கேலியம் என்பது டி.ஐ.யின் வேதியியல் தனிமங்களின் நான்காவது காலகட்டத்தின் மூன்றாவது குழுவின் முக்கிய துணைக்குழுவின் ஒரு உறுப்பு ஆகும், இது அணு எண் 31 ஐக் கொண்டுள்ளது. இது Ga (lat. காலியம்) ஒளி உலோகங்களின் குழுவிற்கு சொந்தமானது. எளிய பொருள் காலியம் என்பது நீல நிறத்துடன் வெள்ளி-வெள்ளை நிறத்தின் மென்மையான, நீர்த்துப்போகும் உலோகமாகும்.

அணு எண் - 31

அணு நிறை - 69.723

அடர்த்தி, கிலோ/மீ³ - 5910

உருகுநிலை, °C - 29.8

வெப்ப திறன், kJ/(kg °C) - 0.331

எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி - 1.8

கோவலன்ட் ஆரம், Å - 1.26

1 வது அயனியாக்கம் சாத்தியம், eV - 6.00

காலியம் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட வரலாறு

பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் பால் எமிலி லெகோக் டி போயிஸ்பவுட்ரான் மூன்று புதிய தனிமங்களைக் கண்டுபிடித்தவராக வரலாற்றில் இறங்கினார்: காலியம் (1875), சமாரியம் (1879) மற்றும் டிஸ்ப்ரோசியம் (1886). இந்த கண்டுபிடிப்புகளில் முதல் கண்டுபிடிப்பு அவருக்கு புகழைக் கொடுத்தது.

அந்த நேரத்தில் அவர் பிரான்சுக்கு வெளியே அதிகம் அறியப்படவில்லை. அவர் 38 வயதானவர் மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் ஆராய்ச்சியில் முதன்மையாக ஈடுபட்டிருந்தார். Lecoq de Boisbaudran ஒரு நல்ல ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிஸ்ட், இது இறுதியில் வெற்றிக்கு வழிவகுத்தது: அவர் தனது மூன்று கூறுகளையும் ஸ்பெக்ட்ரல் பகுப்பாய்வு மூலம் கண்டுபிடித்தார்.

1875 ஆம் ஆண்டில், லெகோக் டி போயிஸ்பவுட்ரான் பியர்ரிஃபிட்டிலிருந்து (பைரனீஸ்) கொண்டு வரப்பட்ட துத்தநாக கலவையின் நிறமாலையை ஆய்வு செய்தார். இந்த நிறமாலையில் ஒரு புதிய வயலட் கோடு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. புதிய வரி கனிமத்தில் அறியப்படாத உறுப்பு இருப்பதைக் குறிக்கிறது, மேலும் இயற்கையாகவே, லெகோக் டி போயிஸ்பவுட்ரான் இந்த உறுப்பை தனிமைப்படுத்த எல்லா முயற்சிகளையும் செய்தார். இதைச் செய்வது கடினம் என்று மாறியது: தாதுவில் உள்ள புதிய தனிமத்தின் உள்ளடக்கம் 0.1% க்கும் குறைவாக இருந்தது, மேலும் பல வழிகளில் இது துத்தநாகத்தைப் போலவே இருந்தது *. நீண்ட சோதனைகளுக்குப் பிறகு, விஞ்ஞானி ஒரு புதிய உறுப்பைப் பெற முடிந்தது, ஆனால் மிகக் குறைந்த அளவில். மிகவும் சிறியது (0.1 g க்கும் குறைவானது) Lecoq de Boisbaudran அதன் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை முழுமையாக ஆய்வு செய்ய முடியவில்லை.

கேலியம் கண்டுபிடிப்பு - பிரான்சின் நினைவாக புதிய உறுப்பு பெயரிடப்பட்டது (காலியா அதன் லத்தீன் பெயர்) - பாரிஸ் அகாடமி ஆஃப் சயின்ஸின் அறிக்கைகளில் தோன்றியது.

இந்த செய்தியை டி.ஐ. மெண்டலீவ் மற்றும் கேலியம் எகா-அலுமினியத்தில் அங்கீகாரம் பெற்றார், இது அவர் ஐந்து ஆண்டுகளுக்கு முன்பு கணித்திருந்தார். மெண்டலீவ் உடனடியாக பாரிஸுக்கு எழுதினார். "கண்டுபிடிப்பு மற்றும் தனிமைப்படுத்தும் முறை மற்றும் விவரிக்கப்பட்ட சில பண்புகள், புதிய உலோகம் எகா-அலுமினியம் தவிர வேறு எதுவுமில்லை என்று நம்புவதற்கு நம்மை இட்டுச் செல்கிறது" என்று அவரது கடிதம் கூறியது. பின்னர் அவர் அந்த உறுப்புக்கு கணிக்கப்பட்ட பண்புகளை மீண்டும் கூறினார். மேலும், தனது கைகளில் காலியம் தானியங்களைப் பிடிக்காமல், அதை நேரில் பார்க்காமல், ரஷ்ய வேதியியலாளர், லெகோக் டி போயிஸ்பவுட்ரான் எழுதியது போல, புதிய உலோகத்தின் அடர்த்தி 4.7 க்கு சமமாக இருக்க முடியாது என்று, தனிமத்தை கண்டுபிடித்தவர் தவறாகப் புரிந்து கொண்டார் என்று வாதிட்டார். - அது அதிகமாக இருக்க வேண்டும், தோராயமாக 5.9...6.0 g/cm 3! ஆனால் அனுபவம் எதிர்மாறாகக் காட்டியது: கண்டுபிடித்தவர் தவறாகப் புரிந்து கொண்டார். மெண்டலீவ் கணித்த முதல் தனிமத்தின் கண்டுபிடிப்பு காலச் சட்டத்தின் நிலையை கணிசமாக வலுப்படுத்தியது.

பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ள சராசரி காலியம் உள்ளடக்கம் 19 g/t ஆகும். காலியம் என்பது இரட்டை புவி வேதியியல் தன்மை கொண்ட ஒரு பொதுவான சுவடு உறுப்பு ஆகும். காலியத்தின் ஒரே கனிமமான காலிட் CuGaS 2 மிகவும் அரிதானது. காலியத்தின் புவி வேதியியல் அலுமினியத்தின் புவி வேதியியலுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது, இது அவற்றின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளின் ஒற்றுமை காரணமாகும். லித்தோஸ்பியரில் உள்ள கேலியத்தின் முக்கிய பகுதி அலுமினிய தாதுக்களில் உள்ளது. முக்கிய பாறை உருவாக்கும் தனிமங்களுடன் (Al, Fe, முதலியன) அதன் படிக வேதியியல் பண்புகளின் ஒற்றுமை மற்றும் அவற்றுடன் ஐசோமார்பிஸத்தின் பரந்த சாத்தியக்கூறு காரணமாக, குறிப்பிடத்தக்க கிளார்க் மதிப்பு இருந்தபோதிலும், காலியம் பெரிய குவிப்புகளை உருவாக்கவில்லை. அதிக காலியம் உள்ளடக்கம் கொண்ட பின்வரும் தாதுக்கள் வேறுபடுகின்றன: ஸ்பேலரைட் (0 - 0.1%), மேக்னடைட் (0 - 0.003%), கேசிட்டரைட் (0 - 0.005%), கார்னெட் (0 - 0.003%), பெரில் (0 - 0.003%) , tourmaline (0 – 0.01%), ஸ்போடுமீன் (0.001 – 0.07%), phlogopite (0.001 – 0.005%), biotite (0 – 0.1%), muscovite (0 – 0.01%), sericite ( 0 – 0.005%), (0.001 – 0.03%), குளோரைட் (0 – 0.001%), ஃபெல்ட்ஸ்பார்ஸ் (0 – 0.01%), நெஃபெலின் (0 – 0.1%), ஹெக்மனைட் (0.01 – 0.07%), நாட்ரோலைட் (0 – 0.1%).

கேலியத்தின் மிகவும் பிரபலமான சொத்து அதன் உருகுநிலை ஆகும், இது 29.76 °C ஆகும். இது கால அட்டவணையில் (பாதரசத்திற்குப் பிறகு) இரண்டாவது மிகவும் உருகும் உலோகமாகும். இது உங்கள் கையில் வைத்திருக்கும் போது உலோகத்தை உருக அனுமதிக்கிறது. உருகும் போது விரிவடையும் சில உலோகங்களில் காலியம் ஒன்றாகும் (மற்றவை Bi, Ge).

படிக கேலியம் பல பாலிமார்பிக் மாற்றங்களைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் ஒரே ஒரு (I) வெப்ப இயக்கவியல் நிலையானது, a = 4.5186 Å, b = 7.6570 Å, c = 4.5256 காலியத்தின் பிற மாற்றங்கள் (β, γ, δ, ε) சூப்பர் கூல் செய்யப்பட்ட சிதறிய உலோகத்திலிருந்து படிகமாக்குகின்றன மற்றும் நிலையற்றவை. உயர்ந்த அழுத்தத்தில், கேலியம் II மற்றும் III இன் இரண்டு பாலிமார்பிக் கட்டமைப்புகள் முறையே, கனசதுர மற்றும் டெட்ராகோனல் லட்டுகளைக் கொண்டிருந்தன.

T=20 °C வெப்பநிலையில் திட நிலையில் காலியத்தின் அடர்த்தி 5.904 g/cm³ ஆகும்.

காலியத்தின் அம்சங்களில் ஒன்று திரவ நிலையின் பரந்த வெப்பநிலை வரம்பாகும் (30 முதல் 2230 °C வரை), அது 1100-1200 °C வரை வெப்பநிலையில் குறைந்த நீராவி அழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது. T=0÷24 °C வெப்பநிலை வரம்பில் திட காலியத்தின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் 376.7 J/kg K (0.09 cal/g deg.), திரவ நிலையில் T=29÷100 °C - 410 J/ kg K (0.098 cal/g deg).

திட மற்றும் திரவ நிலைகளில் உள்ள மின் எதிர்ப்பானது முறையே, 53.4·10−6 ஓம்·செமீ (T=0 °C இல்) மற்றும் 27.2·10−6 ஓம்·செமீ (T=30 °C இல்) சமமாக இருக்கும். வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் திரவ காலியத்தின் பாகுத்தன்மை T=98 °C இல் 1.612 Poise மற்றும் T=1100 °C இல் 0.578 Poise. ஹைட்ரஜன் வளிமண்டலத்தில் 30 °C இல் அளவிடப்படும் மேற்பரப்பு பதற்றம் 0.735 n/m ஆகும். 4360 Å மற்றும் 5890 Å அலைநீளங்களுக்கான பிரதிபலிப்பு முறையே 75.6% மற்றும் 71.3% ஆகும்.

இயற்கையான காலியம் 69 Ga (61.2%) மற்றும் 71 Ga (38.8%) ஆகிய இரண்டு ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றுக்கான வெப்ப நியூட்ரான் பிடிப்பு குறுக்குவெட்டு முறையே 2.1·10−28 m² மற்றும் 5.1·10−28 m² ஆகும்.

காலியம் ஒரு குறைந்த நச்சுத் தனிமம். குறைந்த உருகும் வெப்பநிலை காரணமாக, பாலிஎதிலீன் பைகளில் காலியம் இங்காட்களை கொண்டு செல்ல பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, அவை உருகிய காலியம் மூலம் மோசமாக ஈரப்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு காலத்தில், உலோகத்தை நிரப்புவதற்கு கூட பயன்படுத்தப்பட்டது (அமல்கம்க்கு பதிலாக). தாமிரப் பொடியை உருகிய காலியத்துடன் கலக்கும்போது, ​​​​ஒரு பேஸ்ட் பெறப்படுகிறது, இது சில மணிநேரங்களுக்குப் பிறகு கடினப்படுத்துகிறது (ஒரு இடை உலோக கலவை உருவாக்கம் காரணமாக) பின்னர் உருகாமல் 600 டிகிரி வரை வெப்பத்தைத் தாங்கும்.

