Галлий

ТУ 48-4-210-72

Галлий представляет собой легкий и одновременно хрупкий металл. Он имеет серебристо-белый цвет с синеватым оттенком. Рассматриваемый элемент периодической системы Менделеева был открыт в 1875 году. Нужно отметить, что он относится к группе рассеянных компонентов. Это означает, что содержание в земной коре составляет 19 г на тонну породы. По содержанию в рудах его можно сравнить с такими элементами, как литий или олово. В 90% случаев металл можно обнаружить в минералах:

• Полевой шпат
• Гранат
• Турмалин
• Серицит

Физические свойства рассматриваемого металла необходимо знать, чтобы правильно применять его в различных сферах деятельности. Основные показатели следующие:

• Температура плавления — 29,79 градусов
• Температура кипения — 2205 градусов
• Показатель твердости по шкале Мооса — 1,5−2
• Относительная атомная масса — 69,723
• Плотность — 5,91 г/см3.

Металл является достаточно мягким. Его особенность заключается в том, что уже при комнатной температуре можно произвести процедуру прокатки в тонкие листы. Этот момент делает обработку удобной и легкой. Для создания полноценного производственного цеха не потребуется установка дополнительного оборудования, которое используется для нагревания металла перед прокатом. Одновременно нужно учитывать, что во время резки этот металл демонстрирует повышенную хрупкость. Он достаточно легко ломается по линии разреза. Галлий обладает уникальной структурой кристаллической решетки. Причина в том, что металл кристаллизуется в ортогональной сингонии. Нужно обратить внимание на тот момент, что структура галлия похожа на кристаллический йод и состоит из так называемых псевдомолекул Ga2. Также нужно указать, рассматривая физические свойства элемента, что расстояние между атомами равняется 2,44. Каждый атом в псевдомолекуле окружен 6 атомами, расположенными попарно. Они немного удалены от основного. В расплавленном состоянии молекулы Ga2 сохраняются. Структура жидкого галлия гексагональная плотноупакованная. Одновременно с этим нужно учитывать, что в парах галлий одноатомный.

Благодаря молекулярной кристаллической решетке металл входит в группу легкоплавких. По этому показателю он уступает только ртути и цезию. Нужно помнить, что показатели температуры кипения относятся к высоким. В результате температурный интервал существования жидкой фазы элемента достаточно широкий.

Подробнее нужно разобраться и с показателями плотности. У жидкого металла она будет выше, чем у того, который находится в твердой форме. В результате при кристаллизации показатель его объема возрастает. Также нужно понимать, что это один из немногих металлов, который в жидком состоянии хорошо смачивающий многие материалы, например, стекло. Элемент демонстрирует склонность к переохлаждению. Когда металл расплавлен и затем вновь охлажден, он может сохраняться при комнатной или низкой температуре, не получая при этом повреждений. При кристаллизации сильно переохлажденного металла вместо обычной модификации могут образоваться кристаллы неустойчивой формы. В результате температура плавления составит всего 16,3 градуса. В этом состоянии атомы образуют зигзагообразные цепочки. Дополнительно к этому получены еще 3 неустойчивые модификации галлия. Их температуры плавления ниже указанной. Под воздействием высокого давления рассматриваемый металл переходит в галлий (2), имеющий структуру индия. Затем он может преобразоваться в галлий (3). Все эти особенности нужно знать и учитывать во время работы с металлом или использованием его в качестве элемента, который требуется для исследований и аналитических действий.

Нужно начать с того, что галлий, является амфотерным металлом. В этом он похож на алюминий.

Минеральные кислоты растворяют его медленно на холоде. Быстрее процесс протекает при нагревании. Металл растворяется в щелочах, в результате чего происходит процесс образования гидроксогаллатов. Рассматриваемый элемент легко реагирует с галогенами. Процесс протекает при небольшом нагревании. Если же повысить температуру, то реакция будет происходить уже с серой. С водородом и азотом металл непосредственно не соединяется. При нагревании в атмосфере аммиака до температуры, которая превышает показатель в 900 градусов, образует соединение, которое называется нитрид GaN. При высокой температуре металл обладает сильными коррозионными свойствами, он разъедает материалы сильнее, чем любой другой расплавленный металл. Этот момент нужно учитывать в работе с элементом.

Если создать обычные условия, то на поверхности этого металла будет образовываться тонкая оксидная пленка. Она является защитной, так как предотвращает дальнейшее окисление элемента, которое происходит под влиянием кислорода. Нужно обратить внимание на тот факт, что, когда воздух влажный галлий окисляется быстрее. На его поверхности можно наблюдать образование метагидроксида.

Если температура воздуха обычная, то элемент демонстрирует стойкость. Процесс окисления в сухом кислороде начинается, когда температура повышается до 260 градусов. В серной и соляной кислотах элемент растворяется медленно. Одновременно с этим в плавиковой кислоте процесс идет быстро, в азотной кислоте на холоде металл устойчив. В горячих растворах щелочей он растворяется медленно. Хлор и бром реагируют с ним на холоде, тогда как йод — при нагревании. Расплавленный металл при температуре, которая будет выше 300 градусов, взаимодействует со всеми металлами и сплавами. Нужно обратить внимание на тот факт, что наибольшую устойчивость демонстрируют трехвалентные соединения галлия. Одно- и двухвалентные соединения также активно вступают в реакции. Высший оксид галлия Gа2О3 представляет собой вещество белого цвета. Оно не растворяется в воде. Гидрооксид же осаждается из растворов солей этого металла в виде белого студенистого осадка. Она имеет ярко выраженный амфотерный характер. Если происходит растворение в щелочах, то после прохождения реакции образуются галлаты. При растворении в кислотах будут образовываться уже разнообразные соли галлия. Кислотные свойства у гидрооксида галлия выражены сильнее, чем у гидрооксида алюминия, несмотря на схожесть этих компонентов, что нужно учитывать. Так, например, гидрооксид галлия растворяется не только в сильных щелочах, но и в растворах аммиака. Когда производится кипячение, то из аммиачного раствора повторно выпадает гидрооксид галлия. Этот момент также нужно учитывать в процессе работы с металлом.

Если рассматривать только соли галлия, то станет понятно, что наибольшее значение имеют хлорид галлия и сульфат галлия. В последнем случае с сульфатами щелочных металлов и аммония образует двойные соли, такие как квасцы. Еще один момент касается того, что галлий образует малорастворимый в воде и разбавленных кислотах ферроцианид галлия. Эта реакция применяется, когда требуется отделить рассматриваемый металл от алюминия.

Основной сферой, в которой используется галлий, является производство микропроцессорной электроники. В этом направлении применяется более 90% от всего количества металла. Нужно указать, что арсенид галлия — полупроводник, такой же как и кремний. Отличие состоит в том, что при работе на сверхвысоких частотах он обеспечивает более качественную связь и одновременно снижает количество и выраженность шумов.

Компания ПО «СпецСплав» предлагает высококачественный галлий, который полностью соответствует самым строгим стандартам качества. Напрямую сотрудничаем с крупнейшими предприятиями чёрной и цветной металлургии.

Служба доставки ПО «СпецСплав» работает круглосуточно без выходных, а время на подготовку груза к отправке составляет всего 1 час после заключения сделки. Предоставляем отсрочку платежа.

Чтобы узнать конечную стоимость необходимого вам объема и оформить заказ, свяжитесь с нами по телефону +7 (831) 413-29-55 или воспользуйтесь формой обратной связи на сайте.