芒果视频下载

鎵（Gallium）是灰藍色或銀白(bai)色的(de)金屬，元素符號Ga，原子量69.723。鎵的(de)熔點(dian)很(hen)低，但沸點(dian)很(hen)高。純液(ye)態鎵有顯著的(de)過冷的(de)趨勢，在空氣中易(yi)氧化，形成(cheng)氧化膜。

理化性質

物理性質

淡藍色金(jin)屬，在29.76℃時變為銀白色液(ye)體(ti)。液(ye)態鎵很容易過冷（即(ji)冷卻至0℃而不固化）。鎵能浸(jin)潤(run)玻璃，故不宜使用玻璃容器存放。

受(shou)熱至熔點時變為(wei)(wei)液(ye)體，再冷卻至0℃而不(bu)固(gu)化，由液(ye)體轉變為(wei)(wei)固(gu)體時，其(qi)體積(ji)約增大3.2%。常(chang)溫時鎵在干燥空氣中穩(wen)定。

純鎵是銀(yin)白色的(de)，可以浸潤玻璃，沸點很高，在大約1500℃時(shi)有很低的(de)蒸汽壓。

物理性質

硬度 1.5～2.5

溶(rong)解性(xing) 微溶(rong)于汞，形(xing)成(cheng)鎵汞齊(qi)

熔點 29.76℃

沸點 2403℃

密度 5.904g/cm3

化學性質

電子排(pai)布(bu)[Ar]3d104s24p1，位(wei)于第四周(zhou)期第ⅢA族(zu)。

在潮濕空氣中氧(yang)化，加熱至(zhi)500℃時(shi)著(zhu)火。室溫時(shi)跟水(shui)反(fan)應(ying)緩(huan)慢(man)，跟沸水(shui)反(fan)應(ying)劇烈生(sheng)成氫(qing)氧(yang)化鎵放出氫(qing)氣。加熱時(shi)溶(rong)于無機酸或苛性堿(jian)溶(rong)液。能跟鹵素(su)、硫、磷、砷、銻等反(fan)應(ying)。

鎵(jia)在干燥空氣中(zhong)(zhong)較穩(wen)定(ding)并(bing)生成氧化(hua)物薄(bo)膜阻止繼(ji)續氧化(hua)，在潮濕空氣中(zhong)(zhong)失去光澤。與堿反(fan)(fan)(fan)(fan)應放出氫氣，生成鎵(jia)酸(suan)(suan)鹽。能被(bei)冷濃鹽酸(suan)(suan)浸蝕，對(dui)熱硝酸(suan)(suan)顯(xian)鈍性，高溫(wen)時(shi)能與多數非金屬反(fan)(fan)(fan)(fan)應；溶(rong)于酸(suan)(suan)和堿中(zhong)(zhong)，鎵(jia)在化(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)(fan)應中(zhong)(zhong)存在+1、+2和+3化(hua)合價，其中(zhong)(zhong)+3為其主要化(hua)合價。鎵(jia)的(de)(de)(de)活動性與鋅相似，卻比(bi)鋁(lv)低。鎵(jia)是兩性金屬，既能溶(rong)于酸(suan)(suan)（產生Ga3+）也(ye)能溶(rong)于堿。鎵(jia)在常溫(wen)下，表面產生致密的(de)(de)(de)氧化(hua)膜阻止進一步氧化(hua)。加熱時(shi)和鹵素、硫迅速反(fan)(fan)(fan)(fan)應，和硫的(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)應按計量比(bi)不(bu)(bu)同產生不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)硫化(hua)物。

生理學：還沒有發現鎵有生理微量元素的功能。和(he)鋁一樣(yang)，它只通(tong)過(guo)腸道很(hen)微量的吸收。可以利用三氧(yang)化二鎵在(zai)老鼠、家鼠、狗(gou)肺(fei)部沉積的數據。

皮(pi)下注射(she)鎵(jia)后，鎵(jia)在組織中(zhong)的(de)分(fen)布模式是定時(shi)的(de)，這和(he)靜脈注射(she)很相似(si)。鎵(jia)在組織中(zhong)的(de)分(fen)布模式取決(jue)于攝入鎵(jia)的(de)劑量。主要的(de)排泄渠道是尿液。癌癥患(huan)者對鎵(jia)的(de)清理分(fen)為兩階段，半衰期分(fen)別(bie)為87分(fen)鐘和(he)24.5小時(shi)。

鎵(jia)的毒性(xing)是和(he)生物的種(zhong)類相關的。在服用濃度高(gao)于(yu)750mg/kg時才會表現出(chu)對人(ren)腎臟的毒性(xing)。對老鼠的實驗表明，鎵(jia)會導致鎵(jia)，鈣和(he)磷酸鹽在腎中的沉積，這(zhe)會堵(du)塞腎腔。

分(fen)析(xi)化(hua)學(xue)：Dymov和Savostin曾對(dui)鎵的(de)分(fen)析(xi)化(hua)學(xue)作(zuo)了(le)全面(mian)的(de)回顧。由(you)于(yu)鎵在環(huan)境中(zhong)(zhong)的(de)濃度(du)很低，靈(ling)敏度(du)是選擇探測方法(fa)(fa)時的(de)主要(yao)問題(ti)。由(you)于(yu)這個原(yuan)因(yin)，最(zui)常(chang)用(yong)熒光計和中(zhong)(zhong)子活(huo)化(hua)法(fa)(fa)。可以在測量(liang)前(qian)對(dui)樣品進行濃縮，例(li)如，通過溶劑提取，提高了(le)靈(ling)敏度(du)，但增加了(le)勞動量(liang)。8-羥基(ji)(ji)醌常(chang)用(yong)于(yu)生物(wu)材料(liao)中(zhong)(zhong)鎵的(de)熒光測定法(fa)(fa)。水楊醛二(er)氯腙化(hua)碳作(zuo)為熒光物(wu)質，使(shi)探測極限降到了(le)2ng/L。pyrrolidinecarbodithioate和二(er)乙基(ji)(ji)二(er)硫代氨基(ji)(ji)甲酸鹽的(de)混合(he)物(wu)用(yong)于(yu)在中(zhong)(zhong)子活(huo)化(hua)法(fa)(fa)前(qian)提取鎵。鎵的(de)探測極限可以達到1ng/L。

原子序數 31

原子量 69.72

共價半徑 125皮(pi)米

離子半徑 82皮米

第(di)一電離能 578.8kJ/mol

電負(fu)性（鮑林標度） 1.81

毒(du)理(li)性質：鎵(jia)的(de)(de)(de)(de)毒(du)性是和(he)生物的(de)(de)(de)(de)種類相關的(de)(de)(de)(de)。在一(yi)項研究中，老鼠的(de)(de)(de)(de)LD50大(da)于220mg/kg，狗的(de)(de)(de)(de)只有(you)18mg/kg。狗的(de)(de)(de)(de)死亡(wang)是由于腎功能的(de)(de)(de)(de)衰竭。

鎵(jia)和(he)鎵(jia)的(de)化(hua)合物有微弱的(de)毒(du)性(xing)，但是沒有任(ren)何文獻表(biao)明鎵(jia)有生殖(zhi)毒(du)性(xing)。相反，硝酸鎵(jia)可以(yi)用于(yu)治療(liao)某(mou)些疾病(bing)。鎵(jia)容(rong)易附(fu)著到桌面、手、還有手套(tao)上留下(xia)黑色的(de)斑跡。

