Galio
Antecedentes
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| Galio | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
31 Ga | |||||||||||||||||||
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| Apariencia | |||||||||||||||||||
blanco plateado  | |||||||||||||||||||
| Propiedades generales | |||||||||||||||||||
| Nombre, símbolo, número | galio, Ga, 31 | ||||||||||||||||||
| Pronunciación | / ɡ æ l yo ə m / GAL -ee-əm | ||||||||||||||||||
| Categoría Elemento | metálica posterior a la transición | ||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloque | 13, 4, p | ||||||||||||||||||
| Peso atómico estándar | 69.723 (1) | ||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 1 2, 8, 18, 3  | ||||||||||||||||||
| Historia | |||||||||||||||||||
| Predicción | Dmitri Mendeleev (1871) | ||||||||||||||||||
| Descubrimiento | Lecoq de Boisbaudran (1875) | ||||||||||||||||||
| Primer aislamiento | Lecoq de Boisbaudran (1875) | ||||||||||||||||||
| Propiedades físicas | |||||||||||||||||||
| Fase | sólido | ||||||||||||||||||
| Densidad (cerca rt) | 5,91 g · cm -3 | ||||||||||||||||||
| Líquido densidad en mp | 6,095 g · cm -3 | ||||||||||||||||||
| Punto de fusion | 302.9146 K , 29,7646 ° C, 85.5763 ° F | ||||||||||||||||||
| Punto de ebullicion | 2477 K, 2204 ° C, 3999 ° F | ||||||||||||||||||
| Calor de fusión | 5.59 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||
| El calor de vaporización | 254 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||
| Capacidad calorífica molar | 25.86 J · mol -1 · K -1 | ||||||||||||||||||
| Presión del vapor | |||||||||||||||||||
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| Propiedades atómicas | |||||||||||||||||||
| Estados de oxidación | 3, 2, 1 ( óxido anfótero) | ||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 1,81 (escala de Pauling) | ||||||||||||||||||
| Energías de ionización ( más) | Primero: 578.8 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||
| Segundo: 1979,3 kJ · mol -1 | |||||||||||||||||||
| Tercero: 2963 kJ · mol -1 | |||||||||||||||||||
| Radio atómico | 135 pm | ||||||||||||||||||
| Radio covalente | 122 ± 15:00 | ||||||||||||||||||
| Van der Waals radio | 187 pm | ||||||||||||||||||
| Miscelánea | |||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | ortorrómbica  | ||||||||||||||||||
| Ordenamiento magnético | diamagnético | ||||||||||||||||||
| La resistividad eléctrica | (20 ° C) 270 nΩ · m | ||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 40.6 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||
| Expansión térmica | (25 ° C) 18 m · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||
| Velocidad del sonido (varilla delgada) | (20 ° C) 2740 m · s -1 | ||||||||||||||||||
| El módulo de Young | 9,8 GPa | ||||||||||||||||||
| Relación de Poisson | 0.47 | ||||||||||||||||||
| Dureza de Mohs | 1.5 | ||||||||||||||||||
| Dureza Brinell | 60 MPa | ||||||||||||||||||
| Número de registro del CAS | 7440-55-3 | ||||||||||||||||||
| La mayoría de los isótopos estables | |||||||||||||||||||
| Artículo principal: Los isótopos de galio | |||||||||||||||||||
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El galio es un elemento químico con el símbolo Ga y número atómico 31. Galio elemental no se produce en la naturaleza, sino como el galio (III) compuestos en cantidades traza en bauxita y zinc minerales. Un metálico plateado suave pobres metal, galio elemental es un sólido quebradizo a bajas temperaturas. Celebrada el tiempo suficiente, galio se derretirá en la mano, ya que se licúa a temperatura de 29.76 ° C (85.57 ° F) (ligeramente por encima temperatura ambiente). Su punto de fusión se usa como un punto de referencia de temperatura. La aleación Galinstan (68,5% Ga, el 21,5% en el 10% Sn ) tiene un punto aún más bajo de fusión de -19 ° C (2 ° F), muy por debajo del punto de congelación del agua. Desde su descubrimiento en 1875 hasta la época de los semiconductores, galio se utiliza principalmente como un agente para hacer aleaciones de bajo punto de fusión.
