Monday, February 07, 2011

Gallium www.tool-tool.com

镓是银白色金 属。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。第一电离能5.999电子伏特。凝固点很低。由于稳定固体的复杂结构, 纯液体有显著的过冷的趋势,可以放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆,在空气中表现稳定。加热可溶于酸和碱;与沸水反应剧烈,但在室温时仅与水略有反应。高 温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时,膨胀率为3.1%,宜存放于塑料容器中。

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目录

  • 1 概述
  • 2 理化性质
  • 3 综合性质
  • 4 发现
  • 5 来源及用途
  • 1 概述
  • 2 理化性质
  • 3 综合性质
  • 4 发现
  • 5 来源及用途
  • 6 高纯镓
  • 7 硝酸镓
  • 8 磷酸镓
  • 9 氧化镓
  • 10 提炼
  • 11 参考资料

高纯镓

镓 - 概述

镓 是元素周期表第四周期ⅢA族元素,元素符号Ga,原子序数31,原子量69.723。1875年法国化学家布瓦博德朗在闪锌矿中离析出几克性质与门捷列夫 预言的“类铝”相同的元素,并命名。元素名来源于他的祖国,愿意为“法国的”。镓是化学史上第一个先从理论预言,后在自然界中被发现验证的化学元素。镓在 地壳中的含量约0.001%,含量最富的锗石中也只含0.5%左右。固体镓为蓝灰色,液体镓为银白色;熔点29.78°C,沸点2403°C,固体密度 5.907克/厘米³。镓与钒、铌、锆形成的合金具有超导性。

镓 - 理化性质

金 属镓固态为淡蓝色,液态呈银白色,熔点29.93`C,沸点2403`C,密度5.9g电阻率27x10-8fI•m,液态镓的蒸气压很 低,1350℃时仅为133.3Pa,在所有元素中,镓的液态温度范围最宽(从29.93-2403'C),由于固态镓的结构复杂,液态镓易出现过冷现 象,在快速冷却时,液体镓可以在一40℃的过冷状态下仍保持液态。液态镓转为固态时,镓体积膨胀,膨胀率达3.2%,液态镓几乎能润湿所有物质的表面,具 有优良的浇注性能,镓能迅速扩散到某些金属的晶格内,在高温下能和许多金属生成合金。

镓的外电子层构型为「Ar]3d104s2p1, 有+1--+3三种价态,其中以+3价化合物最稳定。镓在常温空气中稳定,260℃时才开始和氧作 用,100℃时钵不和水作用,但200℃时高压水蒸气会氧化镓生成氢氧化镓。镓的化学性质和锌、铝相似,属于两性元素。和铝相似,既能溶于酸,又能溶于 碱。镓的化学活性和锌相近,但不如铝活泼。镓缓慢溶于硫酸和盐酸中,室温下不溶于硝酸,但溶于热的硝酸、高氯酸、氢氟酸和王水中。随纯度提高,镓在酸和碱 中溶解速度变慢,镓能和卤素作用生成各种卤化物,和硫、硒、磷、砷、锑生成半导体性质的化合物,金属镓腐蚀很强,镓对人体无害,是一种安全金属。

镓 - 综合性质

元素名称:镓

元素原子量:69.72

元素类型:金属

原子体积:(立方厘米/摩尔):11.8

高纯三甲基镓

地壳中含量:(ppm):18

元素在太阳中的含量:(ppm):0.04

元素在海水中的含量:(ppm): 0.00001

发现人:布瓦博德朗 发现年代:1875年

原子序数:31

元素符号:Ga

元素英文名称:Gallium

相对原子质量:69.72

核内质子数:31

核外电子数:31

核电核数:31

质子质量:5.1863E-26

质子相对质量:31.217

所属周期:4

所属族数:IIIA

摩尔质量:70

氢化物:GaH3

氧化物:Ga2O3

最高价氧化物化学式:Ga2O3

密度:5.907

熔点:29.78

沸点:2403.0

以下为增加内容:

氧化态:Main Ga+3

Other Ga+1, Ga+2

声音在其中的传播速率:(m/S):2740

晶胞参数:

a = 451.97 pm

b = 766.33 pm

c = 452.6 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

电离能 (kJ/ mol)

M - M+ 578.8

M+ - M2+ 1979

M2+ - M3+ 2963

M3+ - M4+ 6200

M4+ - M5+ 8700

M5+ - M6+ 11400

M6+ - M7+ 14400

M7+ - M8+ 17700

M8+ - M9+ 22300

M9+ - M10+ 26100

外围电子排布:4s2 4p1

晶体结构:晶胞为正交晶胞。

莫氏硬度:1.5

核外电子排布:2,8,18,3

颜色和状态:蓝白色金属

原子半径:1.81

常见化合价:+3

镓 - 发现

在化学元素周期系建立的过程中,性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。当时法国化学家布瓦邦德朗利用光谱分析发觉到,在铝族中,在铝和铟之间缺少一个元

金属镓,镓锭

素。 从1865年开始,他用分光镜寻找这个元素, 分析了许多矿物,但是都没有成功。直到1875年9月,布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组实验,证明新元素的存在。当时布瓦邦德朗测定的新元素比重 是4.7,而门捷列夫根据元素周期系推算出的比重应该是5.9~6。布瓦邦德朗又重新测定了这种新元素,证实了比重应该是5.96。他将此物质命名为 gallium,元素符号定为Ga。

