Le Gallium, métal à bas point de fusion, est magique
Expérimentation sur Youtube, avec du Gallium, métal pauvre à bas point de fusion (29,8°C) avec différents acides (attention les doigts). C'est fun (mais ça sert à rien ...) et on vous laisse apprécier. My Little Blog Fonderie vous a fait aussi une petite synthèse technique sur cet élement métallique "bien de chez nous".
Un peu d'histoire
On trouve des traces de Gallium dans la bauxite et les minerais de zinc. Prédit sous le nom d'ekaaluminium (car cet élement est juste en dessous de l'aluminium dans le fameux tableau) par Mendeleïev, découvert en 1875, son nom lui a été donné par son découvreur, le chimiste français Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran. Une théorie prétend que le nom du gallium provient de celui de son découvreur (car « coq » en latin se dit gallus), mais Lecoq de Boisbaudran a au contraire affirmé avoir donné ce nom à l'élément « en l'honneur de la France » (ce qui est noble). Par la suite, le germanium et le scandium seront nommés par analogie en référence à la Germanie et à la Scandie par leurs découvreurs respectifs, l'Allemand Clemens Winkler et le Suédois Lars Fredrik Nilson.
Caractéristiques du Gallium
Le gallium pur a un aspect argenté et il se brise sous forme solide de la même manière que le verre. Le volume du gallium augmente de 3,1 % lorsqu'il se solidifie (comme l'eau et le silicium), ce qui est très rare pour les métaux. Le gallium corrode la plupart des autres métaux en diffusant dans le réseau métallique.
Production et utilisation du Gallium
Le Gallium est présent dans la bauxite et est donc un sous produit de l'obtention de l'alumine (par hydrométallurgie). Lorsque la solution surnageant au dessus de l'alumine est suffisament riche en hydroxyde de gallium, cette dernière est concentrée par électrolyse dans des installations spécifiques. La production mondiale de Gallium est relativement limitéee (110 tonnes environ dont plus de 80 % venant de Chine). L'ultrapurification du gallium (99,9999 %), que requiert l'industrie des semi-conducteurs, est conduite par le procédé de croissance monocristalline (méthode de la zone fondue) et est commercialement disponible depuis les années 2000/2010.
Utilisation du Gallium
La principale utilisation du gallium est la fabrication de divers matériaux semi-conducteurs. On peut notamment citer parmi les semi-conducteurs binaires III-V l'arséniure de gallium (GaAs), l'antimoniure de gallium (GaSb), le phosphure de gallium (GaP) et le nitrure de gallium (GaN), et parmi les principaux semi-conducteurs ternaires, l'arséniure de gallium-aluminium (AlGaAs) et le nitrure d'aluminium-gallium (AlGaN). Parmi ces matériaux, le plus courant est l'arséniure de gallium, second matériau semi-conducteur le plus utilisé derrière le silicium.