Introduzione
Il gallio, un metallo dal colore argenteo e resistente all'ossidazione, è un elemento versatile con l'etichetta Ga nel sistema periodico. Appartenente alla terza colonna del gruppo 13, il gallio è un elemento raro in natura, prevalentemente trovato in composti con minerali di alluminio, zinco o germanio.
Proprietà del Gallio
Il gallio presenta un punto di fusione incredibilmente basso, a soli 29,76 gradi Celsius, consentendo di liquefare il metallo anche tenendolo in mano. Inoltre, dopo la fusione, il gallio rimane liquido per un certo periodo prima di solidificarsi in cristalli con una struttura ortorombica, una caratteristica distintiva che contribuisce alla sua stabilità.
Dal punto di vista tossicologico, è importante notare che il gallio può essere corrosivo per la pelle e le mucose a causa del suo basso punto di fusione, il che lo fa liquefare a temperature corporee. Tuttavia, in forma solida, non presenta rischi significativi, tranne per gli occhi, che possono subire danni dopo il contatto con il metallo liquefatto.
Proprietà Fisiche del Gallio
- Punto di ebollizione: 2400 gradi (brucia sotto alta pressione in ossigeno puro)
- Durezza di Mohs: 1,5
- Densità: 5,904 g·cm-3
- Volume Molare: 11,80 · 10-6 m3/mol
- Calore di Fusione: 5,59 kJ/mol
- Calore di Vaporizzazione: 256 kJ/mol
Applicazioni del Gallio
La maggior parte del gallio viene impiegata nella produzione di semiconduttori di composti III-V, principalmente il gallioarseniuro. Questi semiconduttori trovano applicazioni nell'optoelettronica, inclusi LED e laser per Blu-Ray. Inoltre, vengono utilizzati nelle celle solari e nei componenti dell'alta frequenza, come gli HF-transistori.
Grazie alla sua capacità di rimanere liquido in un ampio intervallo di temperature, il gallio trova impiego anche in termometri che possono raggiungere i 1200 gradi Celsius. In forma di lega, viene utilizzato principalmente con ferro, ittrio, litio, magnesio e gadolinio per la produzione di materiali magnetici.
Una delle applicazioni più insolite è la sua lega con il plutonio, impiegata nella produzione di armi nucleari. In alternativa, le leghe di gallio sono utilizzate come sostituti del mercurio in dispositivi come estintori automatici e dispositivi elettronici.
Estrazione del Gallio
Il gallio viene estratto durante il processo di produzione dell'alluminio dal bauxite attraverso il processo Bayer. La resa è limitata, con massimo 60 grammi di gallio ottenuti da una tonnellata di bauxite. Successivamente, il metallo viene purificato attraverso raffinazione elettrolitica prima di essere trasformato in monocristalli per ulteriore lavorazione.
Storia del Gallio
Il gallio ha due "padri", Dmitri Mendeleev e Paul Émile Lecoq de Boisbaudran. Nel 1871, Mendeleev predisse l'esistenza di un metallo non ancora scoperto chiamato Eka-alluminio, utilizzando il suo sistema periodico. Quattro anni dopo, Lecoq de Boisbaudran dimostrò questa previsione in modo indipendente, identificando il gallio nelle spettrali violetti di un minerale di blenda di zinco.
Il nome "gallio" potrebbe derivare dal latino "Gallia" o dal termine latino "gallus", che significa "gallo". Entrambe le teorie sono attribuite a Lecoq de Boisbaudran, che potrebbe averlo chiamato così in riferimento al suo nome di mezzo, "le Coq".
Classificazione di Sicurezza del Gallio
- Parola di segnalazione: Pericolo
- **H314 Provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari.
- **P234 Conservare solo nel contenitore originale.
- **P280 Indossare guanti protettivi, indumenti protettivi, occhiali e visiera.
- **P303+P361+P353 A CONTATTO CON LA PELLE (o i capelli): Togliere subito tutti gli abiti contaminati. Lavare la pelle con acqua/doccia.
- **P305+P351+P338 IN CASO DI CONTATTO CON GLI OCCHI: Sciacquare accuratamente per alcuni minuti. Togliere eventuali lenti a contatto se possibile. Continuare a risciacquare.
- **P310 Chiamare immediatamente il CENTRO ANTIVELENI/medico.
In conclusione, il gallio, con le sue straordinarie proprietà e le molteplici applicazioni, si afferma come un elemento essenziale nella produzione di dispositivi elettronici avanzati, contribuendo significativamente alla tecnologia moderna. La sua storia affascinante e le sue caratteristiche uniche ne fanno un protagonista indiscusso nel panorama degli elementi chimici.