Solutions de traitement de l’eau

Gallium

Le gallium solide est un métal bleu-gris à structure cristalline orthorhombique ; le gallium très pur a une couleur argentée étonnante. Le gallium est solide à la température ambiante normale, mais comme le mercure, le césium et le rubidium, il devient liquide lorsqu’il est légèrement chauffé. Le gallium solide est suffisamment mou pour être coupé avec un couteau. Il est stable dans l’air et dans l’eau ; mais il réagit avec les acides et les alcalis et s’y dissout.

Applications

Le gallium liquide mouille les surfaces de porcelaine et de verre ; il forme une surface brillante et très réfléchissante lorsqu’il est appliqué sur du verre. Il peut être utilisé pour créer des miroirs brillants. Le gallium s’allie facilement avec la plupart des métaux, il est donc utilisé pour former des alliages à bas point de fusion. Les noyaux de plutonium des armes nucléaires emploient un alliage avec du gallium pour stabiliser les allotropes de plutonium.
Les circuits intégrés analogiques sont l’application la plus courante du gallium, les dispositifs optoélectroniques (principalement les diodes laser et les diodes électroluminescentes) étant la deuxième utilisation finale. Le gallium possède des propriétés semi-conductrices, notamment sous forme d’arsendite de gallium (GaAs). Celui-ci peut convertir l’électricité en lumière et est utilisé dans les diodes électroluminescentes (LED) pour les écrans électroniques et les montres.
Le gallium est utilisé dans certains thermomètres à haute température.
Le gallium dans l’environnement

Le gallium n’existe pas à l’état pur dans la nature, et les composés du gallium ne constituent pas une source primaire d’extraction. Le gallium est plus abondant que le plomb, mais beaucoup moins accessible, car il n’a pas été concentré sélectivement en minéraux par un processus géologique, et il a donc tendance à être largement dispersé. Plusieurs minerais, comme la bauxite, minerai d’aluminium, contiennent de petites quantités de gallium, et le charbon peut avoir une teneur en gallium relativement élevée.

Effets du gallium sur la santé

Le gallium est un élément présent dans l’organisme, mais en très faible quantité. Par exemple, chez une personne d’une masse de soixante-dix kilogrammes, il y a 0,7 milligramme de gallium dans le corps. Si cette quantité de gallium était condensée dans un cube, celui-ci ne mesurerait que 0,49 millimètre de long sur un côté. Le gallium n’a aucun effet bénéfique prouvé sur le fonctionnement de l’organisme, et il est très probablement présent uniquement sous forme de petites traces dans l’environnement naturel, dans l’eau et dans les résidus de légumes et de fruits. Plusieurs vitamines et eaux distribuées commercialement sont connues pour contenir des traces de gallium à moins d’une partie par million. Le gallium pur n’est pas une substance dangereuse à toucher pour l’homme. Il a été manipulé de nombreuses fois pour le simple plaisir de le voir fondre sous l’effet de la chaleur émise par une main humaine. Cependant, il est connu pour laisser une tache sur les mains. Même le composé radioactif du gallium, le citrate de gallium, peut être injecté dans le corps et utilisé pour le scanner au gallium sans effets nocifs. Bien qu’il ne soit pas dangereux en petites quantités, le gallium ne doit pas être consommé délibérément à fortes doses. Certains composés du gallium peuvent toutefois être très dangereux. Par exemple, une exposition aiguë au chlorure de gallium(III) peut provoquer une irritation de la gorge, des difficultés respiratoires, des douleurs thoraciques, et ses fumées peuvent même provoquer des affections très graves comme un œdème pulmonaire et une paralysie partielle.

Effets environnementaux du gallium

Une controverse avec le gallium concerne les armes nucléaires et la pollution. Le gallium est utilisé pour maintenir ensemble certaines fosses de bombes nucléaires. Cependant, lorsque les puits sont coupés et que de la poudre d’oxyde de plutonium se forme, le gallium reste dans le plutonium. Le plutonium devient alors inutilisable dans le combustible car le gallium est corrosif pour plusieurs autres éléments. En revanche, si le gallium est éliminé, le plutonium redevient utile. Le problème est que le processus d’élimination du gallium contribue à une énorme pollution de l’eau par des substances radioactives. Le gallium est un élément idéal à utiliser dans les puits de bombes, mais la pollution est destructrice pour la terre et la santé de ses habitants. Même si des efforts étaient faits pour éliminer la pollution de l’eau, cela augmenterait considérablement les coûts de la procédure de transformation du plutonium en combustible, d’environ 200 millions de dollars. Les scientifiques travaillent sur une autre méthode pour nettoyer le plutonium, mais cela pourrait prendre des années avant d’aboutir.

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