காலியம்

காலியம் (ஆங்கிலம்: Gallium (அ.ப.அ: ) ஒரு வேதியியல் தனிமம். இதன் வேதியியல் குறியீடு Ga. இதன் அணுவெண் 31 மற்றும் இதன் அணுக்கருவில் 39 நொதுமிகளும் உள்ளன. பார்ப்பதற்கு இது வெண்சாம்பல் அல்லது வெள்ளிய வெண்மை நிறத்தில் உள்ள மாழையிலி வகையைச் சேர்ந்த தனிமம். இது அறைவெப்பநிலையில் திண்மமாக உள்ளது, ஆனால் எளிதில் உடையும் பண்பு (முரியல் பண்பு அல்லது நொறுநொறுப்புத் தன்மை) உடையது. இது அளவில் மிகவும் குறைவாகவே உலகில் கிடக்கும் ஒரு தனிமம்.  காலியமானது ஆர்சனிக் என்னும் மற்றுமொரு தனிமத்துடன் சேர்ந்து காலியம்-ஆர்சினைடு என்னும் சேர்மம் உண்டாகின்றது. இது சிலிக்கானுக்கு அடுத்த முக்கியமான குறைக்கடத்தியாகும். காலியம்-ஆர்சினைடுதனில் எதிர்மின்னிகள் சிலிக்கானில் உள்ள எதிர்மின்னிகளைக்காட்டில் அதிக நகர்மியம் கொண்டது, ஆகையால் விரைவாக இயங்கும் நுண்மின் கருவிகள் செய்யலாம். காலியம்-ஆர்சினைடுதனைப் பயன்படுத்தி ஒளிவிடும் இருமுனையக் கருவிகள் (LED) செய்யலாம் (சிலிக்கானில் இப்படிச் செய்வது இயலாது இருந்தது, இப்பொழுதும் செய்வது மிகக் கடினம்). காலியம் நைட்ரஜனுடன் சேர்ந்து காலியம்-நைட்ரைடு என்னும் சேர்மம் உண்டாகின்றது. இது நீல நிற ஒளிவிடும் இருமுனையங்களைச் செய்யப் பயன்படுகின்றது. புவியில் இதன் செழுமை ஈயத்தின் செழுமைக்குச் சமமானது. பாதரசத்தின் செழுமையை விட 30 மடங்கு அதிகமானது. இயற்கையில் துத்தநாகம், ஜெர்மானியம், அலுமினியம் போன்றவற்றுடன் சேர்ந்தே காலியம் காணப்படுகின்றது.

கண்டுபிடிப்பு 
தனிம அட்டவனையை நிறுவிய மென்டலீவ் என்பார் அலுமினியத்திற்கும் (அணுவெண் 13) இன்டியத்திற்கும் (அணுவெண் 49) இடையில் அவற்றின் பண்புகளை ஒத்த ஒரு தனிமம் இருக்க வேண்டும் என்றும் அதை ஏக அலுமினியம் என்று அழைக்கலாம் என்றும் கூறினார். இந்த ஏக அலுமினியமே பாய்ஸ் பௌட்ரனின் கண்டு பிடிப்பிற்குப் பின்னர் காலியம் ஆனது. 
1875 ல் பிரான்சு நாட்டின் பால் எமில் பௌத்ரன்(Paul Emile Lecoq de Boisbaudran) என்பாரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.  தனிம அட்டவணையில் மூன்றாம் வரிசையில் உள்ள போரான், அலுமினியம், இன்டியம் போன்ற தனிமங்களின் நிறமாலைகளுக்கிடையேயுள்ள ஒற்றுமைகளை ஆராய்ந்த போது கிடைத்த வீழ்படிவு ஆக்ஸி -ஹைட்ரஜன் சுவாலையில் ஊதா முனையில் இரு புதிய வரிகளை ஏற்படுத்தியது.  பாய்ஸ் பௌத்ரன் காலியத்தைக் கண்டுபிடித்தார். இந்த வீழ்படிவு புதிய உலோகமாகக் காலியமானது. பிரான்சு நாட்டிற்கு இலத்தீன் மொழியில் காலியா என்று பெயர். தன் நாட்டைக் கௌரவிக்கும் வகையில் இப் புதிய தனிமத்திற்கு காலியம் எனப் பெயரிட்டார்.

