تتميز أشباه الفلزات بأنها مجموعة من العناصر الكيميائية التي توجد في الجدول الدوري، وتتميز خصائصها بالتراوح بين خصائص الفلزات واللافلزات، ومن هنا جاءت تسميتها بأشباه الفلزات، وقد تم اكتشافها ودراستها في بدايات القرن التاسع عشر الميلادي.
تشمل العناصر التي تصنف تحت (السيليكون، الزرنيخ، البورون، الجرمانيوم، الإثمد، الأساتين، البولونيوم، التيلوريوم) أهمية كبيرة في الصناعة بسبب الخصائص الكيميائية الفريدة التي تتمتع بها.
لذلك، سنتعرف في هذا المقال من موسوعة على أبرز خصائص واستخدامات أشباه المعادن، فتابعونا.
خصائص اشباه الفلزات
من ابرز خصائص أشباه الفلزات :
- تعتمد القدرة على التحكم في تدفق التيارات الكهربائية على تركيب المادة البلورية الصلبة التي تمكنها من التحكم في اتجاه وقوة التيار الكهربائي.
- يحدث صعوبة في تمرير التيار الكهربائي عبر المواد، حيث تقل مقاومتها كلما زادت درجة حرارتها، وهذا ما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأجهزة الإلكترونية المتصلة بالتيار الكهربائي، وتنخفض مقاومة أشباه الفلزات كلما ارتفعت درجة الحرارة، مما يسهل تدفق التيار الكهربائي بها بشكل سريع.
- القدرة على فقدان أو اكتساب الإلكترونات خلال التفاعلات الكيميائية.
- شدة المرونة.
- التواجد في الطبيعية بأشكال عديدة.
- اللون الباهت والسطوع الخاص بها.
- توصيل للحرارة والتيار الكهربائي ولكن ليس بنفس جودة المعادن.
- تعتبر بعض المواد مثل الجرمانيوم والسيليكون أشباه موصلات جيدة ويكون وجودها ضرورياً في الدوائر الكهربائية.
- تعتبر المواد العازلة للحرارة مواد موصلة للحرارة عند ارتفاع درجات الحرارة، وتعمل كعوازل للحرارة عند انخفاض درجات الحرارة، وهذا على عكس الفلزات التي تقل قدرتها على توصيل الحرارة عند ارتفاع درجات الحرارة.
ما هي استخدامات أشباه الفلزات
من أبرز استخدامات أشباه الفلزات التي تجعل لها أهمية اقتصادية كبيرة:
- على الرغم من أن الألومنيوم ينتمي إلى العناصر ذات الخواص المشابهة للفلزات، إلا أنه يُعد شبه فلزًا بسبب قدرته على توصيل الكهرباء، مما يجعله ذو قيمة اقتصادية كبيرة كونه يستخدم في العديد من الصناعات.
- تستخدم أشباه الفلزات بوجه عام في:
- صناعة السيراميك.
- إنتاج البطاريات الشمسية.
- صناعة الترانزستور.
- صناعة المُبلمرات.
السيليكون
- يستخدم السيليكون في صناعة العديد من المنتجات مثل مُلطفات الأقمشة، وعوازل الطاقة الكهربائية، ومنع تكوين الصدأ، والأثاث، وكريمات ترطيب اليدين، والمواد اللاصقة.
- يستخدم كمادة شبه موصلة للطاقة الكهربائية، وتدخل في صناعة الرقائق الحاسوبية، التي تقوم بإجراء العديد من العمليات المعقدة داخل الحاسوب.
البورون
- يتم استخدام البورون (غير المتبلور) كوقود في إطلاق وإشعال الصواريخ، ويستخدم أيضًا في صناعة التوهجات النارية لأنه يعطي لونًا أخضرًا مميزًا يشبه الألعاب النارية.
- تستخدم (مركبات البورون) مثل أكسيد البوريك، حمض البوريك، البوراكس في صناعة مساحيق الغسيل، ومطهرات الأرضيات، وقطرات العين، ومواد حافظة للأطعمة، وصناعة سوائل التبييض.
- يستخدم عنصر أكسيد البوريك في صناعة زجاج البايركس لجعله أكثر صلابة وقدرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة، كما يدخل في صناعة الألياف الزجاجية.
- يلعب نظير عنصر البورون 10 دورًا أساسيًا في عملية امتصاص النيترونات، لذا فهو مهم في عمليات الامتصاص النووي، ويستخدم للكشف عن النيترونات.
الزرنيج
- يتم استخدام الزرنيخ في صناعة الترازستور عن طريق عملية التطعيم، حيث يتم إدخال بعض الشوائب عمدًا لتغيير الخصائص الكيميائية للمادة، وعندما يتم إدخال الزرنيخ يزيد من قدرة وفعالية المادة في التوصيل الكهربائي.
- يستخدم التطريق لتحسين صلابة وقدرة المواد المختلفة، كما يساعد على الحصول على لون برونزي.
- تُستخدم الزرنيخ لزيادة الشكل الكروي للقذائف البندقية.
لقد قدمنا لكم أهم خصائص واستخدامات أشباه الفلزات، ولمزيد من المعلومات يمكنكم متابعتنا في جديد الموسوعة العربية الشاملة.
