Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о химическом элементе. Для использования в других целях, см Галлий (значения) .

Галлий,  31 млрд лет
Кристаллы галлия.jpg
Галлий
Произношение/ Ɡ æ л я ə м / ( GAL -ее-əm )
Внешностьсеребристо-синий
Стандартный атомный вес A r, std (Ga) 69,723 (1) [1]
Галлий в периодической таблице
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийВестиВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
Al
↑
Ga
↓
In
цинк ← галлий → германий
Атомный номер ( Z )31 год
Группагруппа 13 (группа бора)
Периодпериод 4
Блокировать  p-блок
Электронная конфигурация[ Ar ] 3d 10 4s 2 4p 1
Электронов на оболочку2, 8, 18, 3
Физические свойства
Фаза на  СТПтвердый
Температура плавления302,9146  К (29,7646 ° С, 85,5763 ° F)
Точка кипения2673 К (2400 ° C, 4352 ° F) [2]
Плотность (около  rt )5,91 г / см 3
в жидком состоянии (при  т. пл. )6,095 г / см 3
Теплота плавления5,59  кДж / моль
Теплота испарения256 кДж / моль [2]
Молярная теплоемкость25,86 Дж / (моль · К)
Давление газа
P  (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
при  T  (K)1310144816201838 г.21252518
Атомные свойства
Состояния окисления−5, −4, −3, [3] −2, −1, +1, +2, +3 [4] (  амфотерный оксид)
ЭлектроотрицательностьШкала Полинга: 1,81
Энергии ионизации
  • 1-я: 578,8 кДж / моль
  • 2-я: 1979,3 кДж / моль
  • 3-я: 2963 кДж / моль
  • ( больше )
Радиус атомаэмпирический: 135  пм
Ковалентный радиус122 ± 15 часов
Радиус Ван-дер-Ваальса187 вечера
Спектральные линии галлия
Другие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структураромбическая
Скорость звука тонкого стержня2740 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение18 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность40,6 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление270 нОм · м (при 20 ° C)
Магнитный заказдиамагнитный
Магнитная восприимчивость−21,6 · 10 −6  см 3 / моль (при 290 К) [5]
Модуль для младших9,8 ГПа
коэффициент Пуассона0,47
Твердость по Моосу1.5
Твердость по Бринеллю56,8–68,7 МПа
Количество CAS7440-55-3
История
Именованиев честь Галлии (лат. Франция), родины первооткрывателя
ПрогнозДмитрий Менделеев (1871)
Открытие и первая изоляцияЛекок де Буабодран (1875)
Основные изотопы галлия
ИзотопИзбытокПериод полураспада ( t 1/2 )Режим распадаТовар
66 Gaсин9,5 часовβ +66 Zn
67 Gaсин3,3 гε67 Zn
68 Gaсин1,2 чβ +68 Zn
69 Ga60,11%стабильный
70 млрд летсин21 минβ -70 гэ
ε70 Zn
71 Ga39,89%стабильный
72 Гасин14.1 чβ -72 Гэ
73 Gaсин4,9 чβ -73 Ge
Категория Категория: Галлий
  • Посмотреть
  • разговаривать
  • редактировать
| Рекомендации

Галлий - химический элемент с символом  Ga и атомным номером  31. Элементный галлий - мягкий серебристый металл при стандартной температуре и давлении ; однако в жидком состоянии он становится серебристо-белым. Если приложить слишком большую силу, галлий может разрушиться раковиной . Он находится в группе 13 периодической таблицы и, таким образом, имеет сходство с другими металлами группы, алюминием , индийом и таллием . Галлий встречается в природе не как свободный элемент, а как соединения галлия (III) в следовых количествах в цинковых рудах и бокситах.. [6] Элементарный галлий представляет собой жидкость при температуре выше 29,76 ° C (85,57 ° F) и тает в руках человека при нормальной температуре человеческого тела 37,0 ° C (98,6 ° F).

Температура плавления галлия используется как точка отсчета температуры. Сплавы галлия используются в термометрах как нетоксичная и экологически безопасная альтернатива ртути и могут выдерживать более высокие температуры, чем ртуть. Еще более низкая температура плавления –19 ° C (–2 ° F), значительно ниже точки замерзания воды, заявлена ​​для сплава галинстан (62–95% галлия, 5–22% индия и 0 – 16% олова по весу), но это может быть точка замерзания с эффектом переохлаждения .

С момента открытия в 1875 году галлий использовался для изготовления сплавов с низкими температурами плавления. Он также используется в полупроводниках в качестве легирующей примеси в полупроводниковых подложках.

Галлий преимущественно используется в электронике . Арсенид галлия , основное химическое соединение галлия в электронике, используется в микроволновых схемах, схемах высокоскоростного переключения и инфракрасных схемах. Полупроводниковые нитрид галлия и нитрид индия-галлия производят синие и фиолетовые светодиоды (СИД) и диодные лазеры . Галлий также используется в производстве искусственного граната гадолиния-галлия для ювелирных изделий. Галлий считается технологически важным элементом .

Галлий не играет роли в биологии. Галлий (III) ведет себя аналогично солям трехвалентного железа в биологических системах и используется в некоторых медицинских приложениях, включая фармацевтические и радиофармацевтические препараты .

Физические свойства [ править ]

Кристаллизация галлия из расплава

Элементарный галлий в природе не встречается, но его легко получить плавкой . Очень чистый галлий - это серебристо-синий металл, который трескается в раковине, как стекло . Жидкий галлий расширяется на 3,10% при затвердевании; поэтому его не следует хранить в стеклянных или металлических контейнерах, поскольку контейнер может разорваться при изменении состояния галлия. Галлий разделяет жидкое состояние с более высокой плотностью с небольшим списком других материалов, который включает воду , кремний , германий , висмут и плутоний . [7]

Галлий атакует большинство других металлов, диффундируя в металлическую решетку . Например, он диффундирует в границах зерен из алюминиевого - цинковых сплавов [8] и стали , [9] делает их очень хрупкими. Галлий легко сплавы со многими металлами, и используется в небольших количествах в плутоний-галлий сплава в плутониевых сердечников из ядерных бомб , чтобы стабилизировать кристаллическую структуру плутоний. [10]

Температура плавления галлия составляет 302,9146 К (29,7646 ° C, 85,5763 ° F), что чуть выше комнатной температуры и примерно такое же, как средние летние дневные температуры в средних широтах Земли. Эта точка плавления (mp) является одной из формальных точек отсчета температуры в Международной температурной шкале 1990 г. (ITS-90), установленной Международным бюро мер и весов (BIPM). [11] [12] [13] тройная точка галлия, 302,9166 К (29,7666 ° С, 85,5799 ° F), используется в США Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) в предпочтении к точке плавления. [14]

Температура плавления галлия позволяет ему плавиться в руке человека, а затем затвердевать, если его удалить. Жидкий металл имеет сильную тенденцию к переохлаждению ниже его точки плавления / замерзания : наночастицы Ga могут оставаться в жидком состоянии при температуре ниже 90 К. [15] Затравка кристаллом помогает инициировать замерзание. Галлий - один из четырех нерадиоактивных металлов (с цезием , рубидием и ртутью ), которые, как известно, находятся в жидком состоянии при комнатной температуре или около нее. Из этих четырех галлий - единственный, который не является ни высокореактивным (рубидий и цезий), ни высокотоксичным (ртуть) и, следовательно, может быть использован в высокотемпературных металлах в стекле.термометры . Он также примечателен тем, что имеет один из самых больших диапазонов жидкости для металла и имеет (в отличие от ртути) низкое давление пара при высоких температурах. Температура кипения галлия, 2673 К, более чем в восемь раз выше, чем его точка плавления по абсолютной шкале , наибольшее соотношение между точкой плавления и точкой кипения любого элемента. [16] В отличие от ртути, жидкий металлический галлий смачивает стекло и кожу, а также большинство других материалов (за исключением кварца, графита и тефлона ) [ необходима цитата ], что делает его механически более сложным в обращении, хотя он значительно менее токсичен и требует гораздо меньше мер предосторожности. Нарисованный на стекле галлий - блестящее зеркало. [17] По этой причине, а также из-за загрязнения металлов и проблем с расширением при замерзании образцы металлического галлия обычно поставляются в полиэтиленовых пакетах внутри других контейнеров.

Свойства галлия для различных осей кристалла [18]
Свойствоабc
α (~ 25 ° C, мкм / м)161131 год
ρ (29,7 ° C, нОм · м)54317481 год
ρ (0 ° C, нОм · м)48015471,6
ρ (77 К, нОм · м)10130,814,3
ρ (4,2 К, пОм · м)13,86,81.6

Галлий не кристаллизуется ни в одной из простых кристаллических структур . Стабильная фаза при нормальных условиях является ромбической с 8 атомами в обычной элементарной ячейке . В элементарной ячейке каждый атом имеет только одного ближайшего соседа (на расстоянии 244  пм ). Остальные шесть соседей элементарных ячеек отстоят друг от друга на 27, 30 и 39 пм и сгруппированы попарно на одинаковом расстоянии. [19] Многие стабильные и метастабильные фазы находятся в зависимости от температуры и давления. [20]

Связь между двумя ближайшими соседями ковалентна ; следовательно, димеры Ga 2 рассматриваются как фундаментальные строительные блоки кристалла. Это объясняет низкую температуру плавления по отношению к соседним элементам, алюминию и индию. Эта структура поразительно похожа на структуру йода и может образовываться из-за взаимодействий между отдельными 4p-электронами атомов галлия, находящимися дальше от ядра, чем 4s-электроны и ядро ​​[Ar] 3d 10 . Это явление повторяется в случае ртути с ее «псевдоберным газом» [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 электронной конфигурации, которая является жидкостью при комнатной температуре. [21] 3-й10 электронов не очень хорошо экранируют внешние электроны от ядра, и, следовательно, первая энергия ионизации галлия больше, чем у алюминия. [7] Димеры Ga 2 не сохраняются в жидком состоянии, а жидкий галлий демонстрирует сложную низкокоординированную структуру, в которой каждый атом галлия окружен 10 другими атомами, по сравнению со значениями 11-12, типичными для большинства жидких металлов. [22] [23]

Физические свойства галлия сильно анизотропны, то есть имеют разные значения по трем основным кристаллографическим осям a , b и c (см. Таблицу), что приводит к значительной разнице между коэффициентами линейного (α) и объемного теплового расширения . Свойства галлия сильно зависят от температуры, особенно вблизи точки плавления. Например, коэффициент теплового расширения увеличивается на несколько сотен процентов при плавлении. [18]

Изотопы [ править ]

Основная статья: Изотопы галлия

Галлий имеет 31 известный изотоп, массовое число от 56 до 86. Только два изотопа являются стабильными и встречаются в природе: галлий-69 и галлий-71. Галлий-69 более распространен: он составляет около 60,1% природного галлия, а галлий-71 составляет оставшиеся 39,9%. Все остальные изотопы радиоактивны, причем галлий-67 является самым долгоживущим (период полураспада 3,261 дня). Изотопы легче галлия-69 обычно распадаются в результате бета-плюс-распада (эмиссия позитронов) или захвата электронов на изотопы цинка , хотя самые легкие (с массовыми числами 56-59) распадаются в результате мгновенного испускания протонов . Изотопы тяжелее галлия-71 распадаются через бета-минус распад(эмиссия электронов), возможно, с испусканием запаздывающих нейтронов , на изотопы германия , в то время как галлий-70 может распадаться как через бета-минус распад, так и за счет захвата электронов. Галлий-67 уникален среди легких изотопов тем, что в нем в качестве режима распада используется только захват электронов, поскольку его энергии распада недостаточно для излучения позитронов. [24] Галлий-67 и галлий-68 (период полураспада 67,7 мин) используются в ядерной медицине.

Химические свойства [ править ]

См. Также: Категория: Соединения галлия

Галлий находится в основном в степени окисления +3 . Степень окисления +1 также встречается в некоторых соединениях, хотя она встречается реже, чем для более тяжелых конгенеров галлия - индия и таллия. Например, очень стабильный GaCl 2 содержит как галлий (I), так и галлий (III) и может быть сформулирован как Ga I Ga III Cl 4 ; Напротив, монохлорид нестабилен при температуре выше 0 ° C, диспропорционируя на элементарный галлий и хлорид галлия (III). Соединения, содержащие связи Ga – Ga, являются настоящими соединениями галлия (II), такими как GaS (который может быть сформулирован как Ga 2 4+ (S 2- ) 2 ) идиоксановый комплекс Ga 2 Cl 4 (C 4 H 8 O 2 ) 2 . [25]

Водная химия [ править ]

Сильные кислоты растворяют галлий, образуя соли галлия (III), такие как Ga2(ТАК4)3(сульфат галлия) и Ga (NO3)3(нитрат галлия). Водные растворы солей галлия (III) содержат гидратированный ион галлия [Ga (H
2O)
6]3+
. [26] : 1033 Гидроксид галлия (III) , Ga (OH)
3, может быть осажден из растворов галлия (III) добавлением аммиака . Обезвоживание Ga (OH)
3при 100 ° C образуется гидроксид галлия GaO (OH). [27] : 140–141

Растворы щелочного гидроксида растворяют галлий, образуя галлатные соли (не путать с одноименными солями галловой кислоты ), содержащие Ga (OH).-
4анион. [28] [26] : 1033 [29] Гидроксид галлия, который является амфотерным , также растворяется в щелочи с образованием солей галлата. [27] : 141 Хотя более ранние работы предполагали, что Ga (OH)3-
6в качестве другого возможного галлат-аниона [30] он не был обнаружен в более поздних работах. [29]

Оксиды и халькогениды [ править ]

Галлий реагирует с халькогенами только при относительно высоких температурах. При комнатной температуре металлический галлий не вступает в реакцию с воздухом и водой, поскольку образует пассивный защитный оксидный слой. Однако при более высоких температурах он реагирует с атмосферным кислородом с образованием оксида галлия (III) , Ga
2О
3. [28] Восстановление Ga
2О
3с элементарным галлием в вакууме при температуре от 500 ° C до 700 ° C дает темно-коричневый оксид галлия (I) , Ga
2O . [27] : 285 млрд лет
2O - очень сильный восстановитель , способный восстанавливать H2ТАК4к H2S . [27] : 207 При 800 ° C он диспропорционирует обратно до галлия и Ga.
2О
3. [31]

Сульфид галлия (III) , млрд лет
2S
3, имеет 3 возможные модификации кристалла. [31] : 104 Его можно получить реакцией галлия с сероводородом ( H
2S ) при 950 ° С. [27] : 162 Альтернативно, Ga (OH)
3можно использовать при 747 ° C: [32]

2 Ga (OH)
3+ 3 часа
2S → Ga
2S
3+ 6 часов
2О

Реакция смеси карбонатов щелочных металлов и Ga
2О
3с H
2S приводит к образованию тиогаллатов, содержащих [Ga
2S
4]2−
анион. Сильные кислоты разлагают эти соли, выделяя H
2S в процессе. [31] : 104–105 Соль ртути, HgGa
2S
4, может использоваться как люминофор . [33]

Галлий также образует сульфиды в более низких степенях окисления, такие как сульфид галлия (II) и зеленый сульфид галлия (I) , последний из которых получают из первого путем нагревания до 1000 ° C в токе азота. [31] : 94

Остальные бинарные халькогениды Ga
2Se
3и Ga
2Te
3, имеют структуру цинковой обманки . Все они полупроводники, но легко гидролизуются и имеют ограниченное применение. [31] : 104

Нитриды и пниктиды [ править ]

Пластины из нитрида галлия (слева) и арсенида галлия (справа)

Галлий реагирует с аммиаком при 1050 ° C с образованием нитрида галлия GaN. Галлий также образует бинарные соединения с фосфором , мышьяком и сурьмой : фосфид галлия (GaP), арсенид галлия (GaAs) и антимонид галлия (GaSb). Эти соединения имеют ту же структуру, что и ZnS , и обладают важными полупроводниковыми свойствами. [26] : 1034 GaP, GaAs и GaSb могут быть синтезированы путем прямой реакции галлия с элементарным фосфором, мышьяком или сурьмой. [31] : 99Они обладают более высокой электропроводностью, чем GaN. [31] : 101 GaP также может быть синтезирован путем взаимодействия Ga
2O с фосфором при низких температурах. [34]

Галлий образует тройные нитриды ; например: [31] : 99

Ли
3Ga + N
2→ Ли
3GaN
2

Возможны аналогичные соединения с фосфором и мышьяком: Li
3Зазор
2и Ли
3GaAs
2. Эти соединения легко гидролизуются разбавленными кислотами и водой. [31] : 101

Галиды [ править ]

Смотрите также: галогениды галлия

Оксид галлия (III) реагирует с фторирующими агентами, такими как HF или F2с образованием фторида галлия (III) , GaF
3. Это ионное соединение, которое не растворяется в воде. Однако он растворяется в плавиковой кислоте , в которой образует аддукт с водой, GaF
3· 3H
2O . Попытка обезвожить этот аддукт образует GaF
2OH · n H
2O . Аддукт реагирует с аммиаком с образованием GaF.
3· 3NH
3, который затем может быть нагрет до безводного GaF
3. [27] : 128–129

Трихлорид галлия образуется в результате реакции металлического галлия с газообразным хлором . [28] В отличие от трифторида, хлорид галлия (III) существует в виде димерных молекул Ga
2Cl
6, с температурой плавления 78 ° C. Эквивалентные соединения образуются с бромом и йодом, Ga2Br6и Ga2я6. [27] : 133

Как и другие тригалогениды группы 13, галогениды галлия (III) являются кислотами Льюиса , реагируя как акцепторы галогенидов с галогенидами щелочных металлов с образованием солей, содержащих GaX.-
4анионы, где X - галоген. Они также реагируют с алкилгалогенидами с образованием карбокатионов и GaX.-
4. [27] : 136–137

При нагревании до высокой температуры галогениды галлия (III) реагируют с элементарным галлием с образованием соответствующих галогенидов галлия (I). Например, GaCl
3реагирует с Ga с образованием GaCl :

2 Ga + GaCl
3 ⇌ 3 GaCl (г)

При более низких температурах равновесие смещается влево, и GaCl снова диспропорционирует до элементарного галлия и GaCl.
3. GaCl также можно получить реакцией Ga с HCl при 950 ° C; продукт может конденсироваться в виде красного твердого вещества. [26] : 1036

Соединения галлия (I) можно стабилизировать путем образования аддуктов с кислотами Льюиса. Например:

GaCl + AlCl
3→ Ga+
[AlCl
4]-

Так называемые «галогениды галлия (II)», GaX
2, фактически являются аддуктами галогенидов галлия (I) с соответствующими галогенидами галлия (III), имеющими структуру Ga+
[GaX
4]-
. Например: [28] [26] : 1036 [35]

GaCl + GaCl
3→ Ga+
[GaCl
4]-

Гидриды [ править ]

Как алюминий , галлий также образует гидрид , GAH
3, известный как галлан , который может быть получен реакцией галланата лития ( LiGaH
4) с хлоридом галлия (III) при −30 ° C: [26] : 1031

3 LiGaH
4+ GaCl
3→ 3 LiCl + 4 GaH
3

В присутствии диметилового эфира в качестве растворителя GaH
3полимеризуется до (GaH
3)
п. Если не использовать растворитель, димер Ga
2ЧАС
6( дигаллан ) образуется в виде газа. Его структура похожа на диборан , имея два атома водорода, соединяющие два центра галлия, [26] : 1031 в отличие от α- AlH3в которой алюминий имеет координационное число 6. [26] : 1008

Галлан нестабилен при температуре выше -10 ° C, разлагаясь на элементарный галлий и водород . [36]

Галлийорганические соединения [ править ]

Основная статья: Химия органо-галлия

Галлийорганические соединения обладают такой же реакционной способностью, что и органические соединения индия, менее реакционноспособны, чем алюминийорганические соединения, но более реакционны, чем органические соединения галлия. [37] Алкилгаллий мономерный. Кислотность по Льюису уменьшается в порядке Al> Ga> In, и в результате галлийорганические соединения не образуют мостиковых димеров, как это делают алюминийорганические соединения. Галлийорганические соединения также менее реакционны, чем алюминийорганические соединения. Они действительно образуют стабильные пероксиды. [38] Эти алкилгаллий являются жидкостями при комнатной температуре, имеют низкие температуры плавления, достаточно подвижны и легковоспламеняемы. Трифенилгаллий является мономером в растворе, но его кристаллы образуют цепочечные структуры из-за слабого межмолекулярного взаимодействия Ga ··· C. [37]

Трихлорид галлия является обычным исходным реагентом для образования галлиорганических соединений, например, в реакциях карбогаллирования . [39] Трихлорид галлия реагирует с циклопентадиенидом лития в диэтиловом эфире с образованием тригонального плоского циклопентадиенильного комплекса галлия GaCp 3 . Галлий (I) образует комплексы с ареновыми лигандами, такими как гексаметилбензол . Поскольку этот лиганд довольно объемный, структура [Ga (η 6 -C 6 Me 6 )] + представляет собой полусэндвич . Менее объемные лиганды, такие как мезитиленпозволяют присоединить два лиганда к центральному атому галлия в изогнутой сэндвич-структуре. Бензол еще менее объемный и позволяет образовывать димеры: примером является [Ga (η 6 -C 6 H 6 ) 2 ] [GaCl 4 ] · 3C 6 H 6 . [37]

История [ править ]

Воспроизвести медиа
Сливаются маленькие капельки галлия

В 1871 году существование галлия было впервые предсказано русским химиком Дмитрием Менделеевым , который назвал его « эка-алюминий » из-за его позиции в своей периодической таблице . Он также предсказал несколько свойств эка-алюминия, которые близко соответствуют реальным свойствам галлия, такие как его плотность , температура плавления , характер оксида и связь в хлориде. [40]

Сравнение предсказаний Менделеева 1871 года с известными свойствами галлия [41]
СвойствоПрогнозы МенделееваАктуальные свойства
Атомный вес~ 6869,723
Плотность5,9 г / см 35,904 г / см 3
Температура плавленияНизкий29,767 ° С
Формула оксидаM 2 O 3Ga 2 O 3
Плотность оксида5,5 г / см 35,88 г / см 3
Природа гидроксидаамфотерныйамфотерный

Менделеев далее предсказал, что эка-алюминий будет обнаружен с помощью спектроскопа , и что металлический эка-алюминий будет медленно растворяться как в кислотах, так и в щелочах и не будет реагировать с воздухом. Он также предсказал, что M 2 O 3 будет растворяться в кислотах с образованием солей MX 3 , что соли экаалюминия будут образовывать основные соли, что сульфат эка алюминия должен образовывать квасцы и что безводный MCl 3 должен иметь большую летучесть, чем ZnCl 2. : все эти прогнозы сбылись. [41]

Галлий был обнаружен с помощью спектроскопии французским химиком Полем Эмилем Лекоком де Буабодраном в 1875 году по его характеристическому спектру (две фиолетовые линии) в образце сфалерита . [42] В том же году Лекок получили свободный металл путем электролиза из гидроксида в гидроксида калия раствора. [43]

Он назвал элемент «галлия» от латинского Gallia, что означает « Галлия» , в честь своей родины, Франции. Позже утверждалось, что в одном из тех многоязычных каламбуров, столь любимых людьми науки в 19 веке, он также назвал галлий в честь себя: «Le coq» по-французски означает « петух », а латинское слово - «петух». это « галл ». В статье 1877 года Лекок опроверг эту гипотезу. [43]

Первоначально де Буабодран определил плотность галлия как 4,7 г / см 3 - единственное свойство, которое не соответствовало предсказаниям Менделеева; Затем Менделеев написал ему и предложил заново измерить плотность, и де Буабодран получил правильное значение 5,9 г / см 3 , которое Менделеев точно предсказал. [41]

С момента его открытия в 1875 году до эры полупроводников основным применением галлия была высокотемпературная термометрия и металлические сплавы с необычными свойствами стабильности или легкости плавления (некоторые из них были жидкими при комнатной температуре). Разработка арсенида галлия как полупроводника с прямой запрещенной зоной в 1960-х годах положила начало важнейшему этапу в применении галлия. [17]

Возникновение [ править ]

Галлий не существует в качестве свободного элемента в земной коре, а некоторые минералы с высоким содержанием, такие как галлит (CuGaS 2 ), слишком редки, чтобы служить основным источником. [44] Содержание в земной коре составляет примерно 16,9  частей на миллион . [45] Это сопоставимо с содержанием свинца , кобальта и ниобия в коре . Однако, в отличие от этих элементов, галлий не образует собственных рудных месторождений с концентрациями> 0,1 мас.% В руде. Скорее это происходит при следовых концентрациях, аналогичных величине в земной коре цинковых руд [44] [46].и при несколько более высоких значениях (~ 50 частей на миллион) в алюминиевых рудах, из которых он извлекается как побочный продукт. Отсутствие независимых месторождений связано с геохимическим поведением галлия, которое свидетельствует об отсутствии сильного обогащения в процессах, связанных с образованием большинства рудных месторождений. [44]

По оценкам Геологической службы США (USGS), в известных запасах бокситов и цинковых руд содержится более 1 миллиона тонн галлия. [47] [48] Некоторые виды пыли из угольных дымоходов содержат небольшое количество галлия, обычно менее 1% по весу. [49] [50] [51] [52] Однако эти количества невозможно извлечь без добычи основных материалов (см. Ниже). Таким образом, доступность галлия в основном определяется скоростью добычи бокситов, цинковых руд (и угля).

Производство и доступность [ править ]

99,9999% (6N) галлия в вакуумной ампуле

Галлий производится исключительно как побочный продукт при переработке руд других металлов. Его основным исходным материалом является боксит , основная руда алюминия , но небольшие количества также извлекаются из сульфидных цинковых руд ( сфалерит является основным вмещающим минералом). В прошлом важным источником были определенные угли.

Во время переработки бокситов в глинозем в процессе Байера галлий накапливается в щелоке гидроксида натрия . Из него его можно извлечь разными способами. Самым последним из них является использование ионообменной смолы . [6] Достижимая эффективность извлечения критически зависит от исходной концентрации в исходном боксите. При типичной концентрации исходного материала 50 частей на миллион извлекается около 15% содержащегося галлия. [6] Остальное относится к потокам красного шлама и гидроксида алюминия . Галлий удаляется из ионообменной смолы в растворе. Затем электролиз дает металлический галлий. Для полупроводникаПри использовании, его дополнительно очищают с помощью зонной плавки или экстракции монокристалла из расплава ( процесс Чохральского ). Чистота 99,9999% обычно достигается и имеется в продаже. [53]

Бокситовый рудник на Ямайке (1984)

Его статус побочного продукта означает, что производство галлия ограничивается объемом добычи бокситов, сульфидных цинковых руд (и угля) в год. Следовательно, его доступность необходимо обсуждать с точки зрения потенциала предложения. Потенциал предложения побочного продукта определяется как количество, которое экономически извлекается из основных материалов в год при текущих рыночных условиях (т.е. технологиях и цене). [54] Запасы и ресурсы не относятся к побочным продуктам, так как они не могут быть извлечены независимо от основных продуктов. [55] По последним оценкам, потенциал предложения галлия составляет минимум 2100 т / год из бокситов, 85 т / год из сульфидных цинковых руд и, возможно, 590 т / год из угля. [6]Эти цифры значительно превышают текущее производство (375 т в 2016 году). [56] Таким образом, в будущем можно будет значительно увеличить производство побочных продуктов галлия без значительного увеличения производственных затрат или цены. Средняя цена низкосортного галлия составляла 120 долларов за килограмм в 2016 году и 135–140 долларов за килограмм в 2017 году. [57]

В 2017 году мировое производство низкосортного галлия составило ок. 315 тонн, что на 15% больше, чем в 2016 году. Китай, Япония, Южная Корея, Россия и Украина были ведущими производителями, в то время как Германия прекратила первичное производство галлия в 2016 году. Выход высокочистого галлия составил ок. 180 тонн, в основном из Китая, Японии, Словакии, Великобритании и США. Мировая годовая производственная мощность оценивается в 730 тонн низкосортного галлия и 320 тонн очищенного галлия. [57]

Китай произвел ок. 250 тонн низкосортного галлия в 2016 г. и ок. 300 тонн в 2017 году. Также на него приходилось более половины мирового производства светодиодов. [57]

Приложения [ править ]

В коммерческом спросе на галлий доминируют полупроводники, на которые приходится 98% от общего объема. Следующее важное применение - это гадолиний-галлий-гранаты . [58]

Полупроводники [ править ]

Синие светодиоды на основе галлия

Галлий очень высокой чистоты (> 99,9999%) коммерчески доступен для использования в полупроводниковой промышленности. На арсенид галлия (GaAs) и нитрид галлия (GaN), используемые в электронных компонентах, приходилось около 98% потребления галлия в США в 2007 году. Около 66% полупроводникового галлия используется в США в интегральных схемах (в основном арсенид галлия), таких как производство сверхбыстрых логических чипов и MESFET для малошумящих микроволновых предусилителей в сотовых телефонах. Около 20% этого галлия используется в оптоэлектронике . [47]

Во всем мире арсенид галлия составляет 95% годового потребления галлия в мире. [53] В 2016 году он составил 7,5 млрд долларов, из которых 53% приходятся на сотовые телефоны, 27% - на беспроводную связь, а остальное - на автомобильные, бытовые, волоконно-оптические и военные приложения. Недавнее увеличение потребления GaAs в основном связано с появлением смартфонов 3G и 4G , которые используют в 10 раз больше GaAs, чем старые модели. [57]

Арсенид галлия и нитрид галлия также можно найти в различных оптоэлектронных устройствах, рыночная доля которых составила 15,3 миллиарда долларов в 2015 году и 18,5 миллиарда долларов в 2016 году. [57] Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs) используется в мощных инфракрасных лазерных диодах. Полупроводники нитрид галлия и нитрид индия-галлия используются в синих и фиолетовых оптоэлектронных устройствах, в основном в лазерных диодах и светодиодах . Например, диодные лазеры на нитриде галлия 405 нм используются в качестве источника фиолетового света для дисководов компакт-дисков Blu-ray с высокой плотностью записи. [59]

Другие основные области применения нитрида галлия - кабельное телевидение, коммерческая беспроводная инфраструктура, силовая электроника и спутники. Только рынок радиочастотных устройств на основе GaN оценивался в 370 миллионов долларов в 2016 году и 420 миллионов долларов в 2016 году [57].

Многопереходных фотоэлектрические элементы , разработанные для спутниковых силовых цепей, сделаны молекулярно-лучевой эпитаксии или МОС газофазной эпитаксии из тонких пленок арсенида галлия, индия , галлия , фосфида или арсенида галлия индия . В марсоходах и несколько спутников используют арсенид галлия тройного перехода на германиевые клетки. [60] Галлий также является компонентом фотоэлектрических соединений (таких как сульфид меди, индия, галлия, селена, Cu (In, Ga) (Se, S)
2) используется в солнечных панелях в качестве экономичной альтернативы кристаллическому кремнию . [61]

Галинстан и другие сплавы [ править ]

Галинстан из разбитого градусника, легко намочив кусок обычного стекла
Благодаря низкой температуре плавления галлий и его сплавы могут быть приданы различным 3D-формам с помощью 3D-печати и аддитивного производства.

Галлий легко сплавляется с большинством металлов и используется в качестве ингредиента в легкоплавких сплавах . Почти эвтектический сплав галлия, индия и олова представляет собой жидкость комнатной температуры, используемую в медицинских термометрах. Этот сплав, с торговым названием галинстан (с «-stan» со ссылкой на олово, Олово на латыни), имеет низкую точку замерзания -19 ° C (-2.2 ° F). [62] Было высказано предположение, что это семейство сплавов может также использоваться для охлаждения компьютерных микросхем вместо воды и часто используется в качестве замены термопасты в высокопроизводительных вычислениях. [63] [64]Сплавы галлия были оценены как заменители ртутных стоматологических амальгам , но эти материалы еще не получили широкого распространения.

Поскольку галлий смачивает стекло или фарфор , его можно использовать для создания блестящих зеркал . Когда смачивающее действие сплавов галлия нежелательно (как в стеклянных термометрах Galinstan ), стекло необходимо защитить прозрачным слоем оксида галлия (III) . [65]

Плутоний используется в боксах ядерного оружия стабилизируется в б фазы и сделал обрабатываемым путем легирования галлия . [66]

Биомедицинские приложения [ править ]

Хотя галлий не выполняет естественной функции в биологии, ионы галлия взаимодействуют с процессами в организме аналогично железу (III) . Поскольку эти процессы включают воспаление , маркер многих болезненных состояний, несколько солей галлия используются (или находятся в разработке) в качестве фармацевтических и радиофармацевтических препаратов в медицине. Интерес к противораковым свойствам галлия возник, когда было обнаружено, что 67Цитрат Ga (III) вводят животным с опухолями, локализованными в местах опухоли. Клинические испытания показали, что нитрат галлия обладает противоопухолевой активностью в отношении неходжкинской лимфомы и уротелиального рака. Появилось новое поколение комплексов галлий-лиганд, таких как трис (8-хинолинолато) галлий (III) (KP46) и мальтолат галлия. [67] Нитрат галлия (торговая марка Ganite) использовался в качестве внутривенного лекарственного средства для лечения гиперкальциемии, связанной с метастазами опухоли в кости. Считается, что галлий нарушает функцию остеокластов , и терапия может быть эффективной, если другие методы лечения не помогли. [68] Мальтолат галлияпероральная, хорошо всасываемая форма иона галлия (III), является антипролиферативным по отношению к патологически пролиферирующим клеткам, особенно раковым клеткам и некоторым бактериям, которые принимают его вместо трехвалентного железа (Fe 3+ ). Исследователи проводят клинические и доклинические испытания этого соединения в качестве потенциального средства лечения ряда видов рака, инфекционных заболеваний и воспалительных заболеваний. [69]

Когда ионы галлия по ошибке поглощаются бактериями, такими как Pseudomonas , вместо железа (III) , ионы мешают дыханию, и бактерии погибают. Это происходит потому, что железо обладает окислительно-восстановительной активностью, позволяя переносить электроны во время дыхания, в то время как галлий неактивен. [70] [71]

Комплекс амина - фенол , Ga (III) , соединение MR045 избирательно токсичны для паразитов , устойчивых к хлорохин , общий препарат против малярии . И комплекс Ga (III), и хлорохин действуют путем ингибирования кристаллизации гемозоина , продукта утилизации, образующегося при переваривании крови паразитами. [72] [73]

Соли радиогаллия [ править ]

Соли галлия-67, такие как цитрат галлия и нитрат галлия , используются в качестве радиофармацевтических агентов в визуализации ядерной медицины, известной как сканирование галлия . Используется радиоактивный изотоп 67 Ga, а соединение или соль галлия не имеет значения. Организм обрабатывает Ga 3+ разными способами, как если бы это был Fe 3+ , и ион связывается (и концентрируется) в областях воспаления, таких как инфекция, и в областях быстрого деления клеток. Это позволяет визуализировать такие участки с помощью методов ядерного сканирования. [74]

Галлий-68 , излучатель позитронов с периодом полураспада 68 минут, теперь используется в качестве диагностического радионуклида в ПЭТ-КТ в сочетании с фармацевтическими препаратами, такими как DOTATOC , аналог соматостатина, используемый для исследования нейроэндокринных опухолей , и DOTA-TATE , более новый, используемый при нейроэндокринных метастазах и нейроэндокринном раке легких, например при некоторых типах микроцитом . Галлий-68 в препарате в качестве лекарственного средства является химическим, и радионуклид извлекаются элюцией из германия-68, в синтетическом радиоизотопе из германия , в галлий-68 генераторов .[75]

Другое использование [ править ]

Галлий
Опасности
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSОпасность
Формулировки опасности GHS
H290 , H318
Меры предосторожности GHS
P280 , P305 , P351 , P338 , P310 [76]
NFPA 704 (огненный алмаз)
[77]
1
0
0

Галлий используется для обнаружения нейтрино . Возможно, самое большое количество чистого галлия, когда-либо собранное в одном месте, - это галлий-германиевый нейтринный телескоп, который использовался в эксперименте SAGE в Баксанской нейтринной обсерватории в России. Этот детектор содержит 55–57 тонн (~ 9 кубических метров) жидкого галлия. [78] Другим экспериментом был нейтринный детектор GALLEX, работавший в начале 1990-х годов в итальянском горном туннеле. Детектор содержал 12,2 тонны обводненного галлия-71. Солнечные нейтрино привели к тому, что несколько атомов 71 Ga стали радиоактивными 71 Ge, которые были обнаружены. Этот эксперимент показал, что поток солнечных нейтрино на 40% меньше, чем предсказывала теория. Этот дефицит не был объяснен до тех пор, пока не были созданы лучшие детекторы солнечных нейтрино и теории (см. SNO ). [79]

Галлий также используется в качестве источника ионов жидкого металла для сфокусированного ионного пучка . Например, сфокусированный пучок ионов галлия был использован для создания самой маленькой в ​​мире книги « Тини Тед из города Репка» . [80] Галлий также используется в качестве добавки к воску для скольжения лыж и других материалов с низким коэффициентом трения. [81]

Известный розыгрыш среди химиков на ложки моды галлия и использовать их , чтобы служить чай для ничего не подозревающих гостей, так как галлий имеет аналогичный внешний вид его более легкий гомологи алюминия. Затем ложки тают в горячем чае. [82]

Галлий в океане [ править ]

Успехи в тестировании микроэлементов позволили ученым обнаружить следы растворенного галлия в Атлантическом и Тихом океанах [83]. В последние годы концентрации растворенного галлия увеличились в море Бофорта. [83] [84] Эти отчеты отражают возможные профили вод Тихого и Атлантического океанов. [84] Для Тихого океана типичные концентрации растворенного галлия составляют 4-6 пмоль / кг на глубине <~ 150 м. Для сравнения, для атлантических вод 25-28 пмоль кг-1 на глубинах> ~ 350 м. [84]

Галлий попал в наши океаны в основном через Эолийские острова, но наличие галлия в наших океанах может быть использовано для решения проблемы распределения алюминия в океанах. [85] Причина этого в том, что галлий геохимически подобен алюминию, только менее активен. Галлий также имеет немного большее время пребывания в поверхностной воде, чем алюминий. [85] Галлий имеет такой же растворенный профиль, как и у алюминия, поэтому галлий может использоваться в качестве индикатора для алюминия. [85] Галлий также может быть использован в качестве индикатора поступления железа в эоловые горизонты. [86] Галлий используется в качестве индикатора железа в северо-западной части Тихого, южного и центрального Атлантического океанов. [86]Например, в северо-западной части Тихого океана поверхностные воды с низким содержанием галлия в субполярном регионе позволяют предположить, что поступление пыли низкое, что впоследствии может объяснить следующее поведение окружающей среды с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла. [86]

Меры предосторожности [ править ]

Металлический галлий не токсичен. Однако воздействие комплексов галогенида галлия может вызвать острую токсичность. [87] Ион Ga 3+ растворимых солей галлия имеет тенденцию к образованию нерастворимого гидроксида при введении в больших дозах; осаждение этого гидроксида привело к нефротоксичности у животных. В более низких дозах растворимый галлий хорошо переносится и не накапливается как яд, а выводится в основном с мочой. Выведение галлия происходит в две фазы: первая фаза имеет биологический период полураспада 1 час, а вторая - 25 часов. [74]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мейджа, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
  2. ^ а б Чжан И; Эванс JRG; Чжан С (2011). «Скорректированные значения точек кипения и энтальпии испарения элементов в справочниках» . J. Chem. Англ. Данные . 56 (2): 328–337. DOI : 10.1021 / je1011086 .
  3. ^ Ga (-3) наблюдался в LaGa, см. Dürr, Ines; Бауэр, Бритта; Рёр, Кэролайн (2011). "Лантан-Триэль / Тетрел-ид La (Al, Ga) x (Si, Ge) 1- x . Экспериментальные и теоретические исследования по стабилизации интерметаллических соединений 1: 1-фазен" (PDF) . Z. Naturforsch. (на немецком). 66b : 1107–1121.
  4. ^ Хофманн, Патрик (1997). Colture. Ein Programm zur Interaktiven Visualisierung von Festkörperstrukturen sowie Synthese, Struktur und Eigenschaften von binären und ternären Alkali- und Erdalkalimetallgalliden (PDF) (Thesis) (на немецком языке). Кандидатская диссертация, ETH Zurich. п. 72. DOI : 10.3929 / ethz-a-001859893 . ЛВП : 20.500.11850 / 143357 . ISBN  978-3728125972.
  5. ^ Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  6. ^ a b c d Френзель, Макс; Кетрис, Марина П .; Зейферт, Томас; Гуцмер, Йенс (март 2016 г.). «О наличии галлия в настоящее время и в будущем». Политика ресурсов . 47 : 38–50. DOI : 10.1016 / j.resourpol.2015.11.005 .
  7. ^ a b Гринвуд и Эрншоу, стр. 222
  8. ^ Цай, W. L; Hwu, Y .; Чен, Швейцария; Чанг, LW; Je, JH; Lin, HM; Маргаритондо, Г. (2003). «Визуализация границ зерен, диффузия галлия и поведение разрушения сплава Al – Zn - исследование на месте». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях Раздел B . 199 : 457–463. Bibcode : 2003NIMPB.199..457T . DOI : 10.1016 / S0168-583X (02) 01533-1 .
  9. ^ Vigilante, GN; Trolano, E .; Мосси, К. (июнь 1999 г.). «Охрупчивание жидким металлом оружейной стали ASTM A723 индием и галлием» . Центр оборонной технической информации . Проверено 7 июля 2009 .
  10. ^ Sublette, Cary (2001-09-09). «Раздел 6.2.2.1» . Ядерное оружие FAQ . Проверено 24 января 2008 .
  11. ^ Престон-Томас, Х. (1990). «Международная температурная шкала 1990 г. (ITS-90)» (PDF) . Метрология . 27 (1): 3–10. Bibcode : 1990Metro..27 .... 3P . DOI : 10.1088 / 0026-1394 / 27/1/002 .
  12. ^ "Документы ITS-90 в Международном бюро Poids et Mesures" .
  13. ^ Магнум, BW; Фурукава, GT (август 1990 г.). «Руководство по применению международной температурной шкалы 1990 г. (ITS-90)» (PDF) . Национальный институт стандартов и технологий. NIST TN 1265. Архивировано из оригинального (PDF) 04.07.2003.
  14. ^ Strouse, Gregory F. (1999). «Реализация тройной точки галлия в NIST» . Proc. ТЕМПМЕКО . 1999 (1): 147–152 . Проверено 30 октября 2016 .
  15. ^ Парравичини, Великобритания; Stella, A .; Ghigna, P .; Spinolo, G .; Migliori, A .; d'Acapito, F .; Кофман, Р. (2006). «Экстремальное переохлаждение (до 90К) наночастиц жидкого металла». Письма по прикладной физике . 89 (3): 033123. Bibcode : 2006ApPhL..89c3123P . DOI : 10.1063 / 1.2221395 .
  16. ^ Гринвуд и Эрншоу, стр. 224
  17. ^ a b Гринвуд и Эрншоу, стр. 221
  18. ^ a b Роузбери, Фред (1992). Справочник по электронно-трубной и вакуумной технике . Springer. п. 26. ISBN 978-1-56396-121-2.
  19. ^ Bernascino, M .; и другие. (1995). «Ab initio расчеты структурных и электронных свойств твердотельных фаз галлия». Phys. Rev. B . 52 (14): 9988–9998. Bibcode : 1995PhRvB..52.9988B . DOI : 10.1103 / PhysRevB.52.9988 . PMID 9980044 . 
  20. ^ «Фазовые диаграммы элементов», Дэвид А. Янг, UCRL-51902 «Подготовлено для Управления энергетических исследований и разработок США по контракту № W-7405-Eng-48». (1975)
  21. ^ Гринвуд и Эрншоу, стр. 223
  22. ^ Ягафаров, ОФ; Katayama, Y .; Бражкин В.В.; Ляпин, АГ; Сайто, Х. (7 ноября 2012 г.). «Энергодисперсионная дифракция рентгеновских лучей и структурное исследование методом обратного Монте-Карло жидкого галлия под давлением» . Physical Review B . 86 (17): 174103. doi : 10.1103 / PhysRevB.86.174103 - через APS.
  23. ^ Drewitt, Джеймс WE; Турчи, Франческо; Heinen, Benedict J .; Macleod, Simon G .; Цинь, Фэй; Kleppe, Annette K .; Лорд, Оливер Т. (9 апреля 2020 г.). «Структурное упорядочение в жидком галлии в экстремальных условиях» . Письма с физическим обзором . 124 (14): 145501. DOI : 10,1103 / PhysRevLett.124.145501 . PMID 32338984 - через DOI.org (Crossref). 
  24. ^ Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  25. ^ Гринвуд и Эрншоу, стр. 240
  26. ^ Б с д е е г ч Wiberg, Egon; Виберг, Нильс; Холлеман, Арнольд Фредерик (2001). Неорганическая химия . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-352651-9.
  27. ^ a b c d e f g h Даунс, Энтони Джон (1993). Химия алюминия, галлия, индия и таллия . Springer. ISBN 978-0-7514-0103-5.
  28. ^ a b c d Иглсон, Мэри, изд. (1994). Краткая энциклопедия химии . Вальтер де Грюйтер. п. 438 . ISBN 978-3-11-011451-5.
  29. ^ a b Sipos, PL; Megyes, TN; Беркези, О. (2008). «Структура галлия в сильно щелочных высококонцентрированных растворах галлата - комбинационное и71
    Ga
    -ЯМР-спектроскопическое исследование ". J. Solution Chem . 37 (10): 1411–1418. Doi : 10.1007 / s10953-008-9314-y . S2CID  95723025 .
  30. Перейти ↑ Hampson, NA (1971). Гарольд Реджинальд Тирск (ред.). Электрохимия - Том 3: Специализированный периодический отчет . Великобритания: Королевское химическое общество. п. 71. ISBN 978-0-85186-027-5.
  31. ^ Б с д е е г ч я Greenwood, NN (1962). Гарри Юлий Эмелеус ; Алан Г. Шарп (ред.). Успехи неорганической химии и радиохимии . 5 . Академическая пресса. С. 94–95. ISBN 978-0-12-023605-3.
  32. ^ Маделунг, Отфрид (2004). Полупроводники: справочник (3-е изд.). Birkhäuser. С. 276–277. ISBN 978-3-540-40488-0.
  33. ^ Krausbauer, L .; Nitsche, R .; Уайлд, П. (1965). «Сульфид галлия ртути, HgGa
    2    S
    4    , новый люминофор ». Physica . 31 (1): 113–121. Bibcode : 1965Phy .... 31..113K . doi : 10.1016 / 0031-8914 (65) 90110-2 .
  34. ^ Мишель Дэвидсон (2006). Неорганическая химия . Lotus Press. п. 90. ISBN 978-81-89093-39-6.
  35. Перейти ↑ Arora, Amit (2005). Учебник неорганической химии . Издательство Discovery. С. 389–399. ISBN 978-81-8356-013-9.
  36. ^ Даунс, Энтони Дж .; Пулхэм, Колин Р. (1994). Сайкс, А.Г. (ред.). Успехи неорганической химии . 41 . Академическая пресса. С. 198–199. ISBN 978-0-12-023641-1.
  37. ^ a b c Гринвуд и Эрншоу, стр. 262–5.
  38. ^ Uhl, W. и Halvagar, MR; и другие. (2009). «Уменьшение связей Ga-H и Ga-C в непосредственной близости к окисляющим пероксогруппам: конфликтующие свойства в отдельных молекулах». Химия: Европейский журнал . 15 (42): 11298–11306. DOI : 10.1002 / chem.200900746 . PMID 19780106 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  39. ^ Amemiya, Ryo (2005). «GaCl 3 в органическом синтезе». Европейский журнал органической химии . 2005 (24): 5145–5150. DOI : 10.1002 / ejoc.200500512 .
  40. Перейти ↑ Ball, Philip (2002). Ингредиенты: экскурсия по элементам . Издательство Оксфордского университета. п. 105. ISBN 978-0-19-284100-1.
  41. ^ a b c Гринвуд и Эрншоу, стр. 217.
  42. ↑ Лекок де Буабодран, Поль Эмиль (1875). "Химические и спектральные характеристики нового металла, галлий, открытая обманка в шахте Пьерфит, Валле д'Аржелес (Пиренеи)". Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences . 81 : 493–495.
  43. ^ a b Недели, Мэри Эльвира (1932). «Открытие элементов. XIII. Некоторые элементы, предсказанные Менделеевым». Журнал химического образования . 9 (9): 1605–1619. Bibcode : 1932JChEd ... 9.1605W . DOI : 10.1021 / ed009p1605 .
  44. ^ a b c Френзель, Макс (2016). «Распределение галлия, германия и индия в традиционных и нетрадиционных ресурсах - последствия для глобальной доступности (доступна загрузка PDF-файла)» . ResearchGate . DOI : 10,13140 / rg.2.2.20956.18564 . Проверено 2 июня 2017 .
  45. ^ Бертон, JD; Калкин, Ф .; Райли, JP (2007). «Содержание галлия и германия в земных материалах». Geochimica et Cosmochimica Acta . 16 (1): 151–180. Bibcode : 1959GeCoA..16..151B . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (59) 90052-3 .
  46. ^ Френзель, Макс; Хирш, Тамино; Гуцмер, Йенс (июль 2016 г.). «Галлий, германий, индий и другие редкие и второстепенные элементы в сфалерите в зависимости от типа месторождения - метаанализ». Обзоры рудной геологии . 76 : 52–78. DOI : 10.1016 / j.oregeorev.2015.12.017 .
  47. ^ a b Крамер, Дебора А. "Обзор минерального сырья 2006: Галлий" (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 20 ноября 2008 .
  48. ^ Крамер, Дебора А. "Минеральный Ежегодник 2006: Галлий" (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 20 ноября 2008 .
  49. ^ Сяо-цюань, Шань; Вэнь, Ван и Бэй, Вэнь (1992). «Определение галлия в угле и летучей золе с помощью электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии с использованием проб пульпы и химической модификации никеля». Журнал аналитической атомной спектрометрии . 7 (5): 761. DOI : 10.1039 / JA9920700761 .
  50. ^ «Галлий в углях Западной Вирджинии» . Геолого-экономическая служба Западной Вирджинии. 2002-03-02.
  51. ^ Шрифт, О; Querol, Ксавье; Хуан, Роберто; Касадо, Ракель; Руис, Кармен Р .; Лопес-Солер, Анхель; Кока, Пилар; Пенья, Франсиско Гарсия (2007). «Восстановление галлия и ванадия из летучей золы газификации». Журнал опасных материалов . 139 (3): 413–23. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2006.02.041 . PMID 16600480 . 
  52. ^ Хедли, AJW и Хантер, Ричард Г. (1953). «Элементы угольной золы и их промышленное значение». Промышленная и инженерная химия . 45 (3): 548–551. DOI : 10.1021 / ie50519a028 .
  53. ^ a b Москалык, RR (2003). «Галлий: основа электронной промышленности». Минеральное машиностроение . 16 (10): 921–929. DOI : 10.1016 / j.mineng.2003.08.003 .
  54. ^ Frenzel, M; Толосана-Дельгадо, Р. Гуцмер, Дж (2015). «Оценка предложения высокотехнологичных металлов - общая методика». Политика ресурсов . 46 : 45–58. DOI : 10.1016 / j.resourpol.2015.08.002 .
  55. ^ Френзель, Макс; Миколайчак, Клэр; Reuter, Markus A .; Гуцмер, Йенс (июнь 2017 г.). «Количественная оценка относительной доступности высокотехнологичных побочных металлов - случаи галлия, германия и индия». Политика ресурсов . 52 : 327–335. DOI : 10.1016 / j.resourpol.2017.04.008 .
  56. ^ Галлий - В: Сводки минеральных сырьевых товаров USGS (PDF) . Геологическая служба США. 2017 г.
  57. ^ a b c d e f Галиум . Геологическая служба США (2018)
  58. ^ Гребер, Дж. Ф. (2012) «Галлий и соединения галлия» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Weinheim, doi : 10.1002 / 14356007.a12_163 .
  59. ^ Коулман, Джеймс Дж .; Джагадиш, Ченнупати; Катрина Брайс, А. (02.05.2012). Достижения полупроводниковых лазеров . С. 150–151. ISBN 978-0-12-391066-0.
  60. ^ Crisp, D .; Pathare, A .; Юэлл, RC (2004). «Производительность солнечных элементов из арсенида галлия / германия на поверхности Марса». Acta Astronautica . 54 (2): 83–101. Bibcode : 2004AcAau..54 ... 83C . DOI : 10.1016 / S0094-5765 (02) 00287-4 .
  61. ^ Альбертс, V .; Titus J .; Биркмайр RW (2003). «Свойства материала и устройства однофазных сплавов Cu (In, Ga) (Se, S) 2, полученных селенизацией / сульфуризацией металлических сплавов». Тонкие твердые пленки . 451–452: 207–211. Bibcode : 2004TSF ... 451..207A . DOI : 10.1016 / j.tsf.2003.10.092 .
  62. ^ Surmann, P; Zeyat, H (ноябрь 2005 г.). «Вольтамперометрический анализ с использованием самообновляемого безртутного электрода». Аналитическая и биоаналитическая химия . 383 (6): 1009–13. DOI : 10.1007 / s00216-005-0069-7 . ISSN 1618-2642 . PMID 16228199 . S2CID 22732411 .   
  63. ^ Найт, Уилл (2005-05-05). «Горячая стружка, охлажденная жидким металлом» . Архивировано из оригинала на 2007-02-11 . Проверено 20 ноября 2008 .
  64. ^ Мартин, Ив. «Высокоэффективный термический интерфейс жидкого металла для крупносерийного производства» (PDF) .
  65. ^ Соединенные Штаты. Управление военно-морских исследований. Комитет по основным свойствам жидких металлов, Комиссия по атомной энергии США (1954). Справочник по жидким металлам . Правительство США Распечатать. Выключенный. п. 128.
  66. ^ Besmann, Теодор М. (2005). "Термохимическое поведение галлия в топливе смешанного оксидного легководного реактора (LWR) на основе оружейного материала" . Журнал Американского керамического общества . 81 (12): 3071–3076. DOI : 10.1111 / j.1151-2916.1998.tb02740.x .
  67. ^ Читамбар, Кристофер Р. (2018). «Глава 10. Комплексы галлия как противораковые препараты». В Сигеле, Астрид; Сигель, Гельмут; Фрайзингер, Ева; Сигель, Роланд КО (ред.). Металло-препараты: разработка и действие противоопухолевых средств . Ионы металлов в науках о жизни . 18 . Берлин: de Gruyter GmbH. С. 281–301. DOI : 10.1515 / 9783110470734-016 . ISBN 9783110470734. PMID  29394029 .
  68. ^ «Нитрат галлия» . Архивировано из оригинала на 2009-06-08 . Проверено 7 июля 2009 .
  69. ^ Бернштейн, LR; Таннер, Т .; Годфри, К. и Нолл, Б. (2000). «Химия и фармакокинетика мальтолата галлия, соединения с высокой пероральной биодоступностью галлия» . Лекарства на основе металлов . 7 (1): 33–47. DOI : 10.1155 / MBD.2000.33 . PMC 2365198 . PMID 18475921 .  
  70. ^ «Стратегия троянского коня, выбранная для борьбы с бактериями» . INFOniac.com. 2007-03-16 . Проверено 20 ноября 2008 .
  71. ^ Смит, Майкл (2007-03-16). «Галлий может обладать антибиотическими свойствами» . MedPage сегодня . Проверено 20 ноября 2008 .
  72. ^ Голдберг DE; Sharma V .; Оксман А .; Глузман И.Ю .; Wellems TE; Пивница-Вормс Д. (1997). «Исследование локуса устойчивости к хлорохину Plasmodium falciparum с новым классом мультидентатных координационных комплексов металла (III)». J. Biol. Chem . 272 (10): 6567–72. DOI : 10.1074 / jbc.272.10.6567 . PMID 9045684 . S2CID 3408513 .  
  73. ^ Биот, Кристоф; Погружение, Дэниел (2010). «Биоорганометаллическая химия и малярия». Медицинская металлоорганическая химия . Разделы металлоорганической химии. 32 . п. 155. DOI : 10.1007 / 978-3-642-13185-1_7 . ISBN 978-3-642-13184-4. S2CID  85940061 .
  74. ^ a b Nordberg, Gunnar F .; Фаулер, Брюс А .; Нордберг, Моника (7 августа 2014 г.). Справочник по токсикологии металлов (4-е изд.). Академическая пресса. С. 788–90. ISBN 978-0-12-397339-9.
  75. ^ Банерджи, Сангита Рэй; Помпер, Мартин Г. (июнь 2013 г.). «Клиническое применение галлия-68» . Appl. Radiat. Изот . 76 : 2–13. DOI : 10.1016 / j.apradiso.2013.01.039 . PMC 3664132 . PMID 23522791 .  
  76. ^ «Галлий 203319» . Сигма Олдрич.
  77. ^ "Паспорт безопасности данных - 203319" . Сигма Олдрич.
  78. ^ "Русско-американский эксперимент с галлием" . 2001-10-19. Архивировано из оригинала на 2010-07-05 . Проверено 24 июня 2009 .
  79. ^ "Эксперименты с нейтринными детекторами: GALLEX" . 1999-06-26 . Проверено 20 ноября 2008 .
  80. ^ "Нано-лаборатория производит самую маленькую книгу в мире" . Университет Саймона Фрейзера. 11 апреля 2007 г. Проверено 31 января 2013 г.
  81. ^ США 5069803 , Сугимура, Кентаро; Сёдзи Хасимото и Такаюки Оно, "Использование композиции синтетической смолы, содержащей частицы галлия, в материале для скольжения лыж и других применений", выпущенный в 1995 г. 
  82. ^ Кин, Сэм (2010). Исчезающая ложка: и другие правдивые сказки о безумии, любви и истории мира из Периодической таблицы элементов . Бостон: Литтл, Браун и компания. ISBN 978-0-316-05164-4.
  83. ^ a b Orians, KJ; Бруланд, KW (апрель 1988 г.). «Растворенный галлий в открытом океане». Природа . 332 (21): 717–19. DOI : 10.1038 / 332717a0 . S2CID 4323435 . 
  84. ^ a b c Макалистер, Дж. А; Orians, KJ (декабрь 2015 г.). «Растворенный галлий в море Бофорта в западной части Северного Ледовитого океана: круиз GEOTRACES в Международный полярный год». Морская химия . 177 (20): 101–9. DOI : 10.1016 / j.marchem.2015.05.007 .
  85. ^ a b c Шиллер AM (июнь 1998 г.). «Растворенный галлий в Атлантическом океане». Морская химия . 61 (1): 87–99. DOI : 10.1016 / S0304-4203 (98) 00009-7 .
  86. ^ a b c Шиллер, AM; Байрамаджи, GR (август 2006 г.). «Растворенный галлий в северо-западной части Тихого океана, а также в южной и центральной частях Атлантического океана: последствия для поступления эолового железа и пересмотра профилей». Геохимия Геофизика Геосистемы . 7 (8): н / д. DOI : 10.1029 / 2005GC001118 .
  87. ^ Иванов, CS; Иванов, А.Е .; Хоттель, TL (февраль 2012 г.). «Отравление галлием: отчет о редком случае». Food Chem. Toxicol . 50 (2): 212–5. DOI : 10.1016 / j.fct.2011.10.041 . PMID 22024274 . 

Библиография [ править ]

  • Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.

Внешние ссылки [ править ]

  • Галлий в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
  • Паспорт безопасности на acialloys.com
  • Фотографии расплавленного галлия, кристаллов галлия и слитков галлия в высоком разрешении по лицензии Creative Commons
  • - учебная информация о галлии
  • Воздействие галлия на окружающую среду
  • [httpd: //minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gallium/460798.pdf Изменение цен на галлий в 1959–1998 гг.]
  • Галлий: умный металл Геологическая служба США
  • Технология производит водород, добавляя воду к сплаву алюминия и галлия.
  • Теплопроводность
  • Физические и термодинамические свойства жидкого галлия (doc pdf)