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镓元素的知识点总结

镓是灰蓝色或银白色的金属。熔点很低,沸点很高。纯液态镓有显著的过冷的趋势,在空气中很稳定。镓在巴黎由布瓦博得朗于1875年发现。他在闪锌矿矿石(ZnS)中提取的锌的原子光谱上观察到了一个新的紫色线。他知道这意味着一种未知的元素出现了。

镓元素的知识点总结

元素名称
元素符号
Ga
原子序数
31

相对原子质量(12C= 12.0000)

69.732
元素读音
jiā
英文名称
Gallium
元素化合价
+2、+3
元素分类
金属元素 副族元素

原子

结构

原子半径/Å : 1.81                                                                           原子体积/cm3/mol:11.8                                              共价半径/Å: 1.26
电子构型: 1s2sP3sPd10 4s2p1                                                 离子半径/Å:0.62                                                          氧化态:3
电子模型 镓元素

发现

1875年, 由 Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran (法国,巴黎)发现。

来源

遍及地壳,矿物有矾土,锗石和煤。

用途

用于半导体生产,温度计,激光二极管,也用癌的定位。

物理

性质

状态:软的银白色金属,性质类似于铝。                                   熔 点(℃):29.9                                  沸 点(℃):2403
密度(g/L/273K,1atm):5.907                                                          比 热J/gK:0.37                                 蒸发热/KJ/mol:258.7
熔化热/KJ/mol:5.59                                                                        导电率: 0.0678                                导热系数:0.406

化学

性质

镓是两性金属,既能溶于酸(产生Ga3+)也能溶于碱。镓在常温下,表面产生致密的氧化膜阻止进一步氧化。加热时和卤素、硫迅速反应,和硫的反应按计量比不同产生不同的硫化物。

地质

数据

丰    度                                                                                     滞留时间/年:10000
太阳(相对于 H=1 × 1012) :631
海水中/ p.p.m.   :3× 10-5
地壳/p.p.m : 18
大气/p.p.m.(体积):——

生物

数据

人体中含量 : 肝/p.p.m.:    0.0025                                                         日摄入量——
器官中含量 肌肉/p.p.m. :0.0014                                                        骨/p.p.m. :——
血/mg dm-3 :<0.08
人(70Kg)均体内总量:<0.7

镓元素

由于镓在地壳中的浓度很低.在地壳中占重量的0.0015%。它的分布很广泛,但不以纯金属状态存在,而以硫镓铜矿(CuGaS2)形式存在,不过很稀少,经济上也不重要。镓是闪锌矿,黄铁矿,矾土,锗石工业处理过程中的副产品。

自然界中常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。在高温灼烧锌矿时,镓就以化合物的形式挥发出来,在烟道里凝结,镓常与铟和铊共生。经电解、洗涤可以制得粗镓,再经提炼可得高纯度镓。

时下世界90%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的,是对矿产资源的一种综合利用,通过提取金属镓增加了矿产资源的附加值,提高氧化铝的品质降低了废弃物“赤泥”的污染,因此非常符合当前低碳经济以最小的自然资源代价获取最大利用价值的原则。镓在其它金属矿床中的含量极低,经过一定富集后也只能达到几百克/吨,因而镓的提取非常困难,另一方面,由于伴生关系,镓的产量很难由于镓价格上涨而被大幅拉动,因此,原生镓的年产量极少,全球年产量不足300吨,是原生铟产量的一半,如果这种状况不能得到改善,未来20-30年这些金属镓将会出现严重短缺。

                       

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