たまには、珍しい元素について書いてみたいと思います。 それほど頻繁に遭遇するわけではありませんが、その中にはかなり奇妙なものもあります。 以下は、過去に書いたものです:
Fluorine: 地獄の元素(一部の狂人が生の鶏肉をフッ素ガスで焼き上げるビデオを含む)
Beryllium- A Rather Strange Element
ここでもう1つ、ガリウムを紹介します。 聞いたこともないでしょう。 この金属は地球上のどこにも元素の形で存在しないのです。 むしろ、他の元素と組み合わさって鉱物の中に存在し、最も一般的なのは、CuGaS2という奇妙な式を持つガライトです。
ガリウムのユニークな点は、融点が非常に低く(85ºF)、M&Ms と違って、手の中で溶けてしまうような唯一の元素であることです。
クイズです。 常温で液体として存在する元素は2つだけである。 その名前を言えますか? (1)
どれぐらい冷たいかというと、次のようなものです。 ガリウムは手のひらで溶けるので、実際にやってみるといい。 無毒です。
ガリウムのもう一つの形態は、ガロプラムボグムマイトという鉱物で、母親だけが愛する名前です。 そしてその式は、発作を誘発するのに十分なものです。 Pb(Ga,Al)3-xGexH1-x(PO4)2(OH)6
ナミビア、オタビ高地のツメブ鉱山からのガロプラムボグムマイトです。 ホイール・オブ・フォーチュンか?
化学の話。 ガリウムは化学ではほとんど使われません。 私の35年間の研究室生活で、一度も使ったことがないし、使った人を知っているわけでもない。 ガリウムの反応は1つだけありました。
2Ga + 3Me2Hg → 2Me3Ga + 3Hg
なぜトリメチルガリウムが欲しいのか分かりませんが、よほど欲しいのでしょう。 というのも、これが作られる化学物質、ジメチル水銀(太字)は、地球上で最も恐ろしい物質かもしれないからです。 ダートマス大学の化学教授が、ラテックス手袋の裏に1滴か2滴こぼし、1年も経たないうちに水銀中毒で亡くなったほど、毒性の強い物質なのだ。 誰も彼女を救うことはできなかったのです。
(参照:Two Drops Of Death: Dimethylmercury)
では、ガリウムは何に使われるのでしょうか?
- 温度計に水銀が使われなくなったので、融点の低いガリウムはその代用品として最適です。 しかし、85℃はまだ温度計としては高すぎる。 口に入れるまで液体にならないのです。 しかし、インジウム(別の不明瞭な元素)とスズを含むガリンスタンと呼ばれるガリウムの合金は、あなたが華氏ゼロ以下に得るまで固化しない。
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Ganite (硝酸ガリウム) という、ガリウム (2) を含む FDA 承認の医薬品が実際にあり、これは特定の癌に起因する血液中の過剰カルシウムに対して承認されています。 高カルシウム血症(カルシウム過剰症)は、カルシウムの値が高くなりすぎると危険です。 生理食塩水による水分補給が最初の治療ですが、これがうまくいかない場合は、血中の過剰なカルシウムを除去するためにガナイトを使用することができます。
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放射性同位元素のクエン酸67Ga(III)(別名ネオスキャン)はリンパ節に集積するため、リンパ腫の検出に使われていましたが(3)、現在は放射性フルオロデオキシグルコース(18F)とポジトロン放出とCTスキャンを併用した18F-FDG PET/CTに置き換わってきています。
約80年前、酒石酸ガリウム(III)が梅毒の治療に有用であることが発見されました。 ウサギでは効きましたが、人間ではあまり効きませんでした。 また、放射性同位元素の62Gaは、がん細胞に蓄積して放射能で殺すという前提で、抗がん剤としての実験が行われました。
この金属で最も有用なのは、ガリウムヒ素とガリウムナイトライドであろう。 どちらも半導体ですが、後者はブルーレイを機能させるものです。
ガリウム半導体(およびクールな外観の結晶)。 写真はイメージです。 Wikipedia
このようなものが地球を揺るがすと思うかどうかですが、M&さんはそうはいきません。 彼らは喜びません。
注:
(1) これはひっかけ問題であります。 常温で液体の元素は臭素と水銀だけです。 セシウムもフランシウムも手に取ると溶けるが、化学反応性が高いので水や酸素、二酸化炭素があるとすぐに反応する。 だから、これは完全に不活性な雰囲気の中で行う必要がある。 そして、やはりかなりまずい。 この条件下では、手に持っても溶けないどころか、溶けてしまいますが。
(2) 全く知りませんでした。 この曖昧な情報を教えてくれた元同僚のSteve Schowに感謝します。
(3) ガリウムにはガリウム69とガリウム71という2つの安定同位体があるそうです。 そして、ガリウム-67とガリウム-68という2つの不安定な同位体があります。 ガリウム-67は崩壊してガンマ線を放出し、検出器で捕らえることができます。