Galyum

Özellikler

Periyodik cetvelin dördüncü periyodunun 3A grubunda yer alan Galyum elementinin sembolü "Ga", atom numarası 31 ve atom ağırlığı ise 69.723'tür. Erime noktası 302.91 K (29.76°C veya 85.57°F) ve kaynama noktası ise 2477 K (2204°C veya 3999°F) olarak ölçülmüştür. Oda sıcaklığında katı fazda bulunmaktadır.^[1]

Galyum bir geçiş sonrası metaldir. Geçiş sonrası metaller, periyodik tablodaki geçiş metalleri ile metaloidler (metal olmayanlar) arasında bulunan metal elementlerdir. Galyum, gümüşi beyaz renge sahiptir ve bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Yüzeysel oksidasyon nedeniyle mavimsi bir renk alabilir.

Sıvı metal olan galyum, cam ve benzeri yüzeylere yapışır veya bu tarz yüzeyleri ıslatır. Katı metal olan galyum ise kuru hava şartlarında diğer elementlere göre daha stabildir. Kimyasal olarak alüminyum ile benzerlik gösteren galyum, nemli havada koruyucu bir film tabaka oluşana kadar yavaşça oksitlenir. Hava veya oksijen ile temas ettiğinde beyaz oksit Ga₂O₃'ü oluşturur. Bileşiklerinin çoğunda galyum, +3 ve birkaçında +1 (örneğin Ga₂O) oksidasyon durumuna sahiptir. Galyum asitler ve alkalilerle reaksiyona girer ve bu maddeler içerisinde çözünür.

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

Galyum vücudumuzda da bulunan bir elementtir. Kütlesi 70 kilogram olan bir insanın vücudunda yaklaşık 0.7 miligram galyum vardır. Bu elementin vücudun temel faliyetlerine yönelik kanıtlanmış bir faydası bulunmamaktadır. Yalnızca doğal ortamda, suda, sebze ve meyvelerde kalan küçük kalıntılar aracılığıyla vücuda geçişi sağlanabilmektedir.^[2]

Uygulama ve Kullanım Alanları

Galyumun birincil kullanım alanı; cep telefonları, optoelektronikler, güneş panelleri ve LED'leri üretmek için kullanılan yüksek hızlı yarı iletkenlerdir. Bu cihazları üretmek için galyum, galyum arsenit (GaAs) ve galyum nitrür (GaN) bileşikleri yapımında kullanılır. Galyumun diğer uygulamaları arasında düşük erime noktalı metal alaşımları, aynalar ve tıbbi termometreler bulunur. Galyum ayrıca bazı farmasötiklerde ve radyofarmasötiklerde kullanılır. Örneğin, radyoaktif izotop Ga-67, vücuttaki iltihaplanma, enfeksiyon veya kanseri araştırmak için bir nükleer tıp testi olarak kullanılır.

Tarihi

Galyum, 1875'te Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran tarafından Paris'te keşfedildi. Boisbaudran, Pirene dağlarından çinko blende cevheri (ZnS) örneğinden çıkardığı bir çinkonun atomik spektrumunda yeni bir mor çizgi gözlemledi. Bu mor çizginin, bilinmeyen bir unsura ait olduğunu biliyordu. Boisbaudran'ın farkına varmadığı şey, periyodik tabloda alüminyumun altında henüz keşfedilmemiş bir boşluk olduğunu gösteren Mendeleev tarafından tahmin edilmiş olduğuydu. Mendeleev, eksik elementin atom ağırlığının 68 civarında olacağını ve bunun yoğunluğu 5.9 gram/cm³ olacağını tahmin etmişti. 1875 kasımına gelindiğinde Boisbaudran, yeni metali izole edip saflaştırdı ve alüminyuma benzer özelliklerinin olduğunu gösterdi. Aralık 1875'te Fransız Bilimler Akademisine ilan etti.^[3]

Etimolojisi

Galyum, adını -kaşifini de onurlandıracak biçimde- Latince "Fransa" anlamına gelen Gallia kelimesinden almaktadır.

Önlem ve Güven

Galyum ile ilgili en büyük tartışmaların odağında genellikle nükleer silahların yapımında tercih edilmesi ve çevre kirliliğine sebep olmasıdır. Galyum, bazı nükleer bomba çukurlarını bir arada tutmak için kullanılır. Bununla birlikte, çukurlar kapatıldığında ve plütonyum oksit tozu oluştuğunda, galyum plütonyum içinde kalır.

Daha sonra plütonyum patlama esnasında etkisiz hale gelir çünkü içerde kalan galyum diğer bazı elementleri aşındıracaktır. Böyle bir durumda galyum "formülden" çıkarılırsa, plütonyum tekrar kullanışlı hale gelebilir. Bu işlemlerde temel problem ise galyumu etkisizleştirme işleminin radyoaktif maddelerle yapılması ve bu esnada da büyük miktarda su kirliliğine yol açmasıdır.^[2]

İlginç Bilgiler ve Diğer

• Galyum elementi, galyum tabanlı güneş panelleri, uydular ve Mars gezici görevleri gibi uzay uygulamalarında güç sağlamak için kullanılır.
• Galyum, kristal yapıyı koruyabilmek için nükleer bombalarda kullanılmıştır.
• Galyumun kaynama noktası, mutlak ölçekte erime noktasından sekiz kat daha yüksektir. Bu da herhangi bir elementin erime noktası ile kaynama noktası arasındaki en büyük orandır.