This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ഗാലിയം
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ഗാലിയം
Gallium
ഒരു രാസമൂലകം നീലഛവി കലര്‍ന്ന വെള്ളനിറമുള്ള ഈ ലോഹിക ഖരവസ്തു സാധാരണ താപനില അല്പം ഉയര്‍ന്നാല്‍ ദ്രവമായി മാറും. ആവര്‍ത്തനസാരണിയിലെ ഗ്രൂപ്പ് III-ലാണ് ഗാലിയത്തെ ഉള്‍ക്കൊള്ളിച്ചിരിക്കുന്നത്. ചില സാരണികളില്‍ ഗാലിയം, ഇന്‍ഡിയം, താലിയം എന്നിവയെ ഒരു സബ് ഗ്രൂപ്പില്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്താറുണ്ട്. സിം. Ga. അ.സം. 31 അ.ഭാ. 69.72, സംയോജകതകള്‍ +2, +3. ദ്ര.അ. 29.9oC. തിളനില: 2403oC. ഖരമാകതെ 0oC വരെ തണുക്കാറുണ്ട്. ആ.സാ. 5.9(25oC).
പാള്‍ എമില്‍ ലെകോക്ദ ബ്ലാ ബദ്രാങ് എന്ന ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ 1875-ല്‍ ഗാലിയം കണ്ടുപിടിച്ചു. സിങ്ക് ബ്ളെന്‍ഡില്‍ നിന്നും വേര്‍തിരിച്ചെടുത്ത വസ്തുക്കള്‍ പരിശോധിക്കുമ്പോഴാണ് ഗാലിയം ഇദ്ദേഹത്തിന്റെ ശ്രദ്ധയില്‍പ്പെട്ടത്. പുതിയ ലോഹത്തിന്റെ സാമ്പിള്‍ ശേഖരിച്ച് സ്വഭാവങ്ങള്‍ വിശകലനം ചെയ്തു. ഇതിന് ഏതാനും വര്‍ഷം മുന്‍പ് ഡി.ഐ. മെന്‍ഡല്യേഫ് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഇനി കണ്ടെത്താനുള്ള മൂലകങ്ങളെപ്പറ്റിയും അവയ്ക്ക് ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ട സ്വഭാവത്തെപ്പറ്റിയും പ്രവചിച്ചിരുന്നു. അലുമിനിയം, ഇന്‍ഡിയം എന്നിവയ്ക്കിടയില്‍ ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ട മൂലകത്തെ ഇദ്ദേഹം എക്കാ (eka) അലുമിനിയം എന്നുവിളിച്ചു. മാത്രമല്ല, അതിന്റെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളും പ്രവചിച്ചു. വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കുശേഷം കണ്ടെത്തിയ ഗാലിയത്തിന്റെ സ്വഭാവങ്ങള്‍ മെന്‍ഡല്യേഫ് പറഞ്ഞ എക്കാ അലുമിനിയത്തിനു സദൃശമായിരുന്നു.
ഗാലിയത്തിന് അദ്വിതീയമായ ഗുണവിശേഷങ്ങള്‍ ഉണ്ടെങ്കിലും ഗാലിയം അത്ര വ്യാപകമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല. ഇതിന്റെ കുറഞ്ഞ ബാഷ്പമര്‍ദവും നീണ്ട ദ്രവപരാസവും (liquid range) കാരണം ഗാലിയം ഉന്നത ഊഷ്മമാപിനി നിര്‍മിക്കാന്‍ ശുദ്ധ സ്ഫടികത്തില്‍ നിറയ്ക്കാം. പ്രാകാശീയ കണ്ണാടികളില്‍ (optical mirrors) പൂശാനും ഉന്നത താപനിലയില്‍ ചൂടാക്കിയ ഉപകരണങ്ങളില്‍ ദ്രവ അടുപ്പ് എന്ന നിലയിലും അള്‍ട്രാവയലറ്റ് വിളക്കുകളില്‍ രസത്തിനു പകരമായി നിറയ്ക്കാനും അണു റിയാക്റ്ററുകളില്‍ ഒരു താപവിനിമയ മാധ്യമം സൃഷ്ടിക്കാനും മറ്റും ഗാലിയം ഉപയോഗിക്കാം. ടൈറ്റാനിയം, ഇരുമ്പ്, നിക്കല്‍, കോപ്പര്‍ എന്നീ ലോഹങ്ങളുമായി ഗാലിയം ചേരുമ്പോള്‍ സംയുക്തങ്ങളോ കട്ടിയായ ദ്രവങ്ങളോ ഉണ്ടാകും. അതിനാല്‍ ഗാലിയം പ്രതിരോധശക്തിയുള്ള ഭാജനങ്ങളില്‍ സൂക്ഷിക്കണം. റേഡിയോ ആക്റ്റിവതയുള്ള Ga72 അസ്ഥിയിലെ കാന്‍സര്‍ കണ്ടുപിടിക്കാന്‍ ഉപയോഗിക്കാം. കാന്‍സര്‍ ബാധിച്ച അസ്ഥി ഖണ്ഡങ്ങള്‍ ഇതിന്റെ ഐസോടോപ് വലിച്ചെടുക്കും.
