Галій, Ґалій, (Ga) — хімічний елемент з атомним номером 31, проста речовина якого однойменний сріблясто-білий м'який метал. Галій належить до групи 13 періодичної таблиці або до III групи за старою класифікацією.
Металевий галій стійкий до дії повітря, води. З кислотами та лугами утворює галати. Густина твердого галію 5904 кг/м³; рідкого — 6095 кг/м³. Температура плавлення 29,75 °C, кипіння 2403 °C. Геохімічно близький до Al, Zn, Fe. Вміст у земній корі 1,5×10-3 мас. %. Основна маса галію зосереджена в мінералах алюмінію і накопичується в нефелінових сієнітах (середній вміст 0,004 %), лужних метасоматитах (до 0,02 %), бокситах (0,0052 %), сфалеритах (до 0,018 %). У вивержених породах Ga тісно пов'язаний з Al. У гідротермальних родовищах галій накопичується як ізоморфна домішка (до 0,01—0,02 %) у сфалеритах, а в зоні гіпергенезу — разом з Al в бокситах (2·10−3−1·10−2%).
Історія
Французький хімік Поль Еміль Лекок де Буабодран увійшов в історію як відкривач трьох нових елементів: галію (1875), самарію (1879) і диспрозію (1886). Перше з цих відкриттів принесло йому славу. У той час за межами Франції він був мало відомий. Йому було 38 років, займався він переважно спектроскопічними дослідженнями. Спектроскопістом Лекок де Буабодран був вмілим, і це, зрештою, призвело до успіху: всі три свої елементи він відкрив методом спектрального аналізу. У 1875 році Лекок де Буабодран досліджував спектр цинкової обманки, привезеної з П'єрфіта (Піренеї). У цьому спектрі і була виявлена нова фіолетова лінія. Нова лінія свідчила про присутність у мінералі невідомого елемента і Лекок де Буабодран доклав максимум зусиль, щоб цей елемент виділити. Зробити це виявилося непросто: вміст нового елемента в руді був менше 0,1 %, і багато в чому він був подібний до цинку. Після тривалих дослідів вченому вдалося все-таки отримати новий елемент, але в дуже невеликій кількості. Настільки невеликому (близько 0,01 мг), що вивчити його фізичні та хімічні властивості Лекок де Буабодран зміг небагато. Проте, переробивши 435 кілограми сировини, він зміг отримати 0,65 грамів галію.
Варто зазначити, що ще у 1871 році Менделєєв передбачив існування галію, базуючись на відкритому ним періодичному законі. За схожість, він назвав галій ека-алюмінієм. Хоча Буабодран, за його словами, не знав про передбачення Менделєєва на початку своїх дослідів, дізнавшись про них, він перевірив і підтвердив, що властивості нововідкритого елементу і ека-алюмінію збігаються.
Походження назви
Від латинської назви Франції — Галлія. Існує версія, що Буабодран увіковічив власне ім'я — Лекок — у назві нового елементу, адже le coq перекладається з французької як півень — gallus, проте вона вважається скоріше анекдотичною.
Отримання
Незважаючи на те, що галій порівняно розповсюджений елемент і його розвідані запаси складають мільярд кілограмів в одних лише бокситах, більша частина галію є економічно невигідною до добування. Через це велика частина галію перероблюється повторно.
Первинно галій отримують з бокситів і нефелінових сієнітів попутно з алюмінієм, і з цинкових концентратів попутно з цинком. Галій поряд з германієм є у кам'яному вугіллі. Під час газифікації вугілля і його скраплювання галій разом з Ge концентрується в золі виносу. Понад 90 % галію отримують як побічний продукт з відходів алюмінієвого та цинкового виробництва.
Галій одержують електролізом лужного розчину , або ж сорбцією у заповнених іонітом колоннах з отриманням концентрованого розчину та подальшою цементацією на галамі алюмінію.
