غاليوم: الفرق بين النسختين
[نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
سطر 91: | سطر 91: | ||
== الخواص الفيزيائية == |
== الخواص الفيزيائية == |
||
[[ملف:Gallium kristallisiert.JPG|تصغير|يسار|150 بك|صورة مقربة لتبلور الغاليوم من مصهوره]] |
[[ملف:Gallium kristallisiert.JPG|تصغير|يسار|150 بك|صورة مقربة لتبلور الغاليوم من مصهوره]] |
||
⚫ | يوجد الغاليوم النقي في [[ظروف قياسية من الضغط ودرجة الحرارة|الشروط القياسية من الضغط ودرجة الحرارة]] على هيئة فلز صلب ذي [[فضي (لون)|لون فضي]] مزرق، وهو هش سهل [[انكسار (خواص المواد)|الانكسار]]، إذ تبلغ الصلادة وفق [[مقياس موس]] {{#tag:ref|Mohs scale|group="ط"}} مقدار 1.5؛ كما أنه قابل للتصدع بشكل مشابه [[زجاج|للزجاج]]. |
||
لا يوجد الغاليوم على هيئة عنصر حر في الطبيعة، لكن من السهل استحصاله عن طريق [[صهر (علم الفلزات)|الصهر]]. |
|||
⚫ | |||
يتمدد الغاليوم السائل بمقدار 3.10% عند تصلبه، لذلك لا ينبغي أن يحفظ في أواني سهلة الكسر، لأنه من الممكن أن يتصدع الإناء عند حدوث [[تحول طوري|تحوّل طوري]] {{#tag:ref|Phase transition|group="ط"}}. |
|||
تتغير خواص الغاليوم عند الانتقال من الطور الصلب إلى السائل، فعلى سبيل المثال [[تمدد حراري سلبي|يتمدد]] الغاليوم السائل بمقدار 3.2% عند حدوث [[تحول طوري|تحوّل طوري]] {{#tag:ref|Phase transition|group="ط"}}؛<ref name="ullmann"/> كما تنخفض قيمة [[موصلية (كهرباء)|الموصلية الكهربائية]] {{#tag:ref|Electrical Conductivity|group="ط"}} من 0.71 * 10<sup>5</sup> سيمنز/سم (صلب) إلى 0.38 * 10<sup>5</sup> سيمنز/سم (سائل).<ref>{{Literatur |Autor=Sebastian Runde, Heiko Ahrens, Frank Lawrenz, Amal Sebastian, Stephan Block |Titel=Stable 2D Conductive Ga/Ga(O x H y ) Multilayers with Controlled Nanoscale Thickness Prepared from Gallium Droplets with Oxide Skin |Sammelwerk=Advanced Materials Interfaces |Band=5 |Nummer=16 |Datum=2018-08 |DOI=10.1002/admi.201800323 |Seiten=1800323}}</ref><ref>{{Literatur |Titel=The resistance of liquid metals |Sammelwerk=Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character |Band=146 |Nummer=857 |Datum=1934-09 |DOI=10.1098/rspa.1934.0166 |Seiten=465–472 }}</ref> |
|||
يتميز الطور السائل للغاليوم بارتفاع [[كثافة|كثافته]]، ويشاطر تلك الخاصية مع عدد من المواد الأخرى مثل [[ماء|الماء]] و[[سيليكون|السيليكون]] و[[جرمانيوم|الجرمانيوم]] و[[بزموت|البزموت]] و[[بلوتونيوم|البلوتونيوم]].<ref name="Greenwood222">Greenwood and Earnshaw, p. 222</ref> |
|||
تبلغ [[لزوجة]] الغاليوم السائل حوالي 2 ميلي باسكال.ثانية؛<ref>{{Literatur |Autor=J. N. Koster |Titel=Directional Solidification and Melting of Eutectic GaIn |Sammelwerk=Crystal Research and Technology |Band=34 |Nummer=9 |Datum=1999 |DOI=10.1002/(SICI)1521-4079(199911)34:9<1129::AID-CRAT1129>3.0.CO;2-P |Seiten=1129–1140 }}</ref> ويتميز الطور السائل للغاليوم بارتفاع [[كثافة|كثافته]] نسبياً؛<ref name="Greenwood222">Greenwood and Earnshaw, p. 222</ref> والتي تبلغ مقدار 6.09 غ/سم<sup>3</sup>،<ref name="Critical Review"/> وهي قيمة نمطية للمواد التي يوجد في بنيتها الصلبة نوع من الارتباط الجزيئي.<ref>O. Züger, U. Dürig: ''Atomic structure of the α-Ga(001) surface investigated by scanning tunneling microscopy: Direct evidence for the existence of Ga<sub>2</sub> molecules in solid gallium.'' In: ''Phys. Rev. B''. 46, 1992, S. 7319–7321, [[doi:10.1103/PhysRevB.46.7319]].</ref> يعد [[توتر سطحي|التوتر السطحي]] {{#tag:ref|Surface tension|group="ط"}} من الخواص الفيزيائية المهمة للأطوار السائلة، وتبلغ قيمته المقيسة في الغاليوم السائل مقدار 711 ميلي نيوتن/متر، وهي قيمة أكبر بحوالي عشر مرات من قيمتها [[ماء|للماء]].<ref name="Critical Review"/><ref name=":5">{{Literatur |Autor=B. J. Keene |Titel=Review of data for the surface tension of pure metals |Sammelwerk=International Materials Reviews |Band=38 |Nummer=4 |Datum=1993-01 |DOI=10.1179/imr.1993.38.4.157 |Seiten=157–192}}</ref> تنخفض قيمة التوتر السطحي للغاليوم السائل بأثر الأكسدة إلى حوالي النصف (قرابة 360 ميلي نيوتن/متر).<ref name="Surface Tension">{{Literatur |Autor=Stephan Handschuh-Wang, Tiansheng Gan, Tao Wang, Florian J. Stadler, Xuechang Zhou |Titel=Surface Tension of the Oxide Skin of Gallium-Based Liquid Metals |Sammelwerk=Langmuir |Band=37 |Nummer=30 |Datum=2021-08-03 |DOI=10.1021/acs.langmuir.1c00966 |Seiten=9017–9025 }}</ref> |
|||
يشكل الغاليوم [[سبيكة|سبائك]] مع عدد من الفلزات الأخرى؛ ولديه القدرة على [[انتشار|الانتشار]] {{#tag:ref|Diffusion|group="ط"}} إلى الشقوق والتصدعات في [[حد حبيبي|الحدود الحبيبية]] {{#tag:ref|grain boundaries|group="ط"}} لبعض الفلزات مثل [[ألومنيوم|الألومنيوم]] و[[زنك|الزنك]]،<ref>{{cite journal|title= Grain boundary imaging, gallium diffusion and the fracture behavior of Al–Zn Alloy – An in situ study |author= Tsai, W. L|journal= Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B |date= 2003 |volume= 199 |pages= 457–463 |doi= 10.1016/S0168-583X(02)01533-1|bibcode= 2003NIMPB.199..457T|last2= Hwu|first2= Y.|last3= Chen|first3= C. H.|last4= Chang|first4= L. W.|last5= Je|first5= J. H.|last6= Lin|first6= H. M.|last7= Margaritondo|first7= G.}}</ref> وينطبق الأمر كذلك على بعض السبائك مثل [[فولاذ|الفولاذ]].<ref>{{cite web|url=https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA365497 |title= Liquid Metal Embrittlement of ASTM A723 Gun Steel by Indium and Gallium|author= Vigilante, G. N.|author2= Trolano, E.|author3= Mossey, C.|publisher= Defense Technical Information Center |date=June 1999|access-date=2009-07-07}}</ref> |
يشكل الغاليوم [[سبيكة|سبائك]] مع عدد من الفلزات الأخرى؛ ولديه القدرة على [[انتشار|الانتشار]] {{#tag:ref|Diffusion|group="ط"}} إلى الشقوق والتصدعات في [[حد حبيبي|الحدود الحبيبية]] {{#tag:ref|grain boundaries|group="ط"}} لبعض الفلزات مثل [[ألومنيوم|الألومنيوم]] و[[زنك|الزنك]]،<ref>{{cite journal|title= Grain boundary imaging, gallium diffusion and the fracture behavior of Al–Zn Alloy – An in situ study |author= Tsai, W. L|journal= Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B |date= 2003 |volume= 199 |pages= 457–463 |doi= 10.1016/S0168-583X(02)01533-1|bibcode= 2003NIMPB.199..457T|last2= Hwu|first2= Y.|last3= Chen|first3= C. H.|last4= Chang|first4= L. W.|last5= Je|first5= J. H.|last6= Lin|first6= H. M.|last7= Margaritondo|first7= G.}}</ref> وينطبق الأمر كذلك على بعض السبائك مثل [[فولاذ|الفولاذ]].<ref>{{cite web|url=https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA365497 |title= Liquid Metal Embrittlement of ASTM A723 Gun Steel by Indium and Gallium|author= Vigilante, G. N.|author2= Trolano, E.|author3= Mossey, C.|publisher= Defense Technical Information Center |date=June 1999|access-date=2009-07-07}}</ref> |
||
تبلغ [[نقطة الانصهار|نقطة انصهار]] الغاليوم مقدار 29.7646 °س (ما يعادل 302.9146 [[كلفن]] أو 85.5763 [[فهرنهايت]])، |
تبلغ [[نقطة الانصهار|نقطة انصهار]] الغاليوم مقدار 29.7646 °س (ما يعادل 302.9146 [[كلفن]] أو 85.5763 [[فهرنهايت]])،<ref>{{Literatur |Autor=T. Iida |
||
|group="ط"}}. تعد نقطة انصهار الغاليوم واحدة من درجات الحرارة المعيارية في [[مقياس درجة الحرارة العالمي]] {{#tag:ref|International Temperature Scale (ITS-90)|group="ط"}} المعتمد من [[المكتب الدولي للأوزان والمقاييس]] {{#tag:ref|International Bureau of Weights and Measures (BIPM)|group="ط"}}.<ref>{{cite journal|url= http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90_metrologia.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20070618131554/http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90_metrologia.pdf |archive-date=2007-06-18 |url-status=live |title= The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) |last= Preston–Thomas |first= H. |journal= Metrologia |volume= 27 |issue= 1 |pages= 3–10 |date= 1990|doi= 10.1088/0026-1394/27/1/002|bibcode= 1990Metro..27....3P|s2cid= 250785635 }}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.bipm.org/en/publications/its-90.html|title=ITS-90 documents at Bureau International de Poids et Mesures}}</ref><ref>{{cite news |url=http://www.cstl.nist.gov/div836/836.05/papers/magnum90ITS90guide.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20030704215942/http://www.cstl.nist.gov/div836/836.05/papers/magnum90ITS90guide.pdf |url-status=dead |archive-date=2003-07-04 |title=Guidelines for Realizing the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) |last1=Magnum |first1=B. W. |last2=Furukawa |first2=G. T. |publisher=National Institute of Standards and Technology |id=NIST TN 1265 |date=August 1990 }}</ref> |
R. L. Guthrie | Titel= The Physical Properties of Liquid Metals |Verlag=Clarendon Press |Ort=Oxford, U.K |Datum=1988}}</ref> وتلك قيمة أعلى بقليل من [[درجة حرارة الغرفة]] القياسية (25 °س)، وهي تعادل تقريباً درجة حرارة يوم صائف في عدد من المناطق في الكرة الأرضية مثل [[العروض الوسطى]] {{#tag:ref|Middle latitudes|group="ط"}}. تعد نقطة انصهار الغاليوم واحدة من درجات الحرارة المعيارية في [[مقياس درجة الحرارة العالمي]] {{#tag:ref|International Temperature Scale (ITS-90)|group="ط"}} المعتمد من [[المكتب الدولي للأوزان والمقاييس]] {{#tag:ref|International Bureau of Weights and Measures (BIPM)|group="ط"}}.<ref>{{cite journal|url= http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90_metrologia.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20070618131554/http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90_metrologia.pdf |archive-date=2007-06-18 |url-status=live |title= The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) |last= Preston–Thomas |first= H. |journal= Metrologia |volume= 27 |issue= 1 |pages= 3–10 |date= 1990|doi= 10.1088/0026-1394/27/1/002|bibcode= 1990Metro..27....3P|s2cid= 250785635 }}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.bipm.org/en/publications/its-90.html|title=ITS-90 documents at Bureau International de Poids et Mesures}}</ref><ref>{{cite news |url=http://www.cstl.nist.gov/div836/836.05/papers/magnum90ITS90guide.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20030704215942/http://www.cstl.nist.gov/div836/836.05/papers/magnum90ITS90guide.pdf |url-status=dead |archive-date=2003-07-04 |title=Guidelines for Realizing the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) |last1=Magnum |first1=B. W. |last2=Furukawa |first2=G. T. |publisher=National Institute of Standards and Technology |id=NIST TN 1265 |date=August 1990 }}</ref> |
||
يمكن للغاليوم إذاً أن ينصهر في راحة اليد، وعند إزالته منها ووضعه في مكان بارد فإنه يتصلب مجدداً. |
يمكن للغاليوم إذاً أن ينصهر في راحة اليد، وعند إزالته منها ووضعه في مكان بارد فإنه يتصلب مجدداً. |
||
للغاليوم السائل ميل كبير لأن يحصل له [[فرط التبريد|فرط بالتبريد]] {{#tag:ref|Supercooling |
تؤدي إضافة [[نواة تبلور]] {{#tag:ref|Seed crystal|group="ط"}} إلى تحفيز التجمد. بالمقابل، فإن للغاليوم السائل ميل كبير لأن يحصل له [[فرط التبريد|فرط بالتبريد]] {{#tag:ref|Supercooling |
||
|group="ط"}} دون نقطة انصهاره/نقطة تجمده؛ |
|group="ط"}} دون نقطة انصهاره/نقطة تجمده؛ وتقع القيم النمطية لدرجات حرارة فرط التبريد في مجال بين 40-70 °س.<ref name="Critical Review">{{Literatur |Autor=Stephan Handschuh-Wang, Florian J. Stadler, Xuechang Zhou |Titel=Critical Review on the Physical Properties of Gallium-Based Liquid Metals and Selected Pathways for Their Alteration |Sammelwerk=The Journal of Physical Chemistry C |Datum=2021-09-09 |DOI=10.1021/acs.jpcc.1c05859 |Seiten=acs.jpcc.1c05859 }}</ref> من جهة أخرى، يمكن تخفيض نقطة الانصهار/نقطة التجمد للغاليوم بتصغير أبعاد الجسيمات؛<ref>{{Literatur |Autor=Akihisa Yamaguchi, Yu Mashima, Tomokazu Iyoda |Titel=Reversible Size Control of Liquid-Metal Nanoparticles under Ultrasonication |Sammelwerk=Angewandte Chemie International Edition |Band=54 |Nummer=43 |Datum=2015-10-19 |DOI=10.1002/anie.201506469 |Seiten=12809–12813}}</ref> ويتحقق فرط التبريد بشكل واضح في [[جسيم نانوي|الجسيمات النانوية]] {{#tag:ref|nanoparticles|group="ط"}} للغاليوم، والتي يمكن أن تحفظ في الحالة السائلة لدرجات حرارة دون 90 كلفن.<ref>{{cite journal|doi=10.1063/1.2221395|title=Extreme undercooling (down to 90K) of liquid metal nanoparticles|journal=Applied Physics Letters|volume=89 |issue=3| pages=033123|year=2006|last1=Parravicini|first1=G. B.|last2=Stella|first2=A. |last3=Ghigna |first3=P. |last4=Spinolo |first4=G.|last5=Migliori|first5=A. |last6=d'Acapito|first6=F.|last7=Kofman |first7=R.|bibcode=2006ApPhL..89c3123P}}</ref> |
||
⚫ | ينتمي الغاليوم إلى محموعة من أربعة عناصر كيميائية غير مشعة ومعروفة، وذلك بالإضافة إلى [[سيزيوم|السيزيوم]] و[[روبيديوم|الروبيديوم]] و[[زئبق|الزئبق]]، والتي تكون بالحالة السائلة عند درجات حرارة مقاربة لدرجة حرارة الغرفة. يتميز الغاليوم عن تلك العناصر بأن الأقل من ناحية النشاط الكيميائي (بعكس السيزيوم والروبيديوم)، كما أنه على العكس من الزئبق ليس ساماً، ولديه [[ضغط البخار|ضغط بخار]] منخفض عند درجات الحرارة المرتفعة. تبلغ [[نقطة الغليان|نقطة غليان]] الغاليوم مقدار 2673 كلفن، وهي تقريباً أعلى بتسع مرات من قيمة نقطة الانصهار على مقياس كلفن؛ وتلك أعلى نسبة بين نقطة الغليان إلى نقطة الانصهار لأي عنصر كيميائي.<ref name="Greenwood224">Greenwood and Earnshaw, p. 224</ref> وبذلك الأمر يغطي الغاليوم السائل مجالاً كبيراً جداً من درجات الحرارة وهو في الحالة السائلة، وتستغل الخاصة تلك في تطبيقات مناسبة، مثل دخوله في تركيب مقاييس درجة الحرارة العاملة في درجات حرارة مرتفعة. من جهة أخرى، يقوم الغاليوم على العكس من الزئبق [[ترطيب|بترطيب]] {{#tag:ref|wetting|group="ط"}} الزجاج، وأغلب المواد باستثناء [[مرو (معدن)|الكوارتز]] و[[غرافيت|الغرافيت]] و[[أكسيد الغاليوم الثلاثي]]،<ref>{{cite conference | last1=Chen | first1=Ziyu | last2=Lee | first2=Jeong-Bong | title=2019 IEEE 32nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) | chapter=Gallium Oxide Coated Flat Surface as Non-Wetting Surface for Actuation of Liquid Metal Droplets | year=2019 | pages=1–4 | doi=10.1109/memsys.2019.8870886| isbn=978-1-7281-1610-5 }}</ref> و[[بولي رباعي فلورو الإيثيلين]] {{#tag:ref|Polytetrafluoroethylene (PTFE)|group="ط"}}.<ref name="Greenwood221">Greenwood and Earnshaw, p. 221</ref> |
||
لا يتبلور الغاليوم في أي [[بنية بلورية]] {{#tag:ref|crystal structure|group="ط"}} بسيطة، وعلى العكس من أغلب الفلزات يغيب [[تناظر|التناظر]] {{#tag:ref|Symmetry|group="ط"}} عن بنيته؛ ولذلك فإنها غير مرتفعة الاستقرار.<ref name="" group="de">{{استشهاد بكتاب|الأخير =Ulrich Müller |عنوان = ''Anorganische Strukturchemie.'' 6. Auflage.|صفحة = 228|سنة= 2008|ناشر = Vieweg+Teubner Verlag|isbn = 978-3-8348-0626-0|لغة=de}}</ref> |
|||
تؤدي إضافة [[نواة تبلور]] {{#tag:ref|Seed crystal|group="ط"}} إلى تحفيز التجمد. |
|||
⚫ | ينتمي الغاليوم إلى محموعة من أربعة عناصر كيميائية غير مشعة ومعروفة، وذلك بالإضافة إلى [[سيزيوم|السيزيوم]] و[[روبيديوم|الروبيديوم]] و[[زئبق|الزئبق]]، والتي تكون بالحالة السائلة عند درجات حرارة مقاربة لدرجة حرارة الغرفة. يتميز الغاليوم عن تلك العناصر بأن الأقل من ناحية النشاط الكيميائي (بعكس السيزيوم والروبيديوم)، كما أنه على العكس من الزئبق ليس ساماً، ولديه [[ضغط البخار|ضغط بخار]] منخفض عند درجات الحرارة المرتفعة. تبلغ [[نقطة الغليان|نقطة غليان]] الغاليوم مقدار 2673 كلفن، وهي تقريباً أعلى بتسع مرات من قيمة نقطة الانصهار على مقياس كلفن؛ وتلك أعلى نسبة بين نقطة الغليان إلى نقطة الانصهار لأي عنصر كيميائي.<ref name="Greenwood224">Greenwood and Earnshaw, p. 224</ref> |
||
⚫ | إذ يوجد الطور المستقر في الشروط الطبيعية في نظام شبيه بنظام [[نظام بلوري معيني قائم|بلوري معيني قائم]] {{#tag:ref|Orthorhombic crystal system|group="ط"}} بوجود ثمان ذرات في [[وحدة الخلية]] {{#tag:ref|unit cell|group="ط"}} التقليدية، بحيث تكون أقرب ذرة مجاورة على بعد 244 [[بيكومتر]] (pm). أما الذرات الست المتبقية، فتكون مجمعة في أزواج وعلى مسافات أبعد بزيادة مقدارها 27 و30 و39 بيكومتر عن الذرة الأقرب.<ref>{{cite journal |author=Bernascino, M. |display-authors=etal |date=1995 |title=Ab initio calculations of structural and electronic properties of gallium solid-state phases |journal=Phys. Rev. B |volume=52 |issue=14 |pages=9988–9998 |doi=10.1103/PhysRevB.52.9988 |pmid=9980044 |bibcode= 1995PhRvB..52.9988B}}</ref> |
||
لا يتبلور الغاليوم في أي [[بنية بلورية]] {{#tag:ref|crystal structure|group="ط"}} بسيطة؛ إذ يوجد الطور المستقر في الشروط الطبيعية في [[نظام بلوري معيني قائم]] {{#tag:ref|Orthorhombic crystal system |
|||
⚫ | |group="ط"}} بوجود ثمان ذرات في [[وحدة الخلية]] {{#tag:ref|unit cell|group="ط"}} التقليدية، بحيث تكون أقرب ذرة مجاورة على بعد 244 [[بيكومتر]] (pm). أما الذرات الست المتبقية، فتكون مجمعة في أزواج وعلى مسافات أبعد بزيادة مقدارها 27 و30 و39 بيكومتر عن الذرة الأقرب.<ref>{{cite journal |author=Bernascino, M. |display-authors=etal |date=1995 |title=Ab initio calculations of structural and electronic properties of gallium solid-state phases |journal=Phys. Rev. B |volume=52 |issue=14 |pages=9988–9998 |doi=10.1103/PhysRevB.52.9988 |pmid=9980044 |bibcode= 1995PhRvB..52.9988B}}</ref> |
||
بالمقابل، يوجد هناك العديد من الأطوار المستقرة و[[شبه الاستقرار|شبه المستقرة]] {{#tag:ref|metastable|group="ط"}}، والمتعلق استقرارها بدرجة الحرارة والضغط.<ref>[http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/4010212-0BbwUC/4010212.pdf "Phase Diagrams of the Elements", David A. Young, UCRL-51902 "Prepared for the U.S. Energy Research & Development Administration under contract No. W-7405-Eng-48".] (1975)</ref> |
بالمقابل، يوجد هناك العديد من الأطوار المستقرة و[[شبه الاستقرار|شبه المستقرة]] {{#tag:ref|metastable|group="ط"}}، والمتعلق استقرارها بدرجة الحرارة والضغط.<ref>[http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/4010212-0BbwUC/4010212.pdf "Phase Diagrams of the Elements", David A. Young, UCRL-51902 "Prepared for the U.S. Energy Research & Development Administration under contract No. W-7405-Eng-48".] (1975)</ref> |
||
إن [[رابطة كيميائية|الترابط الكيميائي]] بين الذرات المتجاورة في الغاليوم هو من النمط [[رابطة تساهمية|التساهمي]] {{#tag:ref|covalent|group="ط"}}؛ لذلك ينظر إلى [[ثنائي الوحدات]] {{#tag:ref|Dimer|group="ط"}} Ga<sub>2</sub> على أنه وحدة بناء أساسية في بنية البلورات. وذلك يفسر انخفاض نقطة انصهار الغاليوم بالمقارنة مع العناصر المجاورة الألومنيوم والإنديوم في ذات المجموعة. من جهة أخرى، فإن هناك تشابهاً كبيراً مع بنية [[يود|اليود]] و[[زئبق|الزئبق]].<ref name="Greenwood223">Greenwood and Earnshaw, p. 223</ref> لا تقوم الإلكترونات في المدار 3d<sup>10</sup> في الغاليوم [[تأثير الحجب|بحجب]] [[إلكترون تكافؤ|إلكترون التكافؤ]] الخارجية بشكل جيد عن [[نواة الذرة|النواة]]، ولذلك فإن [[طاقة التأين]] {{#tag:ref|ionisation energy|group="ط"}} الأولى أكبر من الألومنيوم.<ref name="Greenwood222" /> |
إن [[رابطة كيميائية|الترابط الكيميائي]] بين الذرات المتجاورة في الغاليوم هو من النمط [[رابطة تساهمية|التساهمي]] {{#tag:ref|covalent|group="ط"}}؛ لذلك ينظر إلى [[ثنائي الوحدات]] |
||
{{#tag:ref|Dimer|group="ط"}} Ga<sub>2</sub> على أنه وحدة بناء أساسية في بنية البلورات. وذلك يفسر انخفاض نقطة انصهار الغاليوم بالمقارنة مع العناصر المجاورة الألومنيوم والإنديوم في ذات المجموعة (مجموعة البورون). من جهة أخرى، فإن هناك تشابهاً كبيراً مع بنية [[يود|اليود]] و[[زئبق|الزئبق]].<ref name="Greenwood223">Greenwood and Earnshaw, p. 223</ref> لا تقوم الإلكترونات في المدار 3d<sup>10</sup> في الغاليوم [[تأثير الحجب|بحجب]] [[إلكترون تكافؤ|إلكترون التكافؤ]] الخارجية بشكل جيد عن [[نواة الذرة|النواة]]، ولذلك فإن [[طاقة تأين|طاقة التأين]] {{#tag:ref|ionisation energy|group="ط"}} الأولى أكبر من الألومنيوم.<ref name="Greenwood222" /> |
|||
لا توجد ثنائيات الوحدات Ga<sub>2</sub> في الحالة السائلة، ولكن يكون للغاليوم السائل بنية معقدة ضعيفة التناسق تحاط فيها كل ذرة غاليوم بعشر ذرات أخرى، بخلاف أغلب الفلزات السائلة التي يكون العدد النمطي للذرات المحيطة فيها بين 11-12 ذرة.<ref>{{Cite journal|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.86.174103|title=Energy dispersive x-ray diffraction and reverse Monte Carlo structural study of liquid gallium under pressure|first1=O. F.|last1=Yagafarov|first2=Y.|last2=Katayama|first3=V. V.|last3=Brazhkin|first4=A. G.|last4=Lyapin|first5=H.|last5=Saitoh|date=November 7, 2012|journal=Physical Review B|volume=86|issue=17|pages=174103|via=APS|doi=10.1103/PhysRevB.86.174103|bibcode=2012PhRvB..86q4103Y}}</ref><ref>{{Cite journal|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.124.145501| title=Structural Ordering in Liquid Gallium under Extreme Conditions|first1=James W. E.|last1=Drewitt|first2=Francesco|last2=Turci|first3=Benedict J.|last3=Heinen|first4=Simon G.|last4=Macleod|first5=Fei|last5=Qin|first6=Annette K.|last6=Kleppe|first7=Oliver T.|last7=Lord|date=April 9, 2020|journal=Physical Review Letters|volume=124|issue=14 |pages=145501|doi=10.1103/PhysRevLett.124.145501 |pmid=32338984| bibcode=2020PhRvL.124n5501D| s2cid=216177238}}</ref> |
لا توجد ثنائيات الوحدات Ga<sub>2</sub> في الحالة السائلة، ولكن يكون للغاليوم السائل بنية معقدة ضعيفة التناسق تحاط فيها كل ذرة غاليوم بعشر ذرات أخرى، بخلاف أغلب الفلزات السائلة التي يكون العدد النمطي للذرات المحيطة فيها بين 11-12 ذرة.<ref>{{Cite journal|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.86.174103|title=Energy dispersive x-ray diffraction and reverse Monte Carlo structural study of liquid gallium under pressure|first1=O. F.|last1=Yagafarov|first2=Y.|last2=Katayama|first3=V. V.|last3=Brazhkin|first4=A. G.|last4=Lyapin|first5=H.|last5=Saitoh|date=November 7, 2012|journal=Physical Review B|volume=86|issue=17|pages=174103|via=APS|doi=10.1103/PhysRevB.86.174103|bibcode=2012PhRvB..86q4103Y}}</ref><ref>{{Cite journal|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.124.145501| title=Structural Ordering in Liquid Gallium under Extreme Conditions|first1=James W. E.|last1=Drewitt|first2=Francesco|last2=Turci|first3=Benedict J.|last3=Heinen|first4=Simon G.|last4=Macleod|first5=Fei|last5=Qin|first6=Annette K.|last6=Kleppe|first7=Oliver T.|last7=Lord|date=April 9, 2020|journal=Physical Review Letters|volume=124|issue=14 |pages=145501|doi=10.1103/PhysRevLett.124.145501 |pmid=32338984| bibcode=2020PhRvL.124n5501D| s2cid=216177238}}</ref> |
نسخة 08:02، 23 يوليو 2023
| |||||||||||||||||||
المظهر | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
أبيض فضي | |||||||||||||||||||
الخواص العامة | |||||||||||||||||||
الاسم، العدد، الرمز | غاليوم، 31، Ga | ||||||||||||||||||
تصنيف العنصر | فلز بعد انتقالي | ||||||||||||||||||
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي | 13، 4، p | ||||||||||||||||||
الكتلة الذرية | 69.723 غ·مول−1 | ||||||||||||||||||
توزيع إلكتروني | Ar]; 4s2 3d10 4p1] | ||||||||||||||||||
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ | 2, 8, 18, 3 (صورة) | ||||||||||||||||||
الخواص الفيزيائية | |||||||||||||||||||
الطور | صلب | ||||||||||||||||||
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) | 5.91 غ·سم−3 | ||||||||||||||||||
كثافة السائل عند نقطة الانصهار | 6.095 غ·سم−3 | ||||||||||||||||||
نقطة الانصهار | 302.9146 ك، 29.7646 °س، 85.5763 °ف | ||||||||||||||||||
نقطة الغليان | 2477 ك، 2204 °س، 3999 °ف | ||||||||||||||||||
حرارة الانصهار | 5.59 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||
حرارة التبخر | 254 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||
السعة الحرارية (عند 25 °س) | 25.86 جول·مول−1·كلفن−1 | ||||||||||||||||||
ضغط البخار | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
الخواص الذرية | |||||||||||||||||||
أرقام الأكسدة | 3, 2, 1 (أكاسيده مذبذبة) | ||||||||||||||||||
الكهرسلبية | 1.81 (مقياس باولنغ) | ||||||||||||||||||
طاقات التأين | الأول: 578.8 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||
الثاني: 1979.3 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||
الثالث: 2963 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||
نصف قطر ذري | 135 بيكومتر | ||||||||||||||||||
نصف قطر تساهمي | 3±122 بيكومتر | ||||||||||||||||||
نصف قطر فان دير فالس | 187 بيكومتر | ||||||||||||||||||
خواص أخرى | |||||||||||||||||||
البنية البلورية | نظام بلوري معيني قائم | ||||||||||||||||||
المغناطيسية | مغناطيسية معاكسة | ||||||||||||||||||
مقاومة كهربائية | 270 نانوأوم·متر (20 °س) | ||||||||||||||||||
الناقلية الحرارية | 40.6 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن) | ||||||||||||||||||
التمدد الحراري | 1.2 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س) | ||||||||||||||||||
سرعة الصوت (سلك رفيع) | 2740 متر/ثانية (20 °س) | ||||||||||||||||||
معامل يونغ | 9.8 غيغاباسكال | ||||||||||||||||||
نسبة بواسون | 0.47 | ||||||||||||||||||
صلادة موس | 1.5 | ||||||||||||||||||
صلادة برينل | 60 ميغاباسكال | ||||||||||||||||||
رقم CAS | 7440-55-3 | ||||||||||||||||||
النظائر الأكثر ثباتاً | |||||||||||||||||||
المقالة الرئيسية: نظائر الغاليوم | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
الغاليوم [ملاحظة 1] عنصرٌ كيميائي رمزه Ga وعدده الذرّي 31، وهو ينتمي إلى عناصر المستوى الفرعي d ويقع في المرتبة الثالثة ضمن عناصر المجموعة الثالثة عشرة في الجدول الدوري، والمعروفة باسم «مجموعة البورون». يصنّف الغاليوم كيميائياً ضمن عنصر الفلزّات بعد الانتقالية.
لا يوجد عنصر الغاليوم بشكله الحر في الطبيعة، ولكن يوجد بآثار نزرة على هيئة مركبات، وخاصة في حالة الأكسدة +3، في خامات الفلزات الأكثر انتشاراً، وذلك في السفاليريت (خام الزنك) ، أو البوكسيت (خام الألومنيوم). يوجد عنصر الغاليوم في الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة على هيئة فلز طري ذي لون فضي؛ أما في الحالة السائلة فيصبح ذي لون أبيض فضّي.
يتميز الغاليوم بانخفاض نقطة انصهاره، والتي تبلغ 29.8 °س؛ إذ تنصهر القطع الصغيرة منه في راحة اليد. تستخدم سبائك الغاليوم على هيئة بدائل صديقة للبيئة عن الزئبق في موازين الحرارة. اكتشف هذا العنصر لأول مرة سنة 1875، واستخدم منذ اكتشافه في صناعة السبائك منخفضة نقطة الانصهار، كما يستخدم بشكل واسع في صناعة أشباه الموصلات، وذلك على هيئة عامل إشابة؛ كما يستخدم في تحضير مركب زرنيخيد الغاليوم، المهم في هندسة الترددات الراديوية. من جهة أخرى، لا يوجد دور حيوي معروف للغاليوم بالنسبة للإنسان.