Hoy en día, casi todos de galio se utiliza para la microelectrónica. Arseniuro de galio, el uso principal de galio, se utiliza en circuitos de microondas y aplicaciones infrarrojas. Nitruro de galio y nitruro de galio indio, semiconductores minoría utiliza productos azul y violeta diodos emisores de luz (LEDs) y láseres de diodo.
Galio no tiene ningún papel conocido en biología. Debido galio (III) y férricos sales comportan de manera similar en los sistemas biológicos, iones de galio menudo imitan los iones de hierro en aplicaciones médicas. Que contiene galio- productos farmacéuticos y radiofármacos se han desarrollado.
Propiedades físicas
Galio elemental no se encuentra en la naturaleza, pero se obtiene fácilmente fundición. De metal galio muy puro tiene un color plateado brillante y sus fracturas de metal sólido conchoidally como vidrio . Galio de metal se expande por 3,1% cuando se solidifica, y por lo tanto se evita el almacenamiento en recipientes ya sea de vidrio o de metal, debido a la posibilidad de ruptura del contenedor con la congelación. Acciones de galio el estado líquido de mayor densidad con sólo unos pocos materiales como silicio , germanio , bismuto y agua .
Galio ataca a la mayoría de otros metales por difunde en su metal celosía. El galio, por ejemplo, se difunde en el los límites de grano de Al / Zn aleaciones o acero , lo que son muy frágiles. Galio aleaciones fácilmente con muchos metales, y se utiliza en pequeñas cantidades como una aleación de plutonio-galio en el plutonio núcleos de bombas nucleares, para ayudar a estabilizar la estructura cristalina del plutonio.
El punto de fusión de 302.9146 K (29,7646 ° C, 85.5763 ° F) es temperatura ambiente, sobre las temperaturas promedio de tiempo de verano. Punto de fusión del galio (mp) es uno de los puntos de referencia formales temperatura en el Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) establecido por BIPM. La punto de galio de 302.9166 K (29,7666 ° C, 85.5799 ° F) triple, está siendo utilizado por NIST con preferencia a punto de fusión del galio.
El punto de fusión única de galio permite que se derrita en la mano de uno, y luego vuelva a congelar si se retira. Este metal tiene una fuerte tendencia a supercool por debajo de su punto de fusión / punto de congelación . La siembra con un cristal ayuda a iniciar la congelación. Galio es uno de los metales (con cesio , rubidio , mercurio y probablemente francio ) que son líquidos a o cerca de la temperatura normal ambiente, y por lo tanto se puede utilizar en el metal, de vidrio de alta temperatura termómetros. También se destaca por tener una de las gamas más grandes de líquidos para un metal, y (a diferencia de mercurio) por tener una baja presión de vapor a altas temperaturas. Punto de ebullición de galio, 2477 K, es más de ocho veces superior a su punto de fusión en la escala absoluta , por lo que es la mayor relación entre el punto de fusión y el punto de ebullición de cualquier elemento. A diferencia del mercurio, galio metal líquido moja el vidrio y la piel, por lo que es mecánicamente más difícil de manejar (a pesar de que es sustancialmente menos tóxico y requiere mucho menos precauciones). Por esta razón, así como los problemas de contaminación de metal y la congelación de expansión, las muestras de galio de metal se suministran normalmente en paquetes de polietileno dentro de otros contenedores.
| Propiedad | un | b | c |
|---|---|---|---|
| α (~ 25 ° C, m / m) | 16 | 11 | 31 |
| ρ (29,7 ° C, nΩ · m) | 543 | 174 | 81 |
| ρ (0 ° C, nΩ · m) | 480 | 154 | 71.6 |
| ρ (77 K, nΩ · m) | 101 | 30.8 | 14.3 |
| ρ (4.2 K, pΩ · m) | 13.8 | 6.8 | 1.6 |
Galio no cristalice en cualquiera de los simples estructuras cristalinas. La fase estable en condiciones normales es ortorrómbica con 8 átomos en el convencional celda unidad. Cada átomo tiene sólo un vecino más cercano (a una distancia de 244 pm) y otros seis vecinos dentro de 39 horas adicionales. Muchos estable y fases metaestables se encuentran como función de la temperatura y la presión.