அதிக வெப்பநிலையில், காலியம் மிகவும் தீவிரமான பொருளாகும். 500 °C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில், இது டங்ஸ்டனைத் தவிர அனைத்து உலோகங்களையும் மற்றும் பல பொருட்களையும் அரிக்கிறது. குவார்ட்ஸ் 1100 டிகிரி செல்சியஸ் வரை உருகிய காலியத்தை எதிர்க்கும், ஆனால் குவார்ட்ஸ் (மற்றும் பிற கண்ணாடிகள்) இந்த உலோகத்தால் மிகவும் ஈரமாக இருப்பதால் சிக்கல் ஏற்படலாம். அதாவது, காலியம் வெறுமனே குவார்ட்ஸின் சுவர்களில் ஒட்டிக்கொண்டிருக்கும்.

காலியத்தின் இரசாயன பண்புகள் அலுமினியத்திற்கு நெருக்கமானவை. காற்றில் உள்ள உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் உருவாகும் ஆக்சைடு படலம் காலியத்தை மேலும் ஆக்சிஜனேற்றத்திலிருந்து பாதுகாக்கிறது. அழுத்தத்தின் கீழ் வெப்பமடையும் போது, ​​காலியம் தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து, எதிர்வினைக்கு ஏற்ப GaOOH கலவையை உருவாக்குகிறது:

2Ga + 4H 2 O = 2GaOOH + 3H 2.

காலியம் கனிம அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜனை வெளியிடுகிறது மற்றும் உப்புகளை உருவாக்குகிறது, மேலும் எதிர்வினை அறை வெப்பநிலைக்குக் கீழேயும் ஏற்படுகிறது:

2Ga + 6HCl = 2GaCl3 + 3H2

காரங்கள் மற்றும் பொட்டாசியம் மற்றும் சோடியம் கார்பனேட்டுகளுடன் எதிர்வினையின் தயாரிப்புகள் ஹைட்ராக்ஸோகலேட்டுகள் Ga(OH) 4 - மற்றும், ஒருவேளை, Ga(OH) 6 3 - மற்றும் Ga(OH) 2 - அயனிகள்:

2Ga + 6H 2 O + 2NaOH = 2Na + 3H 2

காலியம் ஆலசன்களுடன் வினைபுரிகிறது: குளோரின் மற்றும் ஃவுளூரின் உடனான எதிர்வினை அறை வெப்பநிலையில் நிகழ்கிறது, புரோமினுடன் - ஏற்கனவே −35 °C (சுமார் 20 °C - பற்றவைப்புடன்), அயோடினுடனான தொடர்பு வெப்பமடையும் போது தொடங்குகிறது.

காலியம் ஹைட்ரஜன், கார்பன், நைட்ரஜன், சிலிக்கான் மற்றும் போரான் ஆகியவற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளாது.

அதிக வெப்பநிலையில், காலியம் பல்வேறு பொருட்களை அழிக்கும் திறன் கொண்டது மற்றும் அதன் விளைவு மற்ற உலோகங்கள் உருகுவதை விட வலுவானது. இவ்வாறு, கிராஃபைட் மற்றும் டங்ஸ்டன் ஆகியவை காலியம் உருகுவதற்கு 800 °C, அலுண்டம் மற்றும் பெரிலியம் ஆக்சைடு BeO - 1000 °C வரை, டான்டலம், மாலிப்டினம் மற்றும் நியோபியம் ஆகியவை 400÷450 °C வரை எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டவை.

பெரும்பாலான உலோகங்களுடன், காலியம் பிஸ்மத் தவிர, துத்தநாகம், ஸ்காண்டியம் மற்றும் டைட்டானியம் ஆகியவற்றின் துணைக்குழுக்களின் உலோகங்களைத் தவிர்த்து, காலிடுகளை உருவாக்குகிறது. V 3 Ga காலிடுகளில் ஒன்று 16.8 K இன் சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலைக்கு மாறாக அதிக மாற்ற வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது.

காலியம் பாலிமர் ஹைட்ரைடுகளை உருவாக்குகிறது:

4LiH + GaCl 3 = Li + 3LiCl.

அயனிகளின் நிலைத்தன்மை BH 4 - → AlH 4 - → GaH 4 - தொடரில் குறைகிறது. BH 4 அயன் அக்வஸ் கரைசலில் நிலையானது, AlH 4 மற்றும் GaH 4 ஆகியவை விரைவாக நீராற்பகுப்பு செய்யப்படுகின்றன:

GaH 4 - + 4H 2 O = Ga(OH) 3 + OH - + 4H 2 -

Ga(OH) 3 மற்றும் Ga 2 O 3 ஆகியவை அமிலங்களில் கரைக்கப்படும் போது, ​​அக்வா வளாகங்கள் 3+ உருவாகின்றன, எனவே காலியம் உப்புகள் படிக ஹைட்ரேட்டுகளின் வடிவத்தில் அக்வஸ் கரைசல்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, காலியம் குளோரைடு GaCl 3 * 6H 2 O, காலியம் பொட்டாசியம் படிகாரம் KGa(SO 4) 2 * 12H2O.

காலியம் மற்றும் சல்பூரிக் அமிலம் இடையே ஒரு சுவாரஸ்யமான தொடர்பு ஏற்படுகிறது. இது தனிம கந்தகத்தின் வெளியீட்டுடன் சேர்ந்துள்ளது. இந்த வழக்கில், கந்தகம் உலோகத்தின் மேற்பரப்பை மூடி, அதன் மேலும் கலைப்பைத் தடுக்கிறது. நீங்கள் உலோகத்தை சூடான நீரில் கழுவினால், எதிர்வினை மீண்டும் தொடரும் மற்றும் கந்தகத்தின் ஒரு புதிய "தோல்" காலியத்தில் வளரும் வரை தொடரும்.

• Ga2H6- ஆவியாகும் திரவம், உருகுநிலை -21.4 °C, கொதிநிலை 139 °C. லித்தியம் அல்லது தாலியம் ஹைட்ரேட்டுடன் கூடிய ஈதர் சஸ்பென்ஷனில் அது LiGaH 4 மற்றும் TlGaH 4 சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. டெட்ராமெதில்டிகல்லைனை ட்ரைஎதிலமைனுடன் சிகிச்சையளிப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. டைபோரேனைப் போலவே வாழைப்பழப் பிணைப்புகள் உள்ளன

• Ga2O3- வெள்ளை அல்லது மஞ்சள் தூள், உருகுநிலை 1795 °C. இரண்டு மாற்றங்களின் வடிவத்தில் உள்ளது. α- Ga 2 O 3 - 6.48 g/cm³ அடர்த்தி கொண்ட நிறமற்ற முக்கோண படிகங்கள், தண்ணீரில் சிறிது கரையக்கூடியவை, அமிலங்களில் கரையக்கூடியவை. β- Ga 2 O 3 - 5.88 g/cm³ அடர்த்தி கொண்ட நிறமற்ற மோனோக்ளினிக் படிகங்கள், நீர், அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களில் சிறிது கரையக்கூடியவை. இது காலியம் உலோகத்தை காற்றில் 260 °C அல்லது ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் சூடாக்குவதன் மூலம் அல்லது காலியம் நைட்ரேட் அல்லது சல்பேட்டைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. ΔH° 298(மாதிரி) −1089.10 kJ/mol; ΔG° 298(மாதிரி) −998.24 kJ/mol; S° 298 84.98 J/mol*K. அலுமினியத்துடன் ஒப்பிடும்போது அடிப்படை பண்புகள் மேம்படுத்தப்பட்டாலும், அவை ஆம்போடெரிக் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன:

Ga 2 O 3 + 6HCl = 2GaCl 2 Ga 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na Ga 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaGaO 2 + CO 2

• Ga(OH)3- ஹைட்ராக்சைடுகள் மற்றும் கார உலோகங்களின் கார்பனேட்டுகள் (pH 9.7) உடன் டிரிவலண்ட் காலியம் உப்புகளின் தீர்வுகளை சிகிச்சை செய்யும் போது ஜெல்லி போன்ற வீழ்படிவு வடிவில் விழுகிறது. செறிவூட்டப்பட்ட அம்மோனியா மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட அம்மோனியம் கார்பனேட் கரைசலில் கரைந்து, கொதிக்கும் போது வீழ்படிகிறது. சூடாக்குவதன் மூலம், காலியம் ஹைட்ராக்சைடை GaOOH ஆகவும், பின்னர் Ga 2 O 3 *H 2 O ஆகவும், இறுதியாக Ga 2 O 3 ஆகவும் மாற்றலாம். டிரிவலன்ட் காலியம் உப்புகளின் நீராற்பகுப்பு மூலம் பெறலாம்.

• GaF 3- வெள்ளை தூள். t உருக> 1000 °C, t கொதிக்க 950 °C, அடர்த்தி - 4.47 g/cm³. தண்ணீரில் சிறிது கரையக்கூடியது. GaF 3 ·3H 2 O படிக ஹைட்ரேட் அறியப்படுகிறது, இது காலியம் ஆக்சைடை ஃப்ளோரின் வளிமண்டலத்தில் சூடாக்குகிறது.

• GaCl3- நிறமற்ற ஹைக்ரோஸ்கோபிக் படிகங்கள். t உருக 78 °C, கொதிக்க t 215 °C, அடர்த்தி - 2.47 g/cm³. தண்ணீரில் நன்றாக கரைப்போம். நீர் கரைசல்களில் ஹைட்ரோலைஸ்கள். உறுப்புகளிலிருந்து நேரடியாகப் பெறப்பட்டது. கரிமத் தொகுப்புகளில் வினையூக்கியாகப் பயன்படுகிறது.

• GaBr 3- நிறமற்ற ஹைக்ரோஸ்கோபிக் படிகங்கள். t உருக 122 °C, t கொதிக்க 279 °C அடர்த்தி - 3.69 g/cm³. தண்ணீரில் கரைகிறது. நீர் கரைசல்களில் ஹைட்ரோலைஸ்கள். அம்மோனியாவில் சிறிது கரையக்கூடியது. உறுப்புகளிலிருந்து நேரடியாகப் பெறப்பட்டது.

• GaI 3- ஹைக்ரோஸ்கோபிக் ஒளி மஞ்சள் ஊசிகள். t உருக 212 °C, t கொதிக்க 346 °C, அடர்த்தி - 4.15 g/cm³. வெதுவெதுப்பான நீரில் ஹைட்ரோலைஸ் செய்கிறது. உறுப்புகளிலிருந்து நேரடியாகப் பெறப்பட்டது.

• வாயு 3- 1250 °C உருகும் புள்ளி மற்றும் 3.65 g/cm³ அடர்த்தி கொண்ட மஞ்சள் படிகங்கள் அல்லது வெள்ளை உருவமற்ற தூள். இது தண்ணீருடன் தொடர்பு கொள்கிறது மற்றும் முற்றிலும் ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்படுகிறது. கந்தகம் அல்லது ஹைட்ரஜன் சல்பைடுடன் கேலியம் வினைபுரிவதன் மூலம் இது பெறப்படுகிறது.

• Ga 2 (SO 4) 3 18H 2 O- நிறமற்ற, தண்ணீரில் மிகவும் கரையக்கூடிய பொருள். இது காலியம், அதன் ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ராக்சைடு ஆகியவற்றை சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. இது ஆல்காலி உலோகங்கள் மற்றும் அம்மோனியம் ஆகியவற்றின் சல்பேட்டுகளுடன் எளிதாக படிகாரத்தை உருவாக்குகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, KGa(SO 4) 2 12H 2 O.

• கா(NO 3) 3 8H 2 O- நீர் மற்றும் எத்தனாலில் கரையக்கூடிய நிறமற்ற படிகங்கள். சூடுபடுத்தும்போது, ​​அது சிதைந்து காலியம்(III) ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது. இது காலியம் ஹைட்ராக்சைடில் நைட்ரிக் அமிலத்தின் செயல்பாட்டின் மூலம் பெறப்படுகிறது.

காலியம் பெறுவதற்கான முக்கிய ஆதாரம் அலுமினியம் உற்பத்தி ஆகும். பேயர் முறையைப் பயன்படுத்தி பாக்சைட்டை செயலாக்கும் போது, ​​அல்(OH) 3 பிரிந்த பிறகு புழக்கத்தில் இருக்கும் தாய் மதுபானங்களில் காலியம் செறிவூட்டப்படுகிறது. பாதரச கத்தோடில் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் அத்தகைய கரைசல்களில் இருந்து காலியம் தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. கலவையை தண்ணீருடன் சிகிச்சையளித்த பிறகு பெறப்பட்ட காரக் கரைசலில் இருந்து, Ga(OH) 3 வீழ்படிவு செய்யப்படுகிறது, இது காரத்தில் கரைக்கப்படுகிறது மற்றும் காலியம் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது.