التاريخ وأصل التسمية
كان هذا العنصر ضمن العناصر التي توقعها ديميتري مندلييف [ط 1] في سنة 1871، وأطلق حينها عليه التسمية المؤقتة إيكا ألومنيوم [ط 2] نظراً لموقعه في الجدول الدوري تحت عنصر الألومنيوم؛ كما استطاع استقراء العديد من الخواص الفيزيائية والكيميائية لهذا العنصر،[de 1] مثل الكثافة ونقطة الانصهار وطبيعة أكسيده.[1]
قدم مندلييف مجموعة أخرى من التوقعات فيما يخص هذا العنصر، من ضمنها أنه سيكتشف بوسائل مطيافية، وأن سيكون له خواص فلزية، وسينحل ببطء في كل من الأحماض والقواعد، وأنه سوف لن يتفاعل مع الهواء. كما توقع أيضاً أن يكون الأكسيد بحالة الأكسدة الثلاثية M2O3 سينحل في الأحماض ليعطي أملاح MX3، وأنها ستكون ذات طبيعة قاعدية؛ كما توقع أن تكون أملاح كبريتات هذا الفلز قادرة على أملاح الشب [ط 3] المضاعفة؛ وكذلك بأن تكون تطايرية [ط 4] ملح الكلوريد الثلاثي اللامائي [ط 5] لهذا الفلز MCl3 أكثر من تطايرية كلوريد الزنك ZnCl2. وجد لاحقاً أن مندلييف كان محقاً بجميع توقعاته.[2]
مقارنة بين توقع مندلييف وبين الخواص الفعلية لعنصر الغاليوم[2] الخاصة توقع مندلييف القيمة الفعلية الوزن الذري ~68 69.723 الكثافة 5.9 غ/سم3 5.904 غ/سم3 نقطة الانصهار منخفضة 29.767 °س صيغة الأكسيد M2O3 Ga2O3 كثافة الأكسيد 5.5 غ/سم3 5.88 غ/سم3 طبيعة الهيدروكسيد مذبذب مذبذب
ففي سنة 1875 تمكن الكيميائي بول-إيميل ليكوك دو بوابدرون [ط 6] من اكتشاف عنصر جديد عبر وسائل مطيافية، وذلك من الخطوط الطيفية [ط 7] المميزة في عينة من السفاليريت؛[3] ثم تمكن لاحقاً في ذات السنة من استحصال الشكل الحر لهذا العنصر عبر التحليل الكهربائي [ط 8] لمركب الهيدروكسيد لهذا العنصر في محلول من هيدروكسيد البوتاسيوم.[4] أطلق دو بوابدرون على العنصر الجديد المكتشف اسم «غاليا» [ط 9]، وهي التسمية اللاتينية لبلاد الغال [ط 10]، كنايةً عن موطنه الأم فرنسا.[5]
ظهر بعد ذلك شكوك بأن التسمية المقترحة من بول-إيميل ليكوك دو بوابدرون كانت جناساً لغوياً، بالشكل الذي كان شائعاً عند العلماء في القرن التاسع عشر، بأن يكون قد أسمى العنصر على اسمه، إذ أن ليكوك [ط 11] في اللغة الفرنسية تعني دجاج، والكلمة اللاتينية لها «غالوس» [ط 12]؛ إلا أن دو بوابدرون نفى ذلك الادعاء في مقال نشره سنة 1877.[4]
بلغت قيمة كثافة هذا العنصر التي حددها دو بوابدرون في البداية مقدار 4.7 غ/سم3؛ وهي الخاصة الوحيدة التي ام تطابق توقعات مندلييف؛ مما دعا الأمر بمندلييف أن يراسل دو بوابدرون مقترحاً عليه أن يعيد اختبار قياس الكثافة، وهو الأمر الذي فعله، وحصل من خلاله على القيمة الصحيحة (5.9 غ/سم3)، وهي ذاتها التي توقعها مندلييف.[2]
كان الاستخدام الرئيسي للغاليوم منذ اكتشافه سنة 1875 حتى أواسط القرن العشرين في صناعة موازين الحرارة العاملة في درجات مرتفعة، وكذلك في صناعة السبائك. أدى اكتشاف الخواص الإلكترونية المميزة لمركب زرنيخيد الغاليوم في ستينات القرن العشرين إلى انتشار استخدام الغاليوم في مجال صناعة أشباه الموصلات؛[6] ومنذ أواخر ستينات القرن العشرين دخل الغاليوم بشكل واسع في صناعة الإلكترونيات.[7][8]
الوفرة الطبيعية
لا يوجد الغاليوم في الطبيعة بشكله العنصري الحر؛ كما لا توجد له معادن واسعة الانتشار، فهو قليل الوفرة في الطبيعة؛ إذ تبلغ وفرته في القشرة الأرضية حوالي 16.9 جزء في المليون [ط 13]؛[9] وتلك قيمة مقاربة لوفرة الرصاص والكوبالت والنيوبيوم في القشرة الأرضية؛ إلا أنه بخلاف تلك العناصر، فلا توجد خامات رسوبية [ط 14] ذات محتوى من الغاليوم أكثر من 0.1% وزناً في الخامة؛ ولكن توجد آثار منه بتراكيز نزرة على هيئة مركبات، وخاصة في حالة الأكسدة الثلاثية، في خامات الفلزات الأكثر انتشاراً، وذلك في البوكسيت (خام الألومنيوم)،[10] أو في السفاليريت (خام الزنك)، على سبيل المثال.[11][12] من المحتمل أن يعود عدم وجود خامة رسوبية خاصة بالغاليوم إلى السلوك الجيوكيميائي لهذا العنصر، والذي قاد إلى عدم إثرائه خلال العمليات الجيوكيميائية المتعلقة بتشكل الخامات الرسوبية.[11]
وفق تقديرات هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية [ط 15] فإنه يوجد أكثر من مليون طن في الخامات المعروفة من السفاليريت والبوكسيت.[13][14] توجد أيضاً بعض الآثار من الغاليوم في الرماد المستحصل من مداخن إنتاج الفحم؛[15] وذلك بتراكيز أقل من 1% وزناً.[16] [17][18] إن وجود بعض المعادن مرتفعة المحتوى من الغاليوم مثل الغاليت [ط 16] (CuGaS2) نادر بالشكل الذي لا يمكن الاعتماد عليه مصدراً لاستخراج هذا الفلز.[11] وقد جرت محاولات سابقة لتعدين الغاليوم في منجم أبيكس [ط 17] الواقع في ولاية يوتا الأمريكية، إلا أنها لم تكلل بالنجاح لانخفاض العائد، ثم أغلق المشروع لعدم جدواه اقتصادياً.[19]
الاستخراج والإنتاج
يستحصل على الغاليوم منتجاً ثانوياً أثناء عمليات استخراج خامات فلزات أخرى، وخاصّةً الألومنيوم والزنك، وذلك عند معالجة خامتي البوكسيت والسفاليريت، على الترتيب.[20][21] فعند معالجة البوكسيت إلى ألومينا وفق عملية باير [ط 18] على سبيل المثال، يتراكم الغاليوم في محلول هيدروكسيد الصوديوم، ليتشكل مركب غالات الصوديوم [ط 19]، والذي يترسب بعد عدة خطوات في العملية على هيئة هيدروكسيد الغاليوم الثلاثي، مختلطاً مع هيدروكسيد الألومنيوم؛ والذي يستخلص منه لاحقاً بعدة طرائق؛ أكثرها انتشاراً حالياً باستخدام راتنجات التبادل الأيوني [ط 20].[20] من الطرائق التقليدية لفصل الغاليوم عن الألومنيوم استخدام مستحضر خاص من هيدروكسي كينولين [ط 21] على هيئة معقد استخلابي [ط 22]، وباستخدام وسط من الكيروسين يمكن استخلاص الغاليوم؛ وفي حال استخلاص فلزات أخرى يمكن فصلها باستخدام بالمعالجة مع الأحماض الممددة، وتبقى مركبات الغاليوم منحلة ثم تخضع إلى عملية تحليل كهربائي من أجل الحصول على الفلز.[de 2] تعتمد كفاءة الاستخلاص بشكل حرج على التركيز الأولي للغاليوم في خامة البوكسيت، إذ أنه عند وجود تركيز أولي نمطي من الغاليوم بمقدار 50 جزء في المليون في الخامة، فإنه سيمكن استخلاص مجرد 15% من هذا الفلز؛[20] أما المتبقي فإنه سيعبر إلى طور هيدروكسيد الألومنيوم ومخلفات خام البوكسيت، المعروفة باسم الطين الأحمر [ط 23]. يزال الغاليوم من راتنجات التبادل الأيوني في المحلول، ثم يخضع إلى عمليات تحليل كهربائي [ط 24] للحصول على الشكل الفلزي؛ وهي عمليات تستهلك كميات كبيرة من الطاقة.[10] من أجل التطبيقات في مجال صناعة أشباه الموصلات يتطلب أن يكون فلز الغاليوم مرتفع النقاوة، لذلك يخضع الغاليوم إلى عمليات تنقية لاحقة باستخدام تقنيات الصهر النطاقي [ط 25] أو وفق عملية تشوخرالسكي [ط 26] التي تمكن من الاستخلاص النقي على هيئة بلورة مفردة [ط 27] من المصهور.[10] تؤدي وسائل التنقية المذكورة إلى الحصول على نقاوة مرتفعة جداً من الغاليوم تصل إلى 99.9999%.[22]
إن إنتاج الغاليوم وتوفره في السوق مرتبط بشكل وثيق بأسلوب استخراجه على شكل منتج ثانوي من خامات الألومنيوم والزنك، إذ أن توفره مرتبط بكمية الإنتاج السنوي من تلك الخامات، لذلك فهو يصنف أحياناً ضمن الفلزات الحرجة بالنسبة للتقانة [ط 28].[23][24] إن التزوّد المحتمل [ط 29] للمنتج الثانوي هو الكمية التي يمكن استخراجها بشكل اقتصادي من المادة الخام سنوياً تحت ظروف السوق الحالية فيما يتعلق بالوسائل التقنية المستخدمة وبالسعر.[25] وبذلك تكون الاحتياطات والموارد غير متعلقة بشكل مباشر للمنتجات الثانوية، إذ لا يمكن استخراجها بشكل مستقل من الناتج الرئيسي.[26] وتنطبق هذه الحالة على الغاليوم؛ إذ تشير التقديرات بأن التزود المحتمل من هذا الفلز تبلغ حداً أدنى من 2100 طن في السنة من البوكسيت، و85 طن في السنة من السفاليريت وخامات الزنك الكبريتيدية الأخرى، وبحوالي 590 طن في السنة من مناجم الفحم.[20] تجدر الإشارة إلى أن تلك التخمينات أكبر بكثير من أرقام الإنتاج الحالي من الغاليوم (375 طن في سنة 2016).[27] بلغ متوسط سعر الغاليوم منخفض النقاوة 120 دولار أمريكي لكل كيلوغرام في سنة 2016، وما بين 135–140 دولار/الكيلوغرام في سنة 2017.[28] بلغ الإنتاج العالمي من الغاليوم منخفض النقاوة سنة 2017 حوالي 315 طن، وبزيادة مقدارها 15% عن السنة السابقة. وتعد الصين واليابان وكوريا الجنوبية وروسيا من الدول الرائدة في إنتاج الغاليوم.[28] في حين سdطرت الصين على الحصة العالمية من السوق منذ أواخر العقد الثاني للقرن الحادي والعشرين.[29]
