gallium

Gallium, grunnstoff i gruppe 13 i grunnstoffenes periodesystem. Det er et metall som smelter allerede ved 30 ^oC. En ny anvendelse av gallium er som små partikler i skismøring.

Atomsymbolet for gallium er Ga, atomnummeret er 31 og elektronkonfigurasjonen er  [Ar]3d¹⁰4s²4p¹.

Gallium forekommer i jordskorpen i omtrent samme mengder som bly. Det finnes imidlertid ikke i konsentrerte forekomster, men bare spredt, oftest sammen med aluminium (i bauxitt) og med sink (i sfaleritt). Asken fra forbrenning av visse typer kull kan inneholde så mye som 1,5 % gallium.

Gallium står i samme gruppe som aluminium og har lignende kjemiske egenskaper. Gallium er treverdig som aluminium, men kan også være enverdig. En vannløsning av galliumoksid, Ga₂O₃, er en amfolytt så galliumoksid er et amfotært stoff. Forbindelser som GaCl₂ inneholder en- og toverdig gallium, Ga(I)Ga(III)Cl₄. Oksidet er hvitt, galliumsalter er vanligvis fargeløse som salter av aluminium.

Gallium er et mykt, sølvglinsende metall. Med sitt lave smeltepunkt (smelter i hånden) og høye kokepunkt er gallium flytende over et større temperaturområde enn noe annet grunnstoff. Det brukes derfor i termometre for relativt høye temperaturer. Metallet er forskjellig fra de fleste andre metallene ved at det ekspanderer (3,1 %) når det størkner. En konsekvens av dette er at gallium må lagres i fleksible beholdere eller ved kontrollert temperatur. Lagres gallium i glassflasker og temperaturen varierer, vil gallium kunne smelte og så fryse og dermed sprenge flasken. Gallium korroderer langsomt i vann ved romtemperatur, og brenner i luft ved oppvarming til ca. 500 °C.

Gallium fremstilles kommersielt som et biprodukt ved fremstilling av sink og av aluminium i Bayerprosessen for raffinering av bauxitt. Selve metallet fremstilles elektrolytisk.

Gallium brukes i halvlederkomponenter, særlig i form av galliumarsenid og galliumfosfid. Forbindelsene betegnes gjerne 13–15-forbindelser. For slike formål må forbindelsene fremstilles med stor renhet og i form av énkrystaller eller som epitaktiske filmer eller belegg.

Gallium ble oppdaget i 1875 av den franske kjemikeren Lecoq de Boisbaudran ved spektroskopiske undersøkelser av sfaleritt fra Pyreneene. Han oppkalte grunnstoffet etter Gallia. Grunnstoffets eksistens var forutsagt fire år tidligere av russeren Dmitri Ivanovitsj Mendelejev i hans arbeid med å sette opp grunnstoffenes periodesystem, og han hadde kalt det eka-aluminium. Galliummetall ble først fremstilt av Boisbaudran ved elektrolyse av en løsning av hydroksidet i kalilut, KOH(aq).