Çox sehrli bir metal növü var.Gündəlik həyatda civə kimi maye formada görünür.Əgər onu bankaya atsanız, şüşənin kağız kimi kövrək hala gəldiyini və sadəcə bir soxma ilə qırılacağını görüb təəccüblənəcəksiniz.Bundan əlavə, mis və dəmir kimi metalların üzərinə atılması da “metal terminator” adlandırıla bilən bu vəziyyətə səbəb olur.Onun belə xüsusiyyətlərə malik olmasına səbəb nədir?Bu gün biz metal qallium dünyasına girəcəyik.
1, Hansı elementdirqalium metal
Qallium elementi elementlərin dövri cədvəlində dördüncü dövrdə IIIA qrupundadır.Saf qalliumun ərimə nöqtəsi çox aşağıdır, cəmi 29,78 ℃, lakin qaynama nöqtəsi 2204,8 ℃ qədər yüksəkdir.Yayda onun çox hissəsi maye halında mövcuddur və xurma içərisinə qoyulduqda əriyə bilir.Yuxarıdakı xüsusiyyətlərdən, qalliumun aşağı ərimə nöqtəsinə görə dəqiq olaraq digər metalları korroziyaya uğrada biləcəyini başa düşə bilərik.Maye qallium digər metallarla ərintilər əmələ gətirir ki, bu da əvvəllər bəhs etdiyimiz sehrli hadisədir.Yer qabığında onun tərkibi cəmi 0,001% təşkil edir və onun mövcudluğu 140 il əvvələ qədər aşkar edilməmişdir.1871-ci ildə rus kimyaçısı Mendeleyev elementlərin dövri cədvəlini ümumiləşdirdi və sinkdən sonra alüminiumdan aşağıda alüminiuma oxşar xüsusiyyətlərə malik olan və "alüminiuma bənzər element" adlanan bir elementin də olduğunu proqnozlaşdırdı.1875-ci ildə fransız alimi Bowabordland eyni ailənin metal elementlərinin spektral xətt qanunlarını öyrənərkən sfaleritdə (ZnS) qəribə işıq zolağı tapdı, ona görə də bu “alüminium kimi elementi” tapdı və sonra onu vətəninin şərəfinə adlandırdı. Fransa (Gaul, Latın Gallia), bu elementi təmsil edən Ga simvolu ilə qallium kimyəvi elementin kəşfi tarixində proqnozlaşdırılan ilk element oldu və sonra təcrübələrdə təsdiqlənmiş elementi tapdı.
Qallium əsasən Çin, Almaniya, Fransa, Avstraliya, Qazaxıstan və dünyanın digər ölkələrində yayılmışdır, bunlardan Çinin qalium ehtiyatları dünyanın ümumi ehtiyatlarının 95% -dən çoxunu təşkil edir, əsasən Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi-də paylanır. və başqa yerlərdə [1].Paylanma növü baxımından Şansi, Şandunq və digər yerlər əsasən boksitdə, Yunnanda və qalay filizində digər yerlərdə, Hunan və digər yerlərdə isə əsasən sfaleritdə mövcuddur.Qallium metalının kəşfinin əvvəlində, onun tətbiqi ilə bağlı müvafiq tədqiqatların olmaması səbəbindən insanlar həmişə onun aşağı istifadə qabiliyyətinə malik bir metal olduğuna inanırdılar.Bununla belə, informasiya texnologiyalarının davamlı inkişafı və yeni enerji və yüksək texnologiya dövrü ilə qallium metalı informasiya sahəsində mühüm material kimi diqqəti cəlb edir və ona tələbat da xeyli artmışdır.
2, Metal Qalliumun Tətbiq Sahələri
1. Yarımkeçirici sahə
Qallium əsasən yarımkeçirici materiallar sahəsində istifadə olunur, qallium arsenid (GaAs) materialı ən çox istifadə olunur və texnologiya ən yetkindir.Məlumatın yayılmasının daşıyıcısı kimi, əsasən simsiz rabitədə istifadə olunan qalliumun ümumi istehlakının 80%-85%-ni yarımkeçirici materiallar təşkil edir.Qallium arsenid güc gücləndiriciləri rabitə ötürmə sürətini 4G şəbəkələrindən 100 dəfə artıra bilər ki, bu da 5G dövrünə daxil olmaqda mühüm rol oynaya bilər.Üstəlik, qallium istilik xüsusiyyətlərinə, aşağı ərimə nöqtəsinə, yüksək istilik keçiriciliyinə və yaxşı axın performansına görə yarımkeçirici tətbiqlərdə istilik yayma mühiti kimi istifadə edilə bilər.Termal interfeys materiallarında qallium əsaslı ərinti şəklində qalium metalının tətbiqi elektron komponentlərin istilik yayma qabiliyyətini və səmərəliliyini artıra bilər.
