اكتشف أبرز خصائص الشبه المعادن واستخداماتها في الصناعة، يتم تعريف الشبه المعادن كمجموعة من العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري، والتي تمتلك خصائص تتراوح بين الفلزات واللافلزات، ومن هنا جاءت تسميتها بالشبه المعادن، وقد تم اكتشافها ودراستها في بدايات القرن التاسع عشر الميلادي.
تشمل العناصر الرئيسية في هذا التصنيف السيليكون، الزرنيخ، البورون، الجرمانيوم، الإثمد، الأساتين، البولونيوم، والتيلوريوم، وتعتبر ذات أهمية كبيرة في الصناعة بسبب الخصائص الكيميائية الفريدة التي تتمتع بها.
لذا في المقال التالي من موسوعة سنتعرف معكم على أبرز خصائص واستخدامات أشباه الفلزات، فتابعونا.
خصائص اشباه الفلزات
من ابرز خصائص أشباه الفلزات :
- تعود القدرة على التحكم في التيارات الكهربائية إلى هيكلها البلوري الصلب، الذي يمكنه التحكم في الاتجاه والقوة للتيارات الكهربائية.
- تواجه صعوبة في تمرير التيار الكهربائي من خلال المواد، حيث ينخفض قدرتها على المقاومة كلما ارتفعت درجة حرارتها، وهذا يفسر ارتفاع درجة حرارة الأجهزة الإلكترونية عند توصيلها بالتيار الكهربائي، حيث تقل درجة مقاومة الفلزات عند ارتفاع درجة الحرارة، وهذا يفسر تدفق التيار الكهربائي فيها بسلاسة وبسرعة.
- القدرة على فقدان أو اكتساب الإلكترونات خلال التفاعلات الكيميائية.
- شدة المرونة.
- التواجد في الطبيعية بأشكال عديدة.
- اللون الباهت والسطوع الخاص بها.
- يتم نقل الحرارة والتيار الكهربائي ولكن ليس بنفس جودة المعادن.
- مثل الجرمانيوم والسيليكون، فهي تعتبر من الموصلات الجيدة وتكون حاضرة بشكل مهم في الدوائر الكهربائية.
- تعتبر من العوازل الحرارية عند درجات حرارة منخفضة وموصلات حرارية عند درجات حرارة مرتفعة، على عكس المعادن التي تقل قدرتها على توصيل الحرارة مع زيادة درجة الحرارة.
ما هي استخدامات أشباه الفلزات
من أبرز استخدامات أشباه الفلزات التي تجعل لها أهمية اقتصادية كبيرة:
- الألومنيوم هو عنصر يمتلك خواصا مشابهة للفلزات، إلا أنه يعتبر شبها للفلز بسبب قدرته على توصيل الكهرباء، مما يجعله ذو قيمة اقتصادية كبيرة لاستخدامه في العديد من الصناعات.
- تستخدم أشباه الفلزات بوجه عام في:
- صناعة السيراميك.
- إنتاج البطاريات الشمسية.
- صناعة الترانزستور.
- صناعة المُبلمرات.
السيليكون
- يستخدم السيليكون في صناعة منعمات الأقمشة، وعوازل الطاقة الكهربائية، ورذاذ الشعر، ومواد مانعة للصدأ، والأثاث، وكريمات ترطيب اليدين، والمواد اللاصقة.
- يستخدم كمادة شبه موصلة للطاقة الكهربائية، حيث تستخدم في صناعة الرقائق الحاسوبية التي تقوم بأداء العديد من العمليات المعقدة داخل الحاسوب.
البورون
- تستخدم مادة البورون (غير المتبلورة) كوقود لإطلاق واشتعال الصواريخ، وتستخدم أيضا في صناعة الألعاب النارية بسبب إضفاء لون أخضر مميز يشبه اللون المستخدم في الألعاب النارية.
- يستخدم (مركبات البورون) مثل أكسيد البوريك، حمض البوريك، البوراكس في صناعة مساحيق الغسيل، مطهرات الأرضيات، قطرات العين، المواد الحافظة للأطعمة، صناعة المبيضات السائلة.
- يستخدم عنصر أكسيد البوريك في صناعة زجاج البايركس، الذي يجعله زجاجا أكثر صلابة وقدرة على تحمل درجات الحرارة العالية، كما يستخدم في صناعة الألياف الزجاجية.
- يشارك عنصر البورون 10 في عملية امتصاص النيترونات، ولذلك يعتبر عنصرا أساسيا في عملية امتصاص المفاعلات النووية، ويستخدم أيضا لكشف النيترونات.
الزرنيج
- يتم إدخال الزرنيخ في صناعة الترانزيستور من خلال عملية تعرف بالتطعيم، والتي تقوم بتغيير الخصائص الكيميائية للمادة عن طريق إضافة بعض الشوائب عمدا، فعندما يتم إدخال الزرنيخ، تزداد قدرة وفعالية المادة في التوصيل الكهربائي.
- يستخدم لتعزيز القدرة والصلابة للمواد المختلفة، ويتم من خلاله الحصول على اللون البرونزي.
- يتم استخدام الزرنيخ لزيادة الشكل الكروي للقذائف البندقية.
بذلنا جهودا لتقديم أهم خصائص واستخدامات أشباه الفلزات، ولمزيد من المعلومات يمكنكم متابعتنا في الموسوعة العربية الشاملة.