Gallium er et blødt, sølvfarvet metal, der primært anvendes i elektroniske kredsløb, Halvledere og lysdioder (LED ‘ er). Det er også nyttigt i høj temperatur termometre, barometre, lægemidler og nuklearmedicinske tests. Elementet har ingen kendt biologisk værdi.

naturligt element

i naturen findes gallium aldrig som et frit element og kan ikke findes i en betydelig mængde i nogen mineraler. Det findes snarere i spormængder i forskellige forbindelser, herunder sinkmalm og bauksit. Efter vægt, gallium udgør omkring 0.0019 procent af jordskorpen, ifølge PeriodicTable.com.det opnås dog let ved smeltning, og det meste kommercielle gallium ekstraheres som et biprodukt af aluminium-og sinkproduktion ifølge Chemicool. De største producenter af gallium er Australien, Rusland, Frankrig og Tyskland.

bare fakta

• atomnummer (antal protoner i kernen): 31
• Atomsymbol (på elementernes periodiske tabel): Ga
• atomvægt (atomets gennemsnitlige masse): 69.723
• densitet: 5.91 gram pr. kubikcentimeter
• fase ved stuetemperatur: solid
• smeltepunkt: grader 85,57 grader Fahrenheit (29,76 grader Celsius)
• kogepunkt: 3.999 F (2.204 C)
• antal isotoper (atomer af samme element med et andet antal neutroner): 24 hvis halveringstider er kendt
• mest almindelige isotoper: to stabile Ga-69 (naturlig overflod 60,1 procent) og Ga-71 (naturlig overflod 39,9 procent).

et unikt metal

på det periodiske system af elementerne er gallium grupperet i Borfamilien (gruppe 13), som inkluderer halvmetalboret (B) og metallerne aluminium (Al), gallium, indium (In) og thallium (Tl) ifølge Kemi Libretekster. Alle fem af disse elementer har tre elektroner i deres ydre energiniveau.

Gallium er et metal efter overgangen. Disse er metalliske elementer placeret mellem overgangsmetallerne og metalloiderne (ikke-metaller) på det periodiske system. Metaller efter overgang har nogle af træk ved overgangsmetallerne, men har tendens til at være blødere og opføre sig dårligere. Metallerne efter overgangen inkluderer nogle af Borfamilieelementerne-aluminium, indium og thallium — men også tin (Sn), bly (Pb) og vismut (Bi).

Gallium har nogle meget unikke kvaliteter. 77 F/ 22 C), er det stadig så blødt, at du kan skære det med en kniv. Derudover har den et lavt smeltepunkt på 85,57 F (29.76 C) — mindre end 10 grader over stuetemperatur-så hvis du skulle hente en klump gallium, ville det bogstaveligt talt smelte fra din hånds varme. Så hvis du sætter det ned igen, ville det størkne igen.

selv med et så lavt smeltepunkt er galliums kogepunkt ret højt ved 3.999 F (2.204 C), hvilket giver det et af de største forhold mellem smeltepunkt og kogepunkt for ethvert element. Ved lave temperaturer er gallium et sprødt fast stof, der bryder ganske let, og ligner glas, det knuser conchoidalt (følger ikke naturlige adskillelsesplaner).

bruger

Gallium bruges primært i elektronik. 95 procent af alt produceret gallium til fremstilling af galliumarsenid (GaAs), en forbindelse, der anvendes i mikrobølgeovn og infrarøde kredsløb, Halvledere og blå og violette lysdioder, ifølge Kemi forklaret. Galliumarsenid kan producere laserlys direkte fra elektricitet og bruges i solpaneler, inklusive dem på Mars-Efterforskningsrover. Forbindelsen galliumnitrid (GaN) bruges som halvleder i Blu-ray-teknologi, mobiltelefoner og tryksensorer til berøringsafbrydere.