பண்புகள் 
இதன் வேதிக் குறியீடு Ga, அணுவெண் 31, அணுநிறை 69.72, அடர்த்தி 5950 கிகி /கமீ, உறை நிலையும், கொதி நிலையும் முறையே 29.78 பாகை செல்சியசு, 2403 பாகை செல்சியசு. அறை வெப்ப நிலைக்கு அருகாமையில் நீர்ம நிலையில் இருக்கும் உலோகங்களுள் பாதரசம், சீசியம் மற்றும் ருபீடியம் தவிர்த்து காலியமும் ஒன்றாகும். இவ்வியல்பால் காலியம் உயர் வெப்பநிலையை அளவிடும் வெப்பமானிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது. எல்லா உலோகங்களிலும் இதுவே நீண்ட வெப்ப நிலை நெடுக்கையில் நீர்மமாக இருக்கின்றது. உயர் வெப்பநிலையிலும் இதன் ஆவி அழுத்தம் மிகவும் குறைவு. நீர்மக் காலியம் திண்மமாக உறையும் போது 3.2 % பருமப் பெருக்கம் அடைகின்றது. இது போன்ற பண்பை ஆண்டிமணி, பிஸ்மத் மற்றும் ஜெர்மானியம் போன்ற தனிமங்கள் மட்டுமே பெற்றிருக்கின்றன.

காலியம் அணித் தளங்களில் மிக எளிதாக ஊடு பரவுவதால் பெரும்பாலான உலோகங்களை அரித்தெடுத்து விடுகின்றது.  பல உலோகங்களுடன் சேர்ந்து கலப்பு உலோகங்களைத் தருகின்றது. தாழ்ந்த உருகு நிலை உடைய சில கலப்பு உலோகங்கள், தாழ்ந்த வெப்ப நிலையில் பற்றவைப்புக்குப் பயன்படுகின்றன. காலியம் பிற உலோகங்களின் இயற்பியல் பண்புகளை குறிப்பிடும் படியாக மாற்றி விடுகின்றது. காலியம் தோய்த்த அலுமினியம் மிக எளிதில் உடைந்து நொறுங்கி விடுகின்றது. இதனால் காலியத்தை வானவூர்திகளில் ஏற்றிச் செல்வதில்லை.

வேதியியல் வினையால் காலியம் ஏறக்குறைய துத்தநாகத்தை ஒத்திருக்கிறது. அலுமினியத்தை விடச் சற்று குறைந்த அளவு வேதி வினைகளில் ஈடுபடும் தன்மை கொண்டது. அலுமினியத்தைப் போல காலியமும் ஒரு மெல்லிய ஆக்சைடு படலத்தைப் புறப்பரப்பில் ஏற்படுத்திக் கொள்கிறது. இப் படலம் காலியம் வளி மண்டலத்திலுள்ள ஆக்சிஜனுடன் வினையாற்றுவதைத் தடுக்கின்றது.

பொதுவாக காலியம் மட்டும் செறிந்துள்ள கனிமங்கள் அதிகம் காணப்படுவதில்லை. அலுமினியத்தின் கனிமமான பாக்சைட்டில் காலியம் 0.001 முதல் 0.008 சதவீதம் என்ற என்ற அளவில் காணப்படுகின்றது. இன்றைக்குப் பெருமளவு காலியம் அலுமினியச் சுத்திகரிப்பு வழிமுறையிலிருந்தே பெறப்படுகின்றது.

மேற்கோள்களும் குறிப்புகளும்

வெளி இணைப்புகள் 

 காலியம் பற்றி தனிமங்கள் பற்றிய வலையிடத்தில் 
 ஹைரிஷ் பினியோக் என்பாரின் தொகுப்பில் தனிமத்தின் படம்  
 Material safety data sheet at acialloys.com
 www.lenntech.com – textbook information regarding gallium
 காலியத்தால் சூழலியலில் விளைவுகள் பற்றிய ஐக்கிய அமெரிக்க அரசு வலைத்தளத்தில்
 1959-1998 ஆம் ஆண்டுகளுக்கான காலியத்தின் விலை பற்றி ஐக்கிய அமெரிக்க அரசு வலைத்தளத்தில
 அலுமினியம், காலியம் ஆகியவற்றின் கலவைப் பொருளில் நீரைச் சேர்த்து ஹைட்ரஜன் உண்டாக்கும் முறை பற்றிய செய்தி

தனிமங்கள்
குறைக்கடத்திக் கருவிகள்
சேர்மக் குறைக்கடத்திகள்