Galislo geologijos programų ekonomika. Pasaulio galliumo rinka. Pavyzdžiai sprendžiant problemas

"Gallium"

"Gallium" -I; m. [nuo latos. Gallia - PRANCŪZIJA] Cheminis elementas (GA), minkšto lydymosi metalo sidabro balta (naudojama puslaidininkių gamybai).

(Lat. Gallium), periodinės sistemos cheminis elementas. Pavadinimas iš Gallia yra Prancūzijos lotyniškas vardas. Sidabro balta žemas lydymas ( t. PL 29.77ºC) metalas; Tankis (G / cm 3) kieto metalo 5,904, skystas 6,095; t. Kip 2205ºC. Oru yra chemiškai lentynos. Gamtoje, ji yra išsklaidyta, susitinka su al. Taikyti daugiausia (97%) puslaidininkių medžiagų gamyboje (GAA, gasb, spraga, GAN).

Gallium (lat. Gallium, nuo Gallia - Lotynų pavardės Prancūzija), GA (Galliya), cheminis elementas su atominiu numeriu 31, atominis svoris 69,723.
Natūralus galiris susideda iš dviejų izotopų 69 GA (61,2 masės%) ir 71 ga (38,8%). Išorinio elektroninio sluoksnio konfigūracija 4 s. 2 p. vienas. Oksidacijos laipsnis yra +3, +1 (valence I, iii).
Įsikūręs III grupės periodinės sistemos elementų, per 4-ąjį laikotarpį.
Atom 0.1245 Nm, Ion spindulio GA 3+ 0,062 Nm spindulys. Vienkartinio jonizacijos energija 5998, 20,514, 30.71, 64,2 ir 89,8 eV. Elektra Pauling. (cm. Paulong Linus) 1,6.
Istorijos atidarymas
Pirmą kartą šio elemento egzistavimą prognozuoja D. I. Mendeleev (cm. Mendeleev Dmitry Ivanovich) 1871 m. Remiantis atvira periodinė teisė. Jis pavadino savo ekaluminį. 1875 m. P. E. Lekki de Boabodran (cm. Nuolay de Boabodran Paul Emil) skirta gallium iš cinko rūdų.
De Baabodran nustatė galliumo tankį - 4,7 g / cm 3, kuris neatitiko numatomo D. I. MENDELEV vertės 5,9 g / cm 3. Rafinuota gallumo tankio vertė (5,904 g / cm 3) sutapo su Mendeleev prognozavimu.
NUSTATYMAS. \\ T
Žemės plutos turinys yra 1,8 · 10-3% masės. "Gallium" reiškia išsklaidytus elementus. Gamtoje randama labai retų mineralų pavidalu: Zengetis GA (OH) 3, Gallia Cugas 2 ir kiti. Tai yra aliuminio palydovas (cm. Aliuminis), cinko. \\ t (cm. Cinko (cheminis elementas)), vokietija (cm. Germanio), liaukos (cm. Geležies); Esančius krituliuose (cm. Sfellerite), Netelin. (cm. Inas), Natrolyte, bauxites, (cm. Boxits) Vokietija, anglis ir geležies rūda kai kurių indėlių.
Gauti
Pagrindinis "Gallium" šaltinis yra aliuminio tirpalai, gauti perdirbant alus. Pašalinus daugumą al ir daugelio koncentracijos, suformuotas šarminis tirpalas, kuriame yra GA ir AL. Šiam tirpalo elektrolizė yra izoliuota.
Fizinės ir cheminės savybės
"Gallium" yra mažai lydantis šviesiai pilkas metalas su melsvai atspalviu. GA lydymas gali būti skystoje būsenoje esant žemiau lydymosi temperatūrai (29,75 ° C). Virimo taškas yra 2200 ° C, tai paaiškinama tuo, kad skystoje Gaul tankioje atomų pakuotėje su koordinavimo numeriu 12. Siekiant sunaikinti būtina išleisti daug energijos.
Stabilios A modifikavimo kristalų groteles formuoja "Dipectalinės molekulės GA 2", susijusios van der Wales pajėgos (cm. Tarpinis sąveika), Ryšio ilgis yra 0,244 nm.
GA 3+ / GA poros standartinis elektrodo potencialas yra -0.53b, GA yra elektrocheminės eilės į vandenilį (cm. Vandenilis).
Pagal chemines savybes gallio yra panašus į aliuminio.
Oro GA yra padengtas oksido plėvelės, kuris apsaugo nuo tolesnio oksidacijos. Su arseniku (cm. Arseniškas)fosforo. (cm. Fosforo), antimony. (cm. Antimony) Formos Arsenidas, fosfidas ir gallium antimonidas su pilka (cm. Sieros)Selenas (cm. Selenas), Pasakojimas (cm. Teluriumas) - chalkogenidai. Kai šildomas GA reaguoja su deguonimi (cm. Deguonis). Su chloromu (cm. Chloras) ir bromom (cm. Bromino) "Gallium" sąveikauja kambario temperatūroje, su jodomu (cm. Jodas) - kai šildant. "GE 2 X 6 DIMERS" forma.
"Gallium Forms" polimerų hidridai:
4LIH + GACL 3 \u003d LI + 3LICL.
Jonų stabilumas patenka į BH 4 - ALH 4 - - GAH 4 -. \\ T ION BH 4 - atsparus vandeniniame tirpale, ALH 4 ir GAH 4 - greitai hidrolizuota:
GAH 4 - + 4H 2 O \u003d GA (OH) 3 + OH - + 4H 2
Kai šildomas esant slėgiui GA reaguoja su vandeniu:
2GA + 4H 2 O \u003d 2GAOOH + 3H 2
Su mineralinių rūgščių GA, lėtai reaguoja su vandenilio išleidimu:
2GA + 6HCl \u003d 2Gacl 3 + 3H 2
"Gallium" ištirpsta šarmuose su hidroksiogalls formavimu:
2GA + 6H 2 O + 2NAOH \u003d 2A + 3H 2
Galų oksido ir hidroksido šou amfoterinės savybės, nors pagrindinės jų savybės, palyginti su AL, yra sustiprintos:
GA 2 O 3 + 6HCl \u003d 2Gacl 2,
GA 2 o 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2NA
GA 2 O 3 + NA 2 CO 3 \u003d 2Nagao 2 + CO 2
Pateikiant bet kokio galio druskos tirpalą, pasižymi GE 2 o 3 gallium hidroksidu. x.H 2 O:
GA (Nr. 3) 2 + 3NaOH \u003d GA (OH) 3 ї + 3Nano 3
Džiaukiant GA (OH) 3 ir GA 2 O 3, AQUACOMPLEXES 3+ yra suformuotos rūgštimis, todėl nuo vandeninių tirpalų gallio druskų yra izoliuoti kaip kristalohidratai, pavyzdžiui, gallium chlorido GaCl 3 · 6H 2 o, Galean kGa alum (SO 4) 2 · 12H 2 O. "Gallium Aquacomplexes" tirpaluose yra bespalvis.
Taikymas
Apie 97 proc. Galų pramonės pagamintų junginių su puslaidininkinėmis savybėmis gaunami junginiai, pvz., GaAs Garrio arsenidas. Metalo gallium naudojama elektronikoje šalto keramikos ir metalinių dalių litavimo, doping GE ir SI, gauti optinius veidrodžius. GA gali pakeisti hg elektriniuose srovės lygintuvuose. Eutektinio lydinio galliumo su indiu yra naudojamas radiacinių konstrukcijų reaktorių.
Apyvartos savybės
"Gallium" yra mažo toksiškas elementas. Dėl mažo GA luito lydymosi taško rekomenduojama vežami polietileno maišeliuose, kurie yra prastai sudrėkinti skystu galliumu.

enciklopedinis žodynas. 2009 .

