关于镓介绍

[拼音]：jia

[外文]：gallium

一种化学元素，化学符号Ga，原子序数31，原子量69.723，属周期系ⅢA族。

1875年法国的P. -É.L.de布瓦博德朗在闪锌矿中离析出几克性质与Д.И.门捷列夫预言的“类铝”相同的元素，为了纪念他的祖国，命名为gallium（来源于Gallic，原意“法国的”）。

镓在地壳中的含量为 5×10-4％～15×10-4％，以很低的含量分布于铝土矿和某些硫化物矿中，含量最富的锗石中也只含0.1％～0.8％镓。

固体镓为蓝灰色，液体镓为银白色；熔点29.78℃，沸点2403℃，固体密度5.907克／厘米3。它可过冷到－120℃，故其液态温度范围极宽，这一性质可用于制高温温度计。镓的蒸气压也较低，在1000℃时只有10-3托（1托＝133.322帕斯卡），在真空装置中用作液封。镓与铝、锌、锡、铟形成的合金熔点很低，与钒、铌、锆形成的合金具有超导性。

镓的电子构型为(Ar)3d104s24p1，氧化态为＋1、＋3，与铝和锌类似，但化学活性低于铝。在常温下几乎不受氧和水的侵蚀，只在高温下才被氧化，它与稀酸作用缓慢，可溶于热的硝酸、浓氢氟酸和热浓高氯酸，易溶于王水、盐酸和高氯酸的混合酸及强碱中，分别形成镓盐或镓酸盐。当镓的纯度高于99.9％时，与酸碱的反应速率大幅度降低。

卤素与镓反应生成三卤化镓或一卤化镓。镓在高温下能与硫、硒、碲、磷、砷、锑反应，生成的化合物都具有半导体性质。与铝一样，镓的氧化物和氢氧化物都是两性的，可溶于酸和碱。

镓为拜耳法（见氧化铝）处理铝土矿的副产物，其铝酸钠母液中的镓可富集到0.1克／升，用二氧化碳中和，使镓和铝的氢氧化物共沉淀，再将它溶于氢氧化钠溶液中，用硫化钠除去重金属，经电解即可得纯度为96％～99％的金属镓。镓也可从闪锌矿炼锌工艺中的粗锌蒸馏残渣来提取，后者可用氯化氢处理并蒸馏分离出三氯化镓，再制成镓酸钠溶液，经电解还原为镓。

粗镓经酸碱处理或制成三氯化镓进行区域熔融，再电解其碱溶液，可将镓提纯至99.999％以上。

金属镓可用作高温温度计和真空装置中的密封液。镓-钒、镓-钽、镓-锆合金可用作超导体。镓还用于制造燃料电池的固体电解质和再生电池的正极。镓的最重要应用是在制造半导体器件方面，镓可作为硅、锗的掺杂物，镓的硒、碲、砷、磷、锑化物都是优良的半导体材料，可制造整流器、晶体管、光电器件、注射激光器和微波二极管等。镓还可用来制造阴极蒸气灯；将碘化镓加到高压汞灯中可以增大汞灯的辐射强度；镓镉合金弧光灯具有纯粹的红光，并可阻止镉蒸发附着在玻璃、石英管壁上，避免冷却时破裂。