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Gallium (Ga)

Gesundheitliche Auswirkungen von Gallium - Umwelttechnische Auswirkungen von Gallium

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Ordnungszahl 31

 

Molmasse 69,72 g mol -1
Elektronegativität nach Pauling 1.8
Dichte bei 20ºC 5,1 g cm-3 bei 20°C
Schmelzpunkt 29,8 °C
Siedepunkt 2204 °C
Atomradius (Van der Waals) 0,161 nm
Ionenradius 0,083 nm (+3)
Isotope 6
Elektronenkonfiguration [Ar] 3d10 4s24p1
Ionisierungsenergie des 1. Elektrons 578,6 kJ.mol -1
Ionisierungsenergie des 2. Elektrons 1978,8 kJ.mol -1
Ionisierungsenergie des 3. Elektrons 2389 kJ.mol -1
Ionisierungsenergie des 4. Elektrons 2962,3 kJ.mol -1
Standardpotential - 0,52 V
Historie 1871 von D.I. Mendelejew; von P.- É. Lecoq de Boisbaudran 1875 entdeckt.

Gallium

Festes Gallium ist ein blaugraues Metall mit einer orthorhombischen Kristallstruktur. Gallium von großer Reinheit hat eine silberne Farbe. Es ist bei Raumtemperatur ein Feststoff, wird aber wie auch Quecksilber, Cäsium und Rubidium bei langsamem Erhitzen flüssig. In fester Form ist es weich genug, um mit einem Messer geschnitten werden zu können. Es ist in Wasser und Luft stabil, reagiert oder löst sich jedoch in Säuren und Basen.

Gesundheitliche Auswirkungen von Gallium

Gallium ist ein Element, das im Körper in sehr kleinen Mengen vorkommt. Z. B. eine Person mit 70 Kilogramm Körpergewicht hat ca. 0,7 Milligramm Gallium im Körper. Würde diese Menge an Gallium in einen Würfel konzentriert werden hätte der Würfel nur eine Kantenlänge von 0,49 Millimeter.
Gallium hat keine nachgewiesene Funktion im Körper. Es kommt wahrscheinlich auch nur in diesem vor, da es in kleinen Spuren im der Umwelt, im Wasser und in Überresten von Gemüse und Früchten, zu finden ist. Es ist bekannt, dass in einigen Vitaminen und in kommerziell verteiltem Wasser geringe Spurenmengen Gallium von weniger als 1 mg/L enthalten sind.
Reines Gallium ist keine schädliche Substanz bei Hautkontakt durch den Menschen. Es wird häufig berührt, weil man davon beeindruckt ist, dass es in der Hand schmilzt, woraufhin es Flecken auf dieser hinterlässt. Die radioaktive Verbindung 67-Ga-Citrat kann sogar in den Körper eingespritzt werden und für Galliumabtastung ohne schädliche Effekte benutzt werden. Obgleich es nicht schädlich ist, sollte Gallium nicht in großen Dosen gebraucht werden.
Einige Galliumverbindungen können wirklich sehr gefährlich sein. Z. B. kann eine akute Belastung durch Gallium(III)chlorid folgende Symptome hervorrufen: Atmungsbeschwerden, Brustschmerzen, Kehlkopfentzündungen und seine Dämpfe können sogar sehr ernste Erkrankungen wie Lungenödeme oder partielle Lähmung verursachen.

Umwelttechnische Auswirkungen von Gallium

Diskussionen um Gallium beziehen sich auf Kernwaffen und Verunreinigung. Gallium wird benutzt um einige Kernbomben zusammenzuhalten. Fallen diese jedoch auseinander wird Plutoniumoxidpuder gebildet, das auch Gallium enthält. Dieses macht das Plutonium als Kraftstoff unbrauchbar, weil das Gallium einige andere Elemente zerstört. Wenn das Gallium jedoch entfernt wird, wird das Plutonium wieder nützlich. Das Problem ist, daß der Prozeß zum Entfernen des Galliums eine sehr große Menge an radioaktiv-kontaminierten Wasser mit sich bringt.
Gallium ist ein ideales in den Bombengruben zu verwendendes Element, aber Verunreinigung ist schädlich für die Umwelt und die Gesundheit des Menschen.
Selbst Bemühungen, das verunreinigte Wasser zu dekontaminieren, würden an den Kosten des Verfahrens scheitern. Wissenschaftler arbeiten an einer anderen Methode um das Plutonium zu säubern, was aber noch Jahre der Forschung bedarf.

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