Gunnar Nordberg
Químicamente, el galio (Ga) es similar al aluminio. No es atacado por el aire y no reacciona con el agua. Cuando está frío, el galio reacciona con el cloro y el bromo, y cuando se calienta, con el yodo, el oxígeno y el azufre. Hay 12 isótopos radiactivos artificiales conocidos, con pesos atómicos entre 64 y 74 y vidas medias entre 2.6 minutos y 77.9 horas. Cuando el galio se disuelve en ácidos inorgánicos, se forman sales que se transforman en hidróxido insoluble Ga(OH)3 con propiedades anfóteras (es decir, tanto ácidas como básicas) cuando el pH es superior a 3. Los tres óxidos de galio son GaO, Ga2O y Ga2O3.
Ocurrencia y usos
La fuente más rica de galio es el mineral germanita, un mineral de sulfuro de cobre que puede contener de 0.5 a 0.7 % de galio y se encuentra en el suroeste de África. También se distribuye ampliamente en pequeñas cantidades junto con mezclas de zinc, en arcillas de aluminio, feldespatos, carbón y en minerales de hierro, manganeso y cromo. En una escala relativamente pequeña, el metal, las aleaciones, los óxidos y las sales se utilizan en industrias como la construcción de maquinaria (revestimientos, lubricantes), la fabricación de instrumentos (soldaduras, arandelas, rellenos), la producción de equipos electrónicos y eléctricos (diodos, transistores, láseres, revestimientos de conductores) y en tecnología de vacío.
En las industrias químicas, el galio y sus compuestos se utilizan como catalizadores. Arseniuro de galio ha sido ampliamente utilizado para aplicaciones de semiconductores, incluidos transistores, células solares, láseres y generación de microondas. El arseniuro de galio se utiliza en la producción de dispositivos optoelectrónicos y circuitos integrados. Otras aplicaciones incluyen el uso de 72Ga para el estudio de las interacciones del galio en el organismo y 67Ga como agente de exploración de tumores. Debido a la gran afinidad de los macrófagos de los tejidos linforeticulares por 67Ga, se puede utilizar en el diagnóstico de la enfermedad de Hodgkin, sarcoide de Boeck y tuberculosis linfática. La gammagrafía con galio es una técnica de imagen pulmonar que se puede utilizar junto con una radiografía de tórax inicial para evaluar a los trabajadores en riesgo de desarrollar una enfermedad pulmonar ocupacional.
Peligros
Los trabajadores de la industria electrónica que utilizan arseniuro de galio pueden estar expuestos a sustancias peligrosas como el arsénico y la arsina. Las exposiciones por inhalación de polvos son posibles durante la producción de óxidos y sales en polvo (Ga2(SO4)3, Georgia3Cl) y en la producción y procesamiento de monocristales de compuestos semiconductores. Las salpicaduras o derrames de las soluciones del metal y sus sales pueden actuar sobre la piel o las mucosas de los trabajadores. La molienda de fosfuro de galio en agua da lugar a cantidades considerables de fosfina, lo que requiere medidas preventivas. Los compuestos de galio pueden ingerirse a través de las manos sucias y al comer, beber y fumar en los lugares de trabajo.
No se han descrito enfermedades ocupacionales por galio, excepto por un informe de caso de una erupción petequial seguida de una neuritis radial después de una breve exposición a una pequeña cantidad de vapores que contenían fluoruro de galio. La acción biológica del metal y sus compuestos ha sido estudiada experimentalmente. La toxicidad del galio y sus compuestos depende del modo de entrada en el cuerpo. Cuando se administró por vía oral en conejos durante un largo período de tiempo (4 a 5 meses), su acción fue insignificante e incluyó alteraciones en las reacciones proteicas y actividad enzimática reducida. La baja toxicidad en este caso se explica por la absorción relativamente inactiva de galio en el tracto digestivo. En el estómago y los intestinos se forman compuestos que son insolubles o difíciles de absorber, como galatos e hidróxidos metálicos. El polvo de óxido, nitruro y arseniuro de galio era generalmente tóxico cuando se introducía en el sistema respiratorio (inyecciones intratraqueales en ratas blancas), provocando distrofia hepática y renal. En los pulmones provocaba cambios inflamatorios y escleróticos. Un estudio concluye que la exposición de ratas a partículas de óxido de galio en concentraciones cercanas al valor límite umbral induce un daño pulmonar progresivo similar al inducido por el cuarzo. El nitrato de galio tiene un poderoso efecto cáustico sobre las conjuntivas, la córnea y la piel. La alta toxicidad del acetato, citrato y cloruro de galio se demostró por inyección intraperitoneal, lo que provocó la muerte de los animales por parálisis del centro respiratorio.
Medidas de Seguridad y Salud
Con el fin de evitar la contaminación de la atmósfera de los lugares de trabajo por los polvos de dióxido de galio, nitruro y compuestos semiconductores, las medidas de precaución deben incluir el aislamiento de los equipos que producen polvo y una ventilación de extracción local (LEV) efectiva. Las medidas de protección personal durante la producción de galio deben evitar la ingestión y el contacto de los compuestos de galio con la piel. En consecuencia, es importante una buena higiene personal y el uso de equipo de protección personal (EPP). El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. (NIOSH) recomienda el control de la exposición de los trabajadores al arseniuro de galio observando el límite de exposición recomendado para el arsénico inorgánico y aconseja que la concentración de arseniuro de galio en el aire se calcule determinando el arsénico. Se debe educar a los trabajadores sobre los posibles peligros y se deben instalar controles de ingeniería adecuados durante la producción de dispositivos microelectrónicos donde es probable la exposición al arseniuro de galio. En vista de la toxicidad del galio y sus compuestos, como lo demuestran los experimentos, todas las personas involucradas en el trabajo con estas sustancias deben someterse a exámenes médicos periódicos, durante los cuales se debe prestar especial atención al estado del hígado, los riñones, los órganos respiratorios y la piel. .