ใช่แล้วจุดหลอมเหลวของแกลเลียมอยู่ที่ 29.8 องศาเซลเซียส ซึ่งหมายความว่ามันหลอมละลายเป็นแอ่งน้ำเหมือนกระจกในมือของคุณได้อย่างง่ายดาย โดยเมือละลายแกลเลียมจะดูเหมือนปรอทมาก แต่แกลเลียมไม่เป็นพิษเหมือนปรอท ดังนั้นในการใช้งานจึงปลอดภัยกว่ามาก
แต่แกลเลียมเป็นมากกว่าธาตุที่แปลกประหลาด ที่เอาไว้โชว์หลอมละลายในมือผ่านยูทูป เพราะความจริงเป็นธาตุที่มีค่ามาก ทั้งใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญในไฟ LED หรือวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สำหรับไมโครชิปที่ทรงพลังในสมาร์ทโฟน แต่สิ่งเดียวที่จะหยุดแกลเลียมจากการครองโลกอิเล็กทรอนิกส์ได้ก็คือ มันหายากและมีราคาแพงมากเมื่อเทียบกับซิลิกอน
แกลเลียมบริสุทธิ์ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ?
แกลเลียมบริสุทธิ์ไม่มีอยู่ในรูปของธาตุในธรรมชาติ จำเป็นต้องสกัดจากแร่ธาตุอื่น เช่น สกัดผ่านกระบวนการทางเคมีหลายขั้นตอน โดยจากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ พบว่าแกลเลียมในเปลือกโลกมีปริมาณอยู่ที่ 19 ส่วนต่อล้านส่วน (เปรียบเทียบคือซิลิกอน 282,000 ส่วนต่อล้านส่วน)
องค์ประกอบที่มีวิกฤตเป็นเอกลักษณ์
นี่เป็นข้อเท็จจริงที่น่าสนใจและค่อนข้างแปลกประหลาดเกี่ยวกับแกลเลียม แม้ว่ามันจะละลายที่อุณหภูมิเพียง 29.8 องศาเซลเซียส แต่ก็ไม่เดือดจนกว่าแผดเผาให้ร้อนถึง 2,204 องศาเซลเซียส แต่ทำไมถึงเกิดขึ้น?
“แกลเลียมสับสน” Daniel Mindiola ศาสตราจารย์ด้านเคมีแห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย กล่าวว่า “มันละลายที่อุณหภูมิต่ำซึ่งสอดคล้องกับธาตุเบา แต่จะเดือดที่อุณหภูมิสูงมากซึ่งสอดคล้องกับธาตุที่หนักมาก แกลเลียมไม่ทราบว่าต้องการเป็นโลหะหรืออโลหะกันแน่”
บุคลิกภาพแบบคู่ของแกลเลียมเกิดจากตำแหน่งที่อยู่บนตารางธาตุระหว่างสองกลุ่มที่เรียกว่า “เมทัลลอยด์ (metalloids)” และ “โลหะหลังการเปลี่ยนแปลง (post-transition metals)” แกลเลียมอยู่ในแนวเดียวกันกับอะลูมิเนียม แต่อะตอมของมันเป็น “อิสระ” มากกว่าฟอยล์ที่เป็นมันเงา (เข้าใจหรือไม่?) และอลูมิเนียมนั้น “นำไฟฟ้า” ได้ดี ซึ่งเป็นลักษณะของโลหะ
เช่นเดียวกับซิลิกอน แกลเลียมเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี แต่ก็ไม่ใช่ตัวนำไฟฟ้าที่ดี นั่นคือสิ่งที่ทำให้เมทัลลอยด์เหล่านี้เป็นตัวเลือกหลักสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งจำเป็นต้องควบคุมการไหลของไฟฟ้า “แกลเลียมเป็นวัสดุกึ่งตัวนำในอุดมคติ มันดีกว่าซิลิกอน ปัญหาคือมันหายากจึงมีราคาแพงกว่า”
ด้วยการใช้กระบวนการผลิตในปัจจุบัน เวเฟอร์ของแกลเลียม อาร์เซไนด์ (Wafer of gallium arsenide) ซึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่มีแกลเลียมที่ได้รับความนิยมมากที่สุด มีราคาแพงกว่าแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนหลายเท่าตัว
