Waterbehandelingsoplossingen

Gallium

Vast gallium is een blauw-grijs metaal met orthorhombische kristallijne structuur; zeer zuiver gallium heeft een verbluffende zilverachtige kleur. Gallium is vast bij normale kamertemperatuur, maar net als kwik, cesium en rubidium wordt het vloeibaar bij lichte verhitting. Vast gallium is zacht genoeg om met een mes te worden gesneden. Het is stabiel in lucht en water, maar reageert met en lost op in zuren en alkaliën.

Toepassingen

Vloeibaar gallium maakt porselein en glas nat; het vormt een helder, sterk reflecterend oppervlak wanneer het op glas wordt aangebracht. Het kan worden gebruikt om schitterende spiegels te maken. Gallium legert gemakkelijk met de meeste metalen, zodat het wordt gebruikt om legeringen met een laag smeltpunt te vormen. In de plutoniumkuilen van kernwapens wordt een legering met gallium gebruikt om de allotropen van plutonium te stabiliseren.
Analoge geïntegreerde schakelingen zijn de meest voorkomende toepassing van gallium, met opto-elektronische apparaten (vooral laserdiodes en lichtemitterende diodes) als de op een na grootste eindgebruiker. Gallium heeft halfgeleidende eigenschappen, vooral als gallium arsendiet (GaAs). Dit kan elektriciteit omzetten in licht en wordt gebruikt in lichtemitterende diodes (LED’s) voor elektronische beeldschermen en horloges.
Gallium wordt gebruikt in sommige hoge temperatuur thermometers.
Gallium in het milieu

Gallium komt in de natuur niet in zuivere vorm voor, en galliumverbindingen zijn geen primaire bron voor winning. Gallium is overvloediger aanwezig dan lood, maar veel minder toegankelijk omdat het door geen enkel geologisch proces selectief in mineralen is geconcentreerd en dus over het algemeen wijd verspreid is. Verscheidene ertsen, zoals het aluminiumerts bauxiet, bevatten kleine hoeveelheden gallium, en steenkool kan een relatief hoog galliumgehalte hebben.

Gezondheidseffecten van gallium

Gallium is een element dat in het lichaam wordt aangetroffen, maar het komt slechts in zeer kleine hoeveelheden voor. In een persoon met een massa van zeventig kilogram is er bijvoorbeeld 0,7 milligram gallium in het lichaam. Als deze hoeveelheid gallium in een kubus werd gecondenseerd, zou de kubus aan één zijde slechts 0,49 millimeter lang zijn. Het heeft geen bewezen nut voor de werking van het lichaam, en het is hoogstwaarschijnlijk alleen aanwezig als gevolg van kleine sporen in het natuurlijke milieu, in water, en in resten op groenten en fruit. Van verschillende vitaminen en commercieel gedistribueerde waters is bekend dat ze sporen van gallium bevatten met minder dan een deel per miljoen. Zuiver gallium is geen schadelijke stof voor de mens om aan te raken. Het is al vaak aangeraakt, alleen voor het plezier om het te zien smelten door de warmte van een mensenhand. Het is echter bekend dat het een vlek achterlaat op handen. Zelfs de radioactieve verbinding van gallium, galliumcitraat, kan in het lichaam worden geïnjecteerd en voor het scannen van gallium worden gebruikt zonder schadelijke gevolgen. Hoewel het in kleine hoeveelheden niet schadelijk is, moet gallium niet doelbewust in grote doses worden geconsumeerd. Sommige galliumverbindingen kunnen echter zeer gevaarlijk zijn. Zo kan acute blootstelling aan gallium(III)-chloride leiden tot irritatie van de keel, ademhalingsmoeilijkheden en pijn op de borst, en de dampen kunnen zelfs zeer ernstige aandoeningen veroorzaken, zoals longoedeem en gedeeltelijke verlamming.

Milieu-effecten van gallium

Een controverse over gallium betreft kernwapens en vervuiling. Gallium wordt gebruikt om sommige kernbomhulzen bij elkaar te houden. Wanneer de putten echter worden doorgesneden en er plutoniumoxidepoeder wordt gevormd, blijft het gallium achter in het plutonium. Het plutonium wordt dan onbruikbaar in splijtstof omdat het gallium corrosief is voor verschillende andere elementen. Als het gallium echter wordt verwijderd, wordt het plutonium weer bruikbaar. Het probleem is dat het proces om het gallium te verwijderen bijdraagt tot een enorme vervuiling van het water met radioactieve stoffen. Gallium is een ideaal element om in de bomkuilen te gebruiken, maar de vervuiling is destructief voor de aarde en voor de gezondheid van haar bewoners. Zelfs indien pogingen zouden worden ondernomen om de verontreiniging uit het water te verwijderen, zou dit de kosten van de procedure om plutonium in brandstof om te zetten aanzienlijk verhogen met ongeveer 200 miljoen dollar. Wetenschappers werken aan een andere methode om het plutonium te reinigen, maar het kan nog jaren duren voordat deze methode is voltooid.

Terug naar grafiek periodieke elementen.