Elke keer schrijf ik graag over ongewone elementen. Hoewel je ze niet zo vaak tegenkomt, zijn sommige van die slechte jongens behoorlijk vreemd. Hier zijn er een paar waar ik in het verleden over heb geschreven:

Fluorine: The Element From Hell (bevat een video van een paar gekken die een rauwe kip verbranden met fluorgas)

Beryllium- A Rather Strange Element

Hier is er nog een – gallium. Misschien heb je er nog nooit van gehoord. Het metaal bestaat nergens op aarde in elementaire vorm. In plaats daarvan wordt het gevonden in combinatie met andere elementen in mineralen, meestal in galliet, dat de vreemde formule CuGaS2 heeft.

Galliet Foto: Minerman.com Specimens als deze kunnen uiterst waardevol zijn.

Wat gallium uniek maakt, is dat het het enige element is met een smeltpunt dat zo laag ligt (85º F) dat het, in tegenstelling tot M&Ms, in je hand zal smelten.

Quiz: Er zijn maar twee elementen die bij kamertemperatuur als vloeistof bestaan. Kunt u ze noemen? (1)

Hoe koel is dit? Gallium smelt in de palm van je hand, en je kunt het echt doen. Het is niet giftig.

Een andere vorm van gallium is een mineraal dat galloplumbogummiet heet – een naam waar alleen een moeder van kan houden. En de formule is genoeg om een aanval op te wekken: Pb(Ga,Al)3-xGexH1-x(PO4)2(OH)6

Galloplumbogummiet uit de Tsumeb-mijn, Otavi Highlands, Namibië. Rad van fortuin, iemand?

Chemie: Gallium wordt zelden in de scheikunde gebruikt. In mijn 35 jaar als scheikundige heb ik het nooit gebruikt en ik ken niemand die het wel heeft gebruikt. Er is één reactie van gallium die ik heb gevonden. Maar je moet wel gek zijn om die uit te voeren:

2Ga + 3Me2Hg → 2Me3Ga + 3 Hg

Ik weet niet waarom iemand trimethylgallium zou willen, maar ze kunnen het maar beter ECHT heel graag willen. Dat komt omdat de chemische stof waar het van gemaakt is – dimethylkwik (vet) – misschien wel het engste spul op aarde is om mee te werken. Het is zo giftig dat een scheikundeprofessor aan Dartmouth een druppel morste op de rug van een van haar latex handschoenen, en minder dan een jaar later stierf aan kwikvergiftiging. Er was niets dat iemand kon doen om haar te redden.

(Zie: Twee druppels dood: dimethylkwik)

Dus, waar wordt gallium voor gebruikt? Sommige antwoorden zullen u verbazen.

• Sinds kwik niet meer in thermometers wordt gebruikt, is gallium het perfecte alternatief vanwege zijn lage smeltpunt. Maar 85º F is nog steeds te hoog voor een thermometer. Het zou pas vloeibaar worden als je het in je mond stopt. Maar een legering van gallium, galinstan genaamd, die indium (een ander obscuur element) en tin bevat, wordt pas hard bij temperaturen onder nul Fahrenheit. Galinstan is, in tegenstelling tot kwik, niet giftig.

• Er is zelfs een door de FDA goedgekeurd geneesmiddel dat gallium (2) bevat, genaamd Ganite (galliumnitraat), dat is goedgekeurd tegen een teveel aan calcium in het bloed, dat het gevolg kan zijn van bepaalde vormen van kanker. Hypercalcemie (overmatig calcium) kan gevaarlijk zijn wanneer het calciumgehalte te hoog wordt. Hydratatie met een zoutoplossing is de eerste behandeling, maar als dat niet lukt, kan Ganiet worden gebruikt om het teveel aan calcium in het bloed te verwijderen.

• Een radioactieve isotoop 67Ga(III)-citraat (ook bekend als Neoscan) werd gebruikt voor de opsporing van lymfomen, aangezien deze zich ophoopt in lymfeklieren (3), maar is vervangen door 18F-FDG PET/CT, waarbij radioactieve fluordeoxyglucose (18F) wordt gebruikt in combinatie met positronemissie en CT-scans.

Rongeveer 80 jaar geleden werd ontdekt dat gallium(III)tartraat nuttig zou kunnen zijn voor de behandeling van syfilis. Het werkte bij konijnen, maar niet zo goed bij mensen. En een radioactieve isotoop 62Ga werd getest als antikankermiddel, in de veronderstelling dat het zich zou ophopen in kankercellen en ze met radioactiviteit zou doden. Het werkte niet.

De meest bruikbare vormen van het metaal zijn misschien galliumarsenide en galliumnitride. Beide zijn halfgeleiders, maar de laatste is wat Blu-ray doet werken.

Galliumhalfgeleiders (en cool uitziende kristallen). Foto: Wikipedia

Je kunt dit spul wel of niet wereldschokkend vinden, maar hetzelfde kan niet gezegd worden van M&Men. Ze zijn er niet blij mee.

Note:

(1) Dit is een strikvraag. Broom en kwik zijn de enige vloeibare elementen bij kamertemperatuur. Zowel cesium als francium smelten in je hand, maar ze zijn zo chemisch reactief dat ze in aanwezigheid van water, zuurstof of kooldioxide onmiddellijk reageren. Dus dit zou moeten gebeuren in een volledig inerte atmosfeer. En het is nog steeds een slecht idee. Hoewel ze onder deze omstandigheden niet alleen in je hand zullen smelten, maar ze zullen ook je hand smelten.

(2) Ik had geen idee. Met dank aan mijn vroegere collega Steve Schow voor dit stukje obscure informatie.

(3) Er zijn twee stabiele isotopen van gallium, gallium-69 en gallium-71. En twee instabiele isotopen, gallium-67 en gallium-68. Gallium-67 vervalt en zendt gammastralen uit, die door een detector kunnen worden opgevangen.