خواص شگفت انگیز فلز گالیوم

گالیوم یک عنصر سفید- نقره ای کمیاب است که با آن می توان یک شعبده بازی بسیار شگفت انجام داد: در دمای اتاق گالیوم یک جامد فلزی درخشنده است که آلومینیوم خالص را بیاد می آورد. اما اگر آن را به مدت چند دقیقه در دست بگیرید شروع به ذوب شدن می کند.

بله! دمای ذوب گالیوم حدود 30 درجه سانتی گراد است که از دمای بدن پایین تر می باشد. در شکل مایع خود بسیار شبیه جیوه است. لیکن گالیوم سمی نیست بنابراین حمل و نقل آن بسیار بی خطرتر از جیوه است.

اما گالیم تنها بکار چشم بندی نمی آید، بلکه یکی از اجزای اساسی لامپ های LED و از جمله مواد نیمه هادی بکار رفته در ریزتراشه های قدرتمند گوشی های همراه هوشمند است. تنها چیزی که باعث شده گالیم قادر به تسخیر دنیای الکترونیک نباشد، کمیابی و گرانقیمت بودن آن نسبت به سیلیکون است.

گالیم خالص در طبیعت یافت نمی شود بلکه باید آن را از مواد معدنی مانند بوکسیت طی یک فرایند شیمیایی چند مرحله ای استخراج کرد. فراوانی آن در پوسته زمین حدود 19 جزء در میلیون است (در مقام مقایسه فراوانی سیلیسیم حدود 282 هزار جزء در میلیون است).

سالها قبل از این که یک دانشمند فرانسوی به نام بوآز بودران این عنصر را در 1875 کشف کند، شیمیدان بزرگ روسی دمیتری مندلیف وجود آن را پیش بینی کرده بود. مندلیف که به نام پدرجدول تناوبی عناصر خوانده می شود به وجود یک جای خالی در زیر عنصر آلومینیوم در حدول تناوبی پی برده بود که با آلومینیوم خواص مشترک زیادی داشته لیکن ساختمان اتمی متفاوتی با آن دارد. بنابراین او نام شبه آلومینیوم را بر این عنصر کشف نشده نهاد. پیش بینی مندلیف درست بود و معلوم شد که گالیم چیزی مابین یک فلز و یک غیر فلز است که آن را برای صنعت الکترونیک مدرن ایده آل می سازد.

با وجودی که گالیم در 30 درجه سانتی گراد ذوب می شود، تا دمای 3999 درجه مایع باقی مانده و سپس در این دما به جوش می آید. بنابراین بین تمامی عناصر گالیوم دارای طولانی ترین فاز مایع در طی فرایند گرمایش است. گالیم یک رسانای متوسط جریان الکتریکی است و خواص نیمه هادی آن بسیار بهتر از سیلیسیم است. لیکن یک ماده نیمه هادی مبتنی بر گالیم آرسناید قیمتی هزار برابر یک ویفر سیلیکونی دارد. گالیم آرسناید در تراشه های کامپیوتری مورد استفاده در سامانه های راداری خودروهای مدرن بکار می رود. نسل پنجم مخابرات تا حد زیادی مبتنی بر این عنصر کمیاب است.

منبع: https://science.howstuffworks.com/gallium.htm

اهمیت کالیبراسیون در صنایع

کالیبراسیون مقایسه‌ای است میان دو ابزار اندازه‌گیری و مستند ساخت این مقایسه. ابزاری که باید کالیبره شود در برابر یک استاندارد مرجع صحیح تر و قابل ردیابی مورد مقایسه قرار می‌گیرد که از آن به عنوان کالیبراتور یاد می‌شود. درباره میزان صحت مورد نیاز برای ابزار مرجع نظرات متعددی وجود دارد ولی بر این نکته که استاندارد مرجع باید از ابزار تحت کالیبره شدن صحت بیشتری داشته باشد توفق عمومی وجود دارد. مهم تر اینکه استاندارد مرجع باید قابلیت ردیابی معتبر به استانداردهای ملی داشته باشد. ضروری است که عدم قطعیت استاندارد مرجع و کل فرایند کالیبراسیون ارزیابی شود، در غیر اینصورت کل کالیبراسیون پرسش برانگیز خواهد بود.

متن کامل مقاله در chemproducts.blogsky.com

رابطه بین شعاع اتمی عناصر و جایگاه آنها در جدول تناوبی

جدول تناوبی عناصر را به گونه ای آرایش می دهد که ویژگی های شیمیایی و فیزیکی آنها به صورت روندهای مکرر ظاهر می شوند. این روندها را تنها با بررسی سریع جدول تناوبی می توان دریافت و توضیح آنها به توسط پیکربندی الکترونی عناصر صورت می گیرد. تمامی عناصر تمایل دارند با بدست اوردن یا از دست دادن الکترونهای ظرفیت، آرایش هشت تایی ....

