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venerdì 17 dicembre 2010

Alla scoperta del gallio

Come forse saprai, l'anno scorso è cessata la produzione dei vecchi termometri a mercurio, per contenere il rischio che tale metallo, fortemente tossico, finisca tra i rifiuti e contamini l'ambiente. Io ero convinta che la gloriosa categoria dei termometri a liquido, basati sul fenomeno della dilatazione termica, fosse ormai stata definitivamente soppiantata dai più moderni modelli elettronici, come quelli a infrarossi... finché oggi pomeriggio, mentre attendevo il mio turno in farmacia, non ho notato la scritta "Disponibili nuovi termometri al gallio". Come resistere alla tentazione di saperne di più? ;-)
In effetti l'argenteo mercurio (simbolo Hg, dal latino hydrargirium che a sua volta deriva dal greco hydrargyros, composto da hydros (acqua) e argyrion (argento)) non è certo l'unico metallo che si trovi allo stato liquido a temperatura ambiente: una temperatura di fusione compatibile con le condizioni meteorologiche ce l'hanno pure il bromo [EDIT: che non è un metallo, come mi ha appena fatto notare Roberto, bensì un alogeno], il cesio, il francio, il rubidio e appunto il gallio. Ecco un breve riepilogo di proprietà e curiosità relative a tale elemento chimico (ah, magari fosse già esistita, Wikipedia, unitamente agli editor di testo, quando mi toccava svolgere questo genere di compiti per la scuola! Mi sarei sbrigata molto più velocemente, e senza lesinare sui link... ;-)).
Il gallio (Ga), di numero atomico 31, è anch'esso di colore argenteo ed ha un punto di fusione di 29,76 °C (302,91 K); può quindi fondere nel calore delle mani di una persona. La densità del gallio liquido è maggiore rispetto a quella del gallio solido, come nel caso dell'acqua; di solito per i metalli si ha l'opposto. È inoltre il metallo con il più ampio intervallo di temperatura in fase liquida.
Il gallio si usa in alcuni termometri ad alta temperatura, e una miscela eutettica di gallio, indio e stagno è oggi usata al posto del mercurio nella maggior parte dei termometri clinici. Questo materiale, dal nome commerciale di Galinstan, ha un punto di congelamento di -20 °C.
Prima ancora che il chimico francese Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran lo scoprisse, la maggior parte delle proprietà del gallio erano già state previste e descritte da Dmitrij Mendeleev (che aveva chiamato eka-alluminio l'ipotetico nuovo elemento) sulla base della sua tavola periodica. Boisbaudran battezzò il nuovo elemento con l'antico nome della Francia (Gallia) e, secondo uno di quei giochi di parole multilingue così amati dagli scienziati dell'epoca, anche con il suo: "le coq" in francese vuol dire "il gallo".
Il gallio è un metallo raro: non esiste puro in natura, e nemmeno esistono composti di gallio sufficientemente abbondanti da costituire una fonte estrattiva. Esso si ottiene quindi dalle tracce presenti in bauxite, carbone, diaspro, germanite e sfalerite.
Anche se non è considerato tossico, i dati sull'effetto fisiologico del gallio non sono definitivi. Alcune fonti riportano che una prolungata esposizione al gallio può provocare dermatite, ma altri test non hanno dato tale risultato.
L'arseniuro di gallio (GaAs) è un importante semiconduttore composto usato nei dispositivi elettronici ad altissima velocità e nei dispositivi emettitori di luce (componenti per microonde, diodi LED e laser, componenti per lettori DVD e per radar automobilistici), nonché nelle celle fotovoltaiche.

1 commento:

  1. bel post, ma attenta perché se scrivi che il bromo è un metallo il mio cuore di chimico sanguina, il bromo è un alogeno: fluoro, cloro, bromo, iodio,astato...

    bob

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