البلد | 2019[30] | 2020[31] |
---|---|---|
(الإنتاج الأولي مقدراً بالأطنان) | ||
الصين | 338 | 317 |
اليابان | 3 | 3 |
روسيا | 8 | 5 |
كوريا الجنوبية | 2 | 2 |
الإجمالي | 351 | 327 |
النظائر
هناك 31 نظيراً معروفاً للغاليوم، تتراوح أعدادها الكتلية بين 56 إلى 86؛ ويوجد منها نظيران مستقران فقط: غاليوم-69 69Ga وغاليوم-71 71Ga؛ وهما متوفران في الطبيعة، ويشكل غاليوم-69 69Ga النسبة الأكبر بمقدار 60.1% من حيث الوفرة، في حين أن النسبة المتبقية هي للغاليوم-71 71Ga بوفرة طبيعية مقدارها 39.9%. أما النظائر المتبقية فهي جميعها نظائر مشعة، أطولها عمراً النظير غاليوم-67 67Ga بمعمر نصف مقداره 3.26 يوم. تضمحل النظائر الأخف من غاليوم-69 69Ga وفق انبعاث البوزيترون [ط 30] أو التقاط إلكترون [ط 31] إلى نظائر الزنك؛ على الرغم من أن النظائر الخفيفة ذات الأعداد الكتلية القليلة من الغاليوم (عدد كتلي بين 56-59) تضمحل وفق انبعاث البروتون [ط 32]. بالمقابل، تضمحل النظائر الأثقل من غاليوم-71 71Ga وفق اضمحلال بيتا [ط 33] (انبعاث الإلكترون)، وغالباً مع حدوث انبعاث النيوترون [ط 34] إلى الجرمانيوم؛ أما غاليوم-70 فيمكنه الاضمحلال وفق الأسلوبين. يتميز النظير غاليوم-67 67Ga من بين النظائر الخفيفة بمقدرته على اتخاذ أسلوب اضمحلال على هيئة التقاط إلكترون فقط، إذ أن طاقة اضمحلاله غير كافية للسماح بحدوث انبعاث البوزيترون.[32]
يستخدم النظيران غاليوم-67 67Ga (عمر النصف 3.26 يوم) والنظير غاليوم-68 68Ga (عمر النصف 67.71 دقيقة) في الطب النووي على هيئة قائفة مشعّة [ط 35] في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني [ط 36]. إذ ينتج الغاليوم-67 67Ga في مسرّع دوراني [ط 37]؛ في حين أن الغاليوم-68 لا يحتاج إلى ذلك الجهاز، وبدلاً من ذلك يستحصل عليه من الجرمانيوم-69، والذي يتحول إلى جرمانيوم-68، ومنه إلى غاليوم-68 في مولّد الغاليوم-68 [ط 38]. من أجل الفحص يعطى الغاليوم عادة على شكل شكل معقد استخلابي مع ربيطة [ط 39] من تتراكسيتان [ط 40] (المعروف أيضاً بالاختصار DOTA).[33]
الخواص الفيزيائية
يوجد الغاليوم النقي في الشروط القياسية من الضغط ودرجة الحرارة على هيئة فلز صلب ذي لون فضي مزرق، وهو هش سهل الانكسار، إذ تبلغ الصلادة وفق مقياس موس [ط 41] مقدار 1.5؛ كما أنه قابل للتصدع بشكل مشابه للزجاج.
تتغير خواص الغاليوم عند الانتقال من الطور الصلب إلى السائل، فعلى سبيل المثال يتمدد الغاليوم السائل بمقدار 3.2% عند حدوث تحوّل طوري [ط 42]؛[10] كما تنخفض قيمة الموصلية الكهربائية [ط 43] من 0.71 * 105 سيمنز/سم (صلب) إلى 0.38 * 105 سيمنز/سم (سائل).[34][35]
تبلغ لزوجة الغاليوم السائل حوالي 2 ميلي باسكال.ثانية؛[36] ويتميز الطور السائل للغاليوم بارتفاع كثافته نسبياً؛[37] والتي تبلغ مقدار 6.09 غ/سم3،[38] وهي قيمة نمطية للمواد التي يوجد في بنيتها الصلبة نوع من الارتباط الجزيئي.[39] يعد التوتر السطحي [ط 44] من الخواص الفيزيائية المهمة للأطوار السائلة، وتبلغ قيمته المقيسة في الغاليوم السائل مقدار 711 ميلي نيوتن/متر، وهي قيمة أكبر بحوالي عشر مرات من قيمتها للماء.[38][40] تنخفض قيمة التوتر السطحي للغاليوم السائل بأثر الأكسدة إلى حوالي النصف (قرابة 360 ميلي نيوتن/متر).[41]
يشكل الغاليوم سبائك مع عدد من الفلزات الأخرى؛ ولديه القدرة على الانتشار [ط 45] إلى الشقوق والتصدعات في الحدود الحبيبية [ط 46] لبعض الفلزات مثل الألومنيوم والزنك،[42] وينطبق الأمر كذلك على بعض السبائك مثل الفولاذ.[43]
تبلغ نقطة انصهار الغاليوم مقدار 29.7646 °س (ما يعادل 302.9146 كلفن أو 85.5763 فهرنهايت)،[44] وتلك قيمة أعلى بقليل من درجة حرارة الغرفة القياسية (25 °س)، وهي تعادل تقريباً درجة حرارة يوم صائف في عدد من المناطق في الكرة الأرضية مثل العروض الوسطى [ط 47]. تعد نقطة انصهار الغاليوم واحدة من درجات الحرارة المعيارية في مقياس درجة الحرارة العالمي [ط 48] المعتمد من المكتب الدولي للأوزان والمقاييس [ط 49].[45][46][47]
يمكن للغاليوم إذاً أن ينصهر في راحة اليد، وعند إزالته منها ووضعه في مكان بارد فإنه يتصلب مجدداً.
تؤدي إضافة نواة تبلور [ط 50] إلى تحفيز التجمد. بالمقابل، فإن للغاليوم السائل ميل كبير لأن يحصل له فرط بالتبريد [ط 51] دون نقطة انصهاره/نقطة تجمده؛ وتقع القيم النمطية لدرجات حرارة فرط التبريد في مجال بين 40-70 °س.[38] من جهة أخرى، يمكن تخفيض نقطة الانصهار/نقطة التجمد للغاليوم بتصغير أبعاد الجسيمات؛[48] ويتحقق فرط التبريد بشكل واضح في الجسيمات النانوية [ط 52] للغاليوم، والتي يمكن أن تحفظ في الحالة السائلة لدرجات حرارة دون 90 كلفن.[49]
ينتمي الغاليوم إلى محموعة من أربعة عناصر كيميائية غير مشعة ومعروفة، وذلك بالإضافة إلى السيزيوم والروبيديوم والزئبق، والتي تكون بالحالة السائلة عند درجات حرارة مقاربة لدرجة حرارة الغرفة. يتميز الغاليوم عن تلك العناصر بأن الأقل من ناحية النشاط الكيميائي (بعكس السيزيوم والروبيديوم)، كما أنه على العكس من الزئبق ليس ساماً، ولديه ضغط بخار منخفض عند درجات الحرارة المرتفعة. تبلغ نقطة غليان الغاليوم مقدار 2673 كلفن، وهي تقريباً أعلى بتسع مرات من قيمة نقطة الانصهار على مقياس كلفن؛ وتلك أعلى نسبة بين نقطة الغليان إلى نقطة الانصهار لأي عنصر كيميائي.[50] وبذلك الأمر يغطي الغاليوم السائل مجالاً كبيراً جداً من درجات الحرارة وهو في الحالة السائلة، وتستغل الخاصة تلك في تطبيقات مناسبة، مثل دخوله في تركيب مقاييس درجة الحرارة العاملة في درجات حرارة مرتفعة. من جهة أخرى، يقوم الغاليوم على العكس من الزئبق بترطيب [ط 53] الزجاج، وأغلب المواد باستثناء الكوارتز والغرافيت وأكسيد الغاليوم الثلاثي،[51] وبولي رباعي فلورو الإيثيلين [ط 54].[6]
لا يتبلور الغاليوم في أي بنية بلورية [ط 55] بسيطة، وعلى العكس من أغلب الفلزات يغيب التناظر [ط 56] عن بنيته؛ ولذلك فإنها غير مرتفعة الاستقرار.[de 3]
إذ يوجد الطور المستقر في الشروط الطبيعية في نظام شبيه بنظام بلوري معيني قائم [ط 57] بوجود ثمان ذرات في وحدة الخلية [ط 58] التقليدية، بحيث تكون أقرب ذرة مجاورة على بعد 244 بيكومتر (pm). أما الذرات الست المتبقية، فتكون مجمعة في أزواج وعلى مسافات أبعد بزيادة مقدارها 27 و30 و39 بيكومتر عن الذرة الأقرب.[52]
بالمقابل، يوجد هناك العديد من الأطوار المستقرة وشبه المستقرة [ط 59]، والمتعلق استقرارها بدرجة الحرارة والضغط.[53]
إن الترابط الكيميائي بين الذرات المتجاورة في الغاليوم هو من النمط التساهمي [ط 60]؛ لذلك ينظر إلى ثنائي الوحدات [ط 61] Ga2 على أنه وحدة بناء أساسية في بنية البلورات. وذلك يفسر انخفاض نقطة انصهار الغاليوم بالمقارنة مع العناصر المجاورة الألومنيوم والإنديوم في ذات المجموعة (مجموعة البورون). من جهة أخرى، فإن هناك تشابهاً كبيراً مع بنية اليود والزئبق.[54] لا تقوم الإلكترونات في المدار 3d10 في الغاليوم بحجب إلكترون التكافؤ الخارجية بشكل جيد عن النواة، ولذلك فإن طاقة التأين [ط 62] الأولى أكبر من الألومنيوم.[37]
لا توجد ثنائيات الوحدات Ga2 في الحالة السائلة، ولكن يكون للغاليوم السائل بنية معقدة ضعيفة التناسق تحاط فيها كل ذرة غاليوم بعشر ذرات أخرى، بخلاف أغلب الفلزات السائلة التي يكون العدد النمطي للذرات المحيطة فيها بين 11-12 ذرة.[55][56]
إن الخواص الفيزيائية للغاليوم متباينة الخواص [ط 63] بشكل كبير، أي أن هناك قيم مختلفة على طول المحاور البلورية الثلاث الرئيسية a و b و c، مما يؤدي إلى وجود اختلافات كبيرة بين معامل التمدد الحراري [ط 64] الخطي والحجمي. كما تعتمد خواص الغاليوم بشكل كبير على درجة الحرارة، وخاصة بالقرب من نقطة الغليان. فعلى سبيل المثال، يزداد معامل التمدد الحراري بمقدار زيادة يبلغ عدة نسب مئوية عند الانصهار.[57]
الخواص الكيميائية
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 .