ഭൂവല്‍ക്കത്തില്‍ 0.0015 ശ.മാ. ഗാലിയം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. സാന്ദ്രിതനിക്ഷേപങ്ങള്‍ ഇല്ലെങ്കിലും ചെറിയ തോതില്‍ വ്യാപകമായി ഗാലിയം കാണപ്പെടുന്നു. കല്‍ക്കരി, സിങ്ക്, അലുമിനിയം, അയണ്‍, കോപ്പര്‍, ജെര്‍മാനിയം, ക്രോമിയം എന്നിവയുടെ അയിരുകളോടു ചേര്‍ന്ന് ഗാലിയം കാണപ്പെടുന്നു. മിസൗറി-ഒക്ലഹോമാ-കാന്‍സാസ് എന്നിവിടങ്ങളിലെ സിങ്ക്ബ്ളെന്‍ഡുകളില്‍ 0.02 ശ.മാ. ഗാലിയം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ബോക്സൈറ്റ് പോലുള്ള അലുമിനിയം കലര്‍ന്ന ഖനിജങ്ങളില്‍ 0.01 ശ.മാ. ഗാലിയവും പശ്ചിമാഫ്രിക്കയിലെ ത്സുമെബ് ജില്ലയിലെ ലെഡ്-കോപ്പര്‍ അയിരുകളില്‍ കാണുന്ന ജെര്‍മാനൈറ്റ് എന്ന സള്‍ഫൈഡ് ഖനിജത്തില്‍ 0.8 ശ.മാ.വും ഗാലിയം ഉണ്ട്.
സിങ്കിന്റെയും അലുമിനിയത്തിന്റെയും അയിരില്‍ നിന്ന് ഒരു ഉപോത്പന്നമായി ഗാലിയം നിഷ്കര്‍ഷണം ചെയ്യുന്നു. പഴയ രീതിയനുസരിച്ച്, സിങ്ക് വേര്‍തിരിക്കാനായി വറുത്തെടുത്ത സിങ്കിന്റെ അയിരിനെ പുടം വയ്ക്കുകയും പിന്നീട് സ്വേദനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുമ്പോള്‍ റിട്ടോര്‍ട്ടിലെ അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തില്‍ ഗാലിയം അടിഞ്ഞുകൂടുന്നു. അവശിഷ്ടത്തിലടങ്ങിയിട്ടുള്ള ലോഹങ്ങളെ ക്ലോറൈഡുകളാക്കി മാറ്റുകയും കൂടുതല്‍ ബാഷ്പശീലതയുള്ള ഗാലിയം ട്രൈക്ലോറൈഡിനെ സ്വേദനം വഴി വേര്‍തിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ആധുനിക കാലത്ത് മറ്റൊരു രീതിയിലാണ് ഗാലിയം എടുക്കുന്നത്. സിങ്ക് അയിരിനെ സള്‍ഫ്യൂറിക് അംമ്ലം ഉപയോഗിച്ചു നിക്ഷാളനം ചെയ്തിട്ട് അധികമുള്ള അംമ്ലം നിര്‍വീര്യമാക്കുമ്പോള്‍ ഗാലിയം, അലുമിനിയം, അയണ്‍ എന്നിവ അവക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നപ്പെടുന്നു. അവക്ഷേപണവസ്തുക്കളെ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് കൊണ്ട് അഭിക്രിയ ചെയ്താല്‍ അലുമിനിയവും ഗാലിയം സംയുക്തങ്ങളും ലയിക്കുന്നു. ഈ ലായനിയെ അംമ്ലം കൊണ്ട് നിര്‍വീര്യമാക്കുമ്പോള്‍ ഇവ വീണ്ടും അവക്ഷേപണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അവക്ഷിപ്തം പിന്നീട് നിര്‍ജലീകരിക്കുമ്പോള്‍ സിലിക്കന്‍ ഡയോക്സൈഡിന്റെ ഏതെങ്കിലും അംശം ഇതില്‍ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെങ്കില്‍ അത് അലേയാവസ്ഥയിലാകുന്നു. വീണ്ടും ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അംമ്ലവുമായി അഭിക്രിയ ചെയ്തശേഷം ഗാലിയം ട്രൈക്ലോറൈഡ് ഈഥര്‍ ഉപയോഗിച്ച് നിഷ്കര്‍ഷണം ചെയ്യുന്നു. അലുമിനിയം ലവണവും മറ്റ് വസ്തുക്കളും ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അംമ്ലത്തില്‍ അവശേഷിക്കും. ഗാലിയം ലവണത്തിന്റെ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലായനിയെ വിദ്യുത്-അപഘടനം ചെയ്താണ് ഗാലിയം ലോഹം ലഭ്യമാക്കുന്നത്. ഗാലിയം ലോഹത്തെ ജലം, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അംമ്ലം, നൈട്രിക് അംമ്ലം എന്നിവയില്‍ മാറിമാറി കഴുകി ശുദ്ധമാക്കിയശേഷം ക്രിസ്റ്റലനം ചെയ്യുന്നു.