சோடா-சுண்ணாம்பு முறையில் பாக்சைட் அல்லது நெப்லைன் தாதுவை செயலாக்கும் போது, ​​கார்பனைசேஷன் செயல்பாட்டின் போது வெளியிடப்படும் வண்டலின் கடைசிப் பகுதிகளில் காலியம் செறிவூட்டப்படுகிறது. கூடுதல் செறிவூட்டலுக்கு, ஹைட்ராக்சைடு படிவு சுண்ணாம்பு பாலுடன் சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், Al இன் பெரும்பகுதி வண்டலில் உள்ளது, மேலும் காலியம் கரைசலில் செல்கிறது, அதில் இருந்து காலியம் செறிவு (6-8% Ga 2 O 3) CO 2 ஐ கடந்து தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது; பிந்தையது காரத்தில் கரைக்கப்படுகிறது மற்றும் காலியம் மின்னாற்பகுப்பு ரீதியாக தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது.

மூன்று-அடுக்கு மின்னாற்பகுப்பு முறையைப் பயன்படுத்தி அல் சுத்திகரிப்பு செயல்முறையின் எஞ்சிய அனோட் கலவையும் காலியத்தின் ஆதாரமாக இருக்கலாம். துத்தநாக உற்பத்தியில், காலியத்தின் ஆதாரங்கள் துத்தநாக சிண்டர் லீச்சிங் டெயிலிங்குகளின் செயலாக்கத்தின் போது உருவாகும் சப்லிமேட்கள் (வெல்ஸ் ஆக்சைடுகள்) ஆகும்.

நீர் மற்றும் அமிலங்களால் (HCl, HNO 3) கழுவப்பட்ட காரக் கரைசலின் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் பெறப்பட்ட திரவ காலியம் 99.9-99.95% Ga ஐக் கொண்டுள்ளது. வெற்றிட உருகுதல், மண்டல உருகுதல் அல்லது உருகலில் இருந்து ஒரு படிகத்தை வரைவதன் மூலம் தூய்மையான உலோகம் பெறப்படுகிறது.

காலியம் பயன்பாடுகள்

காலியம் ஆர்சனைடு GaAs செமிகண்டக்டர் எலக்ட்ரானிக்ஸ்க்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய பொருள்.

நீலம் மற்றும் புற ஊதா வரம்பில் செமிகண்டக்டர் லேசர்கள் மற்றும் எல்இடிகளை உருவாக்குவதில் காலியம் நைட்ரைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. காலியம் நைட்ரைடு அனைத்து நைட்ரைடு சேர்மங்களுக்கும் பொதுவான சிறந்த வேதியியல் மற்றும் இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரு குறைக்கடத்தியில் "துளை" கடத்துத்திறனை மேம்படுத்தும் ஒரு குழு III உறுப்பு, காலியம் (குறைந்தபட்சம் 99.999% தூய்மையுடன்) ஜெர்மானியம் மற்றும் சிலிக்கானுக்கு ஒரு சேர்க்கையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குழு V தனிமங்களைக் கொண்ட காலியத்தின் இண்டர்மெட்டாலிக் சேர்மங்கள் - ஆண்டிமனி மற்றும் ஆர்சனிக் - அவையே குறைக்கடத்தி பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

கேலியம்-71 ஐசோடோப்பு நியூட்ரினோவைக் கண்டறிவதற்கான மிக முக்கியமான பொருளாகும், இது சம்பந்தமாக, நியூட்ரினோ கண்டுபிடிப்பாளர்களின் உணர்திறனை அதிகரிப்பதற்காக இந்த ஐசோடோப்பை இயற்கையான கலவையிலிருந்து தனிமைப்படுத்த தொழில்நுட்பம் மிகவும் அவசரமான பணியை எதிர்கொள்கிறது. ஐசோடோப்புகளின் இயற்கையான கலவையில் 71 Ga இன் உள்ளடக்கம் சுமார் 39.9% ஆக இருப்பதால், ஒரு தூய ஐசோடோப்பை தனிமைப்படுத்தி நியூட்ரினோ டிடெக்டராகப் பயன்படுத்தினால், கண்டறிதல் உணர்திறன் 2.5 மடங்கு அதிகரிக்கும்.

கண்ணாடி வெகுஜனத்தில் காலியம் சேர்ப்பதால், ஒளிக்கதிர்களின் உயர் ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்ட கண்ணாடிகளைப் பெற முடியும், மேலும் Ga 2 O 3 அடிப்படையிலான கண்ணாடிகள் அகச்சிவப்பு கதிர்களை நன்கு கடத்துகின்றன.

2005 ஆம் ஆண்டில், உலக சந்தையில், ஒரு டன் காலியம் விலை 1.2 மில்லியன் அமெரிக்க டாலர்கள், மற்றும் அதிக விலை மற்றும் அதே நேரத்தில் இந்த உலோகத்தின் பெரும் தேவை காரணமாக, அதன் முழுமையான பிரித்தெடுத்தலை நிறுவுவது மிகவும் முக்கியம். திரவ எரிபொருளில் அலுமினியம் உற்பத்தி மற்றும் நிலக்கரி செயலாக்கம்.

திரவ கேலியம் அதன் மீது ஒளி நிகழ்வின் 88% பிரதிபலிக்கிறது, திடமான காலியம் சற்று குறைவாக பிரதிபலிக்கிறது. எனவே, அவை தயாரிக்க மிகவும் எளிதான காலியம் கண்ணாடிகளை உருவாக்குகின்றன - காலியம் பூச்சு ஒரு தூரிகை மூலம் கூட பயன்படுத்தப்படலாம்.

காலியம் அறை வெப்பநிலையில் திரவமாக இருக்கும் பல உலோகக் கலவைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதன் உலோகக் கலவைகளில் ஒன்று 3 டிகிரி செல்சியஸ் உருகும் புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் மறுபுறம், காலியம் (குறைந்த அளவில் உலோகக் கலவைகள்) பெரும்பாலான கட்டமைப்புப் பொருட்களுக்கு (விரிசல்) மிகவும் ஆக்ரோஷமாக இருக்கிறது. மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் உலோகக்கலவைகளின் அரிப்பு), மற்றும் குளிரூட்டியாக, இது பயனற்றது மற்றும் பெரும்பாலும் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது.

அணு உலைகளில் காலியத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன, ஆனால் இந்த முயற்சிகளின் முடிவுகள் வெற்றிகரமானதாகக் கருத முடியாது. காலியம் நியூட்ரான்களை மிகவும் சுறுசுறுப்பாகப் பிடிக்கிறது (குறுக்குவெட்டு 2.71 களஞ்சியங்களைக் கைப்பற்றுகிறது), இது பெரும்பாலான உலோகங்களுடன் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் வினைபுரிகிறது.

காலியம் ஒரு அணுப் பொருளாக மாறவில்லை. உண்மை, அதன் செயற்கை கதிரியக்க ஐசோடோப்பு 72 Ga (14.2 மணிநேர அரை ஆயுள் கொண்டது) எலும்பு புற்றுநோயைக் கண்டறியப் பயன்படுகிறது. காலியம் -72 குளோரைடு மற்றும் நைட்ரேட் ஆகியவை கட்டியால் உறிஞ்சப்படுகின்றன, மேலும் இந்த ஐசோடோப்பின் கதிர்வீச்சு பண்புகளைக் கண்டறிவதன் மூலம், மருத்துவர்கள் வெளிநாட்டு வடிவங்களின் அளவை கிட்டத்தட்ட துல்லியமாக தீர்மானிக்கிறார்கள்.

காலியம் ஒரு சிறந்த மசகு எண்ணெய். காலியம் மற்றும் நிக்கல், காலியம் மற்றும் ஸ்காண்டியம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் கிட்டத்தட்ட மிக முக்கியமான உலோகப் பசைகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.

அதிக வெப்பநிலையை அளவிட குவார்ட்ஸ் வெப்பமானிகளை (பாதரசத்திற்கு பதிலாக) நிரப்பவும் காலியம் உலோகம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாதரசத்துடன் ஒப்பிடும்போது காலியம் அதிக கொதிநிலையைக் கொண்டிருப்பதே இதற்குக் காரணம்.

காலியம் ஆக்சைடு பல மூலோபாய முக்கியத்துவம் வாய்ந்த லேசர் பொருட்களின் ஒரு அங்கமாகும்.

உலகில் காலியம் உற்பத்தி

அதன் உலக உற்பத்தி ஆண்டுக்கு இருநூறு டன்களுக்கு மேல் இல்லை. சமீபத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட இரண்டு வைப்புகளைத் தவிர - 2001 இல் கோல்ட் கேன்யன், நெவாடா, அமெரிக்கா மற்றும் 2005 இல் இன்னர் மங்கோலியா, சீனாவில் - காலியம் உலகில் எங்கும் தொழில்துறை செறிவுகளில் காணப்படவில்லை. (பிந்தைய வைப்புத்தொகையில், நிலக்கரியில் 958 ஆயிரம் டன் காலியம் இருப்பது நிறுவப்பட்டது - இது உலகின் காலியம் வளங்களை இரட்டிப்பாக்குகிறது).

பாக்சைட்டில் மட்டும் உலகின் காலியம் வளங்கள் 1 மில்லியன் டன்களை தாண்டியுள்ளதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது, மேலும் சீனாவில் குறிப்பிடப்பட்ட வைப்பு நிலக்கரியில் 958 ஆயிரம் டன் காலியம் உள்ளது - இது உலகின் கேலியம் வளங்களை இரட்டிப்பாக்குகிறது).

கேலியம் தயாரிப்பாளர்கள் அதிகம் இல்லை. கேலியம் சந்தையில் முன்னணியில் உள்ளவர்களில் ஒருவர் ஜியோ கேலியம். 2006 ஆம் ஆண்டு வரை அதன் முக்கிய திறன்கள் ஸ்டேடில் (ஜெர்மனி) ஒரு ஆலையைக் கொண்டிருந்தன, அங்கு ஆண்டுக்கு சுமார் 33 டன்கள் வெட்டப்படுகின்றன, சாலிண்ட்ரெஸில் ஒரு ஆலை, ஆண்டுக்கு 20 டன்கள் (பிரான்ஸ்) மற்றும் பின்ஜாராவில் (மேற்கு ஆஸ்திரேலியா) - திறன் (ஆனால் அறிமுகப்படுத்தப்படவில்லை) கட்டுமானத்தில்) ஆண்டுக்கு 50 டன்கள் வரை திறன்.

2006 ஆம் ஆண்டில், நம்பர் 1 உற்பத்தியாளரின் நிலை பலவீனமடைந்தது - ஸ்டேட் நிறுவனமானது ஆங்கில MCP மற்றும் அமெரிக்கன் ரீகேப்ச்சர் மெட்டல்ஸால் வாங்கப்பட்டது.

ஜப்பானிய நிறுவனமான டோவா மைனிங் துத்தநாக உற்பத்தியின் துணை தயாரிப்பாக துத்தநாக செறிவூட்டலில் இருந்து முதன்மை காலியத்தை உலகின் ஒரே தயாரிப்பாளராகும். கஜகஸ்தானில், டோவா மைனிங்கின் முதன்மைப் பொருளுக்கான முழுத் திறன் ஆண்டுக்கு 20 டன்கள் வரை இருக்கும் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

சீனா மிகவும் தீவிரமான காலியம் சப்ளையராக மாறியுள்ளது. சீனாவில் முதன்மை காலியம் உற்பத்தியாளர்கள் 3 பேர் உள்ளனர் - கீட்வால் அலுமினியம் கோ. (ஆண்டுக்கு 15 டன்கள் வரை), ஷாண்டோங் அலுமினிய ஆலை (சுமார் 6 டன்/ஆண்டு) மற்றும் குய்சோ அலுமினிய ஆலை (ஆண்டுக்கு 6 டன்கள் வரை). பல இணை தயாரிப்புகளும் உள்ளன. சுமிடோமோ கெமிக்கல் சீனாவில் ஆண்டுக்கு 40 டன்கள் வரை திறன் கொண்ட கூட்டு முயற்சிகளை நிறுவியுள்ளது. அமெரிக்க நிறுவனமான AXT மிகப்பெரிய சீன அலுமினிய நிறுவனமான ஷாங்க்சி அலுமினிய தொழிற்சாலையுடன் பெய்ஜிங் ஜியா குறைக்கடத்தி மெட்டீரியல் கோ. ஒரு கூட்டு முயற்சியை உருவாக்கியுள்ளது. ஆண்டுக்கு 20 டன்கள் வரை உற்பத்தித் திறன் கொண்டது.