镓的发现不仅是一个化学元素的发现,它的发现引起了科学家们对门捷列夫制定的元素周期系的重视,使化学元素周期系得到赞扬和承认。发现人:布瓦博德朗,发现时间和地点:1875在法国的布瓦博德朗在用光谱分析从闪锌矿得到的提取物时,发现了镓。。

镓 - 来源及用途

元素来源:它凝固时膨胀,,常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的。

元 素用途:用于半导体工业,发光二极管和 砷化镓激光二极管。其他化合物:GaCl3-氯化锌,一种稀有蓝白色三价金属元素,在低温时硬而脆,而一超过室温就熔融。镓的化学活性低于铝,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,可溶于热的强酸及强碱中,分别形成镓盐或镓酸盐;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,生成的化合物都有半导体性质;镓的氧化和氢氧化物都是两性的,可溶于酸和碱中。镓可用作高温温度计和真空装置中的 密封液;镓的最重要的应用是在制造半导体器件方面;镓还用来制造阴极蒸汽灯等。

镓 - 高纯镓

高纯镓:high purity gallium,一般杂质总含量在10

高纯镓

-5 以下的金属镓。按镓含量分为5N,6N,7N和8N共四种级别。质软,淡蓝色光泽。熔点29.78℃。沸点2403℃。斜方晶型,各向异性显著。0℃的电 阻率沿a,b,c三个轴分别为1.75×10-6Ω•m,8.20×10-6Ω•m和55.30×10-6Ω•m。超纯镓剩余电阻率比值 ρ300K/ρ4.2K为55 000。采用化学处理、电解精炼、真空蒸馏、区域熔炼、拉单晶等多种工艺方法制备。主要用于电子工业和通讯领域,是制取各种镓化合物半导体的原料,硅、锗 半导体的掺杂剂,核反应堆的热交换介质。

镓 - 硝酸镓

分子 式:Ga(NO3)3•9H2O,用途:为制取镓化合物原料。性质:无色透明结晶体,易吸潮,空气中易分解。易溶于水,20℃时每100g水可溶解 295g,可溶于乙醇,但不溶于乙醚。102℃开始脱水,170℃完全分解,生成二氧化镓。由浓硝酸和氢氧化镓或金属镓作用制取。

镓 - 磷酸镓

磷酸镓:gallium phosphate

分子式:GaPO4•2H2O

性质:白色无定形粉末,难溶于水(溶度积1.0×10-21)。140℃脱水。540℃转化为晶体。密度3.26g/cm3。熔点1670℃。和磷酸作用生成磷酸氢镓化合物。

制法:由镓盐溶液和碱金属磷酸盐在pH=5时反应制取。

镓 - 氧化镓

氧化镓别名三氧化二镓,氧化镓(Ga2O3)是一种宽禁带半导体,Eg=4

高纯试剂 氧化镓

.9eV,其导电性能和发光特性长期以来一直引起人们的注意。-Ga2O3是一种透明的氧化物半导体材料,在光电子器件方面有广阔的应用前景 ,被用作于Ga基半导体材料的绝缘层,以及紫外线滤光片。它还可以用作O2化学探测器。

镓 - 提炼

镓 在常温下,看上去象一块锡,如果你想把它放在手心里,它马上就熔化了,成为银亮的小珠。原来镓的熔点很低,只有29.8℃。镓的熔点虽然很低,可是沸点却 非常高,竟高达2070℃!人们就利用镓的这个特性来制造测量高温的温度计。把这种温度计伸进炉火熊熊的炼钢炉中,玻璃外壳都快熔化了,里边的镓还没有沸 腾,如果用耐高温的石英玻璃来制造镓温度计的外壳,它能够一直测到1500℃的高温。所以,人们常用这种温度计来测量反应炉、原子反应堆的温度。

镓具有较好的铸造特性,由于它“热缩冷胀”,被用来制造

金属镓

铅 字合金,使字体清晰。在原子能工业中,用镓作为热传导介质,把反应堆中的热量传导出来。 镓与许多金属,如铋、铅、锡、镉,铟、铊等,生成熔点低于60℃的易熔合金。其中如含铟25%的镓铟合金(熔点16℃),含锡8%的镓锡合金(熔点 20℃),可以用在电路熔断器和各种保险装置上,温度一高,它们就会自动熔化断开,起到安全保险的作用。

镓同玻璃合作,有增强玻璃折射率的效能,可以用来制造特种光学玻璃。因为镓对光的反射能力特别强,同时又能很好地附着在玻璃上,承受较高的温度,所以用它做反光镜最适宜,镓镜能把70%以上射来的光反射出去。

镓 的一些化合物,如今与尖端科学技术结下了不解之缘。砷化镓是近年来新发现的一种半导体材料,性能优良,用它作为电子元件,可以使电子设备的体积大为缩小, 实现微型化。人们还用砷化镓做元件制成了激光器,这是一种效率高、体积小的新型激光器。镓和磷的化合物——磷化镓是一种半导体发光元件,能够射出红光或绿 光,人们把它做成了各种阿拉伯数字形状,在电子计算机中,就利用它来显示计算结果。

引用出處:

http://www.hudong.com/wiki/%E9%95%93

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