Галлий — металл названный в честь Франции

Галлий – серебристо-белый металл с синим отливом. Он располагается на 13 позиции в 4 группе таблицы Менделеева. Ему присвоен 31 атомарный номер.

Этот металл считается легким. В простой форме (в чистом виде) он мягок и хрупок. Температура его плавления — 29,8^oC (можно расплавить, сжав в руке). Температура кипения — 2230^oC. Это удивительно большой промежуток пребывания вещества в жидкой форме (от 30 до 2230^oC).

Еще одно редкое свойство галлия — расширение при застывании. Это характерно для некоторых простых веществ и соединений — воды, кремния, германия, плутония, висмута, сурьмы. Данный элемент не взаимодействует с водородом, углеродом, азотом, кремнием, бором.

Галлий демонстрирует высокую агрессивность по отношению к другим металлам, существенно повышая их хрупкость. У алюминия может отслаиваться оксидная пленка. После этого его можно ломать руками. Для вызова данной реакции галлий нужно довести до определенной температуры. Она зависит от металла, на который требуется воздействовать.

История открытия

Существование Галлия предсказал Менделеев. Он сделал выводы на основании хорошо изученных элементов других групп, и озвучил достаточно точные характеристики еще неизвестного вещества.

Само открытие совершил Поль Лекок де Буабодран в 1875 году. В своем письме Парижской академии он описал выявление нового элемента и его характеристики, после чего предложил название в честь Франции (на латыни – Галлия).

То, что галлий будет обнаружен в ходе спектрального анализа, тоже было предсказано Менделеевым. Узнав об открытии француза, русский химик направил ему письмо с указанием ошибки, допущенной им при определении плотности нового элемента. Согласно периодической теории, она должна составлять не 4,7 г/см3, а варьироваться в диапазоне 5,9-6 г/см3. Дальнейшее изучение галлия подтвердило эту теорию.

Галлий в природе

Галлий – типичный рассеянный элемент с двойной геохимической природой. По причине своих кристаллохимических свойств и больших диапазонов изоморфизма, он не встречается в крупных скоплениях. Чаще всего этот металл содержится в минералах в объеме 0,1-0,001% от общей массы. Его много в сфалерите, натролите, нефелине, биотите.

Галлий равномерно рассеян по всему объему земной коры. Его кларковое число — 19 г/т. Наиболее крупные месторождения металла – Юго-Западная Африка, территория РФ, страны СНГ.

Способ получения

Самый распространенный способ добычи галлия – специальная обработка растворов глиноземного производства, получаемых во время переработки боксита и нефелина. Еще один вариант подразумевает использование полиметаллических руд и угля. Получаемые на промежуточном этапе образования глиноземов щелочные жидкости подвергаются электролизу. В результате получается щелочной раствор галлия, концентрация которого зависит от метода разложения (по Байеру — 100-150 мл/л, спеканием — 50-65 мл/л). Далее происходит карбонизация для выделения вещества в виде осадка. Следующий этап – обработка известью. Получившийся раствор подвергают механической, физической или химической обработке для выделения чернового металла. Завершающий этап – очистка водой, пропуск через фильтры и подогрев в вакууме для удаления летучих соединений. Рафинирование предоставляет возможность получить галлий, чистый на 99,999%. Может использоваться водородная очистка хлорида галлия.

Сферы применения

Галлий добывается в весьма ограниченных количествах. Более 97% всей добычи используется для производства полупроводниковых соединений. Поэтому в мире уделяют повышенное внимание модернизации процессов изготовления алюминия и переработки угля в жидкое топливо.

Галлий вступает в соединение с множеством веществ и элементов. Их называют галламы. Они могут использоваться как жидкие затворы вакуумных аппаратов и диффузионных растворов, а также выполнять функции смазки.

Одно из соединений заменяет собой ртуть в промышленных термометрах, так как галлий имеет более высокую температуру кипения. Арсенид элемента используется для создания полупроводников. Для производства полупроводниковых лазеров (синий и ультрафиолетовый свет) и светодиодов используется нитрид галлия.

Галлий-71 – изотоп, который применяют для отслеживания нейтрино. Он позволяет сделать детектор в 2,5 раза более чувствительным.

При помощи галлия создается ряд металлических клеев промышленного назначения. Разные соединения этого металла встречаются в солнечных батареях, транзисторах, выпрямителях и детекторах инфракрасного излучения. С использованием данного элемента можно создавать зеркала, обладающие повышенной отражательной способностью. Галлий — один из компонентов, входящих в состав теплоносителя ядерных реакторов.

Одной из специализаций нашей компании является скупка галлия. Мы предлагаем выгодные условия сотрудничества для юридических и физических лиц.