Gallium

Vun Wikipedia
Wesseln na: Navigatschoon, Söök
31 ZnGalliumGe
Al

Ga

In
Ga-TableImage.png
Allgemeen
Naam, Teken, Atomtall Gallium, Ga, 31
Cheemsch Serie Metall
Klöör sülver-witt
Atommass 69,723 g/mol
Elektronenkonfiguratschoon [Ar] 3d10 4s2 4p1
Elektronen je Schaal 2,8,18,3
Physikaalsche Egenschoppen
Phaas Faststoff
Dicht 5,904 g·cm−3 (bi RT)
Smöltpunkt 302,91 K
(30 °C)
Kaakpunkt 2477 K
(2.204°C)
Atomare Egenschoppen
Kristallstruktur orthorhombisch
Ionisatschoonsenergien 1.: 578,8 kJ/mol
2.: 1979,3 kJ/mol
3.: 2963,0 kJ/mol
Atomradius 126 pm
Annere Egenschoppen
Isotopen (Utwahl)
Hööftartikel: Isotopen vun Gallium
Iso VN t½ VO VE (MeV) VP
67Ga nee 3,2612 d ε 1,00 67Zn
68Ga nee 67,629 min ε 2,921 68Zn
69Ga 60,1 % Ga is mit 38 Neutronen bestännig.
70Ga nee 21,14 min β- 1,656 70Ge
71Ga 39,9 % Ga is mit 40 Neutronen bestännig.
72Ga nee 14,10 h β- 4,001 72Ge
73Ga nee 4,86 h β- 1,593 73Ge

Gallium is en roor[1] cheemsch Element, dat to de Metallen höört. Dat Atomteken vun Gallium is Ga un de Atomtall is 31. Opdeckt weer dat Element toeerst in’t Johr 1875 vun den franzööschen Chemiker Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, de ok för den Naam sorgt hett: Gallien is de latiensche Beteken för Frankriek. Denkbor weer aver ok, dat sik de Opdecker mit den Naam sülvst bedacht hett, vun wegen dat Le coq franzöösch för „De Hahn“ is, wat op latiensch denn gallus heet.

Historie[ännern | Bornkood ännern]

Dat dormols noch unbekannte Element is vun Dmitri Mendelejew (1869) un Lothar Meyer (1870) bi’t Opstellen vun’t Periodensystem ünner de Beteken Eka-Aluminium vörrutseggt worrn. De franzöösche Chemiker Lecoq de Boisbaudran (1838-1912) hett dat kort later to’n eersten mol nawiest.

Egenschoppen[ännern | Bornkood ännern]

physikaalsch[ännern | Bornkood ännern]

Fletig Gallium fangt an to kristalliseeren

Intressant is de fiene hellblaue Metallklöör vun’t kristalline Gallium. Sünners is ok de opfallig siete Smölt- un de teemlich hoge Kaakpunkt. Vun’t Gallium sünd bit vundaag veer verschedene Normaldruck- un dree Hoochdruckmodifikatschonen bekannt.

In’n fasten Tostand hett de Modifikatschoon, de ünner Normalbedingen bestännig is, en poor Egenordigenkeiten. So is Gallium to’n Bispeel teelich week, man wenn dat Metall op’n Slag mechaansch belast warrt, splittert kumpakte Stücken dorvun mit musseligen Brook af, wobi fiene, scharpe Splitters tostannen kamt. Wat sünners is ok de grote Vermögen vun fletig Gallium, Saken to benetten. Op de Huut billt dat Metall licht en grauen Smeerfilm, un jüst so ok in de Ogen. De direkte Kuntakt mit Gallium is dorüm nich antoraden.

Gallium hett en starke Tendenz, ok denn fletig to blieben, wenn dat al ünner sien Smöltpunkt afköhlt is. Verklamen deit dat eerst dör en Kristallisatschoonskeem oder wenn noch wieter afköhlt warrt. Dat Metall hett butendem en Dichtanomalie: Gallium hett as Fletigkeit mit 6,1 g/cm³ en högeren Dicht as in’n fasten Tostand.

Ünner en Temperatur vun 1,0883 K wiest de Modifikatschoon α-Ga keen elektrischen Wedderstand un warrt dormit to’n Supraleider. De Modifikatschonen β-Ga, γ-Ga un δ-Ga hebbt noch högere Sprungtemperaturen Tc vun 6,07 K, 7-7,6 K un 7,85 K. Bito gifft dat noch twee Hoochdruckmodifikatschonen, Ga-II und Ga-II’, de ünner 6,3 K un 7,5 K to Supraleiders warrt.

cheemsch[ännern | Bornkood ännern]

Gallium is vun sien cheemsch Verhollen her to verglieken mit Aluminium un mit Zink. In Süren löst sik dat Metall ünner Afgaav vun Waterstoff teemlich gau. Ok gegenöver Basen is dat unbestännig, wobi sik Gallat-Ionen (Ga(OH)4-) billt.

