Logam Minor sing Mbantu Lampu Cerah Cerah
Properties:
- Simbol Atom: Ga
- Nomer atom: 31
- Kategori unsur: Logam pas transisi
- Kapadhetan: 5.91 g / cm³ (ing 73 ° F / 23 ° C)
- Titik lebur: 85.58 ° F (29.76 ° C)
- Titik didih: 3999 ° F (2204 ° C)
- Moh's Hardness: 1.5
Karakteristik:
Gallium murni iku silvery-putih lan melts ing suhu ing 85 ° F (29.4 ° C).
Ing logam tetep ing negara sing dilebur nganti meh 4000 ° F (2204 ° C), menehi jumlahe cairan paling gedhe kabeh unsur logam.
Gallium minangka salah siji saka sawetara logam sing ngembang kaya kaku, nambah volume kanthi luwih saka 3%.
Senajan gallium gampang nganggo logam liyane, korosif , nyebar ing kisi, lan nyebabake logam paling mlarat. Nanging, titik lebur sing kurang apik iku migunani ing logam campuran sing cethek.
Minangka gandheng karo merkuri , sing uga cair ing suhu kamar, gali ngandhut kulit lan kaca, saengga luwih angel ditangani. Gallium ora kaya racun minangka merkuri.
Sejarah:
Ditemokaké ing taun 1875 déning Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran nalika nguji spèser spèserit, gallium ora dipigunakaké ing aplikasi komersial nganti pungkasaning abad kaping 20.
Gallium arang banget digunakake minangka logam struktural, nanging ing pirang-pirang piranti elektronik modern ora bisa ngalami understated.
Efesus saka gallium dikembangake saka riset awal ing dioda cahya (LEDs) lan teknologi semikonduktor frekuensi radio III (V), sing wiwit wiwitan taun 1950-an.
Ing taun 1962, riset fisikawan IBM JB Gunn ing gallium arsenide (GaAs) mimpin kanggo nemokake osilasi frekuensi dhuwur arus listrik sing mengalir liwat padhet semikonduktor tartamtu - saiki dikenal minangka 'Gunn Effect'. Ngasilake militèr awal kanggo mbangun detektor militer kanthi nggunakake Gunn diodes (uga dikenal minangka piranti transfer elektron) sing wis wiwit digunakake ing maneka piranti otomatis, saka detektor radar mobil, lan kontroler sinyal kanggo detektor deteksi lan alarm elektris.
LED lan laser pisanan sing adhedhasar GaAs diprodhuksi ing awal taun 1960 dening peneliti ing RCA, GE, lan IBM.
Kaping pisanan, LED mung bisa ngasilake sinar infra merah sing ora katon, matesi lampu kanggo sensor, lan aplikasi foto-elektronik. Nanging potensial kasebut minangka sumber cahaya kompak sing efisien.
Ing wiwitan taun 1960-an, Texas Instruments wiwit nawakake LED kanthi iklan. Ing taun 1970-an, sistem tampilan digital awal, digunakake ing layar jam tangan lan kalkulator, dirilis kanthi cepet nggunakake sistem lampu latar LED.
Riset luwih lanjut ing taun 1970-an lan 1980-an ngasilake teknik-teknik sing luwih efisien, nggawe teknologi LED luwih dipercaya lan hemat biaya. Perkembangan senyawa semikonduktor gallium-aluminium-arsenik (GaAlAs) ngasilake LED sing sepuluh kaping luwih padhang tinimbang sadurunge, nanging spektrum warna sing kasedhiya ing LED uga canggih adhedhasar substrat semi konduktif sing ngasilake galium, kayata indium -gallium-nitride (InGaN), gallium-arsenide-phosphide (GaAsP), lan gallium-phosphide (GaP).
Ing pungkasan taun 1960-an, sifat-sifat konduktif GaA uga diteliti minangka bagean sumber tenaga surya kanggo eksplorasi papan. Ing taun 1970, sawijining tim riset Soviet nyiptakake struktur heterostuktur GaA sing pisanan.
Kritis panyiptan piranti optoelektronik lan sirkuit terpadu (ICs), pamindhahan GaAs wafers ngluwihi ing akhir 1990-an lan wiwitan abad kaping 21 ing hubungan karo pengembangan komunikasi seluler lan teknologi energi alternatif.
Ora kaget, kanggo nanggepi kebutuhan sing akeh, antarane produksi gallium utama global lan 2011 luwih saka ping pindho saka kira-kira 100 metrik ton (MT) saben taun nganti luwih saka 300MT.
Produksi:
Kandungan gallium rata-rata ing lemah ndhuwur bumi kira-kira ana 15 bagean saben yuta, kira-kira meh padha karo lithium lan luwih umum tinimbang timbal . Nanging, logam kasebut disebar lan saiki ana ing sawetara organ-organ bijih sing bisa ditebang.
Minangka 90% saka kabeh gallium utami sing diprodhuksi saiki diekstraksi saka bauksite sajrone panyulingan alumina (Al2O3), sing ngisore aluminium .
Sebagéyan cilik gallium diprodhuksi minangka prodhuksi prodhuk zink sithik sajrone ngolah bijih sphalerit.
