Nomor atom: 31
Massa atom: 69,72 g/mol
Elektronegativitas menurut Pauling: tidak diketahui
Densitas: 5,1 g/m3 pada 20 °C
Titik lebur: 29,8 °C
Titik didih: 2204 °C
Radius Vanderwaals: 0,161 nm
Radius ionik: 0,083 nm (+3)
Isotop: 6
Energi ionisasi pertama: 578,6 kJ/mol
Energi ionisasi kedua: 1978,8 kJ/mol
Energi ionisasi ketiga: 2389 kJ/mol
Energi ionisasi keempat: 2962,3 kJ/mol
Potensial standar: – 0,52 V
Sifat Kimia dan Fisika Galium
Galium padat merupakan logam abu-abu kebiruan yang memiliki struktur kristal ortorombik, sedangkan galium murni memiliki warna keperakan menakjubkan.
Galium berbentuk padat pada suhu ruang, tetapi seperti merkuri, cesium, dan rubidium, akan menjadi cair bila sedikit dipanaskan.
Galium padat cukup lunak sehingga bisa dipotong dengan pisau. Unsur ini stabil di udara dan air, tetapi bereaksi dan larut dalam asam dan basa.
Galium tidak terdapat dalam bentuk murni di alam. Galium sebenarnya lebih berlimpah dari timbal tapi lebih sulit diakses karena tidak terkonsentrasi selektif dalam mineral sehingga persebarannya cenderung luas.
Beberapa bijih logam seperti bauksit mengandung sejumlah kecil galium. Selain itu, batubara juga memiliki konten galium relatif tinggi.
Sejarah Galium
Pada tahun 1871, keberadaan galium pertama kali diprediksi oleh ahli kimia Rusia, Dmitri Mendeleev, yang menamakannya “eka-aluminium.”
Dia juga memprediksi beberapa sifat eka-aluminium yang berhubungan erat dengan sifat galium yang sebenarnya, seperti densitas, titik leleh, sifat oksida, dan ikatan dalam klorida.
Mendeleev lebih lanjut meramalkan bahwa eka-aluminium akan ditemukan melalui spektroskop, dan bahwa logam eka-aluminium akan larut perlahan dalam asam maupun basa dan tidak akan bereaksi dengan udara.
Dia juga meramalkan bahwa M2O3 akan larut dalam asam untuk menghasilkan garam MX3, bahwa garam eka-aluminium akan membentuk garam dasar, bahwa eka-aluminium sulfat akan membentuk tawas, dan bahwa MCl3 anhidrat akan memiliki volatilitas yang lebih besar daripada ZnCl2.
Sejarah kemudian mencatat bahwa semua prediksi Mendeleev terbukti benar.
Galium ditemukan menggunakan spektroskopi oleh ahli kimia Prancis, Paul Emile Lecoq de Boisbaudran, pada tahun 1875 dari spektrum karakteristiknya (dua garis ungu) dalam sampel sfalerit.
Pada tahun yang sama, Lecoq memperoleh logam bebas dengan elektrolisis hidroksida dalam larutan kalium hidroksida.
Dia menamai unsur baru tersebut sebagai “gallia”, dari bahasa Latin Gallia yang berarti Gaul, yang merujuk pada Prancis, tanah kelahirannya.
Awalnya, Lecoq menentukan kerapatan galium sebagai 4,7 g/cm3, satu-satunya karakteristik yang gagal memenuhi prediksi Mendeleev.
Namun, Mendeleev kemudian menulis kepadanya dan menyarankan agar dia melakukan pengukuran kembali.
Setelah mengukur ulang, Lecoq kemudian memperoleh nilai 5,9 g/cm3, sesuatu yang telah diprediksi Mendeleev dengan tepat.
Dari penemuannya pada tahun 1875 hingga era semikonduktor, penggunaan utama galium adalah sebagai termometrik suhu tinggi dan paduan logam.
Pengembangan galium arsenida sebagai direct bandgap semiconductor pada tahun 1960-an menandai tahap penting dalam penggunaan galium.
Pada tahun 1978, industri elektronik menggunakan galium untuk membuat dioda pemancar cahaya (light emitting diodes), fotovoltaik, dan semikonduktor, sedangkan industri logam menggunakannya untuk mengurangi titik leleh paduan.
Penggunaan Galium
Galium cair jika dikenakan pada permukaan porselin dan kaca akan membentuk lapisan terang sangat reflektif yang bisa digunakan membuat cermin.
Galium mudah berpadu dengan sebagian besar logam sehingga digunakan untuk membentuk paduan dengan titik leleh rendah.
Plutonium pit pada senjata nuklir menggunakan paduan logam galium untuk menstabilkan alotrop plutonium.