ரஷ்யாவில் காலியம் உற்பத்தி

ரஷ்யாவில், காலியம் உற்பத்தியின் கட்டமைப்பு அலுமினிய தொழில்துறையின் உருவாக்கத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இணைப்பை அறிவித்த இரண்டு முன்னணி குழுக்கள், ரஷ்ய அலுமினியம் மற்றும் SUAL, அலுமினா சுத்திகரிப்பு நிலையங்களில் உருவாக்கப்பட்ட காலியம் தளங்களின் உரிமையாளர்கள்.

"ரஷ்ய அலுமினியம்": உக்ரைனில் உள்ள நிகோலேவ்ஸ்கி அலுமினா சுத்திகரிப்பு நிலையம் (வெப்பமண்டல பாக்சைட்டை செயலாக்குவதற்கான கிளாசிக்கல் பேயர் ஹைட்ரோகெமிக்கல் முறை, தளத்தின் திறன் - ஆண்டுக்கு 12 டன் காலியம் வரை) மற்றும் ரஷ்யாவில் உள்ள அச்சின்ஸ்க் அலுமினா சுத்திகரிப்பு நிலையம் (நெஃபெலின் மூலப்பொருட்களின் சின்டர் மூலம் செயலாக்கம் - Kiya-Shaltyrskoye வைப்பு, க்ராஸ்நோயார்ஸ்க் பிரதேசம், தளம் திறன் - 1.5 டன் காலியம் / ஆண்டு).

"SUAL": போக்சிடோகோர்ஸ்க் அலுமினா சுத்திகரிப்பு நிலையத்தில் கமென்ஸ்க்-யூரல்ஸ்கியில் உள்ள திறன்கள் (வடக்கு யூரல் பாக்சைட் தாதுப் பகுதியின் பாக்சைட்டுக்கான பேயர்-சின்டரிங் தொழில்நுட்பம், தளத்தின் திறன் - ஆண்டுக்கு 2 டன் காலியம் வரை), (லெனின்கிராட் பிராந்தியத்தின் பாக்சைட்டை செயலாக்குகிறது சின்டரிங் முறை, திறன் - 5 டன் கேலியம் / ஆண்டு, தற்போது அந்துப்பூச்சி) மற்றும் "பிகலேவ்ஸ்கி அலுமினா" (சிண்டரிங் மூலம் மர்மன்ஸ்க் பிராந்தியத்தின் அபாடைட்-நெஃபெலின் தாதுக்களிலிருந்து நெஃபெலின் செறிவூட்டுகிறது, தள திறன் - 9 டன் கேலியம் / ஆண்டு). மொத்தத்தில், Rusal மற்றும் SUAL இன் அனைத்து நிறுவனங்களும் ஆண்டுக்கு 20 டன்களுக்கு மேல் உற்பத்தி செய்யலாம்.

உண்மையான உற்பத்தி குறைவாக உள்ளது - எடுத்துக்காட்டாக, 2005 இல், ரஷ்யாவிலிருந்து 8.3 டன் காலியம் மற்றும் உக்ரைனில் இருந்து நிகோலேவ் அலுமினா சுத்திகரிப்பு நிலையத்திலிருந்து 13.9 டன் காலியம் ஏற்றுமதி செய்யப்பட்டது.

பொருள் தயாரிக்கும் போது, ​​Kvar நிறுவனத்தின் தகவல்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன.

காலியம் வெப்பமானிகள், கொள்கையளவில், 30 முதல் 2230 ° C வரை வெப்பநிலையை அளவிட அனுமதிக்கின்றன. காலியம் வெப்பமானிகள் இப்போது 1200 ° C வரை வெப்பநிலைக்கு உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.

சிக்னலிங் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் குறைந்த உருகும் உலோகக் கலவைகளின் உற்பத்திக்கு உறுப்பு எண் 31 பயன்படுத்தப்படுகிறது. இண்டியம் கொண்ட காலியம் கலவை ஏற்கனவே 16 ° C இல் உருகும். இது அறியப்பட்ட அனைத்து உலோகக் கலவைகளிலும் மிகவும் உருகக்கூடியது.

ஒரு குறைக்கடத்தியில் "துளை" கடத்துத்திறனை மேம்படுத்தும் ஒரு குழு III உறுப்பு (குறைந்தது 99.999% தூய்மையுடன்), இது ஜெர்மானியம் மற்றும் சிலிக்கானுக்கு ஒரு சேர்க்கையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

குழு V தனிமங்களைக் கொண்ட காலியத்தின் இண்டர்மெட்டாலிக் சேர்மங்கள் - ஆண்டிமனி மற்றும் ஆர்சனிக் - அவையே குறைக்கடத்தி பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

கண்ணாடி வெகுஜனத்துடன் காலியம் சேர்ப்பது ஒளிக்கதிர்களின் உயர் ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்ட கண்ணாடிகளைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது, மேலும் Ga2O3 அடிப்படையிலான கண்ணாடிகள் அகச்சிவப்பு கதிர்களை நன்கு கடத்துகின்றன.

திரவமானது அதன் மீது விழும் ஒளியில் 88% பிரதிபலிக்கிறது, திடமானது - கொஞ்சம் குறைவாக. எனவே, அவை தயாரிக்க மிகவும் எளிதான காலியம் கண்ணாடிகளை உருவாக்குகின்றன - காலியம் பூச்சு ஒரு தூரிகை மூலம் கூட பயன்படுத்தப்படலாம்.

சில நேரங்களில் காலியத்தின் திறன் ஈரமான திட மேற்பரப்புகளை நன்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதை பரவலான வெற்றிட குழாய்களில் மாற்றுகிறது. இத்தகைய பம்புகள் பாதரச விசையியக்கக் குழாய்களைக் காட்டிலும் வெற்றிடத்தை நன்றாகப் பிடித்துக் கொள்கின்றன.

அணு உலைகளில் இதைப் பயன்படுத்த முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன, ஆனால் இந்த முயற்சிகளின் முடிவுகள் வெற்றிகரமாக கருத முடியாது. காலியம் நியூட்ரான்களை மிகவும் சுறுசுறுப்பாகப் பிடிக்கிறது (குறுக்குவெட்டு 2.71 களஞ்சியங்களைக் கைப்பற்றுகிறது), இது பெரும்பாலான உலோகங்களுடன் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் வினைபுரிகிறது.

காலியம் ஒரு அணுப் பொருளாக மாறவில்லை. உண்மை, அதன் செயற்கை கதிரியக்க ஐசோடோப்பு 72Ga (14.2 மணிநேர அரை ஆயுள் கொண்டது) எலும்பு புற்றுநோயைக் கண்டறியப் பயன்படுகிறது. காலியம் -72 குளோரைடு மற்றும் நைட்ரேட் ஆகியவை கட்டியால் உறிஞ்சப்படுகின்றன, மேலும் இந்த ஐசோடோப்பின் கதிர்வீச்சு பண்புகளைக் கண்டறிவதன் மூலம், மருத்துவர்கள் வெளிநாட்டு வடிவங்களின் அளவை கிட்டத்தட்ட துல்லியமாக தீர்மானிக்கிறார்கள்.

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, உறுப்பு எண் 31 நடைமுறை சாத்தியங்கள் மிகவும் பரந்த உள்ளன. காலியம் பெறுவதில் உள்ள சிரமம் காரணமாக அவற்றை முழுமையாகப் பயன்படுத்துவது இன்னும் சாத்தியமில்லை - மிகவும் அரிதான உறுப்பு (பூமியின் மேலோட்டத்தின் எடையில் 1.5-10-3%) மற்றும் மிகவும் சிதறியது.

சில சொந்த காலியம் தாதுக்கள் அறியப்படுகின்றன. அதன் முதல் மற்றும் மிகவும் பிரபலமான கனிமமான காலிட் CuGaS2 1956 இல் மட்டுமே கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. பின்னர், ஏற்கனவே மிகவும் அரிதான இரண்டு கனிமங்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன.

பொதுவாக, காலியம் துத்தநாகம், அலுமினியம், இரும்புத் தாதுக்கள் மற்றும் நிலக்கரியில் - ஒரு சிறிய அசுத்தமாக காணப்படுகிறது. மேலும் சிறப்பியல்பு என்ன: இந்த அசுத்தம் பெரியது, அதைப் பிரித்தெடுப்பது மிகவும் கடினம், ஏனென்றால் அந்த உலோகங்களின் தாதுக்களில் அதிக காலியம் உள்ளது (,), அவை பண்புகளில் ஒத்தவை. நிலப்பரப்பு காலியத்தின் பெரும்பகுதி அலுமினிய தாதுக்களில் உள்ளது.

காலியம் பிரித்தெடுப்பது ஒரு விலையுயர்ந்த "இன்பம்". எனவே, உறுப்பு எண் 31 ஆனது கால அட்டவணையில் உள்ள எந்த அண்டை நாடுகளையும் விட சிறிய அளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மெண்டலீவ் கணித்த மற்றொரு உறுப்பு - ஜெர்மானியத்துடன் நடந்தது போல், நிச்சயமாக, எதிர்காலத்தில் விஞ்ஞானம் காலியத்தில் ஏதாவது ஒன்றைக் கண்டுபிடிக்கும், அது முற்றிலும் அவசியமானதாகவும், ஈடுசெய்ய முடியாததாகவும் இருக்கும்.

ஒழுங்குமுறைகளைத் தேடுகிறது. இந்த உறுப்பு கண்டுபிடிக்கப்படுவதற்கு ஐந்து ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, காலியத்தின் பண்புகள் டி.ஐ. புத்திசாலித்தனமான ரஷ்ய வேதியியலாளர் தனது கணிப்புகளை கால அமைப்பின் குழுக்களில் உள்ள பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் வடிவங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டார். ஆனால் Lecoq de Boisbaudran க்கு, காலியம் கண்டுபிடிப்பு மகிழ்ச்சியான விபத்து அல்ல. ஒரு திறமையான ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிஸ்ட், மீண்டும் 1863 இல் அவர் ஒத்த பண்புகளைக் கொண்ட தனிமங்களின் நிறமாலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களில் வடிவங்களைக் கண்டுபிடித்தார். இண்டியம் மற்றும் அலுமினியத்தின் நிறமாலையை ஒப்பிடுகையில், இந்த உறுப்புகளுக்கு ஒரு "சகோதரர்" இருக்கலாம் என்ற முடிவுக்கு வந்தார், அதன் கோடுகள் ஸ்பெக்ட்ரமின் குறுகிய அலை பகுதியில் உள்ள இடைவெளியை நிரப்பும். பியர்ரிஃபிட்டிலிருந்து துத்தநாகக் கலவையின் நிறமாலையில் அவர் தேடிக் கண்டுபிடித்தது இந்த விடுபட்ட கோடுதான்.

வார்த்தை விளையாட்டா? விஞ்ஞான வரலாற்றாசிரியர்கள் கூறு எண் 31 இன் பெயரில் தேசபக்தியை மட்டுமல்ல, அதைக் கண்டுபிடித்தவரின் ஒழுக்கக்கேட்டையும் பார்க்கிறார்கள். "காலியம்" என்ற வார்த்தை லத்தீன் காலியா (பிரான்ஸ்) என்பதிலிருந்து வந்தது என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது. ஆனால் நீங்கள் விரும்பினால், அதே வார்த்தையில் “சேவல்” என்ற வார்த்தையின் குறிப்பைக் காணலாம் 1 லத்தீன் மொழியில் “சேவல்” என்பது காலஸ், பிரெஞ்சு மொழியில் - le coq. Lecoq de Boisbaudran?

வயதைப் பொறுத்து, காலியம் பெரும்பாலும் கனிமங்களில் அலுமினியத்துடன் வருகிறது. சுவாரஸ்யமாக, ஒரு கனிமத்தில் இந்த தனிமங்களின் விகிதம் கனிமத்தை உருவாக்கும் நேரத்தைப் பொறுத்தது. ஃபெல்ட்ஸ்பார்ஸில், ஒவ்வொரு 120 ஆயிரம் அலுமினிய அணுக்களுக்கும் ஒரு காலியம் அணு உள்ளது. நெப்லைன்களில், இது மிகவும் பின்னர் உருவானது, இந்த விகிதம் ஏற்கனவே 1:6000 ஆக உள்ளது, மேலும் "இளைய" மரத்தில் கூட இது 1:13 மட்டுமே.

முதல் காப்புரிமை. காலியம் பயன்பாட்டிற்கான முதல் காப்புரிமை 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் எடுக்கப்பட்டது. அவர்கள் மின்சார வில் விளக்குகளில் உறுப்பு எண் 31 ஐப் பயன்படுத்த விரும்பினர்.

சல்ஃபர் மாற்றப்பட்டது, சாம்பல் நிறம் கந்தகத்தால் பாதுகாக்கப்படுகிறது. கந்தக அமிலத்துடன் கேலியத்தின் தொடர்பு சுவாரஸ்யமாக நிகழ்கிறது. இது தனிம கந்தகத்தின் வெளியீட்டுடன் சேர்ந்துள்ளது. அதே நேரத்தில், அது உலோகத்தின் மேற்பரப்பை மூடி, அதன் மேலும் கலைப்பைத் தடுக்கிறது. நீங்கள் உலோகத்தை சூடான நீரில் கழுவினால், எதிர்வினை மீண்டும் தொடரும் மற்றும் கந்தகத்தின் ஒரு புதிய "தோல்" காலியத்தில் வளரும் வரை தொடரும்.

மோசமான செல்வாக்கு. திரவ காலியம் பெரும்பாலான உலோகங்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, மாறாக குறைந்த இயந்திர பண்புகளுடன் இடை உலோக கலவைகளை உருவாக்குகிறது. அதனால்தான் காலியத்துடன் தொடர்பு கொள்வதால் பல கட்டமைப்பு பொருட்கள் வலிமையை இழக்கின்றன. காலியம் செயலுக்கு மிகவும் எதிர்ப்பு: 1000 ° C வரை வெப்பநிலையில், உறுப்பு எண் 31 இன் ஆக்கிரமிப்பை வெற்றிகரமாக எதிர்க்கிறது.

மற்றும் ஆக்சைடு கூட! காலியம் ஆக்சைட்டின் சிறிய சேர்க்கைகள் பல உலோகங்களின் ஆக்சைடுகளின் பண்புகளை கணிசமாக பாதிக்கின்றன. இவ்வாறு, Ga2O3 துத்தநாக ஆக்சைடுடன் கலப்பது அதன் சின்டரிங் திறனைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது. ஆனால் அத்தகைய ஆக்சைடில் தூய ஆக்சைடை விட அதிக துத்தநாகம் உள்ளது. மேலும் Ga2O3 சேர்க்கப்படும் போது டைட்டானியம் டை ஆக்சைட்டின் மின் கடத்துத்திறன் கடுமையாக குறைகிறது.

காலியம் எவ்வாறு பெறப்படுகிறது. உலகில் காலியம் தாதுக்களின் தொழில்துறை வைப்பு எதுவும் கண்டறியப்படவில்லை. எனவே, காலியம் மிகவும் மோசமாக உள்ள துத்தநாகம் மற்றும் அலுமினியம் தாதுக்களில் இருந்து எடுக்கப்பட வேண்டும்.

அவற்றில் உள்ள காலியம் உள்ளடக்கம் ஒரே மாதிரியாக இல்லாததால், உறுப்பு எண் 31 ஐப் பெறுவதற்கான முறைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை. உதாரணமாக, இந்த தனிமம் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட கனிமமான துத்தநாகக் கலவையிலிருந்து காலியம் எவ்வாறு பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது என்பதை உங்களுக்குச் சொல்வோம்.முதலில்.

முதலாவதாக, துத்தநாகக் கலவை ZnS சுடப்படுகிறது, இதன் விளைவாக சல்பூரிக் அமிலத்துடன் கசிவு செய்யப்படுகிறது. பலருடன் சேர்ந்துமற்ற உலோகங்கள், காலியம் கரைசலில் செல்கிறது. இந்த கரைசலில் ஜிங்க் சல்பேட் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது - காலியம் உள்ளிட்ட அசுத்தங்களிலிருந்து சுத்திகரிக்கப்பட வேண்டிய முக்கிய தயாரிப்பு. முதல் கட்டம்சுத்தம் - இரும்பு கசடு என்று அழைக்கப்படும் வண்டல். அமிலக் கரைசலின் படிப்படியான நடுநிலையுடன், இந்த கசடு வீழ்கிறது. 13 இது சுமார் 10% அலுமினியம், 15% இரும்பு மற்றும் (இது இப்போது நமக்கு மிகவும் முக்கியமானது) 0.05-0.1% காலியம். காலியம் பிரித்தெடுக்க, கசடு அமிலம் அல்லது சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் கசிவு செய்யப்படுகிறது - காலியம் ஹைட்ராக்சைடு ஆம்போடெரிக் ஆகும். கார முறை மிகவும் வசதியானது, ஏனெனில் இந்த விஷயத்தில் உபகரணங்கள் குறைந்த விலையுள்ள பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படலாம்.

காரத்தின் செல்வாக்கின் கீழ், அலுமினியம் மற்றும் காலியம் கலவைகள் கரைசலில் செல்கின்றன. இந்தக் கரைசலை கவனமாக நடுநிலையாக்கும்போது, ​​காலியம் ஹைட்ராக்சைடு படிகிறது. ஆனால் சில அலுமினியமும் படிகிறது. எனவே, வீழ்படிவு மீண்டும் கரைக்கப்படுகிறது, இந்த முறை ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தில். இதன் விளைவாக காலியம் குளோரைட்டின் தீர்வு, முக்கியமாக அலுமினியம் குளோரைடுடன் மாசுபட்டுள்ளது. இவற்றை பிரித்தெடுத்தல் மூலம் பிரிக்கலாம். ஈதர் சேர்க்கப்பட்டு, AlCl3 போலல்லாமல், GaCl3 முற்றிலும் கரிம கரைப்பானில் செல்கிறது. அடுக்குகள் பிரிக்கப்பட்டு, ஈதர் காய்ச்சி வடிகட்டப்பட்டு, காலியம் குளோரைடு மீண்டும் செறிவூட்டப்பட்ட காஸ்டிக் சோடாவுடன் சிகிச்சையளித்து, காலியத்திலிருந்து இரும்பு அசுத்தத்தை வெளியேற்றி பிரிக்கிறது. இந்த காரக் கரைசலில் இருந்து காலியம் உலோகம் பெறப்படுகிறது. 5.5 V மின்னழுத்தத்தில் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் பெறப்பட்டது. காலியம் ஒரு செப்பு கேத்தோடில் வைக்கப்படுகிறது.

வேதியியல்

காலியம் எண். 31

காலியம் துணைக்குழு. கேலியம் (4-10~4%) - இண்டியம் (2-10~6) - தாலியம் (8-10-7) என்ற தொடரில் பூமியின் மேலோட்டத்தில் இந்த துணைக்குழுவின் ஒவ்வொரு உறுப்பினரின் உள்ளடக்கமும் குறைகிறது. மூன்று "உறுப்புகள் மிகவும் சிதறடிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை சில கனிமங்களின் வடிவத்தில் காணப்படுவது வழக்கமானதல்ல. மாறாக, அவற்றின் கலவைகளின் சிறிய அசுத்தங்கள் பல உலோகங்களின் தாதுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. Ga, In மற்றும் Ti ஆகியவை கழிவுகளிலிருந்து பெறப்படுகின்றன. அத்தகைய தாதுக்களின் செயலாக்கம்.
சுதந்திர நிலையில், காலியம், இண்டியம் மற்றும் தாலியம் ஆகியவை வெள்ளி-வெள்ளை உலோகங்கள். அவற்றின் மிக முக்கியமான மாறிலிகள் கீழே ஒப்பிடப்படுகின்றன:
Ga In Tl

காலியத்தின் இயற்பியல் பண்புகள்

அடர்த்தி, g/cjH3 5.9 7.3 11.9
உருகுநிலை, °C. . . 30 157 304
கொதிநிலை, °C... . 2200 2020 1475
மின் கடத்துத்திறன் (Hg = 1). . 2 11 6

கடினத்தன்மையால் காலியம்முன்னணிக்கு அருகில், இன் மற்றும் டி - இன்னும் மென்மையான 6-13.
வறண்ட காற்றில், காலியம் மற்றும் இண்டியம் மாறாது, மற்றும் தாலியம் ஒரு சாம்பல் ஆக்சைடு படத்துடன் மூடப்பட்டிருக்கும். சூடாக்கும்போது, ​​மூன்று தனிமங்களும் ஆற்றலுடன் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கந்தகத்துடன் இணைகின்றன. அவை சாதாரண வெப்பநிலையில் குளோரின் மற்றும் புரோமினுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன, ஆனால் அயோடினுடன் சூடாகும்போது மட்டுமே. இரும்புச் சுற்றியுள்ள மின்னழுத்தத் தொடரில் அமைந்துள்ள Ga, In மற்றும் Ti ஆகியவை அமிலங்களில் கரையக்கூடியவை.14’ 15
காலியம் மற்றும் இண்டியத்தின் இயல்பான வேலன்ஸ் மூன்று ஆகும். தாலியம் டிரிவேடிவ்களை வழங்குகிறது, அதில் இது ட்ரை மற்றும் மோனோவலன்ட் ஆகும். 18
காலியம் மற்றும் அதன் ஒப்புமைகளின் ஆக்சைடுகள் - வெள்ளை Ga 2 O 3, மஞ்சள் In203 மற்றும் பழுப்பு T1203 - தண்ணீரில் கரையாதவை - தொடர்புடைய ஹைட்ராக்சைடுகள் E (OH) 3 (உப்புகளிலிருந்து பெறக்கூடியவை) ஜெலட்டினஸ் படிவுகள், நடைமுறையில் நீரில் கரையாதவை, ஆனால் அமிலங்களில் கரையக்கூடியது. வெள்ளை Ga மற்றும் In ஹைட்ராக்சைடுகள் அலுமினேட்டுகளைப் போன்ற கேலேட்டுகள் மற்றும் இண்டேட்டுகளை உருவாக்குவதன் மூலம் வலுவான காரங்களின் கரைசல்களிலும் கரையக்கூடியவை. எனவே, அவை இயற்கையில் ஆம்போடெரிக் தன்மை கொண்டவை, மேலும் அமில பண்புகள் 1n(OH) 3 இல் குறைவாக உச்சரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் Al(OH) 3 ஐ விட Ga(OH) 3 இல் அதிகமாக உச்சரிக்கப்படுகிறது. எனவே, வலுவான காரங்களுக்கு கூடுதலாக, Ga(OH) 3 NH 4 OH இன் வலுவான கரைசல்களில் கரையக்கூடியது. மாறாக, சிவப்பு-பழுப்பு Ti(OH) 3 காரங்களில் கரையாது.
Ga" மற்றும் In" அயனிகள் நிறமற்றவை, Ti" அயனி மஞ்சள் நிறத்தைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் பெரும்பாலான அமிலங்களின் உப்புகள் தண்ணீரில் அதிகம் கரையக்கூடியவை, ஆனால் அதிக நீர்ப்பகுப்பு கொண்டவை; பலவீனமான அமிலங்களின் கரையக்கூடிய உப்புகளில், பல கிட்டத்தட்ட முழுமையான நீராற்பகுப்புக்கு உட்படுகின்றன. குறைந்த வேலன்ஸ்களான Ga மற்றும் In ஆகியவற்றின் வழித்தோன்றல்கள் அவற்றிற்கு பொதுவானவை அல்ல என்றாலும், தாலியத்தைப் பொறுத்தவரை, அது மோனோவலன்டாக இருக்கும் சேர்மங்களே மிகவும் சிறப்பியல்பு. எனவே, T13+ உப்புகள் குறிப்பிடத்தக்க வகையில் உச்சரிக்கப்படும் ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

