MOŽE LI IZBACITI TOKSIČNU ŽIVU IZ UPOTREBE?

Poznata nam je upotreba žive u svakodnevnom životu, ali i u tehnologiji, poglavito onoj svemirskoj. Primarna primjena žive su termometri ili u narodu uobičajeno nazivani toplomjeri, tj. uređaji ili sprave za mjerenje temperature ili ljudskog tijela ili prostora. Ovakva primjena žive je posljedica njezinih svojstava kao jedinog metala koji je pri sobnoj temperaturi u tekućem agregatnom stanju. Živa ima jako dobru fluidnost i ne otapa staklo. Glavni nedostatak žive je njezina toksičnost i štetnost za okoliš. Zbog toga se nametnula potreba za traženjem sigurnijeg rješenja od žive za izradu termometara (prije svega), ali i kako bi se mogla izbaciti i iz ostalih područja primjene. Tada je tehnologija plasirala na tržište digitalne termometre koji su trebali zamijeniti živine termometre, ali se pokazalo da njihova očitanja ne mogu biti precizna kao ona živinog termometra. Znanost se nije nastavila predavati, dakako, te na tržište plasira termometre na bazi galinstana.

Slika 1. Termometar sa galinstanom

Što je galinstan, saznajte u nastavku…

OPĆENITO O GALINSTANU

Naziv galinstan potječe od latinskog naziva za tri kemijska elementa koja ulaze u njegov sastav, a to su galij, indij i kositar. Galinstan je slitina ili legura ova tri kemijska elementa. Sama legura nema definiranu kemijsku formulu. Galinstan ima niže talište od svih triju svojih sastavnica (-19 °C), pa i kada su temperature u minusu zadržava svoju postojanost u tekućem agregatnom stanju, te ga nazivamo EUTEKTIČKOM LEGUROM. Galinstan je ujedno i registrirana robna marka njemačke medicinske tvrtke Geratherm Medical AG (GME), koja na tržište plasira termometre punjene galinstanom.

Sastav galinstana može biti različit, a o tom sastavu ovisi njegova fluidnost, otpornost na oksidaciju i ostala svojstva. Udio galija (Ga) u leguri se kreće od 62 do 95 %, udio indija je između 5 i 22 %, a kositra od 0 do 10 %. Smjesi se dodaju i vrlo male količine antimona i bizmuta kako bi se povećala fluidnost galinstana i sprječila njegova oksidacija.

FIZIKALNA SVOJSTVA GALINSTANA

Galinstan je srebrne boje, ne posjeduje miris, ne otapa se u vodi i organskim otapalima, ne isparava. Nije toksičan niti štetan za okoliš. Temperatura njegovog tališta iznosi već spomenutih -19 °C, dok je vrelište na 1300 °C. Gustoća galinstana iznosi 6,44 g cm-3, a viskoznost 0,0024 Pa s (pri 20 °C). Galinstan je ljepljiv i može se zalijepiti za većinu metala. Posjeduje osobine zrcala „tekuće zrcalo“, tj. ima dobra reflektivna svojstva. Galinstan ima također dobru toplinsku vodljivost koja iznosi 16,5 W m-1 K-1.

Slika 2. Reflektivna svojstva galinstana

KEMIJSKA SVOJSTVA GALINSTANA

Galinstan je nereaktivan, ali otapa staklo i mnoge metale (Cu, Ag, Au, Zn, Al). Stoga se termometri od galinstana prevlače zaštitnim slojem galijevog oksida kako bi se zaštitila unutrašnjost stakla i sprječilo otapanje. Galinstan nije zapaljiv.

DOBIVANJE GALINSTANA

Proces dobivanja galinstana je vrlo jednostavan. Sastavnice legure, galij, indij i kositar se otope i pomiješaju u određenom omjeru, te kao rezultat imamo tekuću leguru.

UPOTREBA GALINSTANA

Galinstan se upotrebljava za izradu termometara (umjesto žive), kao rashladno sredstvo, kao toplinsko mazivo zbog svoje dobre toplinske vodljivosti. Zbog svojstva da otapa staklo upotrebljava se i za izradu ukrasnih zrcala.

GALINSTAN, ZA I PROTIV!

Pozitivna svojstva galinstana koja ga čine pogodnijim izborom od žive u mnoge svrhe su njegova netoksičnost prije svega, zatim neisparavanje zbog čega nema opasnosti prilikom udisanja ove tvari. Termometri punjeni galinstanom su pokazali veliku točnost prilikom očitanja temperature u vrlo kratkom vremenu što daje impuls onima koji se zalažu za njegovu upotrebu. Međutim, njegova loša svojstva kao što je svojstvo otapanja stakla i mnogih metala te visoka cijena proizvodnje predstavljaju prepreku njegovoj široj upotrebi.

Istraživanje o točnosti termometara sa galinstanom i digitalnih termometara i usporedba sa živinim termometrom provedeno u Italiji u razdoblju od studenog do prosinca 2010.g. na uzorku od 284 –ero djece dobi od 1 mjesec do 17 godina, pokazalo je da nema nekih uočljivih razlika između živinog termometra i termometra punjenog galinstanom u pogledu osjetljivosti dok postoji znatnija razlika u usporedbi digitalnog i živinog termometra, te digitalnog termometra i galinstan termometra u pogledu točnosti. Galinstan termometar se pokazao kao točniji prilikom očitanja temperature u usporedbi sa živinim i digitalnim termometrom.

Intenzivna su istraživanja o tome može li galinstan biti zamjena za živu u teleskopima sa tekućim staklom koji se koriste u svemirskim istraživanjima.

DODATNE INFORMACIJE O GALINSTANU:

  • Ukoliko se galinstan prolije može doći do kratkog spoja.
  • Ukoliko dođe u kontakt s očima i kožom izaziva blage iritacije.
  • U slučaju prolijevanja ili curenja galinstana, prolivena tekućina se treba obrisati krpom, a kontaktna površina očistiti smjesom deterdženta i vode. Prolivenu tekućinu pohraniti u plastičnu vrećicu i baciti u otpad.
  • Galinstan se skladišti u dobro zatvorenim spremnicima na hladnom i suhom mjestu.
  • Cijena termometara sa galinstanom se kreće od 8 do 10 $.

GALINSTAN-SINTETIČKI BREND MEDICINSKE INDUSTRIJE

e-učenje kemije