GALYUM

Kimyasal sembolü, “Ga” olan galyumun atom numarası 31, atom ağırlığı 69.72’dir. Yoğunluğu 5.91 g/cm3’tür. Erime noktası 29.76 °C derece, kaynama noktası 2400 °C dır. Erime noktası oldukça düşük olduğundan insan elinde rahatlıkla eriyebilir. Periyodik tablonun 13. grubundadır ve bu nedenle grubun diğer metalleri olan alüminyum, indiyum ve talyum ile benzer özelliklere sahiptir.

Element olarak galyum, standart sıcaklık ve basınçta yumuşak, gümüşi bir metaldir; ancak sıvı halde gümüşi beyaz olur. Galyum metali doğada saf halde bulunmaz. Ancak çok kolay elde edilir. Saf bir galyum, parlak, gümüş renkli cam parçalarına benzer. Metal kaplarda ya da cam kaplarda dondurularak depo edilir. Çok fazla kuvvet uygulanırsa, galyum konkoidal olarak kırılabilir. Galyum, doğada serbest bir element olarak değil, çinko cevherlerinde ve boksitte eser miktarda galyum (III) bileşikleri olarak ortaya çıkar.

Galyum elementi, 1875 yılında Fransız kimyager Paul Emile Lecoq de Boisbaudran tarafından bir sfalerit örneğindeki karakteristik spektrumundan (iki mor çizgi) spektroskopi kullanılarak keşfedildi. Lecoq, potasyum hidroksit çözeltisindeki hidroksitin elektroliziyle serbest metali elde etmiştir. Daha sonra Dimitri Mendeleyev tarafından da periyodik tablodaki yeri belirlenmiştir. Boisbaudran elemente kendi ismini vermek yerine Fransa'ya verilen latince isim olan “Gallia”ya atfen bu ismi vermiştir.

Galyum, Dünya'nın kabuğunda serbest bir element olarak mevcut değildir ve gallit (CuGaS2) gibi birkaç yüksek Galyum içerikli mineral, oldukça nadir bulunur. Söz konusu bu minerallerin birincil kaynak cevher minerali olarak değerlendirilmesi mümkün değildir. Galyumun yer kabuğundaki bolluğu yaklaşık 16.9 ppm’dir. Galyum kurşun, kobalt ve niyobyumun kabuksal bolluğuyla karşılaştırılabilir ancak, cevherde ağırlıkça >%0,1 konsantrasyonlarla kendi cevher yataklarını oluşturmaz. Galyum, çinko cevherlerinde kabuk değerine benzer eser konsantrasyonlarda ve alüminyum cevherlerinde biraz daha yüksek değerlerde (~ 50 ppm) oluşur ve her ikisinden de yan ürün olarak çıkarılır. Bu bağımsız yatak eksikliği, galyumun jeokimyasal davranışından kaynaklanmaktadır ve çoğu cevher yatağının oluşumuyla ilgili süreçlerde güçlü bir zenginleşme göstermemektedir. Galyumun kütle sayısı 56 ile 86 arasında değişen 31 bilinen izotopu vardır. Yalnızca iki izotop kararlıdır (galyum-69 ve galyum-71) ve bunlar doğal olarak oluşur. Galyum-69 doğal galyumun yaklaşık %60,1'ini oluştururken, galyum-71 kalan %39,9'unu oluşturur.

Galyumun erime noktası, sıcaklık referans noktası olarak kullanılır. 1875'teki keşfedilmesinden bu yana galyum, düşük erime noktalarına sahip alaşımlar yapmak için kullanılmıştır. Galyum alaşımları, termometrelerde cıvaya toksik olmayan ve çevre dostu bir alternatif olarak kullanılır ve cıvadan daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Ayrıca yarı iletkenlerde yarı iletken yüzeylerde katkı maddesi olarak kullanılır. Galyum ağırlıklı olarak elektronikte kullanılır. Elektronik galyumun birincil kimyasal bileşiği olan galyum arsenit, mikrodalga devrelerinde, yüksek hızlı anahtarlama devrelerinde ve kızılötesi devrelerde kullanılır. Yarı iletken galyum nitrür ve indiyum galyum nitrür, mavi ve mor ışık yayan diyotlar (LED'ler) ve diyot lazerler üretir. Galyum ayrıca süs taşı olarak yapay gadolinyum galyum garnet üretiminde kullanılır.