Gallium Er et mykt, sølvfarget metall som hovedsakelig brukes i elektroniske kretser, halvledere og lysdioder (Lysdioder). Det er også nyttig i høytemperaturtermometre, barometre, legemidler og nukleærmedisinske tester. Elementet har ingen kjent biologisk verdi.I naturen er gallium aldri funnet som et fritt element og kan ikke finnes i en betydelig mengde i noen mineraler. Snarere finnes det i spormengder i forskjellige forbindelser, inkludert sinkmalm og bauxitt. Av vekt, gallium utgjør ca 0.0019 prosent Av jordskorpen, ifølge PeriodicTable.com. Det oppnås lett ved smelting, og mest kommersielt gallium ekstraheres som et biprodukt av aluminium og sinkproduksjon, ifølge Chemicool. De største produsentene av gallium Er Australia, Russland, Frankrike Og Tyskland.

Bare fakta

• Atomnummer (antall protoner i kjernen): 31
• Atomic symbol (på periodesystemet av elementene): Ga
• Atomvekt (gjennomsnittlig masse av atom): 69.723
• Tetthet: 5.91 gram per kubikkcentimeter
• Fase Ved romtemperatur: smeltepunkt: grader 85.57 grader Fahrenheit (29.76 grader Celsius)
• Kokepunkt: 3,999 F (2,204 C)
• antall isotoper (atomer av samme element med et annet antall nøytroner): 24 hvis halveringstider er kjent
• vanligste isotoper: to stabile Ga-69 (naturlig overflod 60.1 prosent) Og Ga-71 (naturlig overflod 39,9 prosent).

et unikt metall

på elementets periodiske tabell er gallium gruppert i borfamilien (gruppe 13), som inkluderer halvmetallboret (B) og metallene aluminium (Al), gallium, indium (In) og thallium (Tl), i henhold til Kjemi LibreTexts. Alle fem av disse elementene har tre elektroner i deres ytre energinivå.

Gallium Er et post-transisjonsmetall. Disse er metalliske elementer som ligger mellom overgangsmetaller og metalloider (ikke-metaller) på det periodiske bordet. Post-overgangsmetaller har noen av egenskapene til overgangsmetallene, men har en tendens til å være mykere og utføre dårligere. Post-overgang metaller inkluderer Noen Av Bor familien elementer-aluminium, indium og thallium – men også tinn (sn), bly (pb) Og vismut (Bi).

Gallium har noen veldig unike egenskaper. For eksempel, selv om det er et fast stoff ved romtemperatur (ca 77 F / 22 C), er det fortsatt så mykt at du kan kutte det med en kniv. I tillegg har den et lavt smeltepunkt på 85,57 F (29.76 C) – mindre enn 10 grader over romtemperatur – så hvis du skulle plukke opp en klump gallium, ville det bokstavelig talt smelte fra varmen av hånden din. Så hvis du setter den ned igjen, vil den størkne igjen.selv med et så lavt smeltepunkt er galliums kokepunkt ganske høyt ved 3999 F (2204 C), noe som gir det et av de største forholdene mellom smeltepunkt og kokepunkt for noe element. Ved lave temperaturer er gallium et sprøtt fast stoff som bryter ganske enkelt, og ligner på glass, det knuser conchoidalt(følger ikke naturlige separasjonsplaner).

Bruker

Gallium brukes primært i elektronikk. Faktisk er omtrent 95 prosent av alt gallium produsert brukt til å lage galliumarsenid (GaAs), en forbindelse som brukes i mikrobølgeovn og infrarøde kretser, halvledere og blå Og fiolette Lysdioder, Ifølge Kjemi Forklart. Galliumarsenid kan produsere laserlys direkte fra elektrisitet og brukes i solcellepaneler, inkludert De på Mars Exploration Rover. Forbindelsen galliumnitrid (GaN) brukes som halvleder I Blu-ray-teknologi, mobiltelefoner og trykksensorer for berøringsbrytere.

Gallium bindes lett med de fleste metaller og brukes ofte til å lage lavsmeltende legeringer. Det er en av fire metaller (inkludert kvikksølv, rubidium og cesium) som er flytende ved eller nær romtemperatur. Av disse fire metaller er gallium det minst reaktive og minst giftige, noe som gjør det til det mest sikre og miljøvennlige valget for høytemperaturtermometre, barometre, varmeoverføringssystemer og kjøle-og oppvarmingsanordninger.Flytende gallium kan imidlertid være ganske vanskelig å jobbe med, da det klamrer seg til glass, hud og de fleste andre materialer (unntatt grafitt, kvarts og Teflon). Den utvides også når den fryser, slik at den ikke kan lagres i glassbeholdere.

Gallium brukes også i enkelte legemidler og radiofarmaka. For eksempel brukes den radioaktive isotopen Ga-67 som en nukleærmedisintest for å lete etter betennelse, infeksjon eller kreft i kroppen.Galliumnitrat brukes i mange legemidler og som behandling for hyperkalsemi, en sykdom som kan føre til vekst av beintumorer. Gallium har også blitt foreslått som en behandling for kreft, smittsomme sykdommer og inflammatorisk sykdom. Eksponering for store mengder gallium kan imidlertid forårsake irritasjon i halsen eller brystet, og røykene kan føre til alvorlige forhold, ifølge Chemistry LibreTexts.

Discovery

før gallium ble oppdaget, ble det spådd av russisk kjemiker Og oppfinner Dimitri Mendeleev, skaperen av det periodiske elementbordet. Han kalte det manglende elementet eka-aluminium fordi han visste at det ville gå under aluminium på periodisk bord i boks 31, ifølge Chemicool.

grunnstoffet ble først oppdaget av Den franske kjemikeren Paul-É Lecoq De Boisbaudran i 1875, som hadde studert spektrene til grunnstoffene i 15 år (spektra er linjene som produseres når grunnstoffene varmes opp), Ifølge Kjemi Forklart. Siden hvert element produserer sitt eget særegne sett med linjer, eller spektra, var denne metoden en pålitelig måte å identifisere elementer på.

Lecoq De Boisbaudran lurte på om element 31 kan bli funnet i sinkmalm. Zink, som har et atomnummer på 30, sitter ved siden av gallium på det periodiske bordet. I August 1875, Ved hjelp av et spektroskop, Fant Lecoq De Boisbaudran faktisk noe gallium, men bare i svært små mengder. Han rapporterte at spekteret av det nye elementet var sammensatt av en smal, lett synlig, fiolett stråle, Ifølge Kjemi Forklart.Senere samme år oppnådde Lecoq De Boisbaudran rent gallium gjennom elektrolysen av galliumhydroksyd i kaliumhydroksyd, ifølge Jefferson Lab. Lecoq De Boisbaudran ble deretter gitt flere tonn sinkmalm av gruvearbeidere for sin forskning. Fra denne malmen var han i stand til å produsere noen få gram nesten rent gallium, Ifølge Kjemi Forklart. Lecoq De Boisbaudran foreslo navnet gallium for det nye elementet, som kommer fra det latinske ordet «Gallia», som betyr Frankrike.

Hvem visste?

• Flytende gallium kan ikke oppbevares i en glass-eller metallbeholder fordi den utvider 3,1 prosent når den fryser.
• Gallium Har det største væskespekteret av noe metall.Neutrino-Observatoriet i Italia bruker store mengder galliumtriklorid for å studere solnøytrinoer produsert i solen. Nøytrinoer er partikler skapt i første sekund av universet – selv før atomer – og blir kontinuerlig laget gjennom kjernereaksjoner av solen og andre stjerner, Ifølge University Of Wisconsin-Madison.
• i sin reneste ekstraherte form er gallium en levende sølvfarge. Som et solidt er det blågrå.
• et annet uvanlig trekk ved gallium er at det kan superkjøles ganske enkelt. Superkjøling er nedkjøling av et stoff under frysepunktet uten å gjøre det til et fast stoff. Omtrent 95 prosent av galliumforbruket er i elektronikkindustrien, ifølge LibreTexts. Galliumarsenid og galliumnitrid representerer omtrent 98% av galliumforbruket i Usa.Gallium Har blitt brukt i atombomber for å stabilisere krystallstrukturen.
• når det er malt på glass, blir gallium et skinnende speil.Galliums kokepunkt er mer enn åtte ganger høyere enn smeltepunktet på absolutt skala — det største forholdet mellom smeltepunkt og kokepunkt for noe element.