طالع أيضاً
في كومنز صور وملفات عن: غاليوم |
الهوامش
- ملحوظات
- ^ أو الجاليوم
- مصطلحات
- ^ Dmitri Mendeleev
- ^ eka-aluminium
- ^ alum
- ^ Volatility
- ^ anhydrous
- ^ Paul Emile Lecoq de Boisbaudran
- ^ Spectral line
- ^ electrolysis
- ^ gallia
- ^ Gaul
- ^ Le coq
- ^ gallus
- ^ parts per million (ppm)
- ^ ore deposits
- ^ United States Geological Survey (USGS)
- ^ gallite
- ^ Apex-Mine
- ^ Bayer process
- ^ Sodium Gallate
- ^ ion-exchange resin
- ^ hydroxyquinoline
- ^ Chelate complex
- ^ red mud
- ^ Electrolysis
- ^ zone melting
- ^ Czochralski process
- ^ single-crystal extraction
- ^ Technology-critical element
- ^ supply potential
- ^ positron emission
- ^ electron capture
- ^ Proton emission
- ^ Beta decay
- ^ Neutron emission
- ^ Radioactive tracer
- ^ Positron emission tomography (PET)
- ^ Cyclotron
- ^ Gallium-68-Generator
- ^ Ligand
- ^ Tetraxetan
- ^ Mohs scale
- ^ Phase transition
- ^ Electrical Conductivity
- ^ Surface tension
- ^ Diffusion
- ^ grain boundaries
- ^ Middle latitudes
- ^ International Temperature Scale (ITS-90)
- ^ International Bureau of Weights and Measures (BIPM)
- ^ Seed crystal
- ^ Supercooling
- ^ nanoparticles
- ^ wetting
- ^ Polytetrafluoroethylene (PTFE)
- ^ crystal structure
- ^ Symmetry
- ^ Orthorhombic crystal system
- ^ unit cell
- ^ metastable
- ^ covalent
- ^ Dimer
- ^ ionisation energy
- ^ anisotropic
- ^ thermal expansion]] coefficient
المراجع
فهرس المراجع
- بالإنجليزية
- ^ Ball, Philip (2002). The Ingredients: A Guided Tour of the Elements. Oxford University Press. ص. 105. ISBN:978-0-19-284100-1.
- ^ ا ب ج Greenwood and Earnshaw, p. 217.
- ^ Lecoq de Boisbaudran، Paul Émile (1875). "Caractères chimiques et spectroscopiques d'un nouveau métal, le gallium, découvert dans une blende de la mine de Pierrefitte, vallée d'Argelès (Pyrénées)". Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences. ج. 81: 493–495.
- ^ ا ب Weeks، Mary Elvira (1932). "The discovery of the elements. XIII. Some elements predicted by Mendeleeff". Journal of Chemical Education. ج. 9 ع. 9: 1605–1619. Bibcode:1932JChEd...9.1605W. DOI:10.1021/ed009p1605.
- ^ Scerri، Eric (2020). The Periodic Table: Its Story and Its Significance. Oxford University Press. ص. 149. ISBN:978-0-19-091436-3.
- ^ ا ب Greenwood and Earnshaw, p. 221
- ^ Petkof، Benjamin (1978). "Gallium" (PDF). GPO. USGS Minerals Yearbook. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2021-06-02.
- ^ "An Overview of Gallium". AZoNetwork. 18 ديسمبر 2001.
- ^ Burton، J. D.؛ Culkin, F.؛ Riley, J. P. (2007). "The abundances of gallium and germanium in terrestrial materials". Geochimica et Cosmochimica Acta. ج. 16 ع. 1: 151–180. Bibcode:1959GeCoA..16..151B. DOI:10.1016/0016-7037(59)90052-3.
- ^ ا ب ج د J. F. Greber: Gallium and Gallium Compounds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 7. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2005, دُوِي:10.1002/14356007.a12_163.
- ^ ا ب ج Frenzel، Max (2016). "The distribution of gallium, germanium and indium in conventional and non-conventional resources – Implications for global availability (PDF Download Available)". ResearchGate. DOI:10.13140/rg.2.2.20956.18564. اطلع عليه بتاريخ 2017-06-02.
- ^ Frenzel، Max؛ Hirsch، Tamino؛ Gutzmer، Jens (يوليو 2016). "Gallium, germanium, indium, and other trace and minor elements in sphalerite as a function of deposit type — A meta-analysis". Ore Geology Reviews. ج. 76: 52–78. Bibcode:2016OGRv...76...52F. DOI:10.1016/j.oregeorev.2015.12.017.
- ^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح
<ref>
والإغلاق</ref>
للمرجعUSGSCS2008
- ^ Kramer، Deborah A. "Mineral Yearbook 2006: Gallium" (PDF). United States Geological Survey. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2008-05-09. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-20.
- ^ "Gallium in West Virginia Coals". West Virginia Geological and Economic Survey. 2 مارس 2002. مؤرشف من الأصل في 2002-03-11.
- ^ Xiao-quan, Shan؛ Wen, Wang & Bei, Wen (1992). "Determination of gallium in coal and coal fly ash by electrothermal atomic absorption spectrometry using slurry sampling and nickel chemical modification". Journal of Analytical Atomic Spectrometry. ج. 7 ع. 5: 761. DOI:10.1039/JA9920700761.
- ^ Font, O؛ Querol، Xavier؛ Juan، Roberto؛ Casado، Raquel؛ Ruiz، Carmen R.؛ López-Soler، Ángel؛ Coca، Pilar؛ Peña، Francisco García (2007). "Recovery of gallium and vanadium from gasification fly ash". Journal of Hazardous Materials. ج. 139 ع. 3: 413–23. DOI:10.1016/j.jhazmat.2006.02.041. PMID:16600480.
- ^ Headlee, A. J. W. & Hunter, Richard G. (1953). "Elements in Coal Ash and Their Industrial Significance". Industrial and Engineering Chemistry. ج. 45 ع. 3: 548–551. DOI:10.1021/ie50519a028.
- ^ Friedrich-Wilhelm Wellmer, Manfred Dalheimer, Markus Wagner: Economic Evaluations in Exploration. 2. Auflage. Springer 2007, ISBN 978-3-540-73557-1, S. 83–84.
- ^ ا ب ج د Frenzel، Max؛ Ketris، Marina P.؛ Seifert، Thomas؛ Gutzmer، Jens (مارس 2016). "On the current and future availability of gallium". Resources Policy. ج. 47: 38–50. Bibcode:2016RePol..47...38F. DOI:10.1016/j.resourpol.2015.11.005.
- ^ Frenzel، Max؛ Hirsch، Tamino؛ Gutzmer، Jens (2016). "Gallium, germanium, indium, and other trace and minor elements in sphalerite as a function of deposit type — A meta-analysis". Ore Geology Reviews. ج. 76: 52–78. Bibcode:2016OGRv...76...52F. DOI:10.1016/j.oregeorev.2015.12.017. ISSN:0169-1368.
- ^ Moskalyk، R. R. (2003). "Gallium: the backbone of the electronics industry". Minerals Engineering. ج. 16 ع. 10: 921–929. Bibcode:2003MiEng..16..921M. DOI:10.1016/j.mineng.2003.08.003.
- ^ Cobelo-García، A.؛ Filella، M.؛ Croot، P.؛ Frazzoli، C.؛ Du Laing، G.؛ Ospina-Alvarez، N.؛ Rauch، S.؛ Salaun، P.؛ Schäfer، J.؛ Zimmermann، S. (2015). "COST action TD1407: network on technology-critical elements (NOTICE)—from environmental processes to human health threats". Environmental Science and Pollution Research International. ج. 22 ع. 19: 15188–15194. DOI:10.1007/s11356-015-5221-0. ISSN:0944-1344. PMC:4592495. PMID:26286804.