2. Günəş batareyaları
Günəş hüceyrələrinin inkişafı erkən monokristal silikon günəş hüceyrələrindən polikristal silikon nazik təbəqə hüceyrələrinə keçdi.Polikristal silisium nazik təbəqəli hüceyrələrin yüksək qiyməti ilə əlaqədar tədqiqatçılar yarımkeçirici materiallarda mis indium qallium selenium nazik film (CIGS) hüceyrələrini kəşf etdilər [3].CIGS hüceyrələri aşağı istehsal xərcləri, böyük partiya istehsalı və yüksək fotoelektrik çevrilmə sürətinin üstünlüklərinə malikdir, beləliklə geniş inkişaf perspektivlərinə malikdir.İkincisi, qallium arsenid günəş hüceyrələri digər materiallardan hazırlanmış nazik film hüceyrələri ilə müqayisədə çevrilmə səmərəliliyində əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir.Bununla belə, qallium arsenid materiallarının yüksək istehsal dəyərinə görə hazırda onlar əsasən aerokosmik və hərbi sahələrdə istifadə olunur.
3. Hidrogen enerjisi
Bütün dünyada enerji böhranı barədə məlumatlılığın artması ilə insanlar hidrogen enerjisinin önə çıxdığı bərpa olunmayan enerji mənbələrini əvəz etməyə çalışırlar.Lakin hidrogenin saxlanması və daşınmasının yüksək qiyməti və aşağı təhlükəsizliyi bu texnologiyanın inkişafına mane olur.Yer qabığının ən bol metal elementi olaraq, alüminium müəyyən şərtlər altında hidrogen istehsal etmək üçün su ilə reaksiya verə bilər ki, bu da ideal bir hidrogen saxlama materialıdır, lakin metal alüminiumun səthinin asan oksidləşməsi səbəbindən sıx bir alüminium oksid filmi meydana gətirir. , reaksiyanı maneə törədən tədqiqatçılar, aşağı ərimə nöqtəsi olan metal qalliumun alüminium ilə bir ərinti əmələ gətirə biləcəyini və qalliumun səthdəki alüminium oksid örtüyünü həll edə biləcəyini və reaksiyanın davam etməsinə imkan verdiyini aşkar etdilər [4] və metal qallium təkrar emal oluna və yenidən istifadə edilə bilər. .Alüminium qallium ərintisi materiallarının istifadəsi hidrogen enerjisinin sürətli hazırlanması və təhlükəsiz saxlanması və daşınması, təhlükəsizliyin, iqtisadiyyatın və ətraf mühitin qorunmasının yaxşılaşdırılması problemini böyük dərəcədə həll edir.
4. Tibb sahəsi
Qallium, bədxassəli şişlərin görüntülənməsi və qarşısının alınması üçün istifadə edilə bilən unikal radiasiya xüsusiyyətlərinə görə tibb sahəsində geniş istifadə olunur.Qallium birləşmələri aşkar antifungal və antibakterial fəaliyyətə malikdir və nəticədə bakterial maddələr mübadiləsinə müdaxilə edərək sterilizasiyaya nail olur.Qallium ərintiləri təhlükəsiz, toksik olmayan və ekoloji cəhətdən təmiz olan və zəhərli civə termometrlərini əvəz etmək üçün istifadə edilə bilən yeni növ maye metal ərintisi olan qalium indium qalay termometrləri kimi termometrlər hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər.Bundan əlavə, qallium əsaslı ərintinin müəyyən bir hissəsi ənənəvi gümüş amalgamını əvəz edir və klinik tətbiqlərdə yeni diş dolgu materialı kimi istifadə olunur.
3, Outlook
Çin dünyada qalliumun əsas istehsalçılarından biri olsa da, Çinin qalium sənayesində hələ də çoxlu problemlər var.Bir yoldaş mineral kimi qalliumun az olması səbəbindən qalium istehsalı müəssisələri səpələnmişdir və sənaye zəncirində zəif halqalar mövcuddur.Mədən prosesi ciddi ətraf mühitin çirklənməsinə malikdir və yüksək təmizlikli qalliumun istehsal gücü nisbətən zəifdir, əsasən aşağı qiymətlərlə qaba qalliumun ixracına və yüksək qiymətlərlə təmizlənmiş qaliumun idxalına əsaslanır.Bununla belə, elm və texnologiyanın inkişafı, insanların həyat səviyyəsinin yaxşılaşması, məlumat və enerji sahələrində qalliumun geniş tətbiqi ilə qalliuma tələbat da sürətlə artacaq.Yüksək saflıqda qalliumun nisbətən geri qalmış istehsal texnologiyası istər-istəməz Çinin sənaye inkişafında məhdudiyyətlərə malik olacaqdır.Çində elm və texnologiyanın yüksək keyfiyyətli inkişafına nail olmaq üçün yeni texnologiyaların inkişafı böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Göndərmə vaxtı: 17 may 2023-cü il