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Physikalisch-chemische Eigenschaften |
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Gallium
ist ein weißes, leicht bläulich glänzendes, sehr weiches
Metall, das bereits in der Handwärme schmilzt. Auch wenn die Temperatur
danach abgekühlt wird, bleibt das Metall noch lange Zeit unter seinem
Schmelzpunkt flüssig.
Gallium ist ein relativ unedles Metall, das sich unter Wasserstoffentwicklung in verdünnten Säuren und langsam auch in heißem Wasser löst. In kaltem Wasser und mit konzentrierter Salpetersäure erfolgt aufgrund einer Passivierung keine Reaktion. An der Luft ist es beständig. Es verbrennt erst in reinem Sauerstoff unter hohem Druck. Mit den Halogenen reagiert es bereits bei Zimmertemperatur und bildet die entsprechenden Halogenide. Die Galliumverbindungen zeigen große Ähnlichkeiten mit den Aluminiumverbindungen. Mit Aluminium bilden sich Legierungen mit sehr niedrigem Schmelzpunkt, die bei geringem Aluminiumgehalt auch heftig mit Wasser reagieren. Zum Züchten von Galliumkristallen benötigt man etwa 250g reines Gallium und gibt dieses in eine Aluminiumschüssel. Die Schüssel wird mit kochendem Wasser gefüllt. Nachdem sich das Gallium verflüssigt hat, kühlt man das heiße Wasser durch Zugabe von kaltem Wasser langsam in einem Abwaschbecken ab. Nach einer Weile bilden sich kleine Kristalle in der Schmelze, die man mit einer Titanpinzette vorsichtig herausnehmen kann.
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Toxikologie |
| Elementares Gallium wirkt ätzend auf Haut und Schleimhäute, da es sich durch die Körperwärme verflüssigt. Eine Gefahr besteht vor allem bei den Augen, da die Hornhaut benetzt wird. Die akute Toxizität vom Gallium und seinen Verbindungen ist relativ gering. Gallium wird in Dentallegierungen eingesetzt. Hierbei kommen auch allergische Reaktionen vor. |
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Vorkommen |
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Gallium
ist ein weniger häufiges Element. Es steht mit einem Anteil von 0,0014%
an 38. Stelle der Elementhäufigkeit und findet
sich zwischen Bor und Molybdän. Damit ist es etwas seltener als Blei.
Das Erz mit dem höchsten Galliumanteil ist der Gallit, der 1958 in
Tsumeb entdeckt wurde. In geringen Mengen findet sich Galliumerz im Bauxit,
aus dem es als Nebenprodukt anfällt. Auch die Zinkblende, der Magnetit,
der Pyrit und das seltene Germaniummineral Germanit
enthalten Spuren von Galliumerzen. Die Hauptvorkommen der Galliumreserven
liegen in den USA, in Afrika, in Tschechien und in Japan.
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Geschichte |
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Die
Existenz des Elements "Eka-Aluminium" wurde schon 1871 von D.I. Mendelejew
vorausgesagt. Dieses Element wurde von dem französischen Chemiker
Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran (1838-1912) im Jahre 1875 in Paris
erstmals nachgewiesen. Er fand es in Zinkblenden aus den Pyrenäen
und schlug den Namen "Gallium" in Anlehnung an den lateinischen Namen für
Frankreich vor.
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Herstellung |
| Gallium fällt als Nebenprodukt bei der Zink- und Aluminiumherstellung an. Bei der Bauxitaufbereitung scheidet sich das Metall aus dem gewonnenen Natriumaluminat an einer mit Quecksilber beschichteten Eisenkathode elektrolytisch ab. Je Tonne Bauxit lassen sich bis zu 60 Gramm Gallium gewinnen. Die Reinigung des Galliums erfolgt durch eine nachfolgende elektrolytische Raffination. Aus dem gewonnenen hochreinen Gallium werden auch Einkristalle hergestellt. |
| Copyright: Thomas Seilnacht |
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