制備方法

可由鋁土(tu)礦(kuang)或閃鋅礦(kuang)中提(ti)取。最后經電(dian)解(jie)制得純凈鎵(jia)。

主要(yao)從煉鋅廢渣和煉鋁廢渣中回收提取。

工(gong)業(ye)生產以工(gong)業(ye)級金(jin)屬(shu)鎵(jia)(jia)(jia)為(wei)原(yuan)料，用電(dian)解(jie)(jie)法(fa)(fa)、減(jian)壓蒸餾法(fa)(fa)、分步(bu)結(jie)晶法(fa)(fa)、區域熔融法(fa)(fa)進一(yi)步(bu)提純(chun)(chun)，制得高純(chun)(chun)鎵(jia)(jia)(jia)。電(dian)解(jie)(jie)法(fa)(fa)以99.99%的(de)工(gong)業(ye)級金(jin)屬(shu)鎵(jia)(jia)(jia)為(wei)原(yuan)料，經(jing)電(dian)解(jie)(jie)精(jing)煉等(deng)工(gong)藝(yi)，制得高純(chun)(chun)鎵(jia)(jia)(jia)的(de)純(chun)(chun)度(du)≥99.999%。以≥99.999%的(de)高純(chun)(chun)鎵(jia)(jia)(jia)為(wei)原(yuan)料，經(jing)拉(la)制單晶或(huo)其他提純(chun)(chun)工(gong)藝(yi)進一(yi)步(bu)提純(chun)(chun)，制得高純(chun)(chun)鎵(jia)(jia)(jia)的(de)純(chun)(chun)度(du)≥99.99999%。

應用領域

工業用途

制(zhi)造半導體(ti)(ti)氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、鍺半導體(ti)(ti)摻雜元；純鎵及(ji)低熔合金可(ke)作核(he)反應的熱交換介質；高溫(wen)溫(wen)度(du)計的填充料；有機反應中作二酯化的催(cui)化劑。

鎵的(de)工(gong)業應用還(huan)很(hen)原始，盡管它(ta)獨(du)特的(de)性能(neng)(neng)可能(neng)(neng)會應用于(yu)(yu)很(hen)多方面(mian)。液態鎵的(de)寬溫(wen)度(du)范圍以及它(ta)很(hen)低的(de)蒸(zheng)汽壓(ya)使(shi)它(ta)可以用于(yu)(yu)高(gao)溫(wen)溫(wen)度(du)計和高(gao)溫(wen)壓(ya)力計。鎵化(hua)合物(wu)，尤(you)其(qi)是(shi)砷(shen)化(hua)鎵在(zai)電子(zi)工(gong)業已經(jing)引起了越來越多的(de)注意。沒有能(neng)(neng)利(li)用的(de)精(jing)確的(de)世界鎵產(chan)量數據，但是(shi)臨近地區的(de)產(chan)量只有20噸/年。

鎵(jia)-68會發(fa)射正電(dian)子，可以用于(yu)正電(dian)子斷層成像。

鎵(jia)銦合(he)金可用于汞的替代品(pin)。

醫學應用

在觀(guan)察到癌組織對(dui)67Ga有(you)吸引力之(zhi)后(hou)，美國(guo)國(guo)家癌癥學會(hui)指出穩定的鎵(jia)對(dui)于(yu)嚙齒動物的腫瘤很有(you)療效。這曾(ceng)在癌癥病人(ren)身上試驗過(guo)。當服用(yong)劑量為750mg/kg時(shi)，鎵(jia)對(dui)人(ren)的腎臟有(you)害。不停的灌輸(shu)鎵(jia)的配(pei)制(zhi)藥品可(ke)以降低鎵(jia)對(dui)腎小管的毒性(xing)。

發現歷史

鎵(jia)是化學(xue)史上(shang)第一個先(xian)從(cong)理論預(yu)言，后在自然界(jie)中(zhong)被發(fa)現(xian)驗證的化學(xue)元(yuan)素(su)(su)。1871年，門(men)捷列夫發(fa)現(xian)元(yuan)素(su)(su)周期表中(zhong)鋁元(yuan)素(su)(su)下面(mian)有個間隙(xi)尚未被占據，他(ta)(ta)預(yu)測這(zhe)種未知元(yuan)素(su)(su)的原子量(liang)大約(yue)是68，密度為5.9g/cm3，性(xing)質與鋁相(xiang)似，他(ta)(ta)的這(zhe)一預(yu)測被法國化學(xue)家布(bu)瓦博(bo)得朗(lang)（Paul Emile Lecoq de Boisbaudran）證實了。

鎵在巴(ba)黎由布瓦(wa)博得(de)朗于1875年發(fa)現。他(ta)在閃(shan)鋅礦(kuang)礦(kuang)石（ZnS）中提取的鋅的原子光譜上(shang)觀察到(dao)了(le)一個新的紫(zi)色線。他(ta)知道這意(yi)味著一種未(wei)知的元素出現了(le)。

在(zai)1875年(nian)11月(yue)，布瓦博得朗提取并提純(chun)了這種新的(de)金(jin)屬，并證明(ming)了它(ta)像鋁(lv)。在(zai)1875年(nian)12月(yue)，他向法國科學院宣布了它(ta)。

含量分布

由于鎵在(zai)(zai)地殼中的濃(nong)度很(hen)(hen)低。在(zai)(zai)地殼中占總(zong)量的0.0015%。它的分布很(hen)(hen)廣泛，但不以純金屬狀態存在(zai)(zai)，而以硫鎵銅礦(kuang)（CuGaS2）形式(shi)存在(zai)(zai)，不過很(hen)(hen)稀少，經濟上也不重(zhong)要(yao)。鎵是閃鋅礦(kuang)、黃鐵礦(kuang)、礬土、鍺(zang)石(shi)工業處(chu)理過程中的副(fu)產品。

自(zi)然界中(zhong)常以微量分散(san)于鋁(lv)土礦(kuang)、閃(shan)鋅(xin)礦(kuang)等礦(kuang)石(shi)中(zhong)。由鋁(lv)土礦(kuang)中(zhong)提取制得。在高(gao)溫灼燒鋅(xin)礦(kuang)時(shi)，鎵(jia)就以化(hua)合物(wu)的形式揮(hui)發(fa)出來，在煙道里(li)凝結，鎵(jia)常與銦和(he)鉈共(gong)生。經電解、洗滌(di)可以制得粗(cu)鎵(jia)，再(zai)經提煉(lian)可得高(gao)純(chun)度(du)鎵(jia)。

時下(xia)世界90%以上的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)生(sheng)鎵都(dou)是(shi)在生(sheng)產(chan)(chan)(chan)氧化(hua)(hua)鋁過程中(zhong)提(ti)取(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)，是(shi)對礦(kuang)產(chan)(chan)(chan)資(zi)源的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種綜合(he)利(li)用(yong)，通過提(ti)取(qu)金(jin)屬鎵增(zeng)加了(le)礦(kuang)產(chan)(chan)(chan)資(zi)源的(de)(de)(de)(de)(de)附加值，提(ti)高氧化(hua)(hua)鋁的(de)(de)(de)(de)(de)品質降(jiang)低了(le)廢棄(qi)物“赤泥”的(de)(de)(de)(de)(de)污染，因(yin)(yin)此(ci)非常符合(he)當前低碳經濟以最(zui)小的(de)(de)(de)(de)(de)自然資(zi)源代價獲(huo)取(qu)最(zui)大利(li)用(yong)價值的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)則。鎵在其它金(jin)屬礦(kuang)床中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)極低，經過一(yi)(yi)定(ding)富集(ji)后(hou)也只能達到幾百克/噸，因(yin)(yin)而鎵的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)取(qu)非常困難，另一(yi)(yi)方面(mian)，由(you)于(yu)伴生(sheng)關系，鎵的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)很難由(you)于(yu)鎵價格上漲(zhang)而被大幅拉動，因(yin)(yin)此(ci)，原(yuan)生(sheng)鎵的(de)(de)(de)(de)(de)年(nian)產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)極少，全(quan)球年(nian)產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)不足300噸，是(shi)原(yuan)生(sheng)銦產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，如果這種狀(zhuang)況不能得到改善，未(wei)來20-30年(nian)這些金(jin)屬鎵將(jiang)會出現嚴重短(duan)缺(que)。

儲存方法

由于液(ye)態鎵(jia)的(de)密度高于固體(ti)密度，凝固時體(ti)積(ji)膨脹，而(er)且(qie)熔點很低，儲存(cun)時會不斷地熔化凝固。所以使用玻(bo)璃儲存(cun)會撐破(po)瓶子和浸潤玻(bo)璃造成浪(lang)費，鎵(jia)適(shi)合(he)使用塑(su)料(liao)瓶（不能盛(sheng)滿）儲存(cun)。

最新研發

2014年9月23日(ri)，美國北(bei)卡羅來(lai)納(na)州(zhou)一(yi)個科研(yan)團(tuan)隊(dui)日(ri)前研(yan)發出一(yi)種可進行自我修復的變形(xing)液態金屬，距離(li)打(da)造“終結者”變形(xing)機器人的目標(biao)更進一(yi)步(bu)。

科學(xue)家們使用鎵和銦合(he)金合(he)成(cheng)液(ye)態金屬(shu)，形成(cheng)一(yi)種固(gu)溶合(he)金，在室溫下就(jiu)可(ke)以成(cheng)為(wei)液(ye)態，表面(mian)張(zhang)力為(wei)每米500毫牛頓。這(zhe)意味著，在不(bu)受外(wai)力情況下，當(dang)這(zhe)種合(he)金被放在平坦桌(zhuo)面(mian)上時會保(bao)持一(yi)個幾乎完(wan)美的圓(yuan)球不(bu)變(bian)。當(dang)通過(guo)少量電流刺激后，球體表面(mian)張(zhang)力會降低，金屬(shu)會在桌(zhuo)面(mian)上伸展。這(zhe)一(yi)過(guo)程是可(ke)逆的：如果電荷從(cong)正轉負，液(ye)態金屬(shu)就(jiu)會重新成(cheng)為(wei)球狀。更改電壓大小還可(ke)以調整金屬(shu)表面(mian)張(zhang)力和金屬(shu)塊(kuai)粘度，從(cong)而(er)令其變(bian)為(wei)不(bu)同結構。

北(bei)卡羅來納(na)州立大學副(fu)教授邁克爾·迪(di)基（Michael Dickey）說：“只需要(yao)不到一(yi)伏特的(de)電壓就可(ke)(ke)改(gai)變金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面張力，這種改(gai)變是(shi)相當了不起的(de)。我(wo)們可(ke)(ke)以(yi)利用這種技術控制(zhi)液態金(jin)(jin)屬(shu)的(de)活動，從而改(gai)變天線形狀(zhuang)、連接(jie)或斷開電路(lu)等。”

此外，這項研(yan)究(jiu)還可以用于(yu)幫助修(xiu)復(fu)(fu)人(ren)(ren)類(lei)切斷的(de)(de)神經，以避免長期殘疾。研(yan)究(jiu)人(ren)(ren)員宣稱，該突(tu)破有助于(yu)建(jian)造(zao)更(geng)好的(de)(de)電路、自(zi)我修(xiu)復(fu)(fu)式結(jie)構，甚至(zhi)有一(yi)天可用來制造(zao)《終結(jie)者》中的(de)(de)T-1000機(ji)器人(ren)(ren)。

2023年8月，廣西(xi)大學本碩(shuo)博創業(ye)團隊“保‘鎵’衛國”研發出核心技術(shu)，成功(gong)制(zhi)備(bei)出純度均達(da)到(dao)國際領先水平的芯片產業(ye)關(guan)鍵原材料(liao)7N高純鎵。

熔沸點的差異

有趣的(de)(de)(de)是(shi)，盡管鎵的(de)(de)(de)熔點(dian)(dian)僅僅只有區區29.76℃，按照(zhao)正(zheng)常人直覺式的(de)(de)(de)認知，鎵的(de)(de)(de)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)(dian)應(ying)該很(hen)低，但事(shi)實上鎵的(de)(de)(de)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)(dian)達到了整整2403℃——差了2373℃。這個沸(fei)(fei)(fei)點(dian)(dian)幾乎與高沸(fei)(fei)(fei)點(dian)(dian)金屬(shu)——銅、鐵等(deng)相當。對比一下，汞(gong)的(de)(de)(de)熔點(dian)(dian)是(shi)-38.86℃，沸(fei)(fei)(fei)點(dian)(dian)是(shi)356.72℃，僅僅差了395.58℃。現代研究(jiu)表明，這是(shi)因為Ga晶(jing)體中存在Ga2分子，熔化時克服(fu)的(de)(de)(de)是(shi)分子間的(de)(de)(de)范(fan)德華(hua)力，而沸(fei)(fei)(fei)騰時Ga2要裂解(jie)成原子，克服(fu)的(de)(de)(de)是(shi)共價(jia)鍵的(de)(de)(de)靜電力。這就導致了鎵熔化容(rong)易沸(fei)(fei)(fei)騰難，因為共價(jia)鍵是(shi)很(hen)難被破壞的(de)(de)(de)。