La unión entre los dos vecinos más cercanos es covalente, por lo tanto, Ga 2 dímeros son vistos como los pilares fundamentales de la construcción de cristal. Esto explica la caída del punto de fusión en comparación con sus elementos vecinos de aluminio y de indio.
Las propiedades físicas de galio son altamente anisotrópico, es decir, tienen diferentes valores a lo largo de los tres grandes ejes de un cristalográfica (ver tabla), byc; Por esta razón, hay una diferencia significativa entre el lineal (α) y el volumen coeficientes de expansión térmica. Las propiedades de galio son también fuertemente dependiente de la temperatura, especialmente cerca del punto de fusión. Por ejemplo, el coeficiente de expansión térmica aumenta en varios cientos por ciento tras la fusión.
Propiedades químicas
El galio se encuentra principalmente en el 3 estado de oxidación . La oxidación 1 también se atestigua en algunos compuestos, aunque tienden a desproporcionada en galio elemental y de galio (III) compuestos. Lo que se refiere a veces como galio compuestos (II) son en realidad compuestos estado mixto-oxidación que contienen tanto de galio (I) y galio (III).
Compuestos calcógeno
A temperatura ambiente, galio de metal no reacciona con el aire y el agua debido a la formación de una capa de óxido pasiva, protectora. A temperaturas más altas, sin embargo, reacciona con el oxígeno del aire para formar galio óxido (III), Ga 2 O 3. Reducir Ga 2 O 3 con galio elemental en vacío a 500 ° C a 700 ° C produce el marrón oscuro galio (I) de óxido, Ga 2 O. Ga 2 O es un muy fuerte agente reductor, capaz de reducir H 2 SO 4 a H 2 S. Se desproporciona a 800 ° C de nuevo a galio y Ga 2 O 3.
Sulfuro de galio, Ga 2 S 3, tiene 3 posibles modificaciones cristalinas. Se puede hacer por la reacción de galio con sulfuro de hidrógeno (H 2 S) a 950 ° C. Alternativamente, Ga (OH) 3 también se puede utilizar en 747 ° C:
- 2 Ga (OH) 3 + 3 H 2 S → Ga 2 S 3 + 6 H 2 O
Reaccionar una mezcla de carbonatos de metales alcalinos y Ga 2 O 3 con H 2 S conduce a la formación de thiogallates que contienen la [Ga 2 S 4] 2- anión. Los ácidos fuertes descomponen estas sales, la liberación de H 2 S en el proceso. La sal de mercurio, HgGa 2 S 4, se puede utilizar como una fósforo.
El galio también forma sulfuros en los estados de oxidación más bajos, tales como de galio (II) sulfuro y el verde de galio (I) sulfuro, el último de los cuales se produce a partir de la anterior por calentamiento a 1000 ° C bajo una corriente de nitrógeno.
Los otros calcogenuros binarios, Ga 2 Se 3 y Ga 2 Te 3, tienen estructura zincblenda. Son todos los semiconductores, pero son fácilmente hidrolizado, lo que limita su utilidad.
Química acuosa
Los ácidos fuertes disuelven galio, formando de galio (III) sales tales como Ga 2 (SO 4) 3 y Ga (NO3) 3. Las soluciones acuosas de galio (III) sales contienen el ion de galio hidratado, [Ga (H 2 O) 6] 3+. Galio (III) hidróxido, Ga (OH) 3, se puede precipitar de galio (III) soluciones añadiendo amoniaco . Deshidratación de Ga (OH) 3 a 100 ° C produce hidróxido de óxido de galio, Gao (OH).
Alcalinas de hidróxido de soluciones disuelven galio, formando sales que contienen el galato de Ga (OH) -
4 anión. Hidróxido de galio, que es anfótero, también se disuelve en álcali para formar sales de galato. Aunque el trabajo anterior sugiere Ga (OH) 3
6 como otra posible anión galato, esta especie no se encontró en la obra posterior.
Compuestos Grupo del nitrógeno
Galio reacciona con amoníaco a 1050 ° C para formar nitruro de galio, GaN. Galio también forma compuestos binarios con fósforo , arsénico y antimonio : fosfuro de galio (GAP), arseniuro de galio (GaAs), y antimoniuro galio (GaSb). Estos compuestos tienen la misma estructura que ZnS, y tiene importantes semiconductores propiedades. Gap, GaAs, GaSb y se pueden sintetizar mediante la reacción directa de galio con fósforo elemental, arsénico, antimonio o. Presentan mayor conductividad eléctrica de GaN. Gap también puede sintetizarse por la reacción de Ga 2 O con el fósforo a bajas temperaturas.
El galio también forma nitruros ternarios; por ejemplo:
- Li 3 Ga + N 2 → Li 3 GaN 2
También existen compuestos similares con fósforo y arsénico: Li 3 GAP 2 y Li 3 GaAs 2. Estos compuestos son fácilmente hidrolizados por ácidos diluidos y agua.
Haluros
De galio (III) reacciona con el óxido de agentes de fluoración tales como HF o F 2 para formar galio (III) de fluoruro, GAF 3. Se trata de un compuesto iónico fuertemente insoluble en agua. Sin embargo, no se disuelven en ácido fluorhídrico, en la que forma un aducto con agua, GAF 3 · 3H 2 O. El intento de deshidratar este aducto vez forma GAF 2 OH · n H2O. El aducto reacciona con amoníaco para formar GAF 3 · 3NH 3, que a continuación se puede calentar para formar anhidro GAF 3.
Tricloruro de galio se forma por la reacción de galio metal con cloro gas. A diferencia de la trifluoruro, existe galio (III) cloruro como moléculas diméricas, Ga 2 Cl 6, con un punto de fusión de 78 ° C. Este es también el caso para el bromuro y yoduro, Ga 2 Br 6 y Ga 2 I 6.
Al igual que el otro grupo 13 trihaluros, galio (III) son haluros Ácidos de Lewis, reaccionando como aceptores de haluro con haluros de metales alcalinos para formar sales que contienen GAX -
4 aniones, donde X es un halógeno. También reaccionan con haluros de alquilo para formar carbocationes y GAX -
4.
Cuando se calienta a una temperatura alta, de galio (III) reaccionan con haluros de galio elemental para formar los respectivos galio (I) haluros. Por ejemplo, GACL 3 reacciona con Ga para formar GaCl:
- 2 Ga + GaCl3
3 GaCl (g)
A temperaturas inferiores, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y de nuevo a GaCl desproporciona de galio elemental y GaCl 3. GaCl también se puede hacer por la reacción de Ga con HCl a 950 ° C; puede entonces ser condensado en forma de sólido rojo.
Galio (I) compuestos se pueden estabilizar mediante la formación de aductos con ácidos de Lewis. Por ejemplo:
- GaCl + AlCl3 → Ga + [AlCl 4] -
Los llamados "de galio (II) haluros", GAX 2, son en realidad productos de adición de galio (I) haluros con la respectiva galio (III) haluros, que tiene la estructura Ga + [Gax 4] -. Por ejemplo:
- GaCl + GaCl 3 → Ga + [GaCl 4] -
Compuestos de hidrógeno
Como aluminio , galio también forma un hidruro, GAH 3, conocido como gallane, el cual puede obtenerse por la reacción de gallanate de litio (LiGaH 4) con de galio (III) cloruro de a -30 ° C:
- 3 LiGaH 4 + GaCl3 → 3 LiCl + 4 Gah 3
En la presencia de dimetil éter como disolvente, Gah 3 polimeriza para (GAH 3) n. Si no se utiliza ningún disolvente, el dímero Ga 2 H 6 ( digallane) está formado como un gas. Su estructura es similar a diborano, que tiene dos átomos de hidrógeno de puente los dos centros de galio, a diferencia de α- AlH 3 en las que el aluminio tiene un número de coordinación de 6.
Gallane es inestable por encima de -10 ° C, la descomposición de galio elemental e hidrógeno.
Historia
En 1871, la existencia de galio se predijo por primera vez por el químico ruso Dmitri Mendeleev , que lo nombró " eka-aluminio "sobre la base de su posición en su tabla periódica . También predijo varias propiedades del elemento, que corresponden estrechamente a las propiedades de galio reales, tales como densidad , punto de fusión , el carácter de óxido y la unión en cloruro.
