Πώς να λιώνετε το μέταλλο Gallium στο χέρι σας

Το Γάλλιο είναι ένα ασυνήθιστο μέταλλο. Δεν συμβαίνει ως α καθαρό στοιχείο στη φύση, αλλά μπορεί να αγοραστεί σε καθαρή μορφή για να χρησιμοποιηθεί πραγματικά για μερικούς εκπληκτικές διαδηλώσεις επιστήμης. Μια από τις πιο δημοφιλείς διαδηλώσεις γαλλίου είναι η τήξη του γαλλίου στην παλάμη του χεριού σας. Εδώ είναι πώς να κάνετε την επίδειξη με ασφάλεια και την εξήγηση για το πώς λειτουργεί.

Βασικά, το μόνο που χρειάζεστε για αυτό το έργο είναι ένα δείγμα εύλογα καθαρού γαλλίου και του χεριού σας:

• Καθαρό γάλλιο
• Πλαστικά γάντια (προαιρετικά)

Μπορείτε να αγοράσετε ένα κομμάτι από καθαρό γάλλιο για περίπου $ 20 σε απευθείας σύνδεση. Είναι ασφαλές να χρησιμοποιήσετε το γυμνό χέρι σας για αυτό το πείραμα, αλλά το γάλλιο έχει δύο ιδιότητες που μπορεί να σας κάνουν να θέλετε να φορέσετε ένα ζευγάρι γάντια μιας χρήσης. Πρώτον, το μέταλλο γαλλίου διαβρέχει τόσο το γυαλί όσο και το δέρμα. Αυτό σημαίνει ότι το λιωμένο μέταλλο θα αφήσει στο δέρμα σας λεπτά σωματίδια γαλλίου, δίνοντάς του ένα γκριζωπό. Δεν είναι εξαιρετικά εύκολο να ξεπλύνετε, επομένως ίσως θέλετε να αποφύγετε το πρόβλημα. Το άλλο είναι ότι το γάλλιο επιτίθεται σε άλλα μέταλλα. Έτσι, αν φοράτε συνήθως ένα δαχτυλίδι, μπορεί να θέλετε να φορέσετε γάντια μόνο για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει γάλλιο ή απομείνει μέταλλο είναι διαθέσιμο για να αποχρωματίσετε το κόσμημά σας.

Τι θα μπορούσε να είναι ευκολότερο; Απλά τοποθετήστε το κομμάτι γάλλιο στην παλάμη του χεριού σας και αφήστε τη ζεστασιά της θερμότητας του σώματός σας να κάνει τη δουλειά! Το σημείο τήξης του γαλλίου είναι 29,76 C (85,57 F), επομένως θα λειώσει εύκολα στο χέρι σας ή σε ένα πολύ ζεστό δωμάτιο. Αναμείνετε αυτό για περίπου 3-5 λεπτά για ένα μεταλλικό κομμάτι μεγέθους κέρματος.

Όταν ολοκληρώσετε την εξέταση του γαλλίου, γυρίστε το χέρι σας για να επιτρέψετε στο μέταλλο να ρέει σε α μη μεταλλικά δοχείο. Αν το δοχείο είναι επίσης ζεστό, η αργή ψύξη θα σας επιτρέψει να παρακολουθήσετε τη μορφή του γαλλίου μεταλλικούς κρυστάλλους.

Μπορείς supercool γάλλιο, το οποίο το κρατά ως υγρό πάνω από το σημείο πήξης του. Κάνετε αυτό ρίχνοντας το υγρό γάλλιο σε ένα ζεστό δοχείο και διατηρώντας τον χωρίς δονήσεις. Όταν είστε έτοιμοι να κρυσταλλώσετε το μέταλλο, μπορείτε να βάζετε το δοχείο, να αγγίζετε το δείγμα ή να κρυσταλλώνετε τα σπόρια προσθέτοντας ένα μικρό κομμάτι στερεού γαλλίου. Το μέταλλο παρουσιάζει ορθορομβική δομή κρυστάλλου.

• Το γάλλιο μπορεί να αποχρωματίσει προσωρινά το δέρμα σας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υγραίνει το δέρμα. Λάβετε υπόψη ότι αυτό σημαίνει ότι θα χάσετε ένα μικρό κομμάτι του δείγματος σας κάθε φορά που κάνετε την επίδειξη.
• Μερικοί άνθρωποι έχουν αναφέρει ήπια δερματίτιδα (ερυθρότητα, κνησμό, φλεγμονή) από μακροχρόνια έκθεση στο γάλλιο στο δέρμα. Βασικά, αυτό σημαίνει ότι πρέπει να πλύνετε τα χέρια σας μετά την ολοκλήρωση της επίδειξης.
• Το γάλλιο δεν είναι τοξικό. Χρησιμοποιείται σε φαρμακευτικά προϊόντα, έτσι θα μπορούσατε πιθανώς να τα καταπιείτε και να είστε εντάξει, αλλά δεν συνιστάται, συν το να είναι ένα ακριβό σνακ.
• Το Gallium επιτίθεται σε άλλα μέταλλα, οπότε μην αφήνετε να έλθει σε επαφή με κοσμήματα ή να τα αποθηκεύσετε σε μεταλλικά δοχεία.
• Το γάλλιο επεκτείνεται καθώς ψύχεται, επομένως διατηρείται συνήθως σε πλαστική σακούλα ή εύκαμπτο δοχείο αντί για γυαλί, για να αποφευχθεί κάθε πιθανότητα επέκτασης να διαλύει το δοχείο. Επίσης, το γάλλιο υγραίνει το γυαλί, οπότε η αποθήκευση στο πλαστικό βοηθάει στην ελαχιστοποίηση της απώλειας δείγματος.

Το Gallium δεν είναι το μόνο μέταλλο που λιώσει σε ένα υγρό κοντά στη θερμοκρασία δωματίου ή τη θερμοκρασία του σώματος. Το φράστιο, το καίσιο και το ρουβίδιο θα λειώσουν επίσης στην παλάμη του χεριού σας. Ωστόσο, σοβαρά δεν θέλετε να δοκιμάσετε αυτή την επίδειξη με κανένα από αυτά! Το φρένιο και το καίσιο είναι ραδιενεργά. Το καίσιο και το ρουβίδιο αντιδρούν έντονα με νερό, πράγμα που ουσιαστικά σημαίνει ότι θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν το χέρι σας. Ραβδί με γάλλιο.

Εάν έχετε το γάλλιο να λειώσει στο χέρι σας, μπορείτε επίσης να δοκιμάσετε το τέχνασμα του κουταλιού. Σε αυτό το τέχνασμα μαγείας της επιστήμης, είτε λιώνετε ένα κουτάλι γαλλίου με αυτό που φαίνεται να είναι η δύναμη του μυαλού σας ή αλλιώς θα φανεί να εξαφανιστεί σε ένα ποτήρι ζεστό νερό. Το Gallium είναι ένα ενδιαφέρον μεταλλοειδές, οπότε μπορεί να θέλετε να το κάνετε μάθετε περισσότερα για το στοιχείο.

• Greenwood, Norman Ν.; Earnshaw, Alan (1997). Χημεία των στοιχείων (2η έκδ.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Strouse, Γρηγόριος Φ. (1999). "NIST υλοποίηση του τριπλού σημείου γαλλίου". Proc. TEMPMEKO. 1999 (1): 147–152.