Žiūrėkite, kas yra "Gallium" kituose žodynuose:

Metalas, paprastas kūnas, kurio buvimas užmuša Mendeleev ir kuris buvo atidarytas Lekok de Bobodran. Užsienio žodžių žodynas į rusų kalbą. Chudinovo A.N., 1910. Galliumas yra neapdirbamas mineralas, mėlynas mėlynas; Solid, ... ... Rusų kalbos užsienio žodžių žodynas

- (Gallium), GA, cheminis elementas III periodinės sistemos grupė, atominis skaičius 31, atominis svoris 69,72; metalas. "Gallium" yra atvira prancūziškam cheminiam P. Lekkom de Boabodran 1875 m. Šiuolaikinė enciklopedija

Ga (lat. Gallium * a. Gallium; n. Galio; F. galio; ir. Galio), chem. EIFT III grupės periodinė. Mendeleev sistemos. n. 31, AT. m. 69.73. Apsvarstykite iš dviejų stabilių 69GA izotopų (61,2%) ir 71GA (38,8%). Numatoma 1870 m. I. ... ... Geologinė enciklopedija

"Gallium" - aš, m. Gallium m. Nuo lat. Prancūzijos vardai, kur jis buvo atidarytas 1875 m. Chemikas de Baudbodran. Es. Cheminis elementas, minkštas lekalinis sidabro baltas metalas; Jis naudojamas vietoj gyvsidabrio už slėgio matuoklių ir aukštos temperatūros gamybai ... ... Istorinis gallalyzmo žodynas rusų kalba

"Gallium" - (Gallium), GA, cheminis elementas III periodinės sistemos grupė, atominis skaičius 31, atominis svoris 69,72; metalas. "Gallium" atidaro prancūzų chemikas P. Lekkom de Boabodran 1875 metais. Iliustruotas enciklopedinis žodynas

"Gallium" - Chem. Elementas, GA simbolis (lat. Gallium). n. 31, AT. m. 69.72; sidabro baltas metalas; Tankis 5904 kg / m3, TPL \u003d 29,8 ° C, TKIP \u003d 2230 ° C. Gallium kaip skystis egzistuoja labai didelėje temperatūros intervale, todėl jis naudojamas ... ... Didelis politechnikos enciklopedijos sinonimų žodynas

- (Chem.). Šio pradinio kūno savybės, GA \u003d 69, 86, buvo žinomos (di Mendeleev) periodinės sistemos elementų, CA-aliuminio, 1871 1875, Lekki de Baabodran atidarė G. cinko-pelėda iš Pyrefito (Piriniam ) su ... ... Enciklopedija Brockhaus ir Ephron

"Gallium" - GA Elemento III grupės periodinis. Sistemos. n. 31, AT. m. 69.72; Sidabro baltas šviesos metalas. Jis susideda iš dviejų stabilių izotopų su masės numeriais 69 (60,5%) ir 71 (39,5%). GA egzistavimas ("Ekaluminey") ir OSN. Jo AB ... ... Techninis vertėjas katalogas

Ant elemento su atominiu numeriu 31 Dauguma skaitytojų tiesiog nepamirškite, kad jis yra vienas iš trijų elementų prognozuojama ir išsamiausia DI aprašyta. Mendeleev, ir kad gallium yra labai maža lydymosi metalas: paversti jį į skystį, yra pakankamai šilumos palmių.

Tačiau "Gallium" nėra paprasčiausias metalų lengvumas (net jei neskaitant gyvsidabrio). Jo lydymosi temperatūra yra 29,75 ° C, o cezis lydosi 28,5 ° C temperatūroje; Tik cesium, kaip ir bet kuris šarminis metalas, jūs nepriimsite savo rankose, todėl delnas natūraliai ištirpsta, kad būtų lengviau nei ceziumas.

Giedokite istoriją apie 31 elemento numerį, mes sąmoningai pradėjome paminėti, kad beveik visi yra žinomi. Kadangi šis "garsus" reikalauja paaiškinimo. Visi žino, kad "Mendeleev" prognozuoja "Mendeleev", ir dėstomas de Boabodran, bet ne visi žino, kaip atsitiko atradimas. Beveik visi žino, kad "Gallium" yra nedidelis fiziologinis tirpalas, bet beveik niekas negali atsakyti į klausimą, kodėl jis yra nedidelis.

Kaip buvo atidaryta Gary

Prancūzų chemikas Paulius Emil Lekki de Boabodran įžengė į istoriją kaip trijų naujų elementų atradėjas: Gallium (1875), Samarija (1879) ir dysprolio (1886) atradimas. Pirmasis iš šių atradimų atnešė jį šlovę.

Tuo metu, už Prancūzijos, jis buvo mažai žinomas. Jis buvo 38 metai, jis buvo daugiausia spektroskopiniai tyrimai. Spektroskopinė paskaita de Boabodran buvo gera, ir tai galiausiai lėmė sėkmės: jis atidarė visus tris elementus spektrinės analizės metodu.

1875 m. Lekki de Baabodran tyrinėjo cinko denio spektrą, atnešė nuo Pierrfita (Pirėnai). Šiame spektre buvo atrasta nauja purpurinė linija (bangos ilgis 4170 Å). Nauja eilutė liudijo nežinomo elemento buvimą mineralinėje dalyje, ir, gana natūraliai, nuotėkio de Boabodran pridėti daugiau pastangų skirti šį elementą. Pasirodė, kad nėra lengva padaryti: naujo elemento turinys rūdoje buvo mažesnis nei 0,1%, o daugeliu atžvilgių jis buvo panašus į cinką *. Po ilgų eksperimentų mokslininkas sugebėjo gauti naują elementą, tačiau labai maža suma. Taigi mažas (mažiau nei 0,1 g), kuris išnagrinėja savo fizines ir chemines savybes Lekki de Baabodrap negalėjo būti visiškai.

* Apie tai, kaip žemiau pateikiama cinko paklotai.

Pranešimas apie "Gallium" atidarymą - todėl Prancūzijos garbei (Glisy - jos lotynų pavadinimas) buvo pavadintas nauju elementu - pasirodė Paryžiaus mokslų akademijos ataskaitose.

Šis pranešimas skaito d.i. Mendeleev ir išmoko Gaul prognozavo penkerius metus prieš Ekualuminą. Mendeleev nedelsiant parašė į Paryžių. "Aptikimo ir atrankos metodas, taip pat kelios aprašytos savybės, tai reiškia, kad naujasis metalas yra nieko daugiau nei Ekaluminas", - sakė jo laiške. Tada jis pakartojo prognozuojamą turtą už šį elementą. Be to, niekada nesilaikydami gallio grūdų rankose, nepamirškite jo akyse, Rusų chemikas teigė, kad elemento atradimas buvo klaidingas, kad naujo metalo tankis negalėjo būti lygus 4.7, kaip jis rašė De Boabodran - Ji turėtų būti maždaug 5,9 ... 6,0 g / cm 3!

Kažkas keista, tačiau periodinės teisės egzistavimas yra pirmoji iš jos teigiamų, "stiprinimo", išmoko tik iš šio laiško. Jis vėl išsiskyrė ir kruopščiai išvalė galio grūdus, kad patikrintų pirmųjų eksperimentų rezultatus. Kai kurie mokslo istorikai mano, kad tai buvo padaryta norint paskelbti savarankišką Rusijos "Predictor". Tačiau patirtis parodė priešingą: įrašytuvas buvo neteisingas. Vėliau jis rašė: "Nereikia manau, kad atkreipti dėmesį į išskirtinę vertę, kuri turi naujo elemento tankį dėl teorinių Mendeleev nuomonių patvirtinimo."

Beveik tiksliai sutapo su patirtimi ir kita prognozuojama Mendeleev savybių elemento numeris 31. "Mendeleev prognozės buvo pateisinamos nereikšmingomis nukrypimais: Ekalayumnia virto" Gallium ". Taigi apibūdina šį įvykį Engels į "gamtos dialektiką".

Būtina pasakyti, kad pirmojo numatomo MENDELEV elementų atidarymas gerokai sustiprino periodinės teisės poziciją.

Kodėl "Gallium Legging"?

Numatant galliumo savybes, Mendeleev manoma, kad šis metalas turi būti palengvintas, nes jo analogai grupėje - aliuminio ir indio taip pat nesiskiria su ugniai atspariu.

Tačiau "Gallium" lydymo temperatūra yra neįprastai maža, penkis kartus mažesnis nei Indijos. Tai paaiškina neįprasta "Gallo Crystals" struktūra. Jo kristalų grotelės yra suformuota ne atskirų atomų (kaip "normalūs" metalai), bet diatominės molekulės. GA 2 molekulės yra labai stabilios, jie yra išsaugoti net tada, kai perkeliant "Gallium" į skystą būseną. Tačiau tarpusavyje šie molekulės yra sujungtos tik su silpnais "Vanderwals" jėgomis, ir tai užtrunka šiek tiek energijos, kad sunaikintų jų ryšį.

Kai kurios elemento Nr. 31 savybės yra susijusios su molekulių diumiškumu. Skystoje būsenoje, gallium yra tankesnis ir sunkiau nei kietose. Skysto gallio elektros laidumas taip pat yra didesnis nei kietas.

Išorėje - dauguma visų ant alavo: sidabro baltas minkštas metalas, jis neoksiduoja ore ir neslysta.

Ir daugumai cheminių savybių, galliumo yra arti aliuminio. Kaip ir aliuminio, prie išorinio orbitos pusės atomo trijų elektronų. Kaip ir aliuminis, "Gallium" yra lengva, net šalta, sąveikauja su halogenais (išskyrus jodą). Abu metalas lengvai ištirpinamas sieros ir druskos rūgščių, reaguoja su šarmu ir suteikia amfoterinį hidroksidą. Konstantos disociacijos reakcijos

GA (OH) 3 → GA 3+ + 3OH -

H 3 GAO 3 → 3N + + GAO 3-3

- vienos eilės vertės.

Tačiau yra galo ir aliuminio cheminių savybių skirtumai.

Sausas deguonies gallis yra pastebimai oksiduojamas tik esant temperatūrai virš 260 ° C temperatūroje, ir aliuminio, jei atimant apsauginį oksido plėvelę, yra oksiduojamas deguonies labai greitai.

"Gallium Hidride" yra hidridai, tokie kaip boro hidridai. Aliuminis gali tik ištirpinti vandenilį, bet ne įeiti į reakciją su juo.

Ir "Gallium" yra panašus į grafitą, už kvarcinį, vandenį.

Ant grafito - kas palieka pilką taką ant popieriaus.

Ant kvarco - elektrinė ir šiluminė anizotropija.

Varrio kristalų elektros atsparumo kiekis priklauso nuo to, kaip ašis eina srovę. Maksimalaus iki minimumo santykis yra 7 - daugiau nei bet kuris kitas metalas. Tas pats su šiluminio išplėtimo koeficientu.

Tai trijų kristalografinių ašių (galų kristalų) kryptimi yra traktuojami kaip 31:16:11.

Ir vandens galliumas yra panašus į tai, kad grūdinimas, jis plečiasi. Tūrio padidėjimas yra pastebimas - 3,2%.

Jau vienas šių prieštarinių panašumų derinys kalba apie unikalią elemento asmenybę Nr. 31.

Be to, ji turi savybių, kurios nėra būdingos bet elementui. Iš lydytas, jis gali likti supercooled valstybėje daugelį mėnesių temperatūroje žemiau lydymosi taško. Tai vienintelis metalas, kuris išlieka skystas milžinišku temperatūroje nuo 30 iki 2230 ° C, o jo garų nepastovumas yra minimalus. Net giliai vakuume jis išgaruoja žymiai 1000 ° C temperatūroje. Galumo poros, priešingai nei kietas ir skystas metalas, vienos katės. GA 2 → 2GA perėjimas reikalauja didelių energijos sąnaudų; Tai paaiškina galliumo garavimo sunkumus.

Didelis skystos būklės temperatūros diapazonas yra vienos iš pagrindinių elemento Nr. 311 techninių taikymo pagrindas.

Kas yra Gary?

Gallio termometrai leidžia iš esmės matuoti temperatūrą nuo 30 iki 2230 ° C. Galulio termometrai yra prieinami iki 1200 ° C temperatūroje.

Elementas Nr. 31 patenka į mažo lydymo lydinių gamybą, naudojamą signalizacijos įtaisuose. "Gallium" lydinys su Indija lydosi 16 ° C temperatūroje. Tai yra labiausiai alkūnė visų žinomų lydinių.

Kaip grupės III elementas, kuris prisideda stiprinant puslaidininkių "skylę" laidumą, galliumą (ne mažiau kaip 99,999% grynumas) yra naudojamas kaip priedas į Vokietiją ir silicio.

"Gallium Intermetallic" junginiai su V grupės elementais - antimony ir arsenic - jie patys turi puslaidininkių savybių.

Galolio pridėjimas stiklo masėje leidžia jums gauti akinius su dideliu lūžio šviesos spindulių indeksu ir GA 2 O 3 pagrindu akiniai yra gerai perduodami infraraudonųjų spindulių spinduliais.

Skystas galliumas atspindi 88% šviesos, nukritęs ant jo, kietas - šiek tiek mažesnis. Todėl jie labai paprasta gaminti gallio veidrodžius - gallium danga gali būti taikoma net su šepečiu.

Kartais galliumo gebėjimas gerai tinka paviršiams gerai, pakeičiant juos gyvsidabrio difuzijos vakcinų siurbliuose. Tokie siurbliai yra geriau "laikyti" vakuumą nei gyvsidabris.

Buvo bandoma taikyti gallius atominiais reaktoriais, tačiau mažai tikėtina, kad šių bandymų rezultatai gali būti laikomi sėkmingais. Ne tik yra ne tik aktyviai užfiksuoja neutronus (2,71 tvarto konfiskavimo skerspjūvis), jis vis dar reaguoja aukštesnėje temperatūroje su dauguma metalų.

"Gallium" neteko atominės medžiagos. Tiesa, jo dirbtinis radioaktyvus ISOTOPE 72 GA (su puse gyvenimo 14,2 valandos) yra naudojamas diagnozuoti kaulų vėžio. Chloridas ir gallium-72 nitratas yra adsorbuojamas pagal naviką, ir, tvirtinant radiacijos būdingą izotopą, būdingą šiam izotopui, gydytojai beveik tiksliai nustato užsienio formacijų matmenis.

Kaip matote, praktiški elemento skirtumai yra gana plati. Jų nėra visiškai įmanoma naudoti dėl to, kad sunku gauti gallius - elementas yra gana retas (1,5 10-3% žemės plutos svorio) ir labai išsibarsčiusios. "Gallium" mineralai yra žinomi šiek tiek. Pirmasis ir garsiausių mineralų, šarnylių CUGAS 2 buvo rastas tik 1956 m. Vėliau buvo rasta dar du mineralai, labai reti.

Paprastai, "Gallium" yra cinke, aliuminio, geležies rūdos, taip pat akmens anglimi - kaip nedidelė priemaiša. Ir tai yra būdinga: kuo daugiau šios priemaišos, tuo sunkiau yra išgauti, nes "Gallium" yra daugiau tų metalų rūdos (aliuminio, cinko), kuris yra arti jo pagal savybes. Pagrindinė žemės galio dalis yra uždaryta aliuminio mineralais.

Pusė ekstrahavimo yra "malonumas" brangus. Todėl 31 elementas Nr. 31 naudojamas mažesniais kiekiais nei bet kuris kaimynystėje periodinėje sistemoje.

Žinoma, tai nėra atmesta, kad artimiausioje ateities mokslas atvers kažką Gaul, kad jis taps absoliučiai būtinas ir būtinas, nes tai įvyko su kitu elementu, kurį prognozuoja Mendeleev - Vokietija. Tik prieš 30 metų jis buvo naudojamas net mažiau nei Gallium, o tada "puslaidininkių era" prasidėjo ...

Ieškoma įstatymų

Gallic Properties prognozuojamos D.I. Mendeleev penkerius metus iki šio elemento atidarymo. Puikus rusų chemikas sukūrė savo prognozes apie periodinių sistemos grupių savybių pokyčių modelius. Bet Lekok de Boabodran, "Gallium" atradimas nebuvo laimingas atsitiktinis. Talentingas spektroskopastas, jis toliau nustatė, kad keičiasi spektrai arti elementų savybių spektrai. Lyginant Indijos ir aliuminio spektrą, jis padarė išvadą, kad šie elementai gali būti "kolegos", kurių linijos būtų užpildytos erdvėje trumpojo bangų spektro dalyje. Tai buvo tokia trūksta linija, kurią jis ieškojo ir randama cinko paklotai nuo Pierrfito spektro.

Mes pristatome palyginti pagrindinių savybių, kurias prognozavo D.I. Mendeleev Ekalayumia ir Locker de Buabodran Galliya.

Žaidimo žodžiai?

Kai kurie mokslo istorikai matomi elemento numeris 31 ne tik patriotizmo, bet ir jo atradimo neginčijamumo. Manoma, kad žodis "Gallium" ateina iš Lotynų Gallia (Prancūzija). Bet jei norite, tuo pačiu žodžiu, galite pamatyti žodžio "gaidys" užuominą! Lotynų "gaidys" - gallus, prancūzų - le Coq. Leka Boabodran?

Priklausomai nuo amžiaus

Mineralų galliume dažnai lydi aliuminį. Įdomu tai, kad šių elementų santykis minerale priklauso nuo mineralinės formavimo formavimo. Lauke padalijus, vienas atomas iš galliumo patenka į 120 tūkstančių aliuminio atomų. Nebins suformuota daug vėliau, šis santykis jau yra 1: 6000, o dar daugiau "jauna" suvestine mediena - tik 1:13.

Pirmasis patentas

Pirmasis "Gallium" patentas yra paimtas prieš 60 metų. Elemento numeris 31 Norėjo naudoti lanko elektros lempose.

Sieros išstumia pilką apsaugotą

Įdomu yra gallio sąveika su sieros rūgštimi. Kartu su pradiniu sieros išlaisvinimu. Tokiu atveju sieros apvalkalas metalo paviršius ir apsaugo nuo tolesnio likvidavimo. Jei plaunate metalą su karštu vandeniu, reakcija bus atnaujinta ir eis, kol nuo sieros nebus augs "Gaul".

Bloga įtaka

Skystas gallium sąveikauja su dauguma metalų, formuojant lydinius ir intermetalinius junginius su gana mažomis mechaninėmis savybėmis. Štai kodėl kontaktas su "Gallium" veda daug struktūrinių medžiagų stiprumo praradimui. Labiausiai atsparus gallium berilio veikimui: esant temperatūrai iki 1000 ° C, ji sėkmingai prieštarauja elemento Nr. 31 agresyvumui.

Ir oksidas!

Bėdingos gallium oksido priedai žymiai paveikti daugelio metalų oksidų savybes. Taigi, GA 2 O 3 mišinys į cinko oksidą žymiai sumažina jo sukepinimą. Tačiau cinko tirpumas tokiu oksidu yra daug didesnis nei gryna. Ir titano diokside, pridedant GA 2 O 3, elektros laidumas smarkiai sumažėja.

Kaip gauti galliumą

Nebuvo rasta galliumo rūdų pramoniniai indėliai pasaulyje. Todėl galliumas turi būti išgautas iš labai prastai cinko ir aliuminio rūdų. Kadangi rūdos sudėtis ir nevienodo kiekio turinio turinys, kaip gauti elementą Nr. 31, yra gana įvairūs. Pavyzdžiui, mes pasakysime, kaip pašalinti gallius nuo cinko paklotai - mineralas, kuriame šis elementas buvo aptiktas pirmą kartą.

Pirmiausia, ZNS cinko denio yra sudegintos, o suformuoti oksidai yra išplaunami sieros rūgštimi. Kartu su daugeliu kitų metalų, gallium eina į tirpalą. Šiame sprendime vyrauja cinko sulfatas - pagrindinis produktas turi būti išvalytas iš priemaišų, įskaitant "Gallium". Pirmasis valymo etapas yra vadinamojo geležies dumblo nusėdimas. Su laipsniškai neutralizuojant rūgštus tirpalą, šis dumblas patenka į nuosėdas. Pasirodo apie 10% aliuminio, 15% geležies ir (kuris dabar yra svarbiausias mums) 0,05 ... 0,1% galliumo. Norėdami pašalinti "Gallium", dumblas yra išplaunamas rūgštimi arba kaustine soda - gallium hidroksido amfotinu. Šarminis režimas yra patogesnis, nes šiuo atveju galite padaryti įrangą iš mažiau brangių medžiagų.

Pagal šarmų, aliuminio ir gallio veiksmą juda į tirpalą. Kai šis tirpalas švelniai neutralizuojamas, galio hidroksidas patenka į nuosėdas. Tačiau nuosėdos patenka į aliuminio dalį. Todėl nuosėdos vėl ištirpinamos, dabar druskos rūgštyje. Jis išskiria gallio chlorido tirpalą, užterštą daugiausia aliuminio chlorido. Padalinkite šias medžiagas galima išgauti. Eteris ir, priešingai nei 3 ALSL, dujomis 3 beveik visiškai eina į organinį tirpiklį. Sluoksniai yra atskirti, o oras yra distiliuotas, o gautas gallio chloridas vėl gydomas su koncentruotomis kaustinėmis soda konvertuoti ir atskirti geležies iš galliumo. Iš šio šarminio tirpalo ir gauti metalo galliumą. Gaunamas elektrolizuojant 5,5 V įtampoje. Labai nuosėdų gallium ant vario katodo.

Gally ir dantys

Ilgą laiką manoma, kad toksiški. Tik pastaraisiais dešimtmečiais ši neteisinga nuomonė yra paneigta. Mažai lydančių galliumo suinteresuoti odontologai. 1930 m. Pirmiausia buvo pasiūlyta pakeisti dantų užpildymo kompozicijas. Tolesni tyrimai ir su mumis, ir užsienyje patvirtino tokio pakeitimo perspektyvas. Varžų metalo sandarikliai (gyvsidabris pakeistas Gallium) jau naudojami odontologijoje.

Galai yra pagrindinio pogrupio trečiosios grupės ketvirto laikotarpio periodinės sistemos cheminių elementų, D. I. MENDELEV, su atominiu numeriu 31. yra nurodyta GA simbolis (LAT. .). Reiškia lengvųjų metalų grupę. Paprasta "Gallium" medžiaga yra minkštas plastikinis sidabro baltos spalvos metalas su melsvais atspalviais.

Atominis numeris - 31

Atominis svoris - 69,723

Tankis, kg / m³ - 5910

Lydymosi temperatūra, ° C - 29,8

Šilumos talpa, KJ / (kg · ° C) - 0,331

Elektra - 1.8.

Kovalentinis spindulys, Å - 1.26

1. Ionizats Potencialas, EV - 6.00

Griffo atidarymo istorija

Prancūzų chemikas Paulius Emil Lekki de Boabodran įžengė į istoriją kaip trijų naujų elementų atradėjas: Gallium (1875), Samarija (1879) ir dysprolio (1886) atradimas. Pirmasis iš šių atradimų atnešė jį šlovę.

Tuo metu, už Prancūzijos, jis buvo mažai žinomas. Jis buvo 38 metai, jis buvo daugiausia spektroskopiniai tyrimai. Spektroskopinė paskaita de Boabodran buvo gera, ir tai galiausiai lėmė sėkmės: jis atidarė visus tris elementus spektrinės analizės metodu.

1875 m. Lekki de Baabodran tyrinėjo cinko denių spektrą, atnešti iš Pierrfita (Pirėnų). Šiame spektre buvo atrasta nauja violetinė linija. Nauja eilutė liudijo nežinomo elemento buvimą mineralinėje dalyje, ir, gana natūraliai, nuotėkio de Boabodran pridėti daugiau pastangų skirti šį elementą. Pasirodė, kad nėra lengva padaryti: naujo elemento turinys rūdoje buvo mažesnis nei 0,1%, o daugeliu atžvilgių jis buvo panašus į cinką *. Po ilgų eksperimentų mokslininkas sugebėjo gauti naują elementą, tačiau labai maža suma. Taip mažas (mažiau nei 0,1 g), kuris studijuoti savo fizines ir chemines savybes Lekki de Baabodran negalėjo būti visiškai.

Pranešimas apie "Gallium" atidarymą - todėl Prancūzijos garbei (Glisy - jos lotynų pavadinimas) buvo pavadintas nauju elementu - pasirodė Paryžiaus mokslų akademijos ataskaitose.

Šis pranešimas skaito d.i. Mendeleev ir išmoko Gaul prognozavo penkerius metus prieš Ekualuminą. Mendeleev nedelsiant parašė į Paryžių. "Aptikimo ir atrankos metodas, taip pat kelios aprašytos savybės, tai reiškia, kad naujasis metalas yra nieko daugiau nei Ekaluminas", - sakė jo laiške. Tada jis pakartojo prognozuojamą turtą už šį elementą. Be to, niekada nesilaikydami gallio grūdų rankose, nepamirškite jo akyse, Rusų chemikas teigė, kad elemento atradimas buvo klaidingas, kad naujo metalo tankis negalėjo būti lygus 4.7, kaip jis rašė De Boabodran - Ji turėtų būti maždaug 5,9 ... 6,0 g / cm 3! Tačiau patirtis parodė priešingą: įrašytuvas buvo neteisingas. Pirmojo numatomo Mendeleev elementų atidarymas gerokai sustiprino periodinės teisės poziciją.

Vidutinis galio kiekis žemės plutoje yra 19 g / t. "Gallium" yra tipiškas išsklaidytas elementas su dvigubo geocheminio pobūdžio elementu. Vienintelis gallio mineralinis yra CUGAS 2 šarnyriniai labai retai. Geochemistry Gallium yra glaudžiai susijęs su aliuminio geochemija, kuri yra dėl jų fizikinės ir cheminių savybių panašumo. Pagrindinė gallio dalis litosferoje yra uždaryta aliuminio mineralais. Dėl savo kristalų cheminių savybių su pagrindiniais roko formavimo elementais (AL, FE ir tt) ir plati galimybė izomorfizmą su jais, "Gallium" nesudaro didelių grupių, nepaisant didelės klarvo kiekio. Išskiriami šie mineralai su padidėjusiais gallium turiniu: sphaleritas (0- 0,1%), magnetitas (0- 0,003%), Cassiterit (0- 0,005%), granata (0- 0,003%), beril (0- 0,003%) , Turmalinas (0-0.01%), spoden (0,001 - 0,07%), flogopit (0,001 - 0,005%), biototas (0 - 0,1%), muskoveit (0- 0,01%), serite (0 - 0,005%), lepidolitas (0,001 - 0,03%), chlorito (0- 0,001%), lauko spaSps (0-0.01%), Netelin (0 - 0,1%), hecmanite (0,01 - 0,07%), Natroite (0 - 0,1%).

Galbūt garsiausio turto turtas yra jo lydymosi taškas, tai yra 29,76 ° C temperatūroje. Tai yra antrasis metalas, lydantis metalą periodinėje sistemoje (po gyvsidabrio). Tai leidžia lydyti metalą, laikydami jį rankoje. "Gallium" yra vienas iš kelių metalų, besiplečiančių, kai sukietėjo lydalas (kiti - BI, GE).

Kristalinė gallium turi keletą polimorfinių modifikacijų, tačiau tik vienas (i) yra termodinamiškai stabilus, kuriame yra ortorombinis (pseudotragonal) grotelės su parametrais a \u003d 4.5186 å, b \u003d 7.6570 Å, c \u003d 4.5256 Å. Kiti "Gallium" (β, γ, δ, ε) modifikacijos yra kristalizuojamos nuo supercooled dispersinio metalo ir yra nestabilūs. Esant padidintam slėgiui, pastebėta dar dvi Gauli II ir III polimorfinės struktūros, atitinkamai, kubinės ir tetragoninės grotelės.

Galumo tankis kietajame būsenoje esant temperatūrai T \u003d 20 ° C temperatūroje yra 5,904 g / cm³.

Vienas iš galliumo savybių yra platus skystos būsenos egzistavimo temperatūros diapazonas (nuo 30 iki 2230 ° C), o jis turi mažo poros slėgį temperatūroje iki 1100 ÷ 1200 ° C temperatūroje. Specifinis kieto galliumo tūris temperatūros diapazone T \u003d 0 ÷ 24 ° C temperatūroje yra 376,7 j / kg · K (0,09 CAL / G · kruša), skystos būsenoje T \u003d 29 ÷ 100 ° C - 410 J / kg · k (0,098 cal / g · kruša).

Konkretus elektros varža kieta ir skysta būklė yra lygi, atitinkamai, 53,4 · 10 -6 omų · cm (t \u003d 0 ° C) ir 27,2 · 10 -6 μm · cm (t \u003d 30 ° C). Skysto gallio klampumas skirtingose \u200b\u200btemperatūrose yra lygi 1,612 size t \u003d 98 ° C ir 0,578 size ne 1100 ° C temperatūroje. Paviršiaus įtempimas, išmatuotas 30 ° C temperatūroje vandenilio atmosferoje yra 0,735 n / m. Bangos ilgio 4360 Å ir 5890 Å atspindžio koeficientai yra atitinkamai 75,6% ir 71,3%.

Natūralus galliumas susideda iš dviejų izotopų 69 ga (61,2%) ir 71 ga (38,8%). Šiluminių neutronų griebimo skerspjūvis yra lygus 2,1 · 10 -28 m² ir atitinkamai 5,1 · 10 -28 m².

Nedidelio toksinis elementas. Dėl mažo lydymosi lizdas Gallium, rekomenduojama būti vežami polietileno maišeliuose, kurie yra prastai sudrėkinti iš galliumo lydalo. Vienu metu metalas buvo net naudojamas antspaudų gamybai (vietoj amalgamos). Ši programa grindžiama tuo, kad maišant vario miltelius su išlydytomis gallium, yra gaunamas pasta, kuris sukietėja po kelių valandų (dėl intermetalinio junginio susidarymo) ir tada gali atlaikyti šildymą iki 600 laipsnių be lydymo.

Esant aukštai temperatūrai, gallium yra labai agresyvi medžiaga. Esant aukštesnei nei 500 ° C temperatūrai, jis yra beveik visi metalai, išskyrus volframą, taip pat daug kitų medžiagų. Kvarcas yra atsparus išlydyto galliumo veiksmui iki 1100 ° C, tačiau problema gali kilti dėl to, kad kvarcas (ir dauguma kitų stiklų) yra puikiai sudrėkinta šio metalo. Tai yra, "Gallium" tiesiog užpils ant kvarco sienų.

Galumo cheminės savybės yra arti aliuminio savybių. Oksido plėvelė, susidaryta ant metalo paviršiaus, apsaugo gallį nuo tolesnio oksidacijos. Kai šildomas esant slėgiui, gallium reaguoja su vandeniu, formuojant gaooh ryšį reakcija:

2GA + 4H 2 O \u003d 2Gaooh + 3H 2.

Gallium sąveikauja su mineralinėmis rūgštimis su vandenilio išlaisvinimu ir druskų susidarymu, o reakcija įvyksta net žemiau kambario temperatūros:

2GA + 6HCl \u003d 2Gacl 3 + 3H 2

Reakcijos produktai su šarmais ir kalio ir natrio karbonatai yra hidroellos, kurių sudėtyje yra GA (OH) 4 jonų ir, galbūt, GA (OH) 6 3- ir GA (OH) 2 -:

2GA + 6H 2 O + 2NAOH \u003d 2A + 3H 2

Gallium reaguoja su halogenais: reakcija su chloro ir fluoro eina kambario temperatūroje, su bromu - jau esant -35 ° C (apie 20 ° C - su uždegimu), sąveika su jodu prasideda kai šildoma.

"Gallium" nesulaiko vandenilio, anglies, azoto, silicio ir boro.

Esant aukštai temperatūrai, "Gallium" sugeba sunaikinti įvairias medžiagas ir jo veiksmas yra stipresnis už bet kokio kito metalo lydymą. Taigi, grafitas ir volframas yra atsparus galliumo lydymui iki 800 ° C, "Alund" ir "Berilio oksidu beo - iki 1000 ° C, tantalo, molibdeno ir niobio yra atsparus 400 ÷ 450 ° C temperatūrai.

Su dauguma metalų, galliumo formų galonų, išimtys yra bismutas, taip pat metalų cinko pogrupių, skandų, titano. Vienas iš galdes V 3 GA turi gana didelę pereinamojo laikotarpio temperatūrą į Superlaided būseną 16,8 K.

"Gallium Forms" polimerų hidridai:

4LIH + GACL 3 \u003d LI + 3LICL.

Jonų stabilumas patenka į seriją BH 4 - → ALH 4 - → GAH 4 -. ION BH 4 - atsparus vandeniniame tirpale, ALH 4 ir GAH 4 - greitai hidrolizuota:

GAH 4 - + 4H 2 O \u003d GA (OH) 3 + OH - + 4H 2 -

Ištirpinant GA (OH) 3 ir GA 2 O 3, AQUACOMPLEXES 3+ yra suformuoti rūgštys, todėl nuo vandeninių tirpalų, gallium druskos yra izoliuotos kaip kristallohidratai, pavyzdžiui, gallium chlorido GaCl 3 * 6H 2 O, Galean kGa alum ( Taip 4) 2 * 12H 2 O.

Įdomu yra gallio sąveika su sieros rūgštimi. Kartu su pradiniu sieros išlaisvinimu. Tokiu atveju sieros apvalkalas metalo paviršius ir apsaugo nuo tolesnio likvidavimo. Jei plaunate metalą su karštu vandeniu, reakcija bus atnaujinta ir eis, kol nuo sieros nebus augs "Gaul".

• GA 2 h 6 - GPGB skystis, T PL -21,4 ° C, T KIP 139 ° C. Eterinio pakabos su ličio arba talelio hidrato, LIGA 4 ir TLGAH 4 junginių formų. Jis susidaro dėl tetrametidigalne trietilamino gydymo. Yra bananų obligacijų, kaip ir įvairiose

• GA 2 O 3 - balta arba geltona milteliai, t PL 1795 ° C. Yra dviejų pakeitimų forma. α- GA 2 O 3 - bespalviai trigoniniai kristalai, kurių tankis yra 6,48 g / cm ³, mažai tirpsta rūgštims vandenyje. β- GA 2 O 3 - bespalviai monoklininiai kristalai, kurių tankis yra 5,88 g / cm ³, prastai tirpsta vandenyje, rūgštys ir pikis. Jis gaunamas šildant metalinį gallį ant oro 260 ° C arba deguonies atmosferoje arba nitrato arba gallium sulfato kaltinimui. ΔH ° 298 (ARR) -1089.10 KJ / MOL; ΔG ° 298 (atvyko -998,24 kJ / mol; S ° 298 84,98 J / MOL * K. Amfoterinės savybės rodo, nors pagrindinės savybės, palyginti su aliuminiu, yra sustiprintos:

GA 2 O 3 + 6HCl \u003d 2Gacl 2 GA 2 O 3 + 2NAOH + 3H 2 O \u003d 2NA GA 2 O 3 + NA 2 CO 3 \u003d 2Nagao 2 + CO 2

• Ga (oh) 3 - patenka į želė formos nuosėdų pavidalu, kai gydant trivalenčių galo druskų tirpalus hidroksidais ir šarminiuose metalinėse karbonatai (pH 9,7). Jis ištirpsta koncentruota amoniako ir koncentruoto amonio karbonato tirpalo, kai virimas yra deponuotas. Šildymo gallio hidroksidas gali būti išverstas į Gaooh, tada GA 2 O 3 * H 2 O, ir galiausiai GA 2 O 3. Galima gauti trivalentų druskų hidrolizę.

• GAF 3. - balti milteliai. T PL\u003e 1000 ° C, T KIP 950 ° C, tankis - 4,47 g / cm³. Daugutinė vandens. Žinomas 3 · 3h 2 o kristalidas. Jis gaunamas šildant gallio oksidą fluoro atmosferoje.

• GACL 3. - bespalviai higroskopiniai kristalai. T PL 78 ° C, T KIP 215 ° C, tankis - 2,47 g / cm³. Gerai tirpsta vandenyje. Vandeniniai tirpalai yra hidrolizuoti. Gaukite tiesiai iš elementų. Jis naudojamas kaip katalizatorius organinėje sintezėje.

• GABR 3. - bespalviai higroskopiniai kristalai. T 122 ° C, T KIP 279 ° C tankis - 3,69 g / cm³. Ištirpsta vandenyje. Vandeniniai tirpalai yra hidrolizuoti. Amoniako, šiek tiek tirpiklio. Gaukite tiesiai iš elementų.

• GAI 3. - gigroscopic šviesiai geltonos spalvos adatos. T PL 212 ° C, T KIP 346 ° C, tankis - 4,15 g / cm³. Hidrolizuotas šiltu vandeniu. Gaukite tiesiai iš elementų.

• Dujos 3. - geltonos kristalai arba balti amorfiniai milteliai su t 1250 ° C ir 3,65 g / cm tankio. Sąveikauja su vandeniu, o visiškai hidrolizuota. Gaukite galliumo sąveiką su pilka arba vandenilio sulfidu.

• GA 2 (SO 4) 3 · 18H 2 O - bespalvis, gerai tirpsta medžiaga vandenyje. Pasirodo, kai tūrio, jo oksido ir hidroksido sąveika su sieros rūgštimi. Su šarminiu metalo ir amonio sulfatu lengvai sudaro aliuminį, pavyzdžiui, kga (SO 4) 2 · 12n 2 O.

• GA (Nr. 3) 3 · 8h 2 o - bespalvis, vandenyje tirpus ir etanolio kristalai. Kai šildomas skaidymas su galio oksido (III) formavimu. Jis paaiškina azoto rūgšties veikimą ant galio hidroksido.

Pagrindinis Galumo gavimo šaltinis yra aliuminio gamyba. Gallium į boksito apdorojimą pagal Bayer metodas yra koncentruotas į atvirkštinio gimdos sprendimai po pabrėžiant al (OH) 3. Tokių sprendimų, galliumo yra izoliuotas elektrolizės ant gyvsidabrio katodo. Iš šarminio tirpalo, gauto po apdorojimo vandeniu, GA (OH) 3 nusodina, kuris yra ištirpintas šarmuose ir yra izoliuotas pagal elektrolizę.

Su soda-kalkiniu būdu perdirbimo boksito ar nefine rūdos, galliumo yra sutelkta į naujausias lašinamų kritulių, skiriamų per karbonizavimo procesą. Dėl papildomo praturtėjimo hidroksidų nuosėdos yra apdorojamos kalkėmis. Tuo pačiu metu dauguma "Al" lieka nuosėdose, o "Gallium" patenka į tirpalą, iš kurio gali drieno koncentratas (6-8% GA 2 o 3) yra atskirti CO 2 perdavimu; Pastarasis yra ištirpintas šarmuose ir išskiria galeriją elektroliškai.

Galolio šaltinis taip pat gali tarnauti kaip likutinis anodo lydinys rafinavimo proceso, atsižvelgiant į trijų sluoksnių elektrolizės metodą. Gaminant cinko, galliumo šaltiniai yra sublimacijos (oksidai), kurie yra suformuoti apdorojant uodegų uodegų uodegą.

Skysto gallio, plaunamas vandeniu ir rūgštiniais, gautais šarminiu tirpalu, plaunamas vandeniu ir rūgštimis (HNO 3), yra 99,9-99,95% GA. Švaresnis metalas gaunamas lydymosi vakuume, zonoje lydant arba ištirpinant vieną kristalą.

Žvilgsnis. \\ T

GaAs Arsenide yra puslaidininkių elektronikos perspektyvinė medžiaga.

Galum Nitridas naudojamas semiconductor lazeriai ir mėlynos ir ultravioletinių šviesos diodų kūrimui. "Gallium Nitride" turi puikias chemines ir mechanines savybes, būdingas visiems nitrido junginiams.

Kaip grupės III elementas, kuris prisideda stiprinant puslaidininkių "skylę" laidumą, galliumą (ne mažiau kaip 99,999% grynumas) yra naudojamas kaip priedas į Vokietiją ir silicio. "Gallium Intermetallic" junginiai su V grupės elementais - antimony ir arsenic - jie patys turi puslaidininkių savybių.

"Gallium-71 ISOTOPE" yra svarbiausia medžiaga neutrino registravimui, ir šiuo atžvilgiu prieš prietaisus, tai yra labai skubus uždavinys šio izotopo paskirstymo nuo natūralaus mišinio, siekiant padidinti neutrino detektorių jautrumą. Kadangi 71 GA kiekis yra apie 39,9% natūralaus izotopų mišinio, gryno izotopo ir neutrino naudojimo kaip detektorius gali padidinti registracijos jautrumą 2,5 karto.

Galolio pridėjimas stiklo masėje leidžia jums gauti akinius su dideliu lūžio šviesos spindulių indeksu ir GA 2 O 3 pagrindu akiniai yra gerai perduodami infraraudonųjų spindulių spinduliais.

"Gallium Roads", 2005 m., Pasaulinėje rinkoje, tonų gallium kainuoja 1,2 mln. akmens anglies ant skysto kuro.

Skystas galliumas atspindi 88% šviesos, nukritęs ant jo, kietas - šiek tiek mažesnis. Todėl jie labai paprasta gaminti gallio veidrodžius - gallium danga gali būti taikoma net su šepečiu.

"Gallium" turi daug lydinių, skysčių kambario temperatūroje, o vienas iš jo lydinių yra 3 ° C lydymosi taškas, tačiau kita vertus, gallium (lydiniai mažesniu mastu) yra labai agresyvūs daugumai struktūrinių medžiagų (krekingo ir erozijos) Iš lydinių aukštoje temperatūroje) ir kaip aušinimo skystis jis yra neffektyvus ir dažnai tiesiog nepriimtinas.

Buvo bandoma taikyti gallius atominiais reaktoriais, tačiau mažai tikėtina, kad šių bandymų rezultatai gali būti laikomi sėkmingais. Ne tik yra ne tik aktyviai užfiksuoja neutronus (2,71 tvarto konfiskavimo skerspjūvis), jis vis dar reaguoja aukštesnėje temperatūroje su dauguma metalų.

"Gallium" neteko atominės medžiagos. Tiesa, jo dirbtinis radioaktyvus ISOTOPE 72 GA (su puse gyvenimo 14,2 valandos) yra naudojamas diagnozuoti kaulų vėžio. Chloridas ir gallium-72 nitratas yra adsorbuojamas pagal naviką, ir, tvirtinant radiacijos būdingą izotopą, būdingą šiam izotopui, gydytojai beveik tiksliai nustato užsienio formacijų matmenis.

Gallium yra puikus tepalas. Remiantis "Gallium" ir "Nickel", "Gallium" ir "Scandium" sukūrė beveik labai svarbius metalinius klijus.

Metalo gallium taip pat užpildo kvarco termometrus (vietoj gyvsidabrio), kad matuotumėte aukštą temperatūrą. Taip yra dėl to, kad Gallium yra žymiai didesnis virimo temperatūra, palyginti su gyvsidabriu.

Galio oksidas yra daugelio strategiškai svarbių lazerinių medžiagų dalis.

Galų gamyba pasaulyje

Jo pasaulinė produkcija neviršija dviejų šimtų tonų per metus. Išskyrus du naujai atrastus indėlius - 2001 m. Gold Cardion, Nevada, JAV ir 2005 m. Vidinėje Mongolijoje Kinijoje nėra pramoninės koncentracijos visame pasaulyje. (Paskutiniame lauke kampe yra 958 tūkst. Tonų gallio, yra "Gallo" išteklių padvigubinimas).

Apskaičiuota, kad "Gluff" pasaulio ištekliai yra tik boksituose viršyti 1 mln. Tonų, o minėtame indėliuose Kinijoje 958 tūkst.

Galų gamintojai nėra tiek daug. Vienas iš galliumo rinkos lyderių yra geo gallium. Jo pagrindinė galia iki 2006 m. Buvo pagaminta iš įmonės Stade (Vokietija), kur apie 33 tonos per metus, salorindres gamykla, apdorojimas 20 tonų per metus (Prancūzija) ir Pinjarra (Vakarų Australija) - potencialas (bet ne įvestas Stroy) galia iki 50 tonų per metus.

2006 m. Dėvintų gamintojo №1 pozicijos - "Stade" įmonė buvo įsigyta anglų kalba MSR ir Amerikos atgaivintais metalais.

Japonijos kompanija "Dowa Mining" yra vienintelis pirminio galio gamintojas iš cinko koncentratų cinko gamyboje. Pilnas pajėgumas pirminės medžiagos Dowa kasybos yra apskaičiuota iki 20 tonų per metus, Kazachstane, kompanija "aliuminio Kazachstanas" pavlodare - pilnas pajėgumas iki 20 tonų per metus.

Kinija tapo labai rimtu tiekėju. Kinijoje yra 3 pagrindiniai pirminiai Gallium gamintojai - Geatwall Aliuminio Co. (Iki 15 tonų per metus), Shandong aliuminio gamykla (apie 6 tonų per metus) ir Guizhou aliuminio gamykla (iki 6 tonų per metus). Taip pat yra daug bendrų kūrinių. "Sumitomo Chemical" sukūrė bendrą įmonę Kinijoje, kurios talpa yra iki 40 tonų per metus. Amerikos kompanija AHT sukurta su didžiausia kinų aliuminio įmonė Shanxi aliuminio gamyklos bendroji įmonė Pekinas Jiya puslaidininkių medžiagos Co. Su iki 20 tonų per metus.

Galų gamyba Rusijoje

Rusijoje galliumo gamybos struktūra nustatoma pagal aliuminio pramonės formavimąsi. Dvi pagrindinės grupės, skelbiančios susijungimą - "Rusų aliuminio" ir "Sual" yra Galų storio svetainių, sukurtų su aliuminio aliuminio augalais, savininkai.

"Rusų aliuminis": Nikolajevo aliuminio įrenginys Ukrainoje (klasikinis hidrocheminis metodas berniuko perdirbimo atogrąžų boksitui, svetainės talpa yra iki 12 tonų galliaus per metus) ir Achinsky aliuminio Rusijoje (apdorojimas sukepinant nefelino žaliavą Medžiagos - urrtts Kiya-Shahalerskoye Krasnojarsko teritorijos deponavimas, maitinimo galia - 1,5 tonos galolio per metus).

Sual: poliai Kamensk-Uralsky (Bayer-Sintering technologijos šiaurės-ural bauxitrudic rajono, maitinimo galios - iki 2 tonų galliaus per metus), ant boxitogorsk aliuminio gamyklos (procesų Boxites Leningrado srities sukepinant, Power - 5 tonos galliumo / metų yra čia konservai) ir "Pikalevsky aliuminio" (procesai sukepinti nefelino koncentratus nuo apatito-nefeline rūdos Murmansko regione, svetainės talpa yra 9 tonų gallium / metus ). Iš viso visos Rusal ir sual įmonės gali pagaminti daugiau kaip 20 tonų per metus.

Nekilnojamasis produkcija yra mažesnė - pavyzdžiui, 2005 m. 8,3 tonų galliumo buvo eksportuojami iš Rusijos ir 13,9 tonų Nikolajevo aliuminio gamyklos iš Ukrainos.

Rengiant medžiagą buvo naudojama bendrovės "Kvar" informacija.

Galbūt garsiausio turto turtas yra jo lydymosi taškas, tai yra 29,76 ° C temperatūroje. Tai yra antrasis metalas, lydantis metalą periodinėje sistemoje (po gyvsidabrio). Lengvas lydymas, taip pat mažo metalo galio toksiškumo leidžiama padaryti šią nuotrauką. Beje, "Gallium" yra vienas iš kelių metalų, besiplečiančių, kai sukietinami lydalo (kiti - BI, GE).

Galodent, eutectic galio su alavo
Metalo gallium yra nedidelis toksinis, vieną kartą buvo netgi naudojamas antspaudo gamybai (vietoj amalgamo). Ši programa grindžiama tuo, kad maišant vario miltelius su išlydytomis gallium, yra gaunamas pasta, kuris sukietėja po kelių valandų (dėl intermetalinio junginio susidarymo) ir tada gali atlaikyti šildymą iki 600 laipsnių be lydymo. "Gallium" yra labai trapi (ji gali būti padalinta kaip stiklas).

Dideliais galio kristalais
Kitas įdomus bruožas galilium yra jo lydymo gebėjimas į supercooling. Medžiotasis gallium gali būti atvėsintas maždaug 10-30 laipsnių žemiau lydymosi taško, ir jis lieka skystas, bet jei jūs mesti kieto galliumo arba sauso ledo tokiu lydymais, dideli kristalai pradės augti iš jo. Nuotraukoje - kietėjimas LUGOT GALIOL. Nuotrauka aiškiai rodo, kad kristalizacija prasidėjo trimis vietomis, o tuo pačiu metu prasidėjo trys didelės vienos kristalai, kurie tada buvo įvykdyti ir suformuoti "Luitot" (tai įvyko maždaug po dviejų valandų po fotografavimo).

"Gallium Spoon"
Naminė Gallium šaukštu. Vaizdo įrašas su šio šaukštu lydymosi:

Aukštos temperatūros galiojimo termometro kvarco termometras su gallium gallium į termometrą
Bet kitas "Gallium" programa.
Gallium yra skystoje būsenoje labai didelėje temperatūros intervale, ir, teoriškai, galliumo termometrai gali būti matuojami net 2000 laipsnių. Pirmą kartą taikyti "Gallium" kaip termometrinį skystį, siūlomą gana ilgą laiką. "Gallium Thermometers" jau išmatuoja temperatūrą iki 1200 laipsnių, bet įprastu asmeniu, kad pamatytumėte laboratorijoje, šie termometrai gyvena ne dažnai.
Tokie termometrai yra silpnai platinami dėl kelių priežasčių. Pirma, esant aukštai temperatūrai, gallium yra labai agresyvi medžiaga. Esant aukštesnei nei 500 ° C temperatūrai, jis yra beveik visi metalai, išskyrus volframą, taip pat daug kitų medžiagų. Kvarcas yra atsparus išlydyto galliumo veiksmui iki 1100 ° C, tačiau problema gali kilti dėl to, kad kvarcas (ir dauguma kitų stiklų) yra puikiai sudrėkinta šio metalo. Tai yra, "Gallium" tiesiog supilkite ant termometro sienų iš vidaus, ir tai bus neįmanoma išsiaiškinti temperatūros. Kita problema gali pasireikšti, kai termometras aušinamas žemiau 28 laipsnių. Kai kietosi, "Gallium" elgiasi kaip vanduo - jis plečiasi ir gali tiesiog sulaužyti termometrą nuo viduje. Na, paskutinė priežastis, kodėl aukštos temperatūros galliumo termometras dabar yra labai reti, tai yra įrangos ir elektronikos plėtra. Tai nėra paslaptis, kad tai yra daug patogiau naudoti skaitmeninį termometrą nei skystis. Šiuolaikinės temperatūros valdikliai, pavyzdžiui, rinkinyje, su platinos dengimo termoporais, leiskite matavimo temperatūrai nuo -200 iki + 1600 ° C temperatūroje, esant nepasiekiamam skysčiams termometrams. Be to, termopora gali būti dideli atstumu nuo valdiklio.

"Gallium" formos mažai lydančių eutectic lydinių su daugybe metalų, o kai kurie iš jų yra ištirpę žemiau patalpos temperatūros.
"Gallium" lydinys su indiu lydosi 15,7 ° C temperatūroje, ty kambario temperatūroje, tai yra skystis. Norėdami paruošti tokį lydinį, nebūtina net šildyti iš metalo iki lydymo, pakanka tiesiog išspausti gabalus iš galliumo ir Indijos sandariai. Vaizdo įrašas rodo, kad nuo dviejų metalų kontakto vietos (didelis cilindrikas - gallium, mažas - indis), pradeda lašinti euteektinį lydinį.

Įdomus eksperimentus galima atlikti ne tik lydymosi, bet ir su gallium kietimu. Pirma, Gary yra viena iš nedaugelio medžiagų, kurios plečiasi kietėjimo metu (taip pat vandens), ir antra, išlydyto metalo spalva yra visiškai skirtinga nuo vienties spalvos.
Nedidelis kiekis skysto galliumo, supilkite į stiklinę burbulą ir į viršų mes įdėti nedidelį gabalėlį kieto galliumo (sėklų kristalizacijos, kaip galliumo yra pajėgi hipotekos). Vaizdo įrašas yra aiškiai matomas, kaip metalo kristalai pradeda augti (jie turi melsų atspalvį, skirtingai nuo sidabro baltos lydalo). Po kurio laiko plečiantis gallio sprogsta burbulas.
Vidurinė vaizdo įrašo dalis ("Gallium Crystals" augimas) yra paspartintas dešimt kartų, kad vaizdo įrašas nėra labai ilgas.

Taip pat nuo gyvsidabrio, galite padaryti "plakimo širdį" iš išlydyto galliumo, o tiesa yra dėl to, kad galliumas yra daugiau elektros metalo nei geležies, jis veikia priešingai. Kai paliesta nagų galas, lašai iš išlydytų Galia, jis "nutraukia" dėl paviršiaus įtampos mažinimo. Ir kai tik susilieja su nagais, paviršiaus įtempimas padidėja ir lašas vėl surinkamas, prieš paliesdami nagą.

Tiems, kurie nori atsisiųsti

Vidutinis galio kiekis žemės plutoje yra 19 g / t. "Gallium" yra tipiškas išsklaidytas elementas su dvigubo geocheminio pobūdžio elementu. Dėl savo kristalų cheminių savybių su pagrindiniais roko formavimo elementais (AL, FE ir tt) ir plati galimybė izomorfizmą su jais, "Gallium" nesudaro didelių grupių, nepaisant didelės klarvo kiekio. Išskiriami šie mineralai su padidėjusiais gallium turiniu: sphaleritas (0- 0,1%), magnetitas (0- 0,003%), Cassiterit (0- 0,005%), granata (0- 0,003%), beril (0- 0,003%) , Turmalinas (0-0.01%), spoden (0,001 - 0,07%), flogopit (0,001 - 0,005%), biototas (0 - 0,1%), muskoveit (0- 0,01%), serite (0 - 0,005%), lepidolitas (0,001 - 0,03%), chlorito (0- 0,001%), lauko spaSps (0-0.01%), Netelin (0 - 0,1%), hecmanite (0,01 - 0,07%), Natroite (0 - 0,1%). Galumo koncentracija jūros vandenyje 3 · 10-5 mg / l.

Gimimo vieta

Galumo indėliai yra žinomi Pietvakarių Afrikoje, NVS šalyse

Gaukite galliumą

Dėl galliumo yra žinomas retas mineralinių šarnyrinių CUGAS2 (mišrus sulfido varis ir gallium). Jo takai nuolat susitinka su sfalerite, chalcopiritu ir germanu. Žymiai dideli kiekiai (iki 1,5%) buvo nustatyta kai kurių akmens anglies pelenuose. Tačiau pagrindinis Galumo gavimo šaltinis yra aliuminio gamybai į boksito apdorojimą (paprastai kurių sudėtyje yra nereikšmingų priemaišų (iki 0,1%)) ir nefeline. Gallium taip pat galima gauti perdirbant polimetalinius rūdos, anglies. Jis ekstrahuojamas pikio skysčių elektrolizės, kuri yra tarpinis produktas, gaminantis natūralaus boksito ant techninio aliuminio aliuminio. "Barer" koncentracija šarminio aliuminio tirpale po skilimo per Bayer procesą: 100-150 mg / l, pagal sukepinimo metodą: 50-65 mg / l. Remiantis šiais metodais, galliumas yra atskirtas nuo daugumos aliuminio karbonizavimo, sutelkiant į paskutinę nuosėdų dalį. Tada praturtintos nuosėdos apdorojamos kalkėmis, gallium eina į tirpalą, iš kur juodasis metalas yra paryškintas elektrolizės. Užterštas galliumas buvo plaunamas vandeniu, tada filtruojamas per akytas plokštes ir šildomas vakuume, kad pašalintumėte nepastovias priemaišas. Norint gauti aukštą grynumo gallius, cheminė medžiaga (reakcija tarp druskų), elektrocheminiai (elektrolizės sprendimai) ir fiziniai (skilimo) metodai. Labai švara forma (99,999%), ji buvo gauta elektrolitiniu rafinuojančiais, taip pat vandenilio mažinimo kruopščiai išgryninto GACL3.

Fizinės savybės

Kristalinė gallium turi keletą polimorfinių modifikacijų, tačiau tik vienas (i) yra termodinamiškai stabilus, kuriame yra ortorombinis (pseudotragonal) grotelės su parametrais a \u003d 4.5186 å, b \u003d 7.6570 Å, c \u003d 4.5256 Å. Kiti "Gallium" (β, γ, δ, ε) modifikacijos yra kristalizuojamos nuo supercooled dispersinio metalo ir yra nestabilūs. Esant padidintam slėgiui, pastebėta dar dvi Gauli II ir III polimorfinės struktūros, atitinkamai, kubinės ir tetragoninės grotelės.

Galolio tankis kietajame būsenoje esant 20 ° C temperatūrai, yra 5,904 g / cm³, skystas galliumas (TP \u003d 29,8 ° C) turi 6,095 g / cm pločio tankį, ty stiprus, didėja. Galuliai virsta 2230 ° C temperatūroje. Vienas iš galliumo savybių yra plati temperatūros diapazonas, kurio egzistavimas yra skystos būsenos (nuo 30 iki 2230 ° C), o jis turi mažą slėgį temperatūroje iki 1100-1200 ° C temperatūroje. Specifinis kieto gallio tūris temperatūros diapazone t \u003d 0-24 ° C yra 376,7 j / kg · k (0,09 cal / g · kruša), skystos būsenoje T \u003d 29-100 ° C - 410 J / kg · k (0,098 cal / g · kruša).

Specifinis elektrinis atsparumas kietoje ir likvidžioje būsenoje yra lygus, atitinkamai 53,4 · 10-6 omų · cm (t \u003d 0 ° C) ir 27,2 · 10-6 000 · cm (t \u003d 30 ° C). Skysto gallio klampumas skirtingose \u200b\u200btemperatūrose yra lygi 1,612 size t \u003d 98 ° C ir 0,578 size ne 1100 ° C temperatūroje. Paviršiaus įtempimas, išmatuotas 30 ° C temperatūroje vandenilio atmosferoje yra 0,735 n / m. Bangos ilgio 4360 Å ir 5890 Å atspindžio koeficientai yra atitinkamai 75,6% ir 71,3%.

Natūralus galiris susideda iš dviejų 69GA izotopų (61,2%) ir 71GA (38,8%). Šilumos neutronų griebimo skerspjūvis yra atitinkamai 2,1 · 10-28 m² ir 5,1 · 10-28 m².

Žvilgsnis. \\ T

GaAs Arsenide yra puslaidininkių elektronikos perspektyvinė medžiaga.
Galum Nitridas naudojamas semiconductor lazeriai ir mėlynos ir ultravioletinių šviesos diodų kūrimui. "Gallium Nitride" turi puikias chemines ir mechanines savybes, būdingas visiems nitrido junginiams.
"Gallium-71 ISOTOPE" yra svarbiausia medžiaga neutrinų registravimui ir su tuo prieš techniką yra labai skubiai uždavinys šio izotopo paskirstymo nuo natūralaus mišinio, siekiant padidinti neutrino detektorių jautrumą. Kadangi 71GA kiekis yra natūralus izotopų mišinys apie 39,9%, tada gryno izototopo išleidimas ir jo naudojimas kaip neutrino detektorius gali padidinti registracijos jautrumą 2,5 karto.

"Gallium Roads", 2005 m., Pasaulinėje rinkoje, tonų gallium kainuoja 1,2 mln. akmens anglies ant skysto kuro.

"Gallium" turi daug lydinių, skysčių kambario temperatūroje, o vienas iš jo lydinių yra 3 ° C (eutectic in-Sn) lydymosi taškas, tačiau, kita vertus, gallio (lydiniai mažesniu mastu) yra labai agresyvus Daugumai struktūrinių medžiagų (krekingo ir krekingo ir neryškių lydinių aukštoje temperatūroje). Pavyzdžiui, atsižvelgiant į aliuminio ir jo lydinių, galliumo yra galingas stiprumo ilgaamžiškumas, (žr adsorbcijos sumažėjimas stiprumo, stabilier poveikio). Šis Gaul turtas buvo ryškiai parodytas ir išsamiai išnagrinėjo P. A. Sebabder ir E. D. shchukin į aliuminio kontaktą su gallium arba jo eutectic lydiniuose (alkoholinio gėrimų metalo emisija). Be to, skysto gallio aliuminio filmo drėkinimas sukelia greitą oksidaciją, kaip ir su aliuminiu, amalgamed gyvsidabris. Gallium ištirpsta lydymosi temperatūroje apie 1% aliuminio, kuris pasiekia išorinį filmo paviršių, kur oras yra nedelsiant oksiduojamas. Oksido plėvelė ant skysčio paviršiaus yra nestabili ir nesaugo nuo tolesnio oksidacijos. Kaip rezultatas, skystas gallio lydinys kaip šiluminė sąsaja tarp kuro komponento (pavyzdžiui, centrinio kompiuterio procesorius) ir aliuminio radiatoriaus nėra naudojamas.

Kadangi gallio aušintuvas yra neveiksmingas ir dažnai tiesiog nepriimtinas.
Gallium yra puikus tepalas. Remiantis gallium ir nikeliu, "Gallium" ir "Scandia" praktiškai sukuriamos labai svarbios metalinės klijai.
Metalo gallium taip pat užpildo kvarco termometrus (vietoj gyvsidabrio), kad matuotumėte aukštą temperatūrą. Taip yra dėl to, kad Gallium yra žymiai didesnis virimo temperatūra, palyginti su gyvsidabriu.
Galų oksidas yra daugelio strategiškai svarbių granatų grupės - GSGG, IgG, IGH ir kt. Lazerinių medžiagų dalis ir kt.

Biologinis vaidmuo ir bruožai

Neatlieka biologinio vaidmens.

Patekus ant odos su gallium lemia tai, kad itin mažos disperguotos metalinės dalelės išlieka ant jo. Išoriškai atrodo kaip pilka dėmė.
Klinikinis ūminio apsinuodijimo paveikslas: trumpalaikis jaudulys, tada slopinimas, judėjimo, Adamiya, Arflexia, kvėpavimo sulėtėjimas, jo ritmo pažeidimas. Atsižvelgiant į tai, pastebimas apatinių galūnių paralyžius, toliau - koma, mirtis. Įkvėpus turdio turinčio aerozolio į 50 mg / m³ koncentracija sukelia inkstų žalą žmonėms, taip pat į veną 10-25 mg / kg gali druskų druskų. Yra proteinurija, azotemija, karbamido ašmenų pažeidimas.
Dėl mažo lydymosi taško Galli Luot, rekomenduojama būti vežami polietileno maišeliuose, kurie yra prastai sudrėkinti skystu galliumu.