У 2015 році в світі було добуто та очищено близько 724 тонн галію (включно зі вторинною переробкою). Найбільше галію було добуто у наступних країнах:
Країна | Добуто, тонн |
---|---|
Китай | 600 |
Німеччина | 40 |
Казахстан | 25 |
Південна Корея | 16 |
Україна | 15 |
Японія | 10 |
Росія | 10 |
Угорщина | 8 |
Застосування
Арсенід галію є одним з основних матеріалів для виготовлення напівпровідників, після кремнію і германію. Арсенід галію використовується для виробництва світлодіодів, сонячних батарей, мікросхем. Нітрид галію також використовується для цих цілей. Сполуки галію також використовуються у лазерній техніці.
Галій є рідким у дуже широкому діапазоні температур, від 29 до 2204 °C, тому використовується для виготовлення високотемпературних термометрів.
Перспективним є використання галію для виготовлення зубних пломб.
Галій має хорошу адгезію до скла, тому використовується для виробництва дзеркал. Для цього галій здавлюють між двома листами нагрітого скла. Для видимого світла коефіцієнт відбиття такого дзеркала становить близько 75 %.
Галій має властивість концентруватися у пухлинах, тому радіоактивний ізотоп галій-67 використовується для їх пошуку і локалізації. Також, згідно з дослідженнями, нітрат галію має протипухлинну активність, здатен стримувати гіперкальціємію і пригнічувати [en]
Сплави галію з іншими металами мають дуже низьку температуру плавлення, наприклад — сплав галію, індію і олова, розплавляється при -19 °C.
Галій завдяки своїй низькій температурі топлення є основою матеріалу, з якого у перспективі виготовлятимуть голки для внутрішньовенних ін'єкцій, які розм'якшуються всередині тіла і зменшують ризик пошкодження вени. Дослідження на мишах показали перевагу таких голок над звичайними.
Див. також
Примітки
- Gallium(англ.)
- Technical data for Gallium(англ.)
- A Course In Thermodynamics, Volume 2(англ.)
- About a New Metal, Gallium [ 30 серпня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
- History of Eka-aluminium [ 6 жовтня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
- Scientist of the Day - Paul Emile Lecoq de Boisbaudran [ 6 жовтня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
- 2015 Minerals Yearbook [ 6 жовтня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
- Gallium-arsenide — The material and its application(англ.)
- Gallium Nitride as an Electromechanical Material [ 30 жовтня 2017 у Wayback Machine.](англ.)
- Development of gallium-nitride-based light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes for energy-efficient lighting and displays [ 22 лютого 2013 у Wayback Machine.](англ.)
- Gallium and silicon synergistically promote osseointegration of dental implant in patients with osteoporosis [ 6 жовтня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
- Области применения галлия [ 6 жовтня 2018 у Wayback Machine.](рос.)
- Medical Applications and Toxicities of Gallium Compounds(англ.)
- Agno, Karen-Christian; Yang, Keungmo; Byun, Sang-Hyuk; Oh, Subin; Lee, Simok; Kim, Heesoo; Kim, Kyurae; Cho, Sungwoo; Jeong, Won-Il (30 жовтня 2023). A temperature-responsive intravenous needle that irreversibly softens on insertion. Nature Biomedical Engineering (англ.). с. 1—14. doi:10.1038/s41551-023-01116-z. ISSN 2157-846X. Процитовано 16 листопада 2023.
Література
- Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — .
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Шека И. А, Чаус И. С, Мнтюрева Т. Т., Галлий, К., 1963 (рос.);
- Еремин Н. И., Галлий, М., 1964 (рос.);
- Рустамов П. Г., Халькогениды галлия, Баку, 1967 (рос.);
- Дымов А. М., Савостин А. П., Аналитическая химия галлия, М., 1968 (рос.);
- Иванова Р. В., Химия и технология галлия, М., 1973 (рос.);
- Коган Б. И., Вершковская О. В., Славиковская И. М., Галлий. Геология, применение, экономика, М., 1973 (рос.);
- Яценко С. П., Галлий. Взаимодействие с металлами, М., 1974 (рос.);
- Процессы экстракции и сорбции в химической технологии галлия, Алма-Ата, 1985 (рос.);
- Химия и технология редких и рассеянных элементов, под ред. К. А. Большакова, 2 изд., т. 1, М., 1976, с. 223-44 (рос.);
- Федоров П. И., Мохосоев М. В., Алексеев Ф. П., Химия галлия, индия и таллия, Новосиб., 1977. П. И. Федоров (рос.).
Це незавершена стаття з хімії. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Galij Galij Ga himichnij element z atomnim nomerom 31 prosta rechovina yakogo odnojmennij sriblyasto bilij m yakij metal Galij nalezhit do grupi 13 periodichnoyi tablici abo do III grupi za staroyu klasifikaciyeyu Galij Galij Ga Atomnij nomer 31Zovnishnij viglyad prostoyi rechoviniVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 69 723 a o m g mol Radius atoma 187 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 578 845 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Ar 3d10 4s2 4r1Himichni vlastivostiKovalentnij radius 123 pmRadius iona Ga I 81pm Ga III 62 pmElektronegativnist za Polingom 1 81Stupeni okisnennya 3Termodinamichni vlastivostiGustina Za normalnih umov 5 904 g sm U ridkij fazi za temperaturi plavlennya 6 095 g sm Molyarna teployemnist 25 86 Dzh K mol Teploprovidnist 40 6 Vt m K Temperatura plavlennya 302 9146 KTeplota plavlennya 5 59 kDzh molTemperatura kipinnya 2502 KTeplota viparovuvannya 258 7 kDzh molMolyarnij ob yem 11 809 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki Rombichna singoniyaPeriod gratki 451 97 766 33 452 6 ATemperatura Debaya 320 KH He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Galij u Vikishovishi Metalevij galij stijkij do diyi povitrya vodi Z kislotami ta lugami utvoryuye galati Gustina tverdogo galiyu 5904 kg m ridkogo 6095 kg m Temperatura plavlennya 29 75 C kipinnya 2403 C Geohimichno blizkij do Al Zn Fe Vmist u zemnij kori 1 5 10 3 mas Osnovna masa galiyu zoseredzhena v mineralah alyuminiyu i nakopichuyetsya v nefelinovih siyenitah serednij vmist 0 004 luzhnih metasomatitah do 0 02 boksitah 0 0052 sfaleritah do 0 018 U viverzhenih porodah Ga tisno pov yazanij z Al U gidrotermalnih rodovishah galij nakopichuyetsya yak izomorfna domishka do 0 01 0 02 u sfaleritah a v zoni gipergenezu razom z Al v boksitah 2 10 3 1 10 2 IstoriyaFrancuzkij himik Pol Emil Lekok de Buabodran uvijshov v istoriyu yak vidkrivach troh novih elementiv galiyu 1875 samariyu 1879 i disproziyu 1886 Pershe z cih vidkrittiv prineslo jomu slavu U toj chas za mezhami Franciyi vin buv malo vidomij Jomu bulo 38 rokiv zajmavsya vin perevazhno spektroskopichnimi doslidzhennyami Spektroskopistom Lekok de Buabodran buv vmilim i ce zreshtoyu prizvelo do uspihu vsi tri svoyi elementi vin vidkriv metodom spektralnogo analizu U 1875 roci Lekok de Buabodran doslidzhuvav spektr cinkovoyi obmanki privezenoyi z P yerfita Pireneyi U comu spektri i bula viyavlena nova fioletova liniya Nova liniya svidchila pro prisutnist u minerali nevidomogo elementa i Lekok de Buabodran doklav maksimum zusil shob cej element vidiliti Zrobiti ce viyavilosya neprosto vmist novogo elementa v rudi buv menshe 0 1 i bagato v chomu vin buv podibnij do cinku Pislya trivalih doslidiv vchenomu vdalosya vse taki otrimati novij element ale v duzhe nevelikij kilkosti Nastilki nevelikomu blizko 0 01 mg sho vivchiti jogo fizichni ta himichni vlastivosti Lekok de Buabodran zmig nebagato Prote pererobivshi