On le trouve en particulier sous forme d'impuretés dans l'alumine (précurseur de l'aluminium), ce qui en fait un matériau cher ; un gramme de gallium coûte entre 0,2 et 0,9 euro environ.
Utilisation du gallium
Le gallium est principalement utilisé en alliage avec l'arsenic dans l'arséniure de gallium GaAs, un semi-conducteur très utilisé en optoélectronique. Cet élément permet également d'obtenir des images de sites d'inflammation par scintigraphie, en imagerie médicale.
Le gallium n'est pas présent dans la nature sous forme d'élément libre, mais sous forme de composés de gallium (III) à l'état de traces dans les minerais de zinc et la bauxite.
Le gallium est un métal qui fond dans la main, en raison de sa temperature de fusion anormalement basse pour un métal.
Prédit sous le nom d'ekaaluminium, le gallium est un élément chimique dont la température de fusion (29,8 °C) lui permet de fondre dans la main, mais il bout à 2 204 °C, lui conférant la plus grande plage d'état liquide de tous les éléments.
La Chine produit environ 60 % du germanium mondial, soit 180 tonnes métriques en 2022, et plus de 90 % du gallium mondial, soit environ 606 tonnes l'année dernière, selon le cabinet d'études Antaike. La production de ces deux métaux a augmenté de 16 % en 2022, selon le cabinet.
Le gallium-67 a une période radioactive de 3,26 jours et une activité massique de 2,21 x 1016 Bq/g. Appartenant à la famille des métaux pauvres, le gallium pur a un aspect argenté. Sous forme solide, il se brise comme le verre. Son point d'ébullition est de 2 229 °C.
Du fait de son point de fusion de 29,76 °C, proche de la température ambiante, le gallium peut y être maintenu liquide grâce au phénomène de surfusion — il en va de même pour le césium et le rubidium, le mercure étant le seul métal liquide avec un point de fusion inférieur à 0 °C .
Il n'existe pas de gisements propres de gallium, celui-ci est co-produit, principalement, à 95 %, lors du traitement de la bauxite destinée à élaborer l'alumine puis l'aluminium. Le gallium peut également être co-produit, pour 5 % de la production, lors du traitement de minerais de zinc.
Le mercure est un métal liquide à température ambiante, donc son point de fusion (à pression atmosphérique) est nettement inférieur à 100 °C (il est même encore liquide à 0°C).
Le gallium et certains de ses alliages sont des métaux qui restent à l'état liquide à température ambiante, comme le mercure. Contrairement au mercure, le gallium est peu toxique.
Le gallium 67 (67Ga) est l'isotope du gallium dont le noyau est constitué de 31 protons et de 36 neutrons. C'est le radioisotope à la plus longue demi-vie (3,3 jours) se désintégrant par capture électronique en zinc 67 (stable).
Par chance, le gallium a été découvert 6 ans plus tard, par un chimiste français, Lecocq de Boisdaubran, qui lui a donné son nom en l'honneur de la France, Gallia en latin. Et ce nouveau métal a la valence 3 comme l'aluminium. De plus, ses propriétés chimiques ressemblent à celles de l'aluminium.
Le fer. Tiré du sous-sol, le fer est le métal le plus commun sur terre. C'est aussi l'un des métaux les plus important, ayant donné son nom à un âge de l'humanité. Il a un coût faible, son abondance et ses propriétés remarquables font de lui l'un des éléments les plus utilisés dans l'industrie.
Le mercure, un métal liquide
Sous les conditions normales de température et de pression, le mercure est le seul métal à l' état liquide.
Métal amphotère, le gallium est un élément aux propriétés semblables à celles de l'aluminium, récupéré essentiellement par hydrométallurgie. La source de gallium la plus abondante est représentée par les bauxites. En sont extraites des liqueurs Bayer possédant des concentrations en gallium pouvant atteindre 200 mg/L.
Effectivement, la plupart des métaux purs – comme l'aluminium, l'argent et le cuivre – proviennent de la croûte terrestre. On les trouve dans les minerais qui se trouvent généralement dans la roche, à partir de laquelle le métal pur doit être extrait. Ces minerais peuvent chimiquement être de nature très diverse.
C'est un élément rare, sa teneur dans la croûte terrestre est très faible, environ 1,5 ppm. On le trouve à l'état de traces dans les cendres de certains types de charbon (nommés « vitrain » (en) ) après affinage de ceux-ci. En France, il est aussi présent dans des filons Pb-Zn.
Le corps simple mercure est un métal argenté brillant, le seul se présentant sous forme liquide dans les conditions normales de température et de pression sans phénomène de surfusion, conditions dans lesquelles il possède une tension de vapeur non négligeable car au-delà, il se vaporise assez aisément.
Il y a un métal qui est tellement chaud qu'il est liquide. C'est essentiellement du fer qui est à 6 000 °C. En laboratoire, les physiciens qui testent la matière à haute température arrivent à monter à 100 millions de degrés. À ce stade, on appelle ça du plasma.
Comme pour le molybdène, ces propriétés dépendent de la température de test. À 3 420 °C, le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux.
Le polonium, ce métal radioactif parmi les plus toxiques au monde.
Produit radioactif de couleur gris argenté, le polonium a été découvert en 1898 par Pierre et Marie Curie dans un échantillon de pechblende, un minerai d'uranium.