காலியம் சப்ளிமெண்ட்ஸ்

1. பரிசீலனையில் உள்ள துணைக்குழுவின் மூன்று உறுப்பினர்களும் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோப்பைப் பயன்படுத்தி கண்டுபிடிக்கப்பட்டனர்: 1 தாலியம் - 1861 இல், இண்டியம் - 1863 இல் மற்றும் கேலியம் - 1875 இல். இந்த உறுப்புகளில் கடைசியாக டி.ஐ. மெண்டலீவ் அதைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு 4 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு கணித்து விவரித்தார் (VI § 1) இயற்கையான காலியம் நிறை எண்கள் 69 (60.2%) மற்றும் 71 (39.8) கொண்ட ஐசோடோப்புகளால் ஆனது; இண்டியம்-113 (4.3) மற்றும் 115 (95.7); தாலியம் - 203 (29.5) மற்றும் 205 (70.5%).
2. தரை நிலையில், காலியம் துணைக்குழுவின் தனிமங்களின் அணுக்கள் வெளிப்புற எலக்ட்ரான் ஓடுகள் 4s2 34p (Ga), 5s25p (In), 6s26p (Tl) கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை மோனோவலன்ட், i மும்முனை நிலைகளின் தூண்டுதலுக்கு 108 (Ga) செலவாகும். , 100 (In) அல்லது 129, (Ti ) kcal/g-atom. தொடர்ச்சியான அயனியாக்கம் ஆற்றல்கள் 6.00; 20.51; காவிற்கு 30.70; 5.785; 18.86; 28.03 இல்: 6.106; 20.42; T1க்கு 29.8 eV. தாலியம் அணுவின் எலக்ட்ரான் தொடர்பு 12 kcal/g-atom என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.
3. அரிய கனிம கேலைட் (CuGaS 2) காலியம் அறியப்படுகிறது. இந்த தனிமத்தின் தடயங்கள் தொடர்ந்து துத்தநாக தாதுக்களில் காணப்படுகின்றன. அதில் குறிப்பிடத்தக்க அளவு: E (1.5% வரை) சில நிலக்கரிகளின் சாம்பலில் காணப்பட்டது. இருப்பினும், காலியம் தொழில்துறை உற்பத்திக்கான முக்கிய மூலப்பொருள் பாக்சைட் ஆகும், இது பொதுவாக சிறிய அசுத்தங்களைக் கொண்டுள்ளது (0.1% வரை). இது கார திரவங்களிலிருந்து மின்னாற்பகுப்பு மூலம் பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது, இது இயற்கை பாக்சைட்டை தொழில்நுட்ப அலுமினாவில் செயலாக்குவதற்கான இடைநிலை தயாரிப்பு ஆகும். கேலியத்தின் வருடாந்திர உலகளாவிய உற்பத்தி தற்போது சில டன்கள் மட்டுமே, ஆனால் கணிசமாக அதிகரிக்க முடியும்.
4. சல்பர் தாதுகளான Zn, Pb மற்றும் Cu ஆகியவற்றின் சிக்கலான செயலாக்கத்தின் போது இண்டியம் முக்கியமாக ஒரு துணைப் பொருளாகப் பெறப்படுகிறது. அதன் வருடாந்திர உலகளாவிய உற்பத்தி பல பத்து டன்கள் ஆகும்.
5. தாலியம் முக்கியமாக பைரைட்டில் (FeS2) குவிந்துள்ளது. எனவே, சல்பூரிக் அமிலம் உற்பத்தியில் இருந்து கசடு இந்த உறுப்பு பெற ஒரு நல்ல மூலப்பொருள் ஆகும். தாலியத்தின் வருடாந்திர உலகளாவிய உற்பத்தி இண்டியத்தை விட குறைவாக உள்ளது, ஆனால் பல்லாயிரக்கணக்கான டன்கள் ஆகும்.
6. இலவச நிலையில் Ga, In மற்றும் T1 ஐ தனிமைப்படுத்த, அவற்றின் உப்புகளின் கரைசல்களின் மின்னாற்பகுப்பு அல்லது ஹைட்ரஜன் நீரோட்டத்தில் உள்ள ஆக்சைடுகளின் ஒளிர்வு ஆகியவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உலோகங்களின் இணைவு மற்றும் ஆவியாதல் வெப்பங்கள் பின்வரும் மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன: 1.3 மற்றும் 61 (Ga), 0.8 மற்றும் 54 (In), 1.0 மற்றும் 39 kcal/g-atom (T1). அவற்றின் பதங்கமாதல் வெப்பம் (25 °C இல்) 65 (Ga), 57 (In) மற்றும் 43 kcal/g-atom (T1) ஆகும். ஜோடிகளில், மூன்று கூறுகளும் கிட்டத்தட்ட மோனாடோமிக் மூலக்கூறுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன.
7. காலியத்தின் படிக லட்டு தனிப்பட்ட அணுக்களால் அல்ல (உலோகங்களுக்கு வழக்கம் போல்), ஆனால் டையட்டோமிக் மூலக்கூறுகளால் (rf = 2.48A) உருவாகிறது. மூலக்கூறு மற்றும் உலோகக் கட்டமைப்புகள் (III § 8) இணைந்திருப்பதற்கான ஒரு சுவாரஸ்யமான நிகழ்வை இது பிரதிபலிக்கிறது. Ga2 மூலக்கூறுகள் திரவ காலியத்திலும் பாதுகாக்கப்படுகின்றன, இதன் அடர்த்தி (6.1 g/cm) திட உலோகத்தின் அடர்த்தியை விட அதிகமாக உள்ளது (நீர் மற்றும் பிஸ்மத்துடன் ஒப்புமை). அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு காலியம் உருகும் வெப்பநிலையில் குறைவுடன் சேர்ந்துள்ளது. உயர் அழுத்தங்களில், வழக்கமான மாற்றத்துடன் (Gal), வேறு இரண்டு வடிவங்களின் இருப்பு நிறுவப்பட்டுள்ளது. மூன்று புள்ளிகள் (திரவ கட்டத்துடன்) Gal - Gall க்கு 12 ஆயிரம் atm மற்றும் 3 °C, மற்றும் Gall -க்கு 30,000 atm மற்றும் 45 °C.
8. காலியம் தாழ்வெப்பநிலைக்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் அதை -40 ° C வரை திரவ நிலையில் வைத்திருக்க முடியும். ஒரு சூப்பர் கூல்ட் உருகலின் விரைவான படிகமயமாக்கல் காலியத்தை சுத்திகரிப்பதற்கான ஒரு முறையாக செயல்படும். மிகவும் தூய்மையான நிலையில் (99.999%), இது மின்னாற்பகுப்பு சுத்திகரிப்பு மற்றும் ஹைட்ரஜனுடன் கவனமாக சுத்திகரிக்கப்பட்ட GaCl3 ஐக் குறைப்பதன் மூலம் பெறப்பட்டது. அதன் உயர் கொதிநிலை மற்றும் வெப்பமடையும் போது மிகவும் சீரான விரிவாக்கம் உயர் வெப்பநிலை வெப்பமானிகளை நிரப்புவதற்கு காலியம் ஒரு மதிப்புமிக்க பொருளாக அமைகிறது. பாதரசத்துடன் அதன் வெளிப்புற ஒற்றுமை இருந்தபோதிலும், இரண்டு உலோகங்களின் பரஸ்பர கரைதிறன் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது (10 முதல் 95 ° C வரையிலான வரம்பில் இது Hg இல் Ga க்கு 2.4 முதல் 6.1 அணு சதவீதம் மற்றும் Ga இல் Hg க்கு 1.3 முதல் 3.8 அணு சதவீதம் வரை மாறுபடும்) . பாதரசத்தைப் போலல்லாமல், திரவ காலியம் கார உலோகங்களைக் கரைக்காது மற்றும் பல உலோகமற்ற மேற்பரப்புகளை நன்கு ஈரமாக்குகிறது. குறிப்பாக, இது கண்ணாடிக்கு பொருந்தும், ஒளியை வலுவாகப் பிரதிபலிக்கும் கண்ணாடிகளைப் பெறக்கூடிய கேலியத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் (இருப்பினும், இண்டியம் அசுத்தங்களைக் கொண்டிருக்காத மிகவும் தூய்மையான காலியம் கண்ணாடியை ஈரப்படுத்தாது என்பதற்கான சான்றுகள் உள்ளன). ரேடியோ சர்க்யூட்களை விரைவாக உருவாக்க சில சமயங்களில் காலியத்தை பிளாஸ்டிக் அடித்தளத்தில் வைப்பது பயன்படுத்தப்படுகிறது. 88% Ga மற்றும் 12% Sn கலவையானது 15 °C இல் உருகும், மேலும் சில காலியம் கொண்ட உலோகக்கலவைகள் (உதாரணமாக, 61.5% Bi, 37.2 - Sn மற்றும் 1.3 - Ga) பல் நிரப்புதலுக்காக முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. அவை வெப்பநிலையுடன் அவற்றின் அளவை மாற்றாது மற்றும் நன்றாகப் பிடிக்கும். காலியம் வெற்றிட தொழில்நுட்பத்தில் வால்வுகளுக்கு முத்திரை குத்த பயன்படும் மெழுகு போன்ற ஒரு பொருளாகவும் பயன்படுத்தப்படலாம். இருப்பினும், அதிக வெப்பநிலையில் இது கண்ணாடி மற்றும் பல உலோகங்கள் இரண்டையும் நோக்கி ஆக்கிரமிப்பு என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும்.
9. காலியம் உற்பத்தியை விரிவுபடுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறு தொடர்பாக, இந்த உறுப்பு மற்றும் அதன் சேர்மங்களை ஒருங்கிணைப்பதில் சிக்கல் (அதாவது, நடைமுறையில் தேர்ச்சி பெறுதல்) அவசரமாகிறது, அவற்றின் பகுத்தறிவு பயன்பாட்டிற்கான பகுதிகளைக் கண்டறிய ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது. கேலியம் பற்றிய ஆய்வுக் கட்டுரை மற்றும் மோனோகிராஃப்கள் உள்ளன.
10. இண்டியத்தின் சுருக்கத்தன்மை அலுமினியத்தை விட சற்றே அதிகமாக உள்ளது (10 ஆயிரம் ஏடிஎம்மில் வால்யூம் அசலின் 0.84 ஆகும்). அதிகரிக்கும் அழுத்தத்துடன், அதன் மின் எதிர்ப்பு குறைகிறது (70 ஆயிரம் ஏடிஎம் முதல் 0.5 வரை) மற்றும் உருகும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது (65 ஆயிரம் ஏடிஎம் வரை 400 டிகிரி செல்சியஸ் வரை). இண்டியம் உலோகக் குச்சிகள் தகரக் குச்சிகளைப் போல வளைக்கும்போது நொறுங்கும். இது காகிதத்தில் ஒரு இருண்ட அடையாளத்தை விட்டு விடுகிறது. இண்டியத்தின் முக்கியமான பயன்பாடானது ஜெர்மானியம் ஆல்டர்நேட்டிங் கரண்ட் ரெக்டிஃபையர்களின் உற்பத்தியுடன் தொடர்புடையது (X § 6 சேர். 15). அதன் குறைந்த உருகும் தன்மை காரணமாக, இது தாங்கு உருளைகளில் ஒரு மசகு எண்ணெய் போல செயல்பட முடியும்.
11. ஒரு சிறிய அளவு இண்டியம் தாமிர கலவைகளில் அறிமுகப்படுத்தப்படுவது கடல் நீருக்கு அவற்றின் எதிர்ப்பை பெரிதும் அதிகரிக்கிறது, மேலும் வெள்ளியுடன் இண்டியம் சேர்ப்பது அதன் பிரகாசத்தை அதிகரிக்கிறது மற்றும் காற்றில் கறைபடுவதைத் தடுக்கிறது. இண்டியம் சேர்ப்பது பல் நிரப்புதலுக்கான உலோகக் கலவைகளுக்கு அதிக வலிமையை அளிக்கிறது. இண்டியம் மற்ற உலோகங்களின் மின்னாற்பகுப்பு பூச்சு அவற்றை அரிப்பிலிருந்து நன்கு பாதுகாக்கிறது. தகரம் கொண்ட இண்டியத்தின் கலவையானது (எடையில் 1:1) சாலிடர்கள் கண்ணாடி அல்லது உலோகத்திற்கு நன்றாக கண்ணாடி, மற்றும் 24% In மற்றும் 76% Ga கலவையானது 16°C இல் உருகும். 41.0 - Bi, 22.1 - Pb, 10.6 - Sn மற்றும் 8.2 - Cd உடன் 18.1% இன் அலாய், 47 ° C இல் உருகும், சிக்கலான எலும்பு முறிவுகளுக்கு (பிளாஸ்டருக்குப் பதிலாக) மருத்துவ ரீதியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இண்டியத்தின் வேதியியலில் ஒரு மோனோகிராஃப் உள்ளது
12. தாலியத்தின் சுருக்கத்தன்மை இண்டியத்தின் சுருக்கத்தன்மையைப் போலவே உள்ளது, ஆனால் இரண்டு அலோட்ரோபிக் மாற்றங்கள் அதற்கு அறியப்படுகின்றன (அறுகோண மற்றும் கனசதுரம்), இவற்றுக்கு இடையேயான மாறுதல் புள்ளி 235 °C இல் உள்ளது. உயர் அழுத்தத்தின் கீழ், மற்றொன்று எழுகிறது. மூன்று வடிவங்களின் மூன்று புள்ளிகள் 37 ஆயிரம் ஏடிஎம் மற்றும் 110 டிகிரி செல்சியஸ் ஆகும். இந்த அழுத்தம் உலோகத்தின் மின் எதிர்ப்பில் சுமார் 1.5 மடங்கு திடீர் குறைவுக்கு ஒத்திருக்கிறது (இது 70 ஆயிரம் ஏடிஎம் சாதாரணமாக 0.3 ஆகும்). 90 ஆயிரம் ஏடிஎம் அழுத்தத்தின் கீழ், தாலியத்தின் மூன்றாவது வடிவம் 650 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் உருகும்.
13. தாலியம் முக்கியமாக தகரம் மற்றும் ஈயத்துடன் கூடிய உலோகக்கலவைகள் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது, அவை அதிக அமில எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன. குறிப்பாக, 70% Pb, 20% Sn மற்றும் 10% T1 கலவையுடன் கூடிய அலாய் சல்பூரிக், ஹைட்ரோகுளோரிக் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்களின் கலவையின் செயல்பாட்டை நன்கு தாங்கும். தாலியத்தில் ஒரு மோனோகிராஃப் உள்ளது.
14. காலியம் மற்றும் கச்சிதமான இண்டியம் ஆகியவை தண்ணீரைப் பொறுத்தவரை நிலையானவை, மேலும் காற்றின் முன்னிலையில் தாலியம் மெதுவாக மேற்பரப்பில் இருந்து அழிக்கப்படுகிறது. காலியம் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் மெதுவாக மட்டுமே வினைபுரிகிறது, ஆனால் தாலியம் மிகவும் தீவிரமாக செயல்படுகிறது. மாறாக, சல்பூரிக் மற்றும் குறிப்பாக ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் Ga மற்றும் In ஐ எளிதில் கரைக்கிறது, அதே நேரத்தில் T1 அவற்றுடன் மிகவும் மெதுவாக தொடர்பு கொள்கிறது (மேற்பரப்பில் குறைவாக கரையக்கூடிய உப்புகளின் பாதுகாப்பு படம் உருவாவதால்). வலுவான காரங்களின் தீர்வுகள் காலியத்தை எளிதில் கரைத்து, இண்டியத்தில் மெதுவாக செயல்படுகின்றன மற்றும் தாலியத்துடன் வினைபுரிவதில்லை. காலியம் NH4OH இல் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் கரைகிறது. மூன்று தனிமங்களின் ஆவியாகும் கலவைகள் நிறமற்ற சுடரை சிறப்பியல்பு வண்ணங்களில் வண்ணம் தீட்டுகின்றன: Ga - கண்ணுக்கு கிட்டத்தட்ட கண்ணுக்கு தெரியாத அடர் ஊதா (L = 4171 A), இல் - அடர் நீலம் (L = 4511 A), T1 - மரகத பச்சை (A, = 5351 A).
15. கேலியம் மற்றும் இண்டியம் விஷமாகத் தெரியவில்லை. மாறாக, தாலியம் மிகவும் நச்சுத்தன்மையுடையது, மேலும் அதன் செயல் Pb மற்றும் As போன்றது. இது நரம்பு மண்டலம், செரிமான பாதை மற்றும் சிறுநீரகங்களை பாதிக்கிறது. கடுமையான விஷத்தின் அறிகுறிகள் உடனடியாக தோன்றாது, ஆனால் 12-20 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு. மெதுவாக வளரும் நாள்பட்ட நச்சுத்தன்மையுடன் (தோல் உட்பட), கிளர்ச்சி மற்றும் தூக்கக் கலக்கம் ஆகியவை முதன்மையாகக் காணப்படுகின்றன. மருத்துவத்தில், தாலியம் தயாரிப்புகள் முடி அகற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (லிச்சென், முதலியன). தாலியம் உப்புகள் ஒளிரும் கலவைகளில் பளபளப்பு காலத்தை அதிகரிக்கும் பொருட்களாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை எலிகள் மற்றும் எலிகளுக்கு எதிரான ஒரு நல்ல தீர்வாகவும் மாறியது.
16. மின்னழுத்தத் தொடரில், காலியம் Zn மற்றும் Fe இடையே அமைந்துள்ளது, மற்றும் இண்டியம் மற்றும் தாலியம் Fe மற்றும் Sn இடையே அமைந்துள்ளது. E+3 + Ze = E திட்டத்தின் படி Ga மற்றும் In மாற்றங்கள் சாதாரண ஆற்றல்களுக்கு ஒத்திருக்கும்: -0.56 மற்றும் -0.33 V (ஒரு அமில ஊடகத்தில்) அல்லது -1.2 மற்றும் -1.0 V (ஒரு கார ஊடகத்தில்). தாலியம் அமிலங்களால் மோனோவலன்ட் நிலைக்கு மாற்றப்படுகிறது (சாதாரண திறன் -0.34 V). மாற்றம் T1+3 + 2e = T1+ என்பது அமிலச் சூழலில் + 1.28 V அல்லது அல்கலைன் சூழலில் +0.02 V இன் இயல்பான திறனால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.
17. 260 (Ga), 221 (In) மற்றும் 93 kcal/mol (T1) ஆகிய தொடர்களில் காலியம் E2O3 ஆக்சைடுகள் மற்றும் அதன் ஒப்புமைகளின் உருவாக்கத்தின் வெப்பம் குறைகிறது. காற்றில் சூடாக்கப்படும் போது, ​​காலியம் நடைமுறையில் GaO ஆக மட்டுமே ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது. எனவே, Ga2O3 பொதுவாக Ga(OH)3 ஐ நீரேற்றம் செய்வதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. இண்டியம், காற்றில் வெப்பமடையும் போது, ​​In2O3 ஐ உருவாக்குகிறது, மேலும் தாலியம் T12O3 மற்றும் T120 கலவையை அதிக ஆக்சைடு உள்ளடக்கத்துடன் உருவாக்குகிறது, குறைந்த வெப்பநிலை. ஓசோனின் செயல்பாட்டின் மூலம் தாலியத்தை T1203 வரை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யலாம்.
18. அமிலங்களில் E2O3 ஆக்சைடுகளின் கரைதிறன் Ga - In - Tl தொடரில் அதிகரிக்கிறது. அதே தொடரில், ஆக்ஸிஜனுடன் தனிமத்தின் பிணைப்பின் வலிமை குறைகிறது: Ga2O3 சிதைவு இல்லாமல் 1795 ° C இல் உருகும், 1n203 850 ° C க்கு மேல் 1n304 ஆக மாறுகிறது, மேலும் நன்றாக நசுக்கப்பட்ட T1203 ஏற்கனவே சுமார் 90 ° இல் ஆக்ஸிஜனைப் பிரிக்கத் தொடங்குகிறது. சி. இருப்பினும், T1203 ஐ முழுமையாக T120 ஆக மாற்ற அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது. அதிகப்படியான ஆக்ஸிஜன் அழுத்தத்தின் கீழ், 1p203 1910 °C இல் உருகும், மற்றும் T1203 - 716 °C.
19. E203 + ZH20 = 2E(OH)3 திட்டத்தின் படி ஆக்சைடுகளின் நீரேற்றத்தின் வெப்பங்கள் +22 kcal (Ga), +1 (In) மற்றும் -45 (T1). இதற்கு இணங்க, ஹைட்ராக்சைடுகளால் நீரை வெளியேற்றும் எளிமை Ga இலிருந்து T1 க்கு அதிகரிக்கிறது: Ga(OH)3 முற்றிலும் நீரிழப்பு ஏற்பட்டால், அது திரவத்தின் கீழ் நிற்கும்போது கூட T1(OH)3 T1203 ஆக மாறுகிறது. தனிமைப்படுத்தப்பட்டது.
20. காலியம் உப்புகளின் அமிலக் கரைசல்களை நடுநிலையாக்கும்போது, ​​அதன் ஹைட்ராக்சைடு தோராயமாக pH வரம்பில் = 3-4 வீழ்படிகிறது. புதிதாக வீழ்படிந்த Ga(OH)3 வலுவான அம்மோனியா கரைசல்களில் மிகவும் கரையக்கூடியது, ஆனால் அது வயதாகும்போது, ​​கரைதிறன் மேலும் மேலும் குறைகிறது. அதன் ஐசோ எலக்ட்ரிக் புள்ளி pH = 6.8 மற்றும் PR = 2 10~37 இல் உள்ளது. 1n(OH)3க்கு PR = 1 10-31 என்றும், T1(OH)3 - 1 10~45 என்றும் கண்டறியப்பட்டது.
21. அமில மற்றும் அடிப்படை வகைகளின்படி Ga(OH)3 இன் இரண்டாவது மற்றும் மூன்றாவது விலகல் மாறிலிகளுக்கு, பின்வரும் மதிப்புகள் தீர்மானிக்கப்பட்டன:

H3Ga03 /C2 = 5-10_I K3 = 2-10-12
Ga(OH)3 K2“2. S-P / NW = 4 -10 12
எனவே, காலியம் ஹைட்ராக்சைடு சிறந்த ஆம்போடெரிசிட்டிக்கு மிக நெருக்கமான எலக்ட்ரோலைட்டின் நிகழ்வைக் குறிக்கிறது.

1. காலியம் ஹைட்ராக்சைடுகள் மற்றும் அதன் ஒப்புமைகளின் அமில பண்புகளில் உள்ள வேறுபாடு வலுவான காரங்களின் (NaOH, KOH) தீர்வுகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது தெளிவாக வெளிப்படுகிறது. காலியம் ஹைட்ராக்சைடு எளிதில் கரைந்து M வகை கேலேட்டுகளை உருவாக்குகிறது, அவை கரைசல் மற்றும் திட நிலையில் நிலையாக இருக்கும். சூடுபடுத்தும் போது, ​​அவை எளிதில் தண்ணீரை இழக்கின்றன (Na உப்பு 120, K உப்பு 137 °C) மற்றும் MGa02 வகையின் நீரற்ற உப்புகளாக மாறுகின்றன. கரைசல்களிலிருந்து பெறப்பட்ட இருவேறு உலோக கேலேட்டுகள் (Ca, Sr) மற்றொரு வகையால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன - M3 ■ 2H20, அவை கிட்டத்தட்ட கரையாதவை. அவை முற்றிலும் தண்ணீரால் ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்படுகின்றன.
   தாலியம் ஹைட்ராக்சைடு வலுவான காரங்களால் எளிதில் பெப்டைஸ் செய்யப்படுகிறது (எதிர்மறை சோல் உருவாக்கத்துடன்), ஆனால் அவற்றில் கரையாதது மற்றும் டாலேட்டுகளை உருவாக்காது. உலர் முறை மூலம் (தொடர்புடைய கார்பனேட்டுகளுடன் ஆக்சைடுகளை இணைப்பதன் மூலம்), காலியம் துணைக்குழுவின் மூன்று கூறுகளுக்கும் ME02 வகையின் வழித்தோன்றல்கள் பெறப்பட்டன. இருப்பினும், தாலியம் விஷயத்தில், அவை ஆக்சைடுகளின் கலவையாக மாறியது.
   1. Ga3+, In3* மற்றும் T13* அயனிகளின் பயனுள்ள ஆரங்கள் முறையே 0.62, 0.92 மற்றும் 1.05 A ஆகும், அவை நீர்நிலை சூழலில், அவை வெளிப்படையாக ஆறு நீர் மூலக்கூறுகளால் சூழப்பட்டுள்ளன. அத்தகைய நீரேற்றப்பட்ட அயனிகள் E(OH2)a G * E (OH2)5 OH + H திட்டத்தின்படி ஓரளவு பிரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் விலகல் மாறிலிகள் 3 ■ 10-3° (Ga) மற்றும் 2 10-4 (In) என மதிப்பிடப்படுகிறது. .
   2. ஹாலைடு உப்புகளான Ga3+, In3* மற்றும் T13*’ ஆகியவை பொதுவாக தொடர்புடைய A13* உப்புகளைப் போலவே இருக்கும். ஃவுளூரைடுகளுக்கு கூடுதலாக, அவை ஒப்பீட்டளவில் உருகும் மற்றும் தண்ணீரில் மட்டுமல்ல, பல கரிம கரைப்பான்களிலும் மிகவும் கரையக்கூடியவை. மஞ்சள் Gal3 மட்டுமே வர்ணம் பூசப்பட்டுள்ளது.

