ธาตุกึ่งโลหะ
เมื่อพิจารณาตารางธาตุที่ใช้ในปัจจุบัน จะพบว่าค่อนไปทางขวาของตารางธาตุจะมีเส้นทึบเป็น
ขั้นบันไดปรากฏอยู่ ธาตุทางขวาเส้นทึบจัดเป็นกลุ่มอโลหะ ส่วนทางด้านซ้ายจัดเป็นกลุ่มโลหะ
สำหรับธาตุที่อยู่ชิดเส้นแบ่งนี้จะเรียกว่า ธาตุกึ่งโลหะ มีดังนี้
1.โบรอน (อังกฤษ:Boron)
เป็นธาตุในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ B และเลขอะตอม 5
เป็นธาตุที่มี วาเลนซ์ 3 และเป็นกึ่งโลหะ โบรอนปรากฏมากในแร่บอแรกซ์ โบรอนมี
2 อัญรูปโดยที่ amorphous boron เป็นผงสีน้ำตาล และ metallic
boron มีสีดำ รูปแบบที่เป็นโลหะมีความแข็งมาก (9.3 บนมาตราของโมห์ส) แต่นำไฟฟ้าไม่ดีที่อุณหภูมิห้อง
ไม่ปรากฏแบบอิสระในธรรมชาติ เป็นสารประกอบออกไซด์และเฮไลด์ เป็นพันธะโควาเลนท์
เช่น BF3
การนำไปใช้ประโยชน์
2.ซิลิคอน (อังกฤษ:
Silicon) เป็นธาตุเคมีในตารางธาตุ ที่มีสัญลักษณ์ Siและเลขอะตอม 14
เป็นธาตุกึ่งโลหะแบบเตตระวาเลนต์ (คือมีวาเลนซ์เป็น 4) ซิลิคอนทำปฏิกิริยาน้อยกว่าธาตุที่คล้ายกันคือคาร์บอน เป็นธาตุที่มีมากที่สุดในเปลือกโลกเป็นอันดับ
2 มีปริมาตร 25.7% โดยน้ำหนัก ปรากฏในดินเหนียวเฟลด์สปาร์ (feldspar) หินแกรนิต ควอตซ์ และทราย ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของซิลิคอน
ไดออกไซด์ (หรือซิลิกา) และซิลิเกต (สารประกอบที่ประกอบจากซิลิคอน ออกซิเจน และ โลหะ) ซิลิคอน
เป็นส่วนประกอบหลักของแก้วซีเมนต์ เซรามิก,
อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ส่วนใหญ่
และซิลิโคน (สารพลาสติกที่มักจะสับสนกับซิลิคอน)
ซิลิคอนใช้เป็นสารกึ่งตัวนำอย่างแพร่หลาย เนื่องจาก สารกึ่งตัวนำเจอร์เมเนียมมีปัญหาเกี่ยวกับการไหลของกระแสไหลย้อนกลับ(reverse
leakage current)
3.เจอร์เมเนียม (อังกฤษ:
Germanium) เป็นธาตุที่อยู่ระหว่างซิลิคอน(Si)และดีบุก (Sn)สัญลักษณ์คือ Ge ในกลุ่ม
IVa ของตารางธาตุ เป็นพวกเมทัลลอยด์สีเทาเงิน
มีคุณสมบัติก้ำกึ่งระหว่างโลหะ และ
อโลหะ
ประโยชน์
ธาตุเจอร์เมเนียมยังไม่มีความสำคัญในทางเศรษฐกิจจนกระทั่งหลัง ค.ศ. 1945 เมื่อมีการรับรู้ถึงคุณสมบัติที่เป็นสารกึ่งตัวนำของมัน
ซึ่งมีคุณค่าสำคัญในงานอิเล็กทรอนิกส์ ปัจจุบันนี้มีการใช้สสารอื่นๆ
มากมายเพื่อผลิตสารกึ่งตัวนำ แต่เจอร์เมเนียมก็ยังคงมีความสำคัญเป็นอันดับต้นๆ
ในการผลิตทรานซิสเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ
เช่น เรกติไฟเออร์ และเซลล์แสงอาทิตย์
4.สารหนู หรือ อาร์เซนิก (อังกฤษ:
arsenic) เป็นชื่อธาตุลำดับที่ 33 สัญลักษณ์ As ลักษณะเป็นของแข็ง
