Son Haberler

Galyum Nedir? (Özellikleri, Kullanımı)

-
Eylül 5, 2022
Galyum Nedir? (Özellikleri, Kullanımı)

Galyum, elinize aldığınızda eriyerek cıva gibi oluyor. Metallere saldırma özelliği olan galyum, geleceğin ileri teknoloji metallerinden…

Galyum Nedir? Özellikleri, Kullanımı

Galyum; cıva, kalay ve gümüş gibi metallere benzeyen, garip özellikleri olan bor grubu elementlerinden biri… Bir galyum parçasını elinize aldığınızda hemen erir ve cıva gibi olur. Zehirsiz olduğu için cıva ile yapılamayan şakalar için rahatlıkla kullanabilirsiniz. Yutmadığınız sürece insan bedenine hasarı olmayan galyum, bir hayli metalle sanki savaşıyor. Alüminyum başta olmak üzere bazı metalleri kırılganlaştıran özelliğini dikkat topluyor. İnternet dünyasında meşhur “alüminyum eritme” videolarının baş oyuncuyu olan galyum, illüzyonistlerin eğip büktüğü materyallerin de hammaddesi aynı zamanda… Dilerseniz tabiatta ender bulunan ve yapımı hudutlu olan bu garip metali yakından tanıyalım.

Tarihçe

Galyumu ilk kere keşfeden ad Fransız Paul Emile Lecog de Boisbaudran’dır. 1875 senesinde galyumu bulduğunda dolaysız kendi adını vermek yerine bir kelime oyunuyla dolaylı yoldan adına atıf yapmıştır. Şöyle ki; Fransa’nın Latince adı olan “Gallia”ya atfen “galyum” adını kullanmıştır. Ancak soyadı olan “Lecog”un Latincesi “horoz” anlamındaki “gallus”tur. Başka Bir Deyişle galyumda bir biçimde kâşifinin adına atıf vardır. Fransa’nın antik bir haritasının arka tasarısında da gümüşî metalik renkte bir horoz sembolü vardır.

Bosibaudran, ilk etapta 430 kg çinko madeninden 0,65 gram galyum elde etti. Galyumun hidroksitini, potasyum hidroksit çözeltisinde elektroliz ederek galyumu izole eden Boisbaudran, alüminyumla eşliklerini ortaya koyarak aynı sene içinde Fransız Bilimler Yüksekokulu’nde bulgusunu duyuru etti.

Ancak Boisbaudran’ın fark edemediği bir boşluğu Rus kimyacı Dimitri Mendeleyev doldurdu. Mendeleyev, 1871 senesinde oluşturulan periyodik element tablosundaki boşluklara katlanarak alüminyuma benzeyen ve henüz keşfedilmemiş, galyumun özelliklerini taşıyan bir elementin varlığından bahsetti. Mendeleyev, periyodik tabloda alüminyumun altında bir element olabileceğini öngördü. Hatta bu elementin ismini “ekaalüminyum” olarak önerdi. Bu boşluğun doldurulması 4 sene sonra Boisbaudran’ın galyumu bulguyu ile hakikatleşti ve Mendeleyev, galyumun tablodaki yerini tanımladı.


Kimyevi Özellikleri

Galyum; kimyevi sembolü “Ga”, atom numarası 31, kütle numarası 69,723 olan bir elementtir. Erime noktası 29,8 derece, kaynama noktası 2204 derecedir. 4. periyot elementleri arasında cılız ve ağır metallerden bor grubunda yer alır. Aynı grupta bor, alüminyum, indiyum ve talyum gibi elementler bulunuyor. Gümüşî beyaz, mavimsi ve kırılgan bir yapısı vardır. Alüminyuma çok yakın eşlikler gösterir. Saf galyum, parlak gümüş renkli sırça parçacıklarına eş. Kristal yapısı ortokubiktir. Rastgele bir metalin en geniş akışkan aralığına sahiptir. Yüksek sıcaklıklarda dahi düşük buğu tazyikine sahiptir. Elektrik geçirgenliği mermiden azdır. Bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Erimiş galyum, kalay ya da gümüşe eş.

Bir Hayli metalle basitçe bileşik oluşturabilir. Özellikle düşük sıcaklıklarda erime özelliği bulunan alaşımların yapıtaşıdır. Ticari olarak genellikle alüminyum ve çinkonun bir yan ürün olan galyumun en çok kullanılan bileşikleri galyum nitrit ve galyum arsenittir. Kuru havada kararlı olan galyumun yüzeyi, nemli havada veya oksijenli civarlarda matlaşır. Alkalilerle tepkimesinde hidrojen sarihe çıkar.

Tabiatta saf olarak bulunmaz. Minerallerden elde edilmesi basittir. En ehemmiyetli galyum kaynağı, yüzde 0,7 oranında galyum kapsayan germanittir. Diaspore, sfalerit, germanyum, boksit ve kömür mineralleri galyum kapsar. Çinko blendler, alüminyum killer, krom ve mangan filizlerinde düşük oranlarda galyum içeriği vardır. Boksit ve çinkonun saflaştırılması sırasında alüminyumla beraber elde edilebilir. Metal potasyum hidroksit içinde, hidroksit çözeltisinin elektrolizi ile elde edilebilir. Tuzların elektrolizi ile metalik galyum elde edilir.

Galyum, tabiatta iki kararlı izotopun karışımı halinde bulunur. Bu izotoplardan “Galyum-69” yüzde 60,4, “Galyum-71” ise yüzde 39,6 oranında galyum kapsar. Galyumun radyoaktif izotopları da vardır. “Galyum-67”, “Galyum-68” ve “Galyum-72” izotopları kanser araştırmalarında kullanılan maddelerdir.


İnsan Elinde Eriyen Galyum, Metallere Saldırır

Galyumun çok garip özellikleri var. İnsana rastgele bir hasar vermeyen galyum, metallere ise sanki düşman. Hele ki alüminyumun baş düşmanı… Galyumun erime sıcaklığı çok düşüktür. Takribî 30 derecelik sıcaklıklarda eriyebilme özelliği nedeniyle galyumu elinize aldığınızda takribî 37 derecelik beden sıcaklığında hemen erir. Kadehe konulduğunda da takribî 20 derece sıcaklıkta tekerrür katılaşır. Zehirsiz olması nedeniyle cıvadan dağılır. Başka Bir Deyişle cıva ile yapılamayan şakalarda kullanılabilir. Elinizde erittiğiniz galyumu rahatlıkla dostunuza atarak şaka yapabilirsiniz. İllüzyonistlerin basitlikle eğip büktükleri madeni para veya kaşıklar gibi materyaller de elde basitçe eriyen galyumdan üretilmiştir. Galyumun düşük sıcaklıklarda erime özelliğine sahip değişik elementler sezyum, rubidyum ve cıvadır.

Galyum, alüminyumun sanki fobili düşüdür. Elde eridiği halde insanlara hasar vermeyen galyum, değişik metallere sanki saldıran bir kaliteye sahip. Alüminyum başta olmak üzere bir hayli metali kırılganlaştırır. Özellikle alüminyumu kâğıt gibi kırılganlaştırıyor. Alüminyumdan bir meşrubat paketinin üstüne galyum döküldüğünde, alüminyum yüzey kısa vakitte kırılganlaşıyor. Daha sonra alüminyum yüzeyi parmağınızla kırabilirsiniz veya koparabilirsiniz.

Galyumla Alakalı Bazı Garip Bilgiler

Akışkan galyum metal veya sırça kaplara konulduğunda katılaşırken kapları kırabilir.
Canlılarda galyum elementi bulunmaz.
Sülfürik asit ve dikromatla oluşturulan bir solüsyona galyum karıştırıldığında sanki yeni bir yaşam formu ortaya çıkarır ve atan bir kalbe benzeyen hareketler yapar.
Galyum, arsenit ile birleştiğinde elektrik akımını lazer ışığına çevirir.

Hangi Ürünlerde Kullanılır?

Galyum, bir hayli teknoloji ürünşanda hali hazırda kullanılırken, gelecekte çığır açabilecek buluşların kaynağı olabilecek metaller arasında gösteriliyor. Özellikle ileri teknoloji ürünlerinin baş oyuncuyu olabilecek kalitelere sahip.

Galyum; elektrik akımını lazer ışığına çevirme özelliği nedeniyle CD-DVD çalarlar ve optik sürücülerin imalinde kullanılmaktadır. Yarı geçirgenlerin yapımında ve kızılötesi müşterilerde kullanılan bir metaldir. Elektronik sanayisinde yaygın olarak kullanılır. Led ışıklarda, güneş oturumlarında yararlanılan galyum, blu-ray teknolojisinin de ehemmiyetli bir elementidir. Yüksek kaynama noktası özelliği nedeniyle termometrelerde kullanılır. Toksik olmayan ikame maddelerde de kullanımı yaygındır. Süper geçirgen bileşeni, manyetik maddeler, ısı geçirgen etrafları, yüksek sıcaklıklara dayanıklı yağlar, sıcaklıklarda sertleşen madde bileşenlerinde galyumdan izler vardır.

Galyum nitrit; korunma, bilişim ve bağlantı teknolojileri, askeri teknoloji, havacılık ve enerji dağıtım sistemlerinde kullanılırken, bu bileşiğin; enerji, bilişim ve otomotiv sektörlerindeki yeni sistemlerde çok ehemmiyetli bir madde olacağı öngörülüyor. Galyum nitrit transistörleri, gelişmiş enerji bereketliliği için “müthiş bir ürün” olarak görülüyor. Gelecekte galyum nitrit temelli materyal ve aygıtların teknolojide çığır açabileceği hipotez ediliyor.

Galyumun radyoaktif izotopu olan Galyum-72, kemik kanseri araştırmalarında ve bazı ilaçlarda kullanılmaktadır. Galyumun suni izotoplarından “Galyum-68 Dotatate” isimli madde, bazı kanser urlarının yoğunluğu ve yaygınlığının tespitinde kullanılır. Bazı kanser uygulamalarında çıban, osteomiyelit ve sarkoidoz gibi irinli alanları ortaya çıkarmak için taramadan evvel damarlara galyum içerikli bir solüsyon enjekte edilir. Galyumla yapılan diagnostik bir testte ise, enfeksiyon, enflamasyon ve urlar aranır. Bu cins testlerde galyum kapsayan solüsyon damarlara enjekte edilir ve galyumun bedenin hangi bölgesinde bir araya geldiği izlenir. Radyoaktif bir madde olan galyumun bedene zerk edilmesiyle alınan ışınım, röntgen uygulamalarından çok daha düşüktür.

Galyum ve bileşiklerinin kullanıldığı ürünlerden kimileri şunlardır; cep telefonları, dokunmatik anahtarlar, tazyik sensorları, mikrodalga fırınlar, kızılötesi ışın kullanılan aygıtlar, nükleer reaktörler, aynalar, porselen, sırça, elektrikli arabalar, enerji nakil hatları, askeri radarlar, endüstriyel aygıtlar…

Galyum Hangi Ülkelerde Bulunur?

Galyum, ender bulunan metallerden olduğu için rezervleri ve yapımı hudutludur. Tespit edilen galyum rezervleri olsa da galyumun kullanım alanlarının hudutlu olması nedeniyle yapımı da hudutlu kalıyor.

Dünya genelinde senelik galyum yapımının 200 ton ortamında olduğu hipotez ediliyor. Dünya galyum yapımında takribî yüzde 80’lik oranla Çin, başı sürüklüyor. 2030 senesinde dünya galyum yapımının senelik 600 tona erişeceği öngörülüyor. Türkiye’de de özellikle çinko ve boksit yataklarında galyum kapsayan mineraller bulunuyor. Ekonomik galyum rezervi hudutlu olduğundan Türkiye’deki galyum yapımı da hudutlu oranda yapılıyor.