Galliumbindinger let med de fleste metaller og bruges ofte til at fremstille lavsmeltende legeringer. Det er et af fire metaller (inklusive kviksølv, rubidium og cæsium), der er flydende ved eller nær stuetemperatur. Af disse fire metaller er gallium det mindst reaktive og mindst giftige, hvilket gør det til det mest sikre og miljøvenlige valg til termometre med høj temperatur, barometre, varmeoverførselssystemer og køle-og opvarmningsanordninger.

flydende gallium kan dog være ret vanskeligt at arbejde med, da det klæber til glas, hud og de fleste andre materialer (undtagen grafit, kvarts og Teflon). Det udvides også, når det fryser, så det ikke kan opbevares i glasbeholdere.

Gallium anvendes også i visse lægemidler og radioaktive lægemidler. For eksempel bruges den radioaktive isotop Ga-67 som en nuklearmedicinsk test til at lede efter betændelse, infektion eller kræft i kroppen.

Galliumnitrat anvendes i mange lægemidler og som behandling for hypercalcæmi, en sygdom, der kan føre til vækst af knogletumorer. Gallium er også blevet foreslået som en behandling for kræft, infektionssygdom og inflammatorisk sygdom. Eksponering for store mængder gallium kan dog forårsage irritation i halsen eller brystet, og dampene kan føre til nogle alvorlige tilstande, ifølge kemiske Libretekster.

Discovery

før gallium blev opdaget, blev det forudsagt af den russiske kemiker og opfinder Dimitri Mendeleev, skaberen af det periodiske system af elementer. Han navngav det manglende element eka-aluminium, fordi han vidste, at det ville gå under aluminium på det periodiske system i boks 31, ifølge Chemicool.

elementet blev først opdaget af den franske kemiker Paul-Kristimile Lecok de Boisbaudran i 1875, som havde studeret spektre af de kemiske grundstoffer i 15 år (spektre er de linjer, der produceres, når kemiske grundstoffer opvarmes), ifølge Kemi forklaret. Da hvert element producerer sit eget karakteristiske sæt linjer eller spektre, var denne metode en pålidelig måde at identificere elementer på.

Boisbaudran spekulerede på, om element 31 kunne findes i Malm. 30, sidder ved siden af gallium på det periodiske system. I August 1875, ved hjælp af et spektroskop, fandt Lecok de Boisbaudran faktisk noget gallium, men kun i meget små mængder. Han rapporterede, at spektret af det nye element var sammensat af en smal, let synlig, violet stråle, ifølge Kemi forklaret.senere samme år opnåede Boisbaudran ren gallium gennem elektrolyse af gallium i kaliumhydroksid, ifølge Jefferson Lab. Boisbaudran blev derefter givet flere tons sinc malm af minearbejdere til sin forskning. Fra denne malm, han var i stand til at producere et par gram næsten ren gallium, ifølge Kemi forklaret. Lecok de Boisbaudran foreslog navnet gallium for det nye element, der kommer fra det latinske ord “Gallia”, hvilket betyder Frankrig.

Hvem vidste det?

• flydende gallium kan ikke opbevares i en glas-eller metalbeholder, fordi den udvider 3,1 procent, når den fryser.
• Gallium har det største væskeområde af ethvert metal.Neutrino-Observatoriet i Italien bruger store mængder galliumtrichlorid til at studere solneutrinoer produceret i solen. Neutrinoer er partikler skabt i det første sekund af universet — selv før atomer — og bliver konstant lavet gennem nukleare reaktioner fra solen og andre stjerner.
• i sin reneste ekstraherede form er gallium en levende sølvfarve. Som et fast stof er det blågråt.
• et andet usædvanligt træk ved gallium er, at det kan superkøles ganske let. Superkøling er afkøling af et stof under dets frysepunkt uden at gøre det til et fast stof. 95 procent af galliumforbruget er i elektronikindustrien, ifølge Libretekster. Galliumarsenid og galliumnitrid udgør omkring 98% af galliumforbruget i USA.
• Gallium er blevet brugt i atombomber for at stabilisere krystalstrukturen.
• når gallium males på glas, bliver det til et skinnende spejl.
• Galliums kogepunkt er mere end otte gange højere end dets smeltepunkt på den absolutte skala — det største forhold mellem smeltepunkt og kogepunkt for ethvert element.