\mathrm{2 NaOH + 2 Ga + 6 H_2O \rightarrow 2 Na[Ga(OH)_4] + 3 H_2}

Galliumhalogeniden, as to’n Bispeel Galliumchlorid, sünd starke Lewissüren, de in Water to Chlorwaterstoff un Galliumhydroxid hydrolyseert.

Vörkamen[ännern | Bornkood ännern]

In de Natur gifft dat Gallium jümmer blots in Kombinatschoon mit annere Elementen. Dat wichtigste Ierz is dat Bauxit, ut dat Aluminium wunnen warrt. Wiel de Smöltflaatelektrolyys warrt dat Gallium ut de Mischen ruttogen. Annere Mineralen sünd Sphalerit un Germanit. De wichtigsten Vörkamen gifft dat in Kasachstan, Australien, Tschechien, Indien un Guinea. Gröttere Anlagen to’n Recyceln staht in de USA, in Japan un in Düütschland.

Winnen[ännern | Bornkood ännern]

De Produkschoon ut Galliumoxid warrt dör Elektrolyys vun en Natrium- oder Kaliumgallatlösen in’n alkalische Ümgeven maakt, dat över’n Soda-Puttasch-Opluss wunnen warnn kann. Hoochrein Gallium för Halfleiders warrt dör Elektrolyysvun Galliumchlorid wunnen, dat dör Zonensmölten reinigt worrn is.

Bruuk[ännern | Bornkood ännern]

Kristallen ut 99,999 % Gallium
Fletig Gallium

Dat Element Gallium is bannig düer, so dat dat för den weertschopplichen Bruuk nich intressant ist. As’n Stoff, de nich flüchtig un ok nich giftig is, egent sik Gallium (Galinstan) goot an de Steed vun Quecksülver to’n Füllen vun Thermometers mit en düchtig breed Meetrebeet.

En Galliumlegeeren mit Indium, Zink un Kopper wiest en hoge Böverflachenspannung, en düchtig hogen Kaakpunkt un en bannig sieten Dampdruck op. So en Legeeren hett lieke Egenschoppen as Quecksülver, so wiet dat de Böverflachenspannung angeiht.

Galliumnitrid (GaN) is en Halfleider, ut den blaue Lüüchtdiood maakt warrt. Galliumarsenid (GaAs) warrt na de Kristalltucht un dat Wieterverarbeiten to Wafers sünners för elektroonsche Hoochfrequenzbodelen (Integreerte Schaltkreisen un Lüüchtdioden) bruukt. Butendem warrt GaAs in hoochwirksome Solarzellen mit Wirkensgraden över 20 Prozent, för Kunzentraterzellen un in butenirdische Anwennen (to’n Bispeel Stroomversorgen för Satelliten) insett. En wieter’t wichtige Verfohren is dorbi dat Dorstellen vun Halfleidern mit de cheemsch Gasphasenafscheeden (CVD). Galliumantimonid (GaSb) warrt tovn Herstellen vun optoelektroonsche Boelementen bruukt.

As Tosatz to Legeeren warrt Gallium in’t Rebeet vun de dentaltechnischen Eddelmetallverarbeiten insett. Galliumoxiden laat sik to sünnere stark lichtbreken Kristallmaterialen verarbeiten.In Kristallen is en lückenlosen Uttuusch vun Galliumionen dör Aluminiumionen mööglich.

In de Nuklearmedizin warrt dat radioaktive 68Ga in de Diagnostik för Opnahmen in de Positronen-Emisschoons-Tomografie verwennt. Dorbi warrt dat Gallium in en so nöömten 68Ge/68Ga-Generater tüügt. Sien Halfweertstiet lieggt bi 68 Minuuten.[2]

En teemlich ne’e Anwennen is de Insatz as Fletigmetall-Warmsleddphaas op’t Rebeet vun Reekners.

Galliumtrichlorid (GaCl3) warrt in Neutronodetekters insett, as to’n Bispeel bi dat GALLEX-Experiment ünner’n Gran Sasso. De Mengde vun dörtig Tunnen, de dorför bruukt worrn is, ümfaat mehrere Weltjohresprodukschonen.

Dat Galliumtriiodid GaI3 (CAS: 13450-91-4) kann ton Herstellen vun Galliumphosphid GaP för rode un gröne Lüüchtdioden bruukt warrn.

Ünner de Lüüd, de Elementen sammeln doot, steiht dat Gallium hooch in’n Kurs vun wgen sien sieten Smöltpunkt. Al in de Hand lett sik dat Gallium to’n Smölten bringen.

Biogene Egenschoppen[ännern | Bornkood ännern]

Gallium is nich giftig un speelt, sowiet dat bekannt is, as Sporenelement keen Rull för’n Minschen.

Borns[ännern | Bornkood ännern]

  1. De stofflichen Grenzen vun’t Wassdom
  2. DKFZ Heidelberg, Gallium-68 Peptiddiagnostika, Stand vun’n 24. Juli 2007

Weblenken[ännern | Bornkood ännern]

Commons-logo.svg Gallium. Mehr Biller, Videos oder Audiodateien to’t Thema gifft dat bi Wikimedia Commons.