グンナー・ノードバーグ
化学的には、ガリウム (Ga) はアルミニウムに似ています。 空気に侵されず、水と反応しません。 ガリウムは低温では塩素や臭素と反応し、加熱するとヨウ素、酸素、硫黄と反応します。 既知の人工放射性同位元素は 12 種類あり、原子量は 64 から 74 で、半減期は 2.6 分から 77.9 時間です。 ガリウムが無機酸に溶解すると、塩が形成され、不溶性水酸化物 Ga(OH) に変化します。3 pH が 3 より高い場合、両性特性 (すなわち、酸性と塩基性の両方) を示します。ガリウムの XNUMX つの酸化物は、GaO、Ga です。2オーとガ2O3.
出現と用途
ガリウムの最も豊富な供給源は、0.5 ～ 0.7% のガリウムを含む硫化銅鉱であり、アフリカ南西部で発見される鉱物ゲルマナイトです。 また、亜鉛混合物、アルミニウム粘土、長石、石炭、および鉄、マンガン、クロムの鉱石と一緒に少量で広く分布しています. 比較的小規模では、金属、合金、酸化物、および塩は、機械製造 (コーティング、潤滑剤)、機器製造 (はんだ、ワッシャー、フィラー)、電子機器および電気機器の製造 (ダイオード、トランジスタ、レーザー、導体被覆)、および真空技術で。
化学産業では、ガリウムとその化合物が触媒として使用されています。 ガリウム砒素 トランジスタ、太陽電池、レーザー、マイクロ波発生などの半導体アプリケーションに広く使用されています。 ガリウム砒素は、光電子デバイスおよび集積回路の製造に使用されます。 他のアプリケーションには、 72生体内のガリウム相互作用の研究のための Ga 67腫瘍スキャン剤としてのGa。 リンパ網組織のマクロファージの親和性が高いため、 67Ga、ホジキン病、ベックサルコイド、リンパ結核の診断に使用できます。 ガリウム シントグラフィーは、職業性肺疾患を発症するリスクのある労働者を評価するために、最初の胸部 X 線写真と組み合わせて使用できる肺のイメージング技術です。
危険
ガリウムヒ素を使用する電子産業の労働者は、ヒ素やアルシンなどの有害物質にさらされる可能性があります。 酸化物および粉末塩 (Ga2（SO4)3、ガ3Cl) および半導体化合物の単結晶の製造および処理。 金属およびその塩の溶液の飛散またはこぼれは、作業者の皮膚または粘膜に作用する可能性があります。 リン化ガリウムを水中で粉砕すると、かなりの量のホスフィンが発生するため、予防措置が必要です。 ガリウム化合物は、汚れた手や職場での飲食や喫煙によって摂取される可能性があります。
ガリウムによる職業病は報告されていないが、フッ化ガリウムを含む少量のフュームに短時間暴露した後に点状出血に続いて橈骨神経炎になったという症例報告がある。 金属とその化合物の生物学的作用は、実験的に研究されています。 ガリウムと化合物の毒性は、体内への侵入方法によって異なります。 長期間（4～5ヶ月）ウサギに経口投与した場合、その作用は重要ではなく、タンパク質反応の障害や酵素活性の低下が含まれていました. この場合の低毒性は、消化管でのガリウムの吸収が比較的不活性であることによって説明されます。 胃や腸では、金属ガレートや水酸化物などの不溶性または吸収が困難な化合物が形成されます。 ガリウムの酸化物、窒化物、砒化物の粉塵は、呼吸器系に侵入すると (白色ラットの気管内注射)、一般に毒性があり、肝臓と腎臓のジストロフィーを引き起こします。 肺では、炎症性および硬化性の変化を引き起こしました。 ある研究では、ラットを限界値に近い濃度の酸化ガリウム粒子に暴露すると、石英によって誘発されるのと同様の進行性の肺損傷が誘発されると結論付けられています。 硝酸ガリウムは、結膜、角膜、皮膚に強力な腐食作用があります。 ガリウムの酢酸塩、クエン酸塩、および塩化物の高い毒性は、腹腔内注射によって実証され、呼吸中枢の麻痺による動物の死に至りました。
安全衛生対策
二酸化ガリウム、窒化物、および半導体化合物の粉塵による作業場の雰囲気の汚染を避けるために、予防措置には、粉塵発生装置の囲いと効果的な局所排気換気装置 (LEV) を含める必要があります。 ガリウム製造中の個人保護措置は、ガリウム化合物の摂取および皮膚との接触を防ぐ必要があります。 したがって、良好な個人衛生と個人用保護具 (PPE) の使用が重要です。 米国国立労働安全衛生研究所 (NIOSH) は、無機ヒ素の推奨暴露限度を遵守することにより、ガリウムヒ素への作業員の暴露を管理することを推奨し、ヒ素を測定することによって空気中のガリウムヒ素の濃度を推定することを推奨しています。 労働者は起こりうる危険について教育を受けるべきであり、ガリウム砒素への曝露の可能性が高いマイクロエレクトロニクスデバイスの製造中は、適切な工学的管理が導入されるべきです。 ガリウムとその化合物の毒性を考慮して、実験で示されているように、これらの物質を扱う作業に携わるすべての人は定期的な健康診断を受け、その間、肝臓、腎臓、呼吸器、皮膚の状態に特別な注意を払う必要があります.