متن کامل مقاله در chemproducts.blogsky.com

آلوتروپ چیست؟

معرفی مفاهیم و چند مثال

عبارت آلوتروپ به اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی اشاره دارد که حالت فیزیکی متفاوتی دارند. اختلاف در شکل فیزیکی به روش مختلف پیوستن اتمها به هم در شبکه بلوری آلوتروپها مربوط می شود. جوانز ژاکوب بزیلیوس دانشمند بزرگ سوئدی در 1841 برای اولین بار مفهوم الوتروپ را عرضه کرد.

آلوتروپها با وجود فرمول شیمیایی یکسان می‌توانند خواص شیمیایی و فیزیکی بسیار متفاوتی داشته باشند. برای مثال گرافیت و الماس دو آلوتروپ معروف کربن هستند که به حالت جامد وجود دارند. گرافیت نرم و مشکی رنگ است در حالی که الماس بسیار سخت و شفاف است. آلوتروپهای فسفر رنگهای متفاوتی همچون قرمز، زرد و سفید دارند. با قرار دادن یک عنصر در معرض فشار، دما یا نور شدید ممکن است نوع آلوتروپ تغییر کند، برای مثال گرافیت در دما و فشار بالا به الماس تبدیل می‌شود.

متن کامل در وبلاگ Chemproducts

بزرگترین، دورترین و پرجرم ترین ها در دنیای ستاره شناسی

بزرگترین ستاره شناخته شده 

 تاکنون بزرگترین ستاره شناخته شده در دنیا، UY Scuti متعلق به صورت فلکی Scutum constellation ه است که از سال 1860 توسط ستاره شناسان رصدخانه بن آلمان شناخته شد اما اندازه واقعی آن تنها در سال 2012 با استفاده از تلسکوپ عظیم واقع در بیابان آنتاکامای شیلی معلوم گردید. این ستاره یک ابرغول متغیر است که در کهکشان راه شیری ما واقع می باشد. قطر آن حدود 1708 برابر قطر خورشید است، ولی به سبب ناپایداری ستاره، بین 1500 تا 1900 برابر قطر خورشید تغییر می کند. این عدد چیزی بین 3374009600 و 4228640000 کیلومتر است! اگر این ستاره جای خورشید را می گرفت تا مدار مشتری را در خود فرو می برد. لیکن جای نگرانی نیست زیرا این ستاره 9500 سال نوری از ما فاصله دارد.

مقایسه اندازه خورشید با ستاره UV Scuti

غولها و ابرغولهای قرمز پس از پایان قسمت اصلی عمر ستاره و به اتمام رسیدن ذخیره سوخت هیدروژن هسته آنها بوجود می آیند. آغاز واکنش همجوشی هیدروژن در لایه های پیرامون مرکز و گرمای ناشی از چروک خوردن هسته در اثر نیروی گرانشی عظیم باعث انبساط لایه های بیرونی ستاره و افزایش قطر آن می شود. بدین ترتیب  رنگ ستاره در اثر سرد شدن  سطح آن به قرمز می گراید.

منبع:

https://www.digitaltrends.com/cool-tech/uy-scuti-everything-to-know-about-biggest-star-in-the-universe/

پرجرم ترین ستاره شناخته شده

پر جرم ترین ستاره شناخته شده  R136a1 است که در فاصله 163000 سال نوری از ما قرار دارد. این ستاره 300 برابر خورشید جرم دارد. قطر این ستاره 30 برابر قطر خورشید است و با رنگ آبی در آسمان می درخشد. اگر این ستاره جای خورشید را می گرفت، نیروی گرانشی عظیم آن باعث می شد زمین بسیار سریعتر به دور آن بچرخد به گونه ای که طول سال زمینی به سه هفته کاهش می یافت (یعنی زمین در مدت سه هفته یک بار به دور خورشید می گردید). دمای سطحی این ستاره تا 200000 درجه سانتی گراد یعنی حدود 36 برابر دمای سطح خورشید است. ستاره های جسیم بسیار ناپایدارند و عمر آنها به چند میلیون سال بالغ می شود. در مقام مقایسه خورشید عمری حدود 10 میلیارد سال خواهد داشت. 

مقایسه اندازه R136a1 با خورشید

(ادامه دارد)