31-Ga Γάλλιο

Το Γάλλιο λιώνει στο χέρι σας και διαβάζει τα Blu-ray

Το γάλλιο είναι το μέταλλο με το οποίο κατασκευάζεται το κουτάλι, στο
περίφημο τρυκ με το κουτάλι που λειώνει όταν ανακατέψετε το ζεστό τσάι σας.

Το στοιχείο με 31 πρωτόνια στον πυρήνα είναι το γάλλιο. Τα 31 του ηλεκτρόνια είναι διαταγμένα σε 4 στοιβάδες και με ηλεκτρονιακή δομή [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹  έχει 3 ηλεκτρόνια στην εξωτερική στοιβάδα και ανήκει στον p τομέα.Ταξινομείται στην 13η ομάδα του Περιοδικού Πίνακα στην ομάδα του Βορίου (ΙΙΙΑ : Γαίες) και είναι κάτω από το Αργίλιο.

Το γάλλιο είναι μέταλλο χαμηλού σημείου τήξης. σε συνδυασμό με το αρσενικό χρησιμοποιείται σε μερικά είδη ηλιακών κυψελών και είναι επίσης ένα βασικό συστατικό των λέιζερ που διαβάζουν από δίσκους Blu-ray.

Ανακαλύφθηκε το 1875 από τον Γάλλο χημικό Πολ-Εμίλ (Φρανσουά) Λεκόκ ντε Μπουαμποντράν με φασματοσκοπική μελέτη και πήρε το όνομά του από την Gallia, παλιά λατινική ονομασία της Γαλλίας. Ανεπιβεβαίωτες φήμες εκείνης της εποχής λένε ότι το όνομα γάλλιο μπορεί να προέρχεται από το όνομά του "Λε Κοκ" (Le Coq) που στα λατινικά (γκάλιουμ) σημαίνει πετεινός, αρσενική γαλοπούλα, γάλος.

Το γάλλιο είναι ένα μαλακό, αργυρόχρωμο μέταλλο, παρόμοιο με το αλουμίνιο.
Αν και είναι στερεό σε θερμοκρασία δωματίου (20˚C), το σημείο τήξης του βρίσκεται μόλις λίγο παραπάνω στους 29,8 ˚C. Αυτό σημαίνει ότι και μόνο που το κρατάτε στο χέρι σας είναι αρκετό για να το λιώσετε. Επειδή και το σημείο ζέσεως του είναι αρκετά ψηλά στους 2229˚C χρησιμοποιείται σε θερμόμετρα υψηλών θερμοκρασιών, αντί για τον υδράργυρο.

Μπλε LED βασισμένα σε γάλλιο

Το αρσενικούχο γάλλιο (GaAs) χρησιμοποιείται σε ορισμένους τύπους ηλιακών κυψελών για φωτοβολταϊκά όπως αυτά που χρησιμοποιήθηκαν για την δέσμευση της ηλιακής ακτινοβολίας και την μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια στο τζιπάκι Mars Rover στον πλανήτη Άρη.

Όσον αφορά τις καθημερινές χρήσεις, αν διαθέτετε μια συσκευή που μπορεί να αναπαράγει δίσκους Blu-ray, αυτή χρησιμοποιεί ένα λέιζερ νιτριδίου του γαλλίου (αζωτούχο γάλλιο: GaN) για να διαβάσει το δίσκο. Την ίδια ένωση χρησιμοποιούν και τα μπλε LED.

Οι δύο αυτές ενώσεις  GaAs και GaN χρησιμοποιούνται και σε “smartphones” 3ης και 4ης γενιάς τα οποία χρησιμοποιούν τέσσερις φορές περισσότερο Ga από παλαιότερα κινητά τηλέφωνα.

Φυσική πέρα ​​από το Πρότυπο Μοντέλο
(Beyond Standard Model)

Πολύ ενδιαφέρουσα από επιστημονικής άποψης εφαρμογή του γαλλίου είναι η χρήση του ισοτόπου ⁷¹Ga σε δύο πειράματα ανίχνευσης της ροής των ηλιακών νετρίνων. Τα δύο πειράματα στηρίζονταν στη μετατροπή του ισοτόπου ⁷¹Ga στο ισότοπο ⁷¹Ge, το οποίο μπορεί να ανιχνευθεί, σύμφωνα με την αντίδραση :

 ⁷¹Ga + ν_e → ⁷¹Ge + e^-.  

Στη Ρώμη, το σχέδιο GALLEX από το 1991 έως το 1997 και από τον Μάιο του 1998 έως τον Απρίλιο του 2003, χρησιμοποιεί δεξαμενή με 30.3 τόννους Ga. Σε ένα δεύτερο πείραμα, με την επωνυμία SAGE (Soviet–American Gallium Experiment) με τη συνεργασία Ρώσων και Αμερικανών επιστημόνων στο παρατηρητήριο νετρίνων του Μπακσάν (Baksan) στον Καύκασο της Ρωσίας από το Δεκέμβριο του 1989 και μέχρι τον Ιανουάριο του 2010 χρησιμοποιήθηκαν 50 τόνοι λιωμένου ⁷¹Ga μέσα σε 10 αντιδραστήρες 

Πηγές

Από την Wikipedia, the free encyclopedia : Gallium , Γάλλιο , GALLEX , Physics beyond the Standard Model
από τη RSC:  www.rsc.org : gallium

από το : Compound Chem : gallium

Εικόνες

Από το: https://funny-bizarre-unique.blogspot.com/2011/05/melting-gallium-spoon.html
By Alexofdodd at the English Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15518177
By Lucas Taylor / CERN - http://cdsweb.cern.ch/record/628469, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1433671

< 30-Zn Ψευδάργυρος                     Όλος ο Περιοδικός Πίνακας                     32-Ge Γερμάνιο >