ബോറെക്സിന്റെ ക്ഷാരീയ ലായനികളില്‍ നിന്നും ഗാലിയം നിഷ്പാദിപ്പിക്കാം. അലുമിനിയം അയിരും തപിപ്പിച്ച സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡും തമ്മില്‍ അഭിക്രിയ ചെയ്ത് ലായനി തയ്യാറാക്കുന്നു. സോഡിയം അലുമിനേറ്റ് മുഖ്യഘടകമായുള്ള ഈ സാന്ദ്രലായനിയില്‍ അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡു കലര്‍ത്തി തണുപ്പിക്കുന്നു. ജലയോജിത അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് ക്രിസ്റ്റലീകരിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ വേര്‍തിരിക്കാം. അവശേഷിക്കുന്ന ലായനിയില്‍ ഗാലിയവും അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡും അടങ്ങിയിരിക്കും. അലുമിനിയം സംയുക്തം നീക്കം ചെയ്യുമ്പോള്‍ ഗാലിയം സംയുക്തം അവക്ഷിപ്തമാകും. അതു വീണ്ടും സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡില്‍ ലയിപ്പിച്ചശേഷം വിദ്യുത്-അപഘടനം നടത്തുന്നു.
ഗുണധര്‍മങ്ങള്‍ നീലച്ഛവി കലര്‍ന്ന വെള്ളനിറമുള്ള ഗാലിയം ലോഹത്തിന്റെ ദ്ര.അ. 29.78oC ആണ്. ഖരമായി മാറുമ്പോള്‍ വികസിക്കുന്നു. ഗാലിയത്തിന്റെ രാസഗുണങ്ങള്‍ക്ക് അലുമിനിയത്തിന്റേതിനോട് സാദൃശ്യമുണ്ട്. ജലമയമുള്ള വായുവില്‍ ഗാലിയം സാവധാനം ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുകയും ഓക്സൈഡിന്റെ ഒരു നേരിയ പാട പുറമേ കാണപ്പെടുകയും ചെയ്യും. എന്നാല്‍ എത്ര അനുകൂല സാഹചര്യമുണ്ടെങ്കിലും ഓക്സീകരണം തുടര്‍ന്നു കൊണ്ടിരിക്കുകയില്ല. 100oC-ല്‍ തിളയ്ക്കുന്നതുവരെ വെള്ളവുമായി ഗാലിയം അഭിക്രിയ ചെയ്യുകയില്ല. എന്നാല്‍ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അംമ്ലം, മറ്റു ഖനിജ അംമ്ലങ്ങള്‍ എന്നിവയുമായി ഗാലിയം സാവധാനം പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കും. സാധാരണനിലയില്‍ ഗാലിയം നൈട്രിക് അംമ്ലത്തോട് സാവധാനമേ പ്രവര്‍ത്തിക്കൂ. തപിപ്പിച്ച നൈട്രിക് അംമ്ലം, രാജദ്രാവകം എന്നിവയുമായി ഗാലിയം കൂടുതല്‍ വേഗത്തില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കും. ഗാലിയം വിഷാലുവല്ല. 99.9999 ശ.മാ. വരെ ശുദ്ധിയുള്ള ഗ്രേഡ് ലഭ്യമാണ്. ഗാലിയം സംയുക്തങ്ങള്‍ അര്‍ധചാലകങ്ങളാണ്. ഇതിന്റെ രാസഗുണങ്ങള്‍ക്ക് അലുമിനിയത്തിന്റേതുമായി സാദൃശ്യമുണ്ട്. ക്ലോറിന്‍, ബ്രോമിന്‍, ഹൈഡ്രജന്‍, സള്‍ഫര്‍, നൈട്രജന്‍ തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങളുമായി ഇത് സംയോജിക്കുന്നു.