- ^ Romero-Freire, Ana; Santos-Echeandía, Juan; Neira, Patricia; Cobelo-García, Antonio (2019). "Less-Studied Technology-Critical Elements (Nb, Ta, Ga, In, Ge, Te) in the Marine Environment: Review on Their Concentrations in Water and Organisms". Frontiers in Marine Science (بالإنجليزية). 6. DOI:10.3389/fmars.2019.00532. ISSN:2296-7745.
- ^ Frenzel، M؛ Tolosana-Delgado، R؛ Gutzmer، J (2015). "Assessing the supply potential of high-tech metals – A general method". Resources Policy. ج. 46: 45–58. Bibcode:2015RePol..46...45F. DOI:10.1016/j.resourpol.2015.08.002.
- ^ Frenzel، Max؛ Mikolajczak، Claire؛ Reuter، Markus A.؛ Gutzmer، Jens (يونيو 2017). "Quantifying the relative availability of high-tech by-product metals – The cases of gallium, germanium and indium". Resources Policy. ج. 52: 327–335. Bibcode:2017RePol..52..327F. DOI:10.1016/j.resourpol.2017.04.008.
- ^ Gallium – In: USGS Mineral Commodity Summaries (PDF). United States Geological Survey. 2017. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2017-04-27.
- ^ ا ب Galium. USGS (2018)
- ^ Kharpal, Arjun (4 Jul 2023). "What are Gallium and Germanium? China curbs exports of metals critical to chips and other tech". CNBC (بالإنجليزية). Retrieved 2023-07-04.
- ^ U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2021: GALLIUM.
- ^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح
<ref>
والإغلاق</ref>
للمرجعusgs_2022
- ^ Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A (بالإنجليزية), vol. 729, pp. 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Archived from the original on 2017-08-09
- ^ Mark A. Green, Michael J. Welch: Gallium radiopharmaceutical chemistry. In: International Journal of Radiation Applications and Instrumentation. Part B. Nuclear Medicine and Biology. 16, 5, 1989, S. 435–448, doi:10.1016/0883-2897(89)90053-6.
- ^ Sebastian Runde, Heiko Ahrens, Frank Lawrenz, Amal Sebastian, Stephan Block, "Stable 2D Conductive Ga/Ga(O x H y ) Multilayers with Controlled Nanoscale Thickness Prepared from Gallium Droplets with Oxide Skin" (in German), Advanced Materials Interfaces 5 (16): pp. 1800323, doi:10.1002/admi.201800323
- ^ "The resistance of liquid metals" (in German), Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character 146 (857): pp. 465–472, doi:10.1098/rspa.1934.0166
- ^ J. N. Koster, "Directional Solidification and Melting of Eutectic GaIn" (in German), Crystal Research and Technology 34 (9): pp. 1129–1140, doi:10.1002/(SICI)1521-4079(199911)34:9<1129::AID-CRAT1129>3.0.CO;2-P
- ^ ا ب Greenwood and Earnshaw, p. 222
- ^ ا ب ج Stephan Handschuh-Wang, Florian J. Stadler, Xuechang Zhou, "Critical Review on the Physical Properties of Gallium-Based Liquid Metals and Selected Pathways for Their Alteration" (in German), The Journal of Physical Chemistry C: pp. acs.jpcc.1c05859, doi:10.1021/acs.jpcc.1c05859
- ^ O. Züger, U. Dürig: Atomic structure of the α-Ga(001) surface investigated by scanning tunneling microscopy: Direct evidence for the existence of Ga2 molecules in solid gallium. In: Phys. Rev. B. 46, 1992, S. 7319–7321, doi:10.1103/PhysRevB.46.7319.
- ^ B. J. Keene, "Review of data for the surface tension of pure metals" (in German), International Materials Reviews 38 (4): pp. 157–192, doi:10.1179/imr.1993.38.4.157
- ^ Stephan Handschuh-Wang, Tiansheng Gan, Tao Wang, Florian J. Stadler, Xuechang Zhou, "Surface Tension of the Oxide Skin of Gallium-Based Liquid Metals" (in German), Langmuir 37 (30): pp. 9017–9025, doi:10.1021/acs.langmuir.1c00966
- ^ Tsai, W. L؛ Hwu، Y.؛ Chen، C. H.؛ Chang، L. W.؛ Je، J. H.؛ Lin، H. M.؛ Margaritondo، G. (2003). "Grain boundary imaging, gallium diffusion and the fracture behavior of Al–Zn Alloy – An in situ study". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. ج. 199: 457–463. Bibcode:2003NIMPB.199..457T. DOI:10.1016/S0168-583X(02)01533-1.
- ^ Vigilante, G. N.؛ Trolano, E.؛ Mossey, C. (يونيو 1999). "Liquid Metal Embrittlement of ASTM A723 Gun Steel by Indium and Gallium". Defense Technical Information Center. اطلع عليه بتاريخ 2009-07-07.
- ^ T. Iida R. L. Guthrie (in German), The Physical Properties of Liquid Metals, Oxford, U.K: Clarendon Press
- ^ Preston–Thomas، H. (1990). "The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90)" (PDF). Metrologia. ج. 27 ع. 1: 3–10. Bibcode:1990Metro..27....3P. DOI:10.1088/0026-1394/27/1/002. S2CID:250785635. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2007-06-18.
- ^ "ITS-90 documents at Bureau International de Poids et Mesures".
- ^ Magnum، B. W.؛ Furukawa، G. T. (أغسطس 1990). "Guidelines for Realizing the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90)" (PDF). National Institute of Standards and Technology. NIST TN 1265. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2003-07-04.
- ^ Akihisa Yamaguchi, Yu Mashima, Tomokazu Iyoda, "Reversible Size Control of Liquid-Metal Nanoparticles under Ultrasonication" (in German), Angewandte Chemie International Edition 54 (43): pp. 12809–12813, doi:10.1002/anie.201506469
- ^ Parravicini، G. B.؛ Stella، A.؛ Ghigna، P.؛ Spinolo، G.؛ Migliori، A.؛ d'Acapito، F.؛ Kofman، R. (2006). "Extreme undercooling (down to 90K) of liquid metal nanoparticles". Applied Physics Letters. ج. 89 ع. 3: 033123. Bibcode:2006ApPhL..89c3123P. DOI:10.1063/1.2221395.
- ^ Greenwood and Earnshaw, p. 224
- ^ Chen، Ziyu؛ Lee، Jeong-Bong (2019). "Gallium Oxide Coated Flat Surface as Non-Wetting Surface for Actuation of Liquid Metal Droplets". 2019 IEEE 32nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). ص. 1–4. DOI:10.1109/memsys.2019.8870886. ISBN:978-1-7281-1610-5.
- ^ Bernascino, M.؛ وآخرون (1995). "Ab initio calculations of structural and electronic properties of gallium solid-state phases". Phys. Rev. B. ج. 52 ع. 14: 9988–9998. Bibcode:1995PhRvB..52.9988B. DOI:10.1103/PhysRevB.52.9988. PMID:9980044.
- ^ "Phase Diagrams of the Elements", David A. Young, UCRL-51902 "Prepared for the U.S. Energy Research & Development Administration under contract No. W-7405-Eng-48". (1975)
- ^ Greenwood and Earnshaw, p. 223
- ^ Yagafarov، O. F.؛ Katayama، Y.؛ Brazhkin، V. V.؛ Lyapin، A. G.؛ Saitoh، H. (7 نوفمبر 2012). "Energy dispersive x-ray diffraction and reverse Monte Carlo structural study of liquid gallium under pressure". Physical Review B. ج. 86 ع. 17: 174103. Bibcode:2012PhRvB..86q4103Y. DOI:10.1103/PhysRevB.86.174103 – عبر APS.
- ^ Drewitt، James W. E.؛ Turci، Francesco؛ Heinen، Benedict J.؛ Macleod، Simon G.؛ Qin، Fei؛ Kleppe، Annette K.؛ Lord، Oliver T. (9 أبريل 2020). "Structural Ordering in Liquid Gallium under Extreme Conditions". Physical Review Letters. ج. 124 ع. 14: 145501. Bibcode:2020PhRvL.124n5501D. DOI:10.1103/PhysRevLett.124.145501. PMID:32338984. S2CID:216177238.
- ^ Rosebury, Fred (1992). Handbook of Electron Tube and Vacuum Techniques. Springer. ص. 26. ISBN:978-1-56396-121-2.
- بالألمانية
- ^ William H. Brock (1997). Viewegs Geschichte der Chemie (بالألمانية). Vieweg, Braunschweig. p. 206–207. ISBN:3-540-67033-5.
- ^ E. Dünges, H. Schmidbaur (1978). Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie (بالألمانية). Ferdinand Enke, Stuttgart. p. 844–846. ISBN:3-432-87813-3.
- ^ Ulrich Müller (2008). Anorganische Strukturchemie. 6. Auflage (بالألمانية). Vieweg+Teubner Verlag. p. 228. ISBN:978-3-8348-0626-0.
المعلومات الكاملة للمصادر
Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN:0-08-037941-9.
H | He | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||||||||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |||||||||||||||||||||||||
Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | |||||||||||
Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|