   இயற்கையில் பெரிய வைப்புகளைக் கண்டுபிடிக்க முடியாது, ஏனெனில் அது அவற்றை உருவாக்காது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், இது தாது அல்லது ஜெர்மானிய கனிமங்களில் காணப்படுகிறது, இந்த உலோகத்தின் 0.5 முதல் 0.7% வரை கண்டுபிடிக்க வாய்ப்பு உள்ளது. நெஃபெலின், பாக்சைட், பாலிமெட்டாலிக் தாதுக்கள் அல்லது நிலக்கரி ஆகியவற்றைச் செயலாக்குவதன் மூலமும் காலியம் பெறலாம் என்பதும் குறிப்பிடத்தக்கது. முதலில், உலோகம் பெறப்படுகிறது, இது செயலாக்கத்திற்கு உட்படுகிறது: தண்ணீர், வடிகட்டுதல் மற்றும் வெப்பத்துடன் கழுவுதல். மற்றும் உயர்தர இந்த உலோகத்தைப் பெற, சிறப்பு இரசாயன எதிர்வினைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆப்பிரிக்க நாடுகளில், குறிப்பாக தென்கிழக்கு, ரஷ்யா மற்றும் பிற பகுதிகளில் அதிக அளவு காலியம் உற்பத்தியைக் காணலாம்.

   இந்த உலோகத்தின் பண்புகளைப் பொறுத்தவரை, அதன் நிறம் வெள்ளி, மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் அது ஒரு திட நிலையில் இருக்க முடியும், ஆனால் வெப்பநிலை அறை வெப்பநிலையை விட சற்று அதிகமாக இருந்தால் உருகுவது கடினம் அல்ல. இந்த உலோகம் அலுமினியத்தின் பண்புகளில் ஒத்ததாக இருப்பதால், அது சிறப்பு தொகுப்புகளில் கொண்டு செல்லப்படுகிறது.

   காலியம் பயன்பாடு

   ஒப்பீட்டளவில் சமீபத்தில், குறைந்த உருகும் உலோகக் கலவைகள் தயாரிப்பில் காலியம் பயன்படுத்தப்பட்டது. ஆனால் இன்று இது மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸில் காணப்படுகிறது, அங்கு அது குறைக்கடத்திகளுடன் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த பொருள் ஒரு லூப்ரிகண்டாகவும் நல்லது. காலியம் அல்லது ஸ்காண்டியத்தை ஒன்றாகப் பயன்படுத்தினால், சிறந்த தரமான உலோகப் பசைகளைப் பெறலாம். கூடுதலாக, காலியம் உலோகமே குவார்ட்ஸ் வெப்பமானிகளில் நிரப்பியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம், ஏனெனில் இது பாதரசத்தை விட அதிக கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது.

   கூடுதலாக, மின் விளக்குகள் உற்பத்தி, சமிக்ஞை அமைப்புகள் மற்றும் உருகிகளை உருவாக்குதல் ஆகியவற்றில் காலியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பது அறியப்படுகிறது. இந்த உலோகத்தை ஆப்டிகல் கருவிகளிலும் காணலாம், குறிப்பாக, அவற்றின் பிரதிபலிப்பு பண்புகளை மேம்படுத்த. கேலியம் மருந்துகள் அல்லது கதிரியக்க மருந்துகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

   ஆனால் அதே நேரத்தில், இந்த உலோகம் மிகவும் விலையுயர்ந்த ஒன்றாகும், மேலும் அலுமினியம் மற்றும் எரிபொருளுக்கான நிலக்கரியை உற்பத்தி செய்யும் போது அதன் உயர்தர பிரித்தெடுத்தலை நிறுவுவது மிகவும் முக்கியம், ஏனெனில் தனித்துவமான இயற்கை காலியம் அதன் தனித்துவமான பண்புகள் காரணமாக இப்போது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. .

   நானோ தொழில்நுட்பம் காலியத்துடன் பணிபுரியும் விஞ்ஞானிகளுக்கு நம்பிக்கையை அளித்தாலும், தனிமத்தை ஒருங்கிணைக்க இன்னும் முடியவில்லை.

   வரையறை

   காலியம்- கால அட்டவணையின் முப்பத்தி ஒன்றாவது உறுப்பு. பதவி - லத்தீன் "காலியம்" இலிருந்து Ga. நான்காவது காலகட்டத்தில், IIIA குழுவில் அமைந்துள்ளது. உலோகங்களைக் குறிக்கிறது. அணுசக்தி கட்டணம் 31 ஆகும்.

   காலியம் ஒரு அரிய தனிமம் மற்றும் இயற்கையில் குறிப்பிடத்தக்க செறிவுகளில் ஏற்படாது. இது முக்கியமாக துத்தநாகச் செறிவுகளிலிருந்து துத்தநாகத்தை உருக்கிய பிறகு பெறப்படுகிறது.

   அதன் இலவச நிலையில், காலியம் ஒரு வெள்ளி-வெள்ளை (படம் 1) குறைந்த உருகும் புள்ளி கொண்ட மென்மையான உலோகமாகும். இது காற்றில் மிகவும் நிலையானது, தண்ணீரை சிதைக்காது, ஆனால் அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களில் எளிதில் கரைகிறது.

   அரிசி. 1. காலியம். தோற்றம்.

   காலியம் அணு மற்றும் மூலக்கூறு நிறை

   ஒரு பொருளின் ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு நிறை (M r) என்பது ஒரு கார்பன் அணுவின் நிறை 1/12 ஐ விட கொடுக்கப்பட்ட மூலக்கூறின் நிறை எத்தனை மடங்கு அதிகமாக உள்ளது என்பதைக் காட்டும் எண் (A r) ஒரு இரசாயன தனிமத்தின் அணுக்களின் சராசரி நிறை 1/12 கார்பன் அணுவை விட எத்தனை மடங்கு அதிகமாகும்.

   கட்டற்ற நிலையில் காலியம் மோனாடோமிக் Ga மூலக்கூறுகளின் வடிவத்தில் இருப்பதால், அதன் அணு மற்றும் மூலக்கூறு வெகுஜனங்களின் மதிப்புகள் ஒத்துப்போகின்றன. அவை 69.723 க்கு சமம்.

   காலியம் ஐசோடோப்புகள்

   இயற்கையில் காலியம் 69 Ga (60.11%) மற்றும் 71 Ga (39.89%) ஆகிய இரண்டு நிலையான ஐசோடோப்புகள் வடிவில் காணப்படுகிறது என்பது அறியப்படுகிறது. அவற்றின் நிறை எண்கள் முறையே 69 மற்றும் 71 ஆகும். காலியம் ஐசோடோப்பு 69 Ga இன் அணுவின் உட்கருவில் முப்பத்தொரு புரோட்டான்கள் மற்றும் முப்பத்தெட்டு நியூட்ரான்கள் உள்ளன, மேலும் 71 Ga ஐசோடோப்பு அதே எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்கள் மற்றும் நாற்பது நியூட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.

   56 முதல் 86 வரை நிறை எண்கள் கொண்ட கேலியத்தின் செயற்கை நிலையற்ற கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் உள்ளன, அதே போல் கருக்களின் மூன்று ஐசோமெரிக் நிலைகளும் உள்ளன, அவற்றில் 3.26 நாட்கள் அரை ஆயுளுடன் நீண்ட காலம் வாழும் ஐசோடோப்பு 67 Ga ஆகும்.

   காலியம் அயனிகள்

   காலியம் அணுவின் வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்தில் மூன்று எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன, அவை வேலன்ஸ்:

   1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 .

   வேதியியல் தொடர்புகளின் விளைவாக, காலியம் அதன் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களை விட்டுக்கொடுக்கிறது, அதாவது. அவர்களின் நன்கொடையாளர், மற்றும் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனியாக மாறும்:

   Ga 0 -2e → Ga 2+ ;

   Ga 0 -3e → Ga 3+ .

   காலியம் மூலக்கூறு மற்றும் அணு

   கட்டற்ற நிலையில், காலியம் மோனோடோமிக் Ga மூலக்கூறுகளின் வடிவத்தில் உள்ளது. காலியம் அணு மற்றும் மூலக்கூறின் சில பண்புகள் இங்கே உள்ளன:

   காலியம் உலோகக்கலவைகள்

   அலுமினியத்துடன் காலியம் சேர்ப்பதன் மூலம், எளிதில் சூடாக வேலை செய்யக்கூடிய உலோகக் கலவைகள் பெறப்படுகின்றன; காலியம்-தங்க கலவைகள் பல் செயற்கை மற்றும் நகைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

   சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

   எடுத்துக்காட்டு 1

   உடற்பயிற்சி	இயற்கையான காலியம் இரண்டு ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. 71 Ga ஐசோடோப்பின் உள்ளடக்கம் 36% ஆகும். காலியம் தனிமத்தின் சராசரி அணு நிறை 69.72 ஆக இருந்தால் மற்றொரு ஐசோடோப்பைக் கண்டறியவும். கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஐசோடோப்பில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை தீர்மானிக்கவும்.
   தீர்வு	இரண்டாவது காலியம் ஐசோடோப்பின் நிறை எண் “x” - x Ga க்கு சமமாக இருக்கட்டும். இயற்கையில் உள்ள இரண்டாவது காலியம் ஐசோடோப்பின் உள்ளடக்கத்தை தீர்மானிப்போம்: w(x Ga) = 100% - w(71 Ga) = 100% - 36% = 64%. ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் சராசரி அணு நிறை இவ்வாறு கணக்கிடப்படுகிறது: அர் = / 100%; 69,72 = / 100%; 6972 = 2556 + 64x; எனவே, காலியத்தின் இரண்டாவது ஐசோடோப்பு 69 Ga ஆகும். காலியத்தின் அணு எண் 31 ஆகும், அதாவது ஒரு கேலியம் அணுவின் கருவில் 31 புரோட்டான்கள் மற்றும் 31 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன, மேலும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை இதற்கு சமம்: n 1 0 (69 Ga) = Ar(69 Ga) - N (உறுப்பு எண்) = 69 - 31 = 38.
   பதில்	ஐசோடோப்பு 69 Ga, 38 நியூட்ரான்கள் மற்றும் 31 புரோட்டான்கள் உள்ளன.

   எடுத்துக்காட்டு 2

   உடற்பயிற்சி	அதன் வேதியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில், காலியம் மற்றொரு உறுப்பு - அலுமினியம் போன்றது. இந்த ஒற்றுமையின் அடிப்படையில், காலியம் கொண்டிருக்கும் ஆக்சைடுகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடுகளின் சூத்திரங்களை எழுதுங்கள், மேலும் இந்த தனிமத்தின் வேதியியல் பண்புகளை வகைப்படுத்தும் எதிர்வினை சமன்பாடுகளையும் உருவாக்கவும்.
   பதில்	காலியம், அலுமினியம் போன்றது, கால அட்டவணை D.I இன் முக்கிய துணைக்குழுவின் குழு III இல் அமைந்துள்ளது. மெண்டலீவ். அலுமினியம் போன்ற அதன் சேர்மங்களில், இது ஒரு ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை (+3) வெளிப்படுத்துகிறது. காலியம் ஒரு ஆக்சைடு (Ga 2 O 3) மற்றும் ஒரு ஹைட்ராக்சைடு (Ga(OH) 3) ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஆம்போடெரிக் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. Ga 2 O 3 + 3SiO 2 = Ga 2 (SiO 3) 3;