Vattenbehandlingslösningar

Gallium

Gallium i fast form är en blågrå metall med ortorhombisk kristallstruktur; mycket rent gallium har en fantastisk silverfärg. Gallium är fast vid normal rumstemperatur, men liksom kvicksilver, cesium och rubidium blir den flytande när den värms upp något. Fast gallium är tillräckligt mjukt för att kunna skäras med en kniv. Det är stabilt i luft och vatten; men det reagerar med och löser sig i syror och alkalier.

Användningsområden

Flytande gallium fuktar porslin- och glasytor; det bildar en ljus, starkt reflekterande yta när det beläggs på glas. Det kan användas för att skapa briljanta speglar. Gallium legerar lätt med de flesta metaller, så det används för att bilda lågsmältande legeringar. I plutoniumgroparna i kärnvapen används en legering med gallium för att stabilisera allotroperna av plutonium.
Analogiska integrerade kretsar är den vanligaste tillämpningen för gallium, med optoelektroniska anordningar (mestadels laserdioder och lysdioder) som den näst största slutanvändningen. Gallium har halvledaregenskaper, särskilt som galliumarsendit (GaAs). Detta kan omvandla elektricitet till ljus och används i lysdioder (LED) för elektroniska skärmar och klockor.
Gallium används i vissa högtemperaturtermometrar.
Gallium i miljön

Gallium finns inte i ren form i naturen, och galliumföreningar är inte en primär utvinningskälla. Gallium är rikligare än bly men mycket mindre tillgängligt eftersom det inte har koncentrerats selektivt till mineraler genom någon geologisk process, så det tenderar att vara vitt utspritt. Flera malmer, till exempel aluminiummalmen bauxit, innehåller små mängder gallium, och kol kan ha en relativt hög galliumhalt.

Hälsoeffekter av gallium

Gallium är ett grundämne som finns i kroppen, men det förekommer i en mycket liten mängd. Hos en person som väger sjuttio kilo finns det till exempel 0,7 milligram gallium i kroppen. Om denna mängd gallium kondenserades till en kub skulle kuben bara vara 0,49 millimeter lång på ena sidan. Det har ingen bevisad nytta för kroppens funktion och finns sannolikt bara i små spår i den naturliga miljön, i vatten och i rester på grönsaker och frukter. Flera vitaminer och kommersiellt distribuerade vatten har visat sig innehålla spår av gallium i mindre än en miljondelar. Rent gallium är inget skadligt ämne för människor att röra vid. Det har många gånger hanterats endast för det enkla nöjet att se det smälta av den värme som avges av en mänsklig hand. Det är dock känt att det lämnar en fläck på händerna. Även den radioaktiva galliumföreningen, galliumcitrat, kan injiceras i kroppen och användas för galliumskanning utan skadliga effekter. Även om det inte är skadligt i små mängder bör gallium inte avsiktligt konsumeras i stora doser. Vissa galliumföreningar kan dock faktiskt vara mycket farliga. Till exempel kan akut exponering för gallium(III)klorid orsaka irritation i halsen, andningssvårigheter och bröstsmärtor, och dess ångor kan till och med orsaka mycket allvarliga tillstånd som lungödem och partiell förlamning.

Miljöeffekter av gallium

En kontrovers med gallium handlar om kärnvapen och föroreningar. Gallium används för att hålla ihop vissa kärnvapenbomber. Men när groparna skärs av och plutoniumoxidpulver bildas, finns galliumet kvar i plutoniumet. Plutoniumet blir då oanvändbart i bränsle eftersom galliumet fräter på flera andra grundämnen. Om galliumet avlägsnas blir plutoniumet dock användbart igen. Problemet är att processen för att avlägsna gallium bidrar till en enorm förorening av vatten med radioaktiva ämnen. Gallium är ett idealiskt grundämne att använda i bombgroparna, men föroreningarna är destruktiva för jorden och dess invånares hälsa. Även om ansträngningar gjordes för att avlägsna föroreningarna från vattnet skulle det avsevärt öka kostnaderna för förfarandet att omvandla plutonium till bränsle med cirka 200 miljoner dollar. Forskare arbetar på en annan metod för att rena plutoniumet, men det kan ta flera år innan den är klar.

Tillbaka till diagrammet över de periodiska grundämnena.