Location via proxy:   [ UP ]  
[Report a bug]   [Manage cookies]                
Utdrag fra periodesystemet
Gallium er det 31. grunnstoffet i periodesystemet. Det har atomnummer 31, atommasse 69,72 og atomsymbol Ga.
Av .
Lisens: CC BY SA 4.0
Gallium
Krystaller av 99,999 % rent gallium.
Av .
Lisens: CC BY SA 3.0

Gallium er et metallisk grunnstoff. Gallium brukes blant annet i halvledere og som små partikler i skismøring. Gallium tilhører gruppe 13 i periodesystemet.

Faktaboks

Uttale

gallium

Etymologi
av Gallia
Engelsk navn
gallium

Smeltepunktet til gallium er 30 °C, og det er dermed et av de få metalliske grunnstoffene som er flytende rundt romtemperatur. Med et kokepunkt på 2403 °C har gallium et av de lengste temperaturintervallene i flytende form.

Når smeltet gallium størkner, utvider det seg. Det er derfor viktig ikke å oppbevare gallium i glass- eller metallbeholdere, da disse kan knuses hvis gallium smelter og størkner igjen.

Bruk

Halvledere

Gallium.
Gallium brukes blant annet i halvledere i LED-lys.

Gallium brukes i halvlederkomponenter i blant annet lysdioder (LED-lys) og solceller, særlig i form av galliumarsenid og galliumfosfid. Forbindelsene betegnes gjerne 13–15-forbindelser. For slike formål må forbindelsene fremstilles med stor renhet og i form av énkrystaller eller som epitaktiske filmer eller belegg.

Skismøring

Skismøring kan inneholde små partikler av gallium.
.

Gallium brukes også i noen typer skismøring. Smøringen er basert på en væskesuspensjon med små galliumpartikler eller partikler av legeringer av gallium og metaller som indium, tinn, sink og aluminium. Metallpartiklene bidrar til at smøringen totalt sett er hydrofob (vannavstøtende), i tillegg bidrar halvlederegenskapene til at det ikke dannes statisk elektrisitet under skiene. Gallium er videre et metall med et lavt smeltepunkt, og det betyr at hardheten til partiklene øker mye når temperaturen senkes. Det tenkes at dette bidrar til å hindre at spisse snøkrystaller fester seg i smøringen. Ikke minst bidrar galliumpartiklene til at smøringen sitter godt og blir ikke lett trukket utover.

Termometre

Det store temperaturintervallet hvor gallium er flytende gjør det velegnet i for eksempel høytemperaturtermometre. Smeltepunktet rundt 30 °C er imidlertid ikke praktisk, spesielt ikke da gallium utvider seg ved størkning. En legering av gallium, tinn og indium i riktig mengdeforhold smelter imidlertid ved –20 °C, og anvendes nå i termometre som erstatning for kvikksølv.

Speil

Gallium væter glass veldig bra og det er enkelt å male et speil med flytende gallium.

Deteksjon av nøytrinoer

Store mengder gallium anvendes til deteksjon av nøytrinoer, spesielt for å forstå kjerneprosessene i Solen. Nøytrinodetektoreren GALLEX (nå videreført som the Gallium Neutrino Observatorium, GNO, ved Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italia) består av 30 tonn gallium i form av en 100 tonn vandig løsning av galliumklorid. SAGE (ruSsian American Gallium Experiment) i Russland bruker cirka 60 tonn flytende galliummetall til samme formål. Nøytrinoer fra solen detekteres ved at de transformerer en av galliumisotopene (71Ga) til germanium (71Ge).

Forekomst

Sfaleritt

Mineralet sfaleritt inneholder mindre mengder gallium.

Gallium forekommer i jordskorpen i omtrent samme mengder som bly. Det finnes imidlertid ikke i konsentrerte forekomster, men bare spredt, oftest sammen med aluminium i mineralet bauxitt, og med sink i mineralet sfaleritt.

Asken fra forbrenning av visse typer kull kan inneholde så mye som 1,5 prosent gallium.

I kroppen

Gallium finnes i små mengder i naturen og i veldig små mengder i kroppen. Gallium har så vidt vites ikke noen fysiologisk effekt. Gallium anses ikke for å være giftig, men det er ennå utilstrekkelig viten om de toksikologiske effektene.

Historie

Lecoq de Boisbaudran
Den franske kjemikeren Lecoq de Boisbaudran oppdaget gallium i 1875.

Gallium ble oppdaget i 1875 av den franske kjemikeren Lecoq de Boisbaudran ved spektroskopiske undersøkelser av sfaleritt fra Pyreneene. Senere det samme året fremstilte han rent galliummetall ved elektrolyse av en løsning av hydroksidet i kalilut.

Grunnstoffets eksistens var forutsagt fire år tidligere av russeren Dmitri Ivanovitsj Mendelejev i hans arbeid med å sette opp grunnstoffenes periodesystem, og han hadde kalt det eka-aluminium.

Boisbaudran oppkalte grunnstoffet etter Gallia, det latinske navnet på Frankrike.

Fremstilling

Gallium fremstilles kommersielt som et biprodukt ved fremstilling av sink og av aluminium i bayerprosessen for raffinering av bauxitt. Selve metallet fremstilles elektrolytisk.

Kjemiske egenskaper

Gallium.
Rent galliummetall ved romtemperatur.

Gallium er et mykt, sølvglinsende metall. Smeltepunktet til gallium ligger litt over romtemperatur (omkring 30 °C) og gallium er dermed et av de få metalliske grunnstoffene som er flytende rundt romtemperatur, sammen med kvikksølv, cesium, rubidium og francium.

Med sitt lave smeltepunkt og høye kokepunkt er gallium flytende over et større temperaturområde enn de fleste andre grunnstoffer. Kun noen av de tyngst smeltende grunnstoffene, som tantal, wolfram og rhenium, har større temperaturspenn mellom smeltepunkt og kokepunkt.

Metallisk gallium er forskjellig fra de fleste andre metallene ved at det ekspanderer (3,1 prosent) når det størkner. En konsekvens av dette er at gallium må lagres i fleksible beholdere eller ved kontrollert temperatur. Hvis gallium lagres i glassflasker og temperaturen varierer, vil stoffet kunne smelte og så fryse og dermed sprenge flasken.

Gallium korroderer langsomt i vann ved romtemperatur, og brenner i luft ved oppvarming til cirka 500 °C.

Gallium står i samme gruppe som aluminium i periodesystemet og har lignende kjemiske egenskaper. Gallium er treverdig, som aluminium, men kan også være enverdig. En vannløsning av galliumoksid, Ga2O3, er en amfolytt, så galliumoksid er et amfotært stoff. Forbindelser som GaCl2 inneholder både en- og treverdig gallium, Ga(I)Ga(III)Cl4. Oksidet er hvitt, mens galliumsalter er vanligvis fargeløse, i likhet med salter av aluminium.

Les mer i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Faktaboks

Smeltepunkt
29,78 °C
Kokepunkt
2237 °C
Massetetthet
5,907 g/cm³
Oksidasjontall
(I), III
Elektronkonfigurasjon
[Ar]3d¹⁰4s²4p¹

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg