¿Qué es el Galio?
El galio (en inglés: Gallium) es un metal blando, inodoro y de color blanco plateado.
El símbolo elemental del galio es Ga, su número atómico es 31 y su número de registro CAS es 7440-55-3; fue descubierto en 1875 por el químico francés Paul Beaudrin. El galio está ampliamente distribuido en la naturaleza y se encuentra en trazas en minerales como la bauxita y la germanita, que son minerales de aluminio.
Usos del Galio
El galio se utiliza como material semiconductor porque es un semiconductor compuesto como el arseniuro de galio (GaAs, comúnmente conocido como galiarsénico), un compuesto con arsénico. El arseniuro de galio se utiliza en productos electrónicos como impresoras láser, superordenadores y teléfonos móviles.
El nitruro de galio (GaN), un compuesto de galio y nitrógeno, también se utiliza en diodos emisores de luz azul (LED). Los LED azules se utilizan en discos Blu-ray, bombillas LED y nuevos tipos de semáforos.
Propiedades del Galio
El galio tiene un punto de fusión de 29,8°C y un punto de ebullición de 2.403°C. Existe en estado sólido o líquido a temperatura ambiente y tiene una densidad de 5,91 g/cm3 en estado sólido. Entre los metales, el bajo punto de fusión del galio es su característica más conocida. Es antimagnético en estado sólido, pero paramagnético en estado líquido, con una susceptibilidad magnética de 2,4×10-6 a 40°C.
Estructura del Galio
A diferencia de otros metales, el galio no cristaliza en ninguna de las estructuras cristalinas simples. Las fases estables a presión ambiente son α-, β-, γ- y δ-galio, que se forman en diferentes condiciones, y Ga-II, Ga-III y Ga-IV, que se forman a alta presión.
1. Estructura del Alfa-Galio
El α-galio es un polimorfo del galio que existe en condiciones normales y tiene una estructura ortorrómbica con ocho átomos en la red unitaria. La distancia entre los átomos más cercanos es de 244 pm, con una separación adicional de 39 pm entre los seis átomos vecinos. Se cree que esta estructura inestable y poco simétrica es la responsable del bajo punto de fusión del galio.
2. Otros Polimorfos
Pueden obtenerse otras formas cristalinas de galio por cristalización a partir de galio líquido sobreenfriado. Por encima de -16,3°C, se forma el β-galio monoclínico con una estructura en zigzag de átomos de galio, y por encima de -19,4°C, se forma el δ-galio triclínico con una estructura cristalina similar a la del α-boro, con 12 átomos de galio dispuestos de forma distorsionada . A -35,6 °C, se forma el γ-galio ortorrómbico, que tiene una estructura similar a la del α-boro, con siete átomos de galio dispuestos en anillo y una disposición lineal de átomos interconectados en el centro.
Otra Información sobre el Galio
1. Proceso de Producción del Galio
El galio sólo se produce como subproducto durante el procesamiento de minerales de otros metales, y su principal fuente es la bauxita, el principal mineral de aluminio, pero también puede extraerse de minerales sulfurados de zinc. En el método Beyer, el galio se acumula en la solución de hidróxido de sodio durante el proceso de transformación de la bauxita en alúmina, de modo que el galio metálico puede obtenerse por electrólisis tras el uso de una resina de intercambio iónico. Para las aplicaciones en semiconductores, se purifica aún más mediante el proceso de fusión por zonas o la extracción de un solo cristal a partir de la fusión, donde se alcanzan de forma rutinaria purezas muy elevadas, como el 99,9999%, que están disponibles comercialmente.
2. Información Jurídica
Gallium no está sujeta a ninguna de las principales leyes y reglamentos, incluyendo la Ley de Control de Sustancias Venenosas y Deletéreas, la Ley de Servicios contra Incendios y la Ley de Promoción del Control y Gestión de Emisiones de Sustancias Químicas (Ley PRTR).
3. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
Las instrucciones de manipulación y almacenamiento son las siguientes.
- Cerrar herméticamente los envases y almacenar en lugar seco, fresco y oscuro.
- Utilizar únicamente al aire libre o en lugares bien ventilados.
- Evitar mezclar con ácidos, álcalis, agentes oxidantes y halógenos.
- No utilizar en componentes que puedan entrar en contacto con metales, especialmente aluminio, ya que se corroerán.
- Utilizar guantes y gafas de protección.
- Lávese bien las manos después de la manipulación.
- En caso de contacto con la piel, lavar inmediatamente con agua.
- En caso de contacto con los ojos, lavar cuidadosamente con agua durante varios minutos.