Галлий

Галлий

Химический элемент

Мягкий хрупкий металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком.

Символ, номер

Ga, 31

Атомная масса

69,723(1)

Электронная конфигурация

[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹

Электроотрицательность

1,81

Степени окисления

3

Плотность

5,91

Температура плавления

29,75 °C

Температура кипения

2403 °C

Молярная теплоёмкость

 Дж/(K·моль)

Структура кристаллической решетки

орторомбическая

Теплопроводность

28,1

Галлий — химический элемент с атомным номером 31, простое вещество которого одноименный серебристо-белый мягкий металл. Галлий относится к 13 группе периодической таблицы или к III группе по старой классификации.

Металлический галлий устойчив к воздействию воздуха, воды. С кислотами и щелочами образует галлаты. Плотность твердого галлия 5904 кг/м³; жидкого — 6095 кг/м³. Температура плавления 29,75 °C, кипения 2403 °C. Геохимически близок к алюминию, цинку, железу. Содержание в земной коре 1,5·10^-3 мас.%. Единственный минерал на основе галлия — галлит CuGaS₂ (смешанный сульфид меди и галлия). Основная масса галлия сосредоточена в минералах алюминия и накапливается в нефелиновых сиенитах (среднее содержание 0,004 %), щелочных метасоматитах (до 0,02 %), бокситах (0,0052 %), сфалеритах (до 0,018 %). В изверженных породах галлий тесно связан с алюминием. В гидротермальных месторождениях галлий накапливается как изоморфная примесь (до 0,01-0,02 %) в сфалеритах, а в зоне гипергенеза — вместе с алюминием в бокситах (2·10⁻³−1·10⁻²%).

Получение

Попутно с алюминием он изымается из бокситов, нефелиновых сиенитов, и попутно с цинком — из цинковых концентратов. Галлий вместе с германием находится в каменном угле. Во время газификации угля и его сжижения галлий вместе с германием концентрируется в золе уноса. Более 90 % галлия получают как побочный продукт из отходов алюминиевого и цинкового производства. Галлий получают электролизом щелочного раствора галлата натрия. Основные производители — США, Швеция, Канада, Япония.

Применение

Применяют в производстве легкоплавких сплавов для изготовления высокотемпературных термометров, оптических зеркал, в полупроводниковой электронике, технике и т. п.

Литература

• Шека И. А, Чаус И. С, Мнтюрева Т. Т., Галлий, К., 1963;
• Еремин Н. И., Галлий, М., 1964;
• Рустамов П. Г., Халькогениды галлия, Баку, 1967;
• Дымов А. М., Савостин А. П., Аналитическая химия галлия, М., 1968;
• Иванова Р. В., Химия и технология галлия, М., 1973;
• Коган Б. И., Вершковская О. В., Славиковская И. М., Галлий. Геология, применение, экономика, М., 1973;
• Яценко С. П., Галлий. Взаимодействие с металлами, М., 1974;
• Процессы экстракции и сорбции в химической технологии галлия, Алма-Ата, 1985;
• Химия и технология редких и рассеянных элементов, под ред. К. А. Большакова, 2 изд., т. 1, М., 1976, с. 223-44;
• Федоров П. И., Мохосоев М. В.. Алексеев Ф. П., Химия галлия, индия и таллия, Новосиб., 1977. П. И. Федоров.