Hur man smälter Gallium Metal i din hand

Gallium är en ovanlig metall. Det förekommer inte som en rent element i naturen, men kan köpas i ren form för att användas för vissa verkligen fantastiska vetenskapsdemonstrationer. En av de mest populära galliumdemonstrationerna är att smälta gallium i handflatan. Så här gör du demonstrationen på ett säkert sätt och förklaringen till hur den fungerar.

I grund och botten är allt du behöver för det här projektet ett prov av ganska rent gallium och din hand:

• Ren gallium
• Plasthandskar (valfritt)

Du kan köpa en bit av ren gallium för cirka 20 $ online. Det är säkert att använda din bara hand för detta experiment, men gallium har två egenskaper som kan göra att du vill ha ett par engångshandskar. Först väter galliummetall både glas och hud. Vad detta innebär är att den smälta metallen lämnar finfördelade galliumpartiklar på din hud, vilket ger den en gråaktig gjutning. Det är inte superlätt att tvätta bort, så du kanske vill undvika problemet. Den andra överväganden är att gallium attackerar andra metaller. Så om du vanligtvis bär en ring, kanske du vill bära handskar bara för att säkerställa att ingen gallium eller rester av metall är tillgänglig för att missfärga dina smycken.

Vad kan vara lättare? Placera helt enkelt galliumstycket i handflatan och låt värmen från kroppsvärmen göra jobbet! Galliums smältpunkt är 29,76 C (85,57 F), så att den lätt smälter i din hand eller i ett mycket varmt rum. Räkna med att det tar cirka 3-5 minuter för en myntstor metallbit.

När du är klar med att undersöka gallium, luta handen så att metallen rinner in i en icke-metall behållare. Om behållaren också är varm, låter långsam kylning dig titta på galliumform metallkristaller.

Du kan supercool gallium, som håller den som en vätska över dess fryspunkt. Gör detta genom att hälla det flytande galliumet i en varm behållare och hålla den fri från vibrationer. När du är redo att kristallisera metallen kan du behålla behållaren, röra vid provet eller utsäde kristallisera genom att tillsätta en liten bit fast gallium. Metallen uppvisar en orthorhombisk kristallstruktur.

• Gallium kan tillfälligt missfärga din hud. Detta beror på att det väter huden. Tänk på att det betyder att du kommer att förlora en liten bit av ditt prov varje gång du gör demonstrationen.
• Vissa människor har rapporterat mild dermatit (rodnad, klåda, inflammation) från långvarig galliumexponering för hud. I grund och botten betyder det att du bör tvätta händerna efter demonstrationens slut.
• Gallium är inte giftigt. Det används i läkemedel, så du kan antagligen svälja det och vara okej, men det rekommenderas inte, plus att det skulle vara ett dyrt mellanmål.
• Gallium attackerar andra metaller, så låt den inte komma i kontakt med smycken eller förvara dem i metallbehållare.
• Gallium expanderar när det svalnar, så det förvaras vanligtvis i en plastpåse eller en flexibel behållare snarare än glas för att undvika eventuella expansionsspridningar. Dessutom väter gallium glas, så att lagring i plast bidrar till att minimera provförlusten.

Gallium är inte den enda metallen som smälter till en vätska nära rumstemperatur eller kroppstemperatur. Francium, cesium och rubidium skulle också smälta i handflatan. Men du vill allvarligt inte försöka demonstrationen med någon av dem! Francium och cesium är radioaktiva. Cesium och rubidium reagerar kraftigt med vatten, vilket i princip innebär att de kan sätta din hand i eld. Håll fast vid gallium.

Om du har gallium att smälta i handen kanske du också vill prova smältskedens trick. I det här magiska tricket för vetenskap smälter du antingen en galliumsked med det som verkar vara ditt sinnes kraft, annars gör det att det verkar försvinna i ett glas varmt vatten. Gallium är en intressant metalloid, så du kanske vill lära sig mer om elementet.

• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementens kemi (2: a upplagan). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Strouse, Gregory F. (1999). "NIST förverkligande av gallium trippelpunkten". Proc. TEMPMEKO. 1999 (1): 147–152.