Sajrone Proses Bayer nggawé aluminium bijih kanggo alumina, wiji sing diantem wis dicampur karo larutan panas natrium hidroksida (NaOH). Iki ngowahi alumina dadi sodium aluminate, sing dumunung ing tangki nalika omben-omben natrium hidroksida sing saiki ngandhut gallium dikumpulake kanggo digunakake maneh.
Amarga minuman keras iki didaur ulang, isi gallium nambah saben siklus nganti tekan tingkat 100-125ppm. Campuran kasebut bisa uga dijupuk lan dikonsep minangka gallate liwat ekstraksi solvent nggunakake agen chelating organik.
Banyu elektrolitik ing temperatur 104-140 ° F (40-60 ° C), sodium gallate diowahi dadi gallium impure. Sakwisé ngumbah asam, bisa disaring liwat piring keramik utawa kaca sing keropos kanggo gawé 99.9-99.99% gallium metal.
99,99% minangka standar ngisaratake standar kanggo aplikasi GaA, nanging kegunaan anyar mbutuhake kemurnian sing luwih dhuwur sing bisa didhuwurake kanthi cara ngetokake logam ing vakum kanggo mbusak unsur-unsur volatil utawa pemurnian elektrokimia lan metode kristalisasi pecahan.
Swara dekade kepungkur, akeh produksi gallium utama ing donya wis pindhah menyang Cina sing saiki nyedhiyakake gunggung 70% gali ing donya. Negara prodhuksi primèr liyane kalebu Ukraina lan Kazakhstan.
Kira-kira 30% produksi galium taunan diekstrak saka kethokan lan bahan sing bisa didaur ulang kayata wafer IC sing ngandung GaA. Daur ulang gerbang paling akeh ana ing Jepang, Amerika Utara, lan Eropa.
Survey Geologi AS ngira yen 310MT gallium halus digawe ing taun 2011.
Prodhusèn paling gedhe ing donya kalebu Zhuhai Fangyuan, Beijing Jiya Semiconductor Materials, lan Recapture Metals Ltd.
Aplikasi:
Nalika gabung gallium cenderung corrode utawa nggawe logam kaya baja brittle. Sifat iki, bebarengan karo temperatur leleh sing rada cendhek, tegese galium kurang digunakake ing aplikasi struktural.
Ing wangun metalik, gallium digunakake ing solder lan alloy leleh sing kurang, kayata Galinstan ®, nanging paling asring ditemokake ing bahan semikonduktor.
Aplikasi utama Gallium bisa dikategorikaké dadi limang klompok:
1. Semikonduktor: Ngitung kira-kira 70% saka konsumsi gallium taunan, wafer GaAs minangka punggung saka pirang-pirang piranti elektronik modern, kayata smartphone lan piranti komunikasi nirkabel liyane sing gumantung marang daya lan kemampuan amplifikasi GaAs IC.
2. Light Emitting Diodes (LEDs): Wiwit taun 2010, permintaan global kanggo gallium saka sektor LED wis dilapurake tambah dobel, amargi nggunakake LED kecerahan dhuwur ing layar layar layar kanthi rata lan layar datar. Gerakan global menyang efisiensi energi luwih gedhe uga mimpin kanggo dhukungan pamaréntah kanggo nggunakake cahya LED liwat lampu neon pijar lan kompak.
3. Energi surya: Penggunaan Gallium ing aplikasi energi surya difokusake ing rong teknologi:
- GaAs concentrator solar cells
- Cadmium-indium-gallium-selenide (CIGS) film sel surya tipis
Minangka sel photovoltaic sing efisien, loro teknologi wis sukses ing aplikasi khusus, utamane sing ana gegayutan karo aerospace lan militer nanging isih ana alangan kanggo panggunaan komersial gedhe-gedhe.
4. Bahan magnetik: Kekuwatan tinggi, magnet permanen yaiku komponen utama komputer, mobil hibrida, turbin angin lan maneka piranti elektronik lan otomatis liyane. Tambahan cilik gallium digunakake ing sawetara magnet permanen, kalebu magnet neodymium- iron - boron (NdFeB).
5. Aplikasi liyane:
- Spesifikasi alloy lan solder
- Cermin wetting
- Kanthi plutonium minangka penstabil nuklir
- Nikel - manganese -gallium alloy paduan wangun
- Katalis petroleum
- Aplikasi biomedis, kalebu obat-obatan (gallium nitrat)
- Phosphors
- Deteksi Neutrino
Sumber:
Panjenengan saged mbiyantu Wikipedia ngembangaken. Sejarah LED (Diodam Light Diode).
Sumber: https://web.archive.org/web/20130325193932/http://gadgets.softpedia.com/news/History-of-LEDs-Light-Emitting-Diodes-1487-01.html
Anthony John Downs, (1993), "Kimia Aluminium, Gallium, Indium, lan Thallium." Springer, ISBN 978-0-7514-0103-5
Barratt, Curtis A. "Semikonduktor III-V, Sejarah ing Aplikasi RF." ECS Trans . 2009, Volume 19, Issue 3, Halaman 79-84.
Schubert, E. Fred. Dioda Cahaya . Rensselaer Polytechnic Institute, New York. Mei 2003.
USGS. Ringkasan komoditas mineral: Gallium.
Sumber: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gallium/index.html
SM Report. Metals Produksi: Hubungan Aluminium-Gallium .
URL: www.strategic-metal.typepad.com