El galio se descubrió espectroscópicamente por el químico francés Paul Emile Lecoq de Boisbaudran en 1875 por su espectro característico (dos líneas violeta) en un examen de una muestra de blenda. Más tarde ese año, Lecoq obtuvo el metal libre por electrólisis de su hidróxido en solución de hidróxido de potasio. Nombró el elemento "galia", de América significado Gallia Galia, después de su tierra natal de Francia. Se alegó más tarde que, en uno de esos multilingüe juegos de palabras tan queridas de los hombres de la ciencia en el siglo 19, también habían llamado galio de sí mismo, como su nombre, "Le coq", es el francés para " gallo ", y el latín para "gallo" es "gallus"; sin embargo, en un artículo 1877 Lecoq negó esta suposición (Cf. el nombramiento de la. J / ψ mesón y el planeta enano Plutón .)
Desde su descubrimiento en 1875 hasta la era de los semiconductores, sus usos primarios fueron en aplicaciones de alta temperatura termométricas y en la preparación de aleaciones de metales con propiedades inusuales de estabilidad, o la facilidad de fusión; un poco de ser líquido a temperatura ambiente o por debajo. El desarrollo de arseniuro de galio como un semiconductor de banda prohibida directa en la década de 1960 marcó el comienzo de la etapa más importante en las aplicaciones de galio.
Aparición
Galio no existe en forma libre en la naturaleza, y los pocos minerales de alta galio como gallite (CuGaS 2) son demasiado raros para servir como una fuente primaria del elemento o sus compuestos. Su abundancia en la corteza terrestre es de aproximadamente 16,9 ppm. El galio se encuentra y se extrae como un componente traza en bauxita y en una pequeña parte de esfalerita. La cantidad extraída de carbón , diáspora y germanita en el que el galio también está presente es insignificante. La Geológico de Estados Unidos ( USGS) estima que las reservas de galio que superan 1 millón de toneladas, sobre la base de 50 ppm de concentración en peso de las reservas conocidas de bauxita y minerales de zinc. Algunos humero Se ha demostrado que los polvos de la quema de carbón para contener pequeñas cantidades de galio, típicamente menos de 1% en peso.
Producción
El galio es un subproducto de la producción de aluminio y zinc. Mientras que la blenda para la producción de zinc es la fuente menor. La mayoría de galio se extrae de la crudo solución de hidróxido de aluminio de la Proceso de Bayer para producir alúmina y aluminio. A mercurio célula de electrólisis y la hidrólisis de la amalgama con hidróxido de sodio conduce a galato de sodio. La electrólisis entonces da galio metal. Para semiconductor uso, purificación adicional se lleva a cabo utilizando fusión por zonas, o extracción de cristal único demás de una masa fundida ( Proceso Czochralski). Purezas de 99,9999% se logran de manera rutinaria y ampliamente disponible comercialmente.
En 1986, la producción se estima en 40 toneladas. En 2007 la producción de galio fue de 184 toneladas, con menos de 100 toneladas de la minería y el resto de reciclaje de chatarra. Para el año 2011 la producción mundial de galio fue un estimado de 216 toneladas métricas.
Aplicaciones
Las aplicaciones de semiconductores dominan el uso comercial de galio, que representan el 98% de las solicitudes. La siguiente aplicación principal es para granates galio gadolinio.
Semiconductores
Debido a esta aplicación, de muy alta pureza (99,9999 +%) de galio está disponible comercialmente. El arseniuro de galio (GaAs) y nitruro de galio (GaN) que se utiliza en componentes electrónicos representó alrededor del 98% del consumo de galio en los Estados Unidos en 2007. Alrededor del 66% de galio semiconductor se utiliza en los EE.UU. en los circuitos integrados (arseniuro de galio en su mayoría), tales como la fabricación de ultra- -Alta chips lógicos velocidad y MESFETs de bajo ruido preamplificadores de microondas en los teléfonos celulares. Alrededor del 20% se utiliza en optoelectrónica. A nivel mundial, el arseniuro de galio conforma el 95% del consumo mundial anual de galio.
Arseniuro de galio se utiliza en la optoelectrónica en una variedad de aplicaciones de infrarrojos. Arseniuro de galio aluminio (AlGaAs) se utiliza en diodos de alta potencia de láser de infrarrojos. Como un componente de los semiconductores nitruro de galio indio y nitruro de galio, galio se utiliza para producir dispositivos optoelectrónicos azules y violetas, la mayoría diodos láser y la luz emite diodos. Por ejemplo, nitruro de galio 405 nm láseres de diodo se utilizan como una fuente de luz violeta para la mayor densidad de almacenamiento de datos de disco compacto, en el Blu-ray Disc estándar.
Células fotovoltaicas multiunión, desarrollado para aplicaciones de potencia de satélite, son hechas por epitaxia de haz molecular o metalorgánico epitaxia en fase vapor de películas delgadas de arseniuro de galio, fosfuro de indio y galio o arsenide.The galio indio Mars Exploration Rovers y varios satélites triple uso de arseniuro de galio de unión en las células de germanio. El galio es también un componente en compuestos fotovoltaicas (tales como sulfuro de cobre e indio selenio galio o Cu (In, Ga) (Se, S) 2) para su uso en paneles solares como una alternativa rentable a silicio cristalino.
Galinstan y otras aleaciones
Galio fácilmente aleaciones con la mayoría de los metales, y se ha utilizado como un componente en aleaciones de bajo punto de fusión. A casi aleación eutéctica de galio, indio y estaño es un líquido a temperatura ambiente que está disponible en termómetros médicos. Esta aleación, con el nombre comercial Galinstan (con el "stan", refiriéndose a la lata), tiene un bajo punto de congelación de -19 ° C (-2,2 ° C). Se ha sugerido que esta familia de aleaciones también podría ser usada para enfriar los chips de ordenador en lugar de agua. Aleaciones de galio han sido evaluadas como sustitutos del mercurio amalgamas dentales, pero estos materiales todavía no han visto una gran aceptación.
Debido galio moja vidrio o porcelana, galio se puede utilizar para crear brillante espejos. Cuando no se desea la acción de humectación de galio-aleaciones (como en Galinstan termómetros de vidrio), el vidrio debe ser protegido con una capa transparente de óxido de galio (III).
El plutonio utilizado en pozos de armas nucleares se mecanizan por aleación con galio para estabilizar su fase δ.
Galio añade en cantidades de hasta 2% en común soldaduras pueden ayudar características de humectación y flujo.
Las aleaciones de Al y Ga han sido evaluados para producción de hidrógeno.
Se utiliza como elemento de aleación en el aleación con memoria de forma magnética Ni-Mn-Ga.
Aplicaciones biomédicas
Aunque galio tiene ningún papel conocido en biología, imita de hierro (III), el ión de galio se localiza en e interactúa con muchos procesos en el cuerpo en el que (III) se manipula de hierro. Como estos procesos incluyen inflamación, que es un marcador de muchos estados de enfermedad, se utilizan varias sales de galio, o están en desarrollo, ya que ambos productos farmacéuticos y radiofármacos en la medicina. Cuando los iones de galio son erróneamente tomados por bacterias tales como Pseudomonas, la capacidad de las bacterias para respirar es interferida y las bacterias mueren. El mecanismo detrás de esto es que el hierro es redox activo, que permite la transferencia de electrones durante la respiración, pero galio está inactivo redox.
Nitrato de galio (nombre de marca Ganite) se ha utilizado como un producto farmacéutico por vía intravenosa para tratar hipercalcemia asociada con tumor metástasis en los huesos. El galio se cree que interfiere con función de los osteoclastos. Puede ser eficaz cuando otros tratamientos para la hipercalcemia maligancy asociada no lo son.
- Maltolato de galio, una forma oralmente absorbible de iones de galio (III), se encuentra en ensayos clínicos y preclínicos como un tratamiento potencial para un número de tipos de cáncer, enfermedad infecciosa y enfermedad inflamatoria.
Un complejo de amina - fenol Ga (III) compuesto MR045 se encontró que era selectivamente tóxica para los parásitos que han desarrollado resistencia a cloroquina, un fármaco común contra la malaria . Tanto el Ga (III) acto complejo y cloroquina al inhibir la cristalización de hemozoin, un producto de desecho formado a partir de la digestión de la sangre por los parásitos.
Sales Radiogallium
Galio-67 sales tales como galio citrato de galio y nitrato se utilizan como agentes radiofarmacéuticos en una procedimiento de imagen de medicina nuclear comúnmente referido como un gammagrafía con galio. La forma o la sal de galio no es importante. Para estas aplicaciones, la se utiliza isótopo radiactivo 67 Ga. El cuerpo maneja Ga 3+ de muchas maneras, como si se tratara de hierro, y por lo tanto está obligado (y concentrados) en áreas de inflamación, tales como la infección, y también áreas de división celular rápida. Esto permite que dichos sitios obtener imágenes mediante técnicas de exploración nucleares. Este uso ha sido reemplazado por fluorodeoxiglucosa (FDG) para La tomografía por emisión de positrones, PET "" exploraciones de leucocitos marcados escaneo e indio-111. Sin embargo, la localización de galio en el cuerpo tiene algunas propiedades que la hacen única en algunas circunstancias de modalidades que compiten utilizando otros radioisótopos.
Galio-68, un emisor de positrones con una vida media de 68 min., Se utiliza ahora como un radionucleido diagnóstico en PET-CT cuando se vinculan a preparaciones farmacéuticas tales como DOTATOC, una análogo de la somatostatina usado para Tumores neuroendocrinos investigación, y DOTA-TATE, uno más nuevo, usado para neuroendocrino metástasis y neuroendocrino cáncer de pulmón, tales como ciertos tipos de microcitoma. Preparación de Galium-68 como un producto farmacéutico es química y el radionúclido se extrae por elución de germanio-68, una radioisótopo sintética de germanio , en galio-68 generadores.
Otros usos
- El magnesio galato que contiene impurezas (tales como Mn 2+), está comenzando a ser utilizado en ultravioleta , activado polvo de fósforo.
- La detección de neutrinos. Posiblemente la mayor cantidad de galio puro jamás recopilada en un solo lugar es el de Neutrinos Telescopio galio-germanio utilizado por el Experimento SAGE en el Observatorio de Neutrinos de Baksan en Rusia. Este detector contiene 55-57 toneladas de galio líquido. Otro experimento fue el Detector de neutrinos GALLEX operado a principios de 1990 en un túnel de montaña italiana. El detector contenía 12,2 toneladas de regado de galio-71. Neutrinos solares causaron unos pocos átomos de 71 Ga para convertirse radiactivo 71 Ge , que fueron detectados. Se encontró que el flujo de neutrinos solar deducida tener un déficit de 40% de la teoría. Esto no se explica hasta que se construyeron mejores detectores de neutrinos solares y teorías (ver SNO).
- Como un fuente de iones de metal líquido para una haz iónico concentrado. Por ejemplo, se utilizó un haz enfocado-galio-ion para crear el libro más pequeño del mundo, Teeny Ted de nabo Town.
- En una broma clásica, los científicos modelar cucharas de galio y servir el té a clientes desprevenidos. Las cucharas se funden en el té caliente.
- Como aditivo en cera de deslizamiento para esquís, y otros materiales de superficie de baja fricción. EE.UU. 5069803, Sugimura, Kentaro; Shoji Hasimoto y Takayuki Ono, "El uso de una composición de resina sintética que contiene partículas de galio en el material de la superficie de deslizamiento de los esquís y otras aplicaciones", emitieron 1.995
Precauciones
El ion Ga (III) de sales de galio solubles tiende a formar el hidróxido insoluble cuando se inyecta en grandes cantidades, y en animales precipitación de esto ha dado lugar a toxicidad renal. En dosis más bajas, galio soluble se tolera bien, y no se acumula como un veneno.
Mientras galio metálico no se considera tóxico, los datos no son concluyentes. Algunas fuentes sugieren que puede causar dermatitis por una exposición prolongada; otras pruebas no han causado una reacción positiva. Como la mayoría de los metales, galio finamente dividido pierde su lustre y galio en polvo aparece gris. Así, cuando el galio se maneja con las manos desnudas, la extremadamente fina dispersión de gotitas líquidas de galio, que resulta de la humectación de la piel con el metal, puede aparecer como una mancha de piel gris.