มีสามอัญรูป คือ สารหนูสีเทา
สารหนูสีดำ และสารหนูสีเหลือง เป็นธาตุที่มีพิษอย่างร้ายแรง
ประโยชน์และโทษ
ทั้งธาตุและสารประกอบของสารหนูมีพิษมาก เมื่อเข้าไปในร่างกายทั้งโดยการกินและการหายใจจะทำลายระบบทางเดินอาหารและส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย และในที่สุดก็ทำให้ถึงแก่ความตาย จึงนิยมใช้เป็นยาเบื่อหนูและเป็นที่มาของชื่อ "สารหนู" ในภาษาไทย นอกจากนี้ยังนิยมใช้ในการฆาตกรรมอีกด้วย สารแก้พิษสารหนูที่ดีคือสารแขวนลอยของแมกนีเซียมหรือเฟร์ริกไฮดรอกไซด์หรืออาจใช้น้ำปูนใส (แคลเซียมไฮดรอกไซด์)
เนื่องจากสารดังกล่าวทำให้อาร์เซไนต์ที่ไม่ละลายเกิดตกตะกอนออกมา
ถึงแม้จะทราบกันมานานแล้วว่าสารหนูเป็นพิษ
แต่ผู้คนก็ยังยอมรับว่าสารหนูมีประโยชน์อยู่บ้าง ในสมัยพุทธกาล ฮิปโปคราตีสได้นำสารประกอบของสารหนูมาเป็นองค์ประกอบของยารักษาโรค ชาวกรีกและชาวโรมันใช้สารหนูแดงและสารหนูเหลืองซึ่งเป็นซัลไฟด์ทำสารสีเมื่อต้องการสีแดงและสีเหลือง ใน พ.ศ. 2452 พอล แอร์ลิช (Paul
Ehrlich) นักวิทยาแบคทีเรียชาวเยอรมันพบว่า สารอินทรีย์ที่มีสารหนูสามารถใช้รักษาโรคซิฟิลิส การใช้สารหนูเป็นองค์ประกอบของยารักษาโรคซิฟิลิสยังคงดำเนินต่อมาเรื่อย
ๆ ในสมัยที่ยังไม่มีแพนนิซิลลิน
สารหนูยังใช้ในการทำทองบรอนซ์และทำดอกไม้ไฟ นอกจากนี้ ในการทำแบตเตอรี่สะสมไฟฟ้าถ้าผสมสารหนูเล็กน้อยในตะกั่วและพลวงจะทำให้ได้โลหะผสมที่มีคุณภาพดีขึ้น
5.พลวง (อังกฤษ:
Antimony) คือธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 51
และสัญลักษณ์คือ Sb (มาจากคำในภาษาลาตินว่า Stibium) พลวงเป็นธาตุกึ่งโลหะ(metalloid)
มี 4 อัญญรูป ที่มีความเสถียรจะเป็นโลหะสีฟ้า
พลวงที่มีสีเหลืองและดำจะเป็นอโลหะที่ไม่เสถียร พลวงใช้ประโยชน์ในการทำ สี เซรามิก สารเคลือบผิว โลหะผสม อิเล็กโทรดและยาง
6.เทลลูเรียม (อังกฤษ:
Tellurium) คือธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 52 และสัญลักษณ์คือ Te
เทลลูเรียมเป็นธาตุกึ่งโลหะ (metalloid) มีสีขาวเงินเหมือนดีบุก เทลลูเรียมมีสมบัติทางเคมีใกล้เคียงกับซีลีเนียมและกำมะถัน
เทลลูเรียมใช้ประโยชน์ในการทำโลหะผสมและสารกึ่งตัวนำ
7.พอโลเนียม (อังกฤษ:
Polonium) คือธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 84
และสัญลักษณ์คือ Po พอโลเนียมเป็นธาตุกึ่งอโลหะเรดิโอแอคตีฟ
(radioactive metalloid) มีสมบัติทางเคมีคล้าย เทลลูเรียมและบิสมัท พบว่ามีอยู่ในแร่ยูเรเนียม กำลังศึกษาการใช้งานเกี่ยวกับความร้อนในยานอวกาศ