ടില്ലാത്ത മൂലകങ്ങൾ |