גליום

גרמניום - גליום - אבץ   Al Ga In       הטבלה המחזורית
כללי
מספר אטומי	31
סמל כימי	Ga
סדרה כימית	מוליכים למחצה
צפיפות	5904 kg/m3
מראה	לבן כסוף
תכונות אטומיות
משקל אטומי	69.723 amu
רדיוס ואן דר ואלס	187 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 18, 3
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
טמפרטורת התכה	303.06K (29.91°C)
טמפרטורת רתיחה	2477.15K (2204°C)
לחץ אדים	9.31 E-36Pa ב-302.9K
מהירות הקול	2740 מטר לשנייה ב293.15K
שונות
אלקטרושליליות	1.81
קיבול חום סגולי	370 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	6.78 106/m·Ω
מוליכות תרמית	40.6 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	578.8 kJ/mol
אנרגיית יינון שנייה	1979.3 kJ/mol
אנרגיית יינון שלישית	2963 kJ/mol
אנרגיית יינון רביעית	6180 kJ/mol

גליום (Gallium) הוא יסוד כימי שסמלו Ga ומספרו האטומי 31.

תכונות

גליום היא מתכת כסופה שניתכת בטמפרטורה של 29.9°C. גליום היא אחת מחמש המתכות היציבות שניתכות מתחת או סמוך לטמפרטורת החדר (25°C), המתכות האחרות הן כספית, צסיום, פרנציום ורובידיום. תכונה יוצאת דופן נוספת של גליום היא לחץ האדים הנמוך שלה גם בטמפרטורות גבוהות (בניגוד לכספית, שבטמפרטורת החדר מתנדפת). בדומה למים, גליום מגדיל את נפחו כאשר הוא מתמצק ולא מקטין אותו כמו מרבית החומרים האחרים (צפיפות גליום מוצק נמוכה מזו של גליום נוזלי ב־3.1 אחוז), לכן רצוי לא לשמור אותו בכלי זכוכית.

גביש קובי פשוט

גליום הוא אחד מהיסודות שאת קיומם ניבא מנדלייב על סמך הטבלה המחזורית שיצר, מנדלייב גם חזה את רוב תכונותיו. גליום יכול לגרום להחלדה של מתכת כשהוא מפעפע לסריג המתכתי שלה.

גליום מתגבש בצורת גביש קובי פשוט. היחידה הגבישית הבסיסית מכילה 8 אטומים כשלכל אטום שכן אחד קרוב ביותר (מרחק של 224 פיקומטר) ו־6 שכנים במרחק 263 פיקומטר.

שימושים

הגליום משמש לבניית מדחומים שמודדים טמפרטורות גבוהות, וגביש הגליום ארסניד (GaAs) משמש באלקטרוניקה כמוליך למחצה. שימושים נוספים:

• ניתן לייצר מגליום מראות מצוינות.
• לגליום שימוש נרחב בתעשיית המוליכים למחצה ובייצור רכיבים מוצקים כמו טרנזיסטורים.
• גליום משתלב בקלות עם מתכות אחרות ויוצר סגסוגות עם נקודות היתוך נמוכות יחסית. מחקרים תומכים בשילוב גליום בסגסוגת אמלגם (שאיתה סותמים סתימות ברפואת שיניים), הסגסוגת עדיין לא התקבלה.
• הוצע שסגסוגת גליום ובדיל תהיה חומר קירור למעבדי מחשבים במקום מים.

היסטוריה

מקורו של השם גליום הוא במילה הלטינית גליה שמשמעותה צרפת ובמובן הרחב יותר גם בלגיה וחלקים מהולנד. הגליום זוהה ב-1875 כאשר בדקו את הספקטרום של דגימת אבץ מהפירנאים. לפני גילויו, רוב תכונותיו נחזו על ידי מנדלייב לפי מיקומו בטבלה המחזורית שקרא לו אקא-אלומיניום. מאוחר יותר ב־1875 לקוק דה בואבודרן (Lecoq de Boisbaudran) הפיק גליום מתכתי בעזרת אלקטרוליזה של Ga(OH)₃ בתמיסת KOH.

גביש גליום 99.999% טהור

צורה בטבע

גליום טהור לא קיים בטבע. מקור הגליום העיקרי הוא לא אחת מתרכובותיו, הוא ממוצה מחומרים שבהם נמצא בכמויות קטנות כמו בוקסיט, פחם, גרמניט ועוד. השירות הגאולוגי של ארצות הברית (UGGS) העריך שגליום נמצא בריכוז 50 חלקים למיליון (ppm) ממשקל מבוקסיט או מחצבי אבץ. אבק שנוצר משריפת פחם מכיל 1.5% גליום.

אמצעי זהירות

המידע לגבי רעילות גליום אינו חד־משמעי. כמה מקורות מציעים שהוא יכול לגרום לדלקת בעור כתוצאה מחשיפה ממושכת, בעוד מקורות אחרים מראים שאין כל קשר בין שני המקרים.

קישורים חיצוניים

• גליום ב־Webelements (אנגלית)
• גליום ושימושיו בסיפרייה הווירטואלית של מט"ח