นี่คือโลหะ “แกลเลียม”(ละลาย) ได้ในมือ

แกลเลียม (Gallium) เป็นโลหะสีเงินอ่อนที่ค่อนข้างมีประโยชน์เพราะสามารถใช้งานได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductors) และไดโอดเปล่งแสง (LED) นอกจากนี้ยังใช้ในการทดสอบเทอร์โมมิเตอร์อุณหภูมิสูง บารอมิเตอร์ เภสัชภัณฑ์ และเวชศาสตร์นิวเคลียร์ หรือองค์ประกอบทางชีวภาพ

โดยธรรมชาติแล้ว แกลเลียมมักจะถูกค้นพบรวมอยู่กับแร่ธาตุอื่นๆแต่จะมีอยู่ในปริมาณที่ไม่มากนัก เช่น มีอยู่ในแร่สังกะสี (Zinc Ores) และบอกไซต์ (Bauxite) ตามน้ำหนัก แกลเลียมจะมีอยู่ประมาณ 0.0019 เปอร์เซ็นต์ของโลก อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่ในเชิงพาณิชย์แกลเลียมที่ได้มานั้น เป็นผลพลอยได้มาจากการผลิตอลูมิเนียม (Aluminum) และสังกะสี (Zinc) โดยมีผู้ผลิตแกลเลียมรายใหญ่ ได้แก่ ออสเตรเลีย รัสเซีย ฝรั่งเศส และเยอรมนี

แกลเลียมมีเลขอะตอม 31 มีสัญลักษณ์อะตอม Ga มวลเฉลี่ยของอะตอม 69.723 มีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง (25 องศาเซลเซียส) มีจุดเดือดที่ 2,204 องศาเซลเซียส (C) มีจุดหลอมเหลวที่ 29.76 องศาเซลเซียส (C) ดังนั้นหากคุณหยิบแกลเลียมก้อนหนึ่งขึ้นมา มันจะละลายเป็นของเหลวในมือคุณทันทีจากความร้อนในมือคุณและเมื่อวางกลับลงไป มันจะกลับกลายเป็นของแข็งอีกครั้ง

แกลเลียมมีอัตราส่วนระหว่างจุดหลอมเหลวกับจุดเดือดของธาตุที่กว้างกว่าธาตุอื่นๆมาก และที่อุณหภูมิต่ำ แกลเลียมจะเป็นของแข็งที่เปราะแตกง่าย ที่สามารถแตกเป็นเสี่ยงๆคล้ายกับแก้ว

แกลเลียมใช้เป็นส่วนประกอบหลักในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ของแกลเลียมที่ผลิตได้ทั้งหมดนั้น ใช้ไปในการผลิตแกลเลียมอาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide: GaAs) ซึ่งเป็นสารประกอบที่ใช้ในไมโครเวฟ วงจรอินฟราเรด เซมิคอนดักเตอร์ และไฟแอลอีดี (LED) สีน้ำเงินและสีม่วง โดยแกลเลียมอาร์เซไนด์สามารถผลิตแสงเลเซอร์ได้โดยตรงจากกระแสไฟฟ้า และใช้ในแผงโซลาร์เซลล์ รวมถึงยานสำรวจดาวอังคารด้วย สารประกอบแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) ถูกใช้เป็นสารกึ่งตัวนำในเทคโนโลยีบลูเรย์ และเซ็นเซอร์สัมผัสบนโทรศัพท์มือถือ

แกลเลียมสามารถจับกับโลหะส่วนใหญ่ได้ง่าย และมักใช้ทำโลหะผสมที่จุดหลอมละลายต่ำ ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่ของโลหะจุดหลอมละลายต่ำที่ประกอบไปด้วยปรอท (Mercury) รูบิเดียม (Rubidium) และซีเซียม (Caesium) ที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องหรือใกล้เคียงอุณหภูมิห้อง จากโลหะทั้ง 4 ชนิดนี้ แกลเลียมมีปฏิกิริยาและเป็นพิษน้อยที่สุด ทำให้เป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุดที่นำไปใช้งาน เช่น เทอร์โมมิเตอร์สำหรับอุณหภูมิสูง (High Temperature Thermometers) บารอมิเตอร์ (Barometers) ระบบถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer Systems) อุปกรณ์ทำความเย็น (Cooling) และเครื่องทำความร้อน (Heating Devices)

แกลเลียมจะยึดติดกับวัสดุอื่นๆได้ง่าย เช่น แก้ว ผิวหนัง และวัสดุอื่นๆส่วนใหญ่ ยกเว้น กราไฟต์ (Graphite) ควอตซ์ (Quartz) และเทฟลอน (Teflon) นอกจากนี้ยังขยายตัวเมื่อแช่แข็ง จึงไม่สามารถเก็บไว้ในภาชนะแก้วได้

แกลเลียมนั้นยังใช้ในยาและเวชภัณฑ์รังสีบางชนิดอีกด้วย เช่น ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี Ga-67 ถูกใช้ในการทดสอบเวชศาสตร์นิวเคลียร์เพื่อค้นหาการอักเสบ การติดเชื้อ หรือมะเร็งในร่างกาย แกลเลียมไนเตรต (Gallium Nitrate) ถูกใช้ในยาหลายชนิดและการรักษาภาวะแคลเซียมในเลือดสูง ซึ่งเป็นโรคที่สามารถนำไปสู่โรคเนื้องอกในกระดูก อย่างไรก็ตาม การที่ได้รับแกลเลียมในปริมาณมากอาจจะทำให้เกิดการระคายเคืองในลำคอหรือหน้าอก และไอระเหยสามารถนำไปสู่ภาวะร้ายแรงบางอย่างได้ตามข้อมูลของ Chemistry LibreTexts

ก่อนที่แกลเลียมจะถูกค้นพบนั้น นักเคมีและนักประดิษฐ์ชาวรัสเซีย ดิมิทรี เมนเดเลเยฟ (Dimitri Mendeleev) ได้กล่าวว่ามีธาตุที่หายไปที่อยู่ด้านล่างอลูมิเนียม (Aluminum) โดยเขาตั้งชื่อว่า eka-aluminum จากนั้นในปี ค.ศ. 1875 นักเคมีชาวฝรั่งเศส พอลเอมิลเลค็อ เดอบอยส์บอดรน (Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran) ซึ่งศึกษาสเปกตรัมขององค์ประกอบทางเคมี ได้ค้นพบธาตุและได้เสนอชื่อแกลเลียมซึ่งมาจากภาษาละตินที่หมายถึง ฝรั่งเศส (France)

อ้างอิง: Livescience

เรื่องที่คุณอาจจะสนใจ

นี่คือ “ต้นแอปเปิล”(350 ปี) ที่คาดว่าทำให้นิวตันค้นพบทฤษฎีแรงโน้มถ่วง

Mar 10, 20233 min read

นี่คือ “น้ำแข็ง”(ชนิดใหม่) ที่มีความหนาแน่นเกือบเท่ากับน้ำ

Feb 3, 20234 min read

วันเกิด “อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์” นักฟิสิกส์ผู้เปลี่ยนโลก

Mar 14, 20232 min read

นี่คือโคเด็กซ์ เลสเตอร์ “สมุดบันทึก” ของเลโอนาร์โด ดาวินชี

Sep 26, 20223 min read

นี่คือบันทึกเกี่ยวกับ “แรงโน้มถ่วง” ของเลโอนาร์โด ดาวินชี

Feb 19, 20234 min read

• Previous
• 1
• …
• 1
• 2
• 3
• …
• 9
• Next