28 ก.ย. 2022 เวลา 12:47 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
แกลเลียม(Gallium)
โลหะประหลาดที่ละลายด้วยมือเราได้
แกลเลียม เป็นธาตุที่ถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสผู้มีนามว่า Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran ด้วยการนำแร่ที่มีสีงกะสีเป็นองค์ประกอบมาเผาแล้วศึกษาแสงที่เปล่งออกมาก็พบว่ามีแสงบางความยาวคลื่นที่ไม่มีใครเคยพบเห็นมาก่อน เทคนิคดังกล่าวเรียกว่า สเปกโทรสโคปี (spectroscopy) จากนั้นเขาทำการสกัดแยกธาตุดังกล่าวออกมาได้ และตั้งชื่อมันว่าแกลเลียม
คำว่าแกลเลียมนั้นมาจากคำละติน แกลเลีย (gallia) ที่แปลว่า ฝรั่งเศส ประเทศบ้านเกิดของเขา แต่บางคนเชื่อว่าเขาตั้งชื่อธาตุตามชื่อของเขา เพราะคำฝรั่งเศส Le coq ในชื่อของเขาแปลว่า ไก่ตัวผู้ (rooster) ตรงกับคำละติน gallus อย่างไรก็ตาม เขาได้ปฏิเสธเรื่องการตั้งชื่อธาตุตามชื่อของเขาว่าไม่เป็นความจริง
ไม่ว่าที่มาของชื่อจะเป็นอย่างไร แกลเลียมเป็นโลหะที่มีคุณสมบัติน่าสนใจหลายอย่างที่หลายๆท่านอาจไม่ทราบมาก่อน
มันเป็นหนึ่งในธาตุที่ถูกทำนายการมีอยู่ไว้โดยสุดยอดนักเคมีชาวรัสเซีย ดมิทรี เมเดลเลเยฟ (Dmitri Mendeleev) เขาสร้างตารางธาตุขึ้นมา แล้วพบว่าตารางธาตุมีช่องเว้นว่างสำหรับธาตุที่ยังไม่ได้รับการค้นพบไว้หลายธาตุ เขาจึงทำนายคุณสมบัติของธาตุเหล่านั้นไว้ล่วงหน้า และในเวลาต่อมาก็มีการค้นพบธาตุเหล่านั้นเป็นการยืนยันความถูกต้องและพลังของตารางธาตุได้อย่างแท้จริง
แกลเลียมเป็นโลหะบริสุทธิ์ไม่กี่ชนิดที่หลอมเหลวที่อุณหภูมิร่างกายมนุษย์ พูดง่ายๆว่าถ้าเอาโลหะแกลเลียมแข็งๆมาวางไว้ในมือของเรา มันจะหลอมเหลวด้วยอุณหภูมิจากมือของเราได้
แม้ว่าจุดหลอมเหลวของแกลเลียมจะอยู่ที่ 30 องศาเซลเซียส แต่จุดเดือดกลับอยู่ที่ 2,400 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่สูงมาก มันจึงเป็นหนึ่งในสสารที่นำมาใช้ทำเทอร์โมมิเตอร์ใช้งานในช่วงอุณหภูมิสูงๆได้ เทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้ในช่วงอุณหภูมิทั่วไปบางทีก็ใช้แกลเลียมเพราะโลหะชนิดนี้ไม่เป็นพิษและมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
2
เทอร์โมมิเตอร์แบบแกลเลียม
คุณสมบัติประหลาดอีกอย่างของแกลเลียม คือ มันเป็นสสารไม่กี่ชนิดในเอกภพที่เมื่อเปลี่ยนสถานะจากของเหลวกลายเป็นของแข็งแล้ว มันจะขยายตัวจนมีปริมาตรเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับน้ำ ที่เมื่อเป็นน้ำแข็งแล้วมันจะขยายตัวจนมีปริมาตรเพิ่มขึ้น ในขณะที่สสารเกือบทุกชนิด เมื่อเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็งแล้วจะมีปมริมาตรลดลง
1
ในทางการแพทย์ แกลเลียมในรูปแบบธาตุกัมมันตรังสีถูกใช้ในการวินิจฉัยโรคอย่างมะเร็งบางชนิดด้วยการฉีดเข้าไปในร่างกายผู้ป่วย กลไกในร่างกายจะนำพาแกลเลียมไปสู่บริเวณที่มีปัญหาอย่างการอักเสบหรือเนื้องอก จากนั้นอุปกรณ์ทางการแพทย์จะตรวจจับสิ่งที่เกิดขึ้นจากการสลายตัวของแกลเลียมแล้วสร้างออกมาเป็นภาพ (gallium scan)เพื่อให้แพทย์ทำการวินิจฉัยโรคได้ นอกจากนี้สารประกอบแกลเลียม ยังเป็นที่จับตามองในการรักษาโรคมาลาเรียที่ดื้อต่อยาปกติที่ใช้กันอยู่ด้วย
2
gallium scan
สารประกอบอย่างแกลเลียมอาร์เซไนด์ (Gallium arsenide) ยังเป็นหนึ่งในสารยอดฮิตที่ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แผงโซลาร์เซลล์ รวมทั้งหลอดแอลอีดีที่เราใช้งานกันอยู่
ความรู้บนโลกของเรานั้นเชื่อมโยงกันเป็นทอดๆจนยากจะแบ่งแยกให้ขาดออกจากกัน และการค้นพบหนึ่งๆอาจนำไปสู่ผลลัพธ์มากมายอื่นๆตามมาเป็นทอดๆราวกับไฟป่าที่ลุกลามจนยากจะหยุดยั้ง ดังจะเห็นได้ว่าการค้นพบธาตุแกลเลียมนั้นไม่ได้ส่งผลต่อโลกเคมีเพียงอย่างเดียว แต่ในเวลาต่อมายังก่อให้เกิดผลลัพธ์ในโลกของเทคโนโลยีการแพทย์และอิเล็กทรอนิกส์อย่างมาก จนกล่าวได้ว่ามันได้ช่วยชีวิตมนุษย์และทำให้ชีวิตมนุษย์มากมายดีขึ้น
1
จากจุดเริ่มต้นเล็กๆคือการค้นพบธาตุเพียงธาตุเดียว
โฆษณา