Analog integrated circuit merupakan salah satu aplikasi paling umum untuk galium, dengan perangkat optoelektronik (kebanyakan dioda laser dan dioda pemancar cahaya) sebagai penggunaan terbesar kedua.
Galium memiliki sifat semikonduktor, terutama sebagai gallium arsendite (GaAs).
GaAs dapat mengubah listrik menjadi cahaya dan digunakan dalam light emitting diodes (LED) pada berbagai layar alat elektronik dan jam tangan.
Galium juga digunakan dalam berbagai termometer suhu tinggi.
Efek Kesehatan Galium
Galium adalah elemen yang bisa ditemukan dalam tubuh dalam jumlah amat kecil. Orang dengan berat 70 kg memiliki sekitar 0,7 miligram galium dalam tubuhnya.
Belum diketahui fungsi galium dalam tubuh manusia. Beberapa vitamin dan air minum komersial diketahui mengandung jumlah sangat kecil galium dengan konsentrasi kurang dari satu bagian per juta.
Galium murni bukan merupakan zat berbahaya saat disentuh. Hanya saja, galium murni mungkin akan meninggalkan noda di tangan.
Senyawa radioaktif galium, galium [67Ga] sitrat, dapat disuntikkan ke dalam tubuh dan digunakan untuk pemindaian tanpa efek yang merugikan.
Meskipun tidak berbahaya dalam jumlah kecil, galium tidak boleh sengaja dikonsumsi dalam dosis besar.
Patut diketahui, beberapa senyawa galium sebenarnya bisa sangat berbahaya. Misalnya, paparan akut gallium (III) klorida dapat menyebabkan iritasi tenggorokan, sesak napas, dan nyeri dada.
Dampak Lingkungan Galium
Galium digunakan sebagai salah satu komponen dalam senjata nuklir.
Hanya saja, dalam suatu reaksi tertentu, galium bisa menempel pada plutonium, membuat plutonium tidak bisa digunakan.
Galium harus dibersihkan agar plutonium bisa berfungsi kembali. Masalahnya, proses pembersihan galium berkontribusi pada sejumlah besar pencemaran air dengan zat radioaktif.
Zat radioaktif ini diketahui membahayakan lingkungan dan makhluk hidup di dalamnya.
Fakta tentang Galium
Berikut adalah fakta dan informasi menarik tentang galium:
1. Kelimpahan galium di kerak bumi adalah sekitar 16,9 ppm. Kelimpahan ini sebanding dengan kelimpahan timbal, kobalt, dan niobium.
2. Titik leleh galium (29,78 °C) tercatat cukup rendah sehingga bisa meleleh di telapak tangan.
3. Galium adalah unsur dengan kisaran suhu tertinggi untuk fase cairnya. Perbedaan antara titik leleh dan titik didih galium adalah 2373 °C.
4. Fakta tersebut membuat titik didih Galium delapan kali lebih tinggi dari titik lelehnya pada skala absolut. Rasio ini merupakan yang terbesar dari unsur apa pun.
5. Galium adalah salah satu dari lima unsur dengan titik leleh mendekati suhu kamar. Empat lainnya adalah merkuri, sesium, rubidium, dan fransium.
6. Galium memuai saat membeku seperti air. Tingkat pemuaiannya mencapai 3,1%.
7. Galium tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam.
8. Galium diperoleh sebagai produk sampingan dalam produksi seng dan aluminium.
9. Kebanyakan galium yang diproduksi saat ini digunakan dalam elektronik.
10. Semikonduktor dioda galium digunakan sebagai laser dioda biru pada pemutar Blu-ray™.
11. Galium arsenide digunakan untuk menghasilkan LED biru ultra-brite.
12. Galium cair dikenal karena kemampuannya untuk membasahi kaca, porselen, dan kulit.
13. Galium membentuk permukaan yang sangat reflektif pada kaca sehingga menjadi bahan pembuat cermin yang sangat baik.
14. Campuran galium, indium, dan timah digunakan dalam termometer medis sebagai pengganti termometer merkuri yang lebih tradisional dan beracun.
15. “Gallium Beating Heart” adalah salah satu demonstrasi kimia yang menyenangkan dan mudah dilakukan.
16. Dalam bentuk yang paling murni, galium berwarna perak cerah, sedangkan sebagai padatan, berwarna biru keabu-abuan.
17. Sifat lain yang tidak biasa dari galium adalah unsur ini bisa didinginkan dengan cukup mudah. Supercooling adalah pendinginan suatu zat di bawah titik bekunya tanpa mengubahnya menjadi padat.
18. Gallium digunakan dalam bom nuklir untuk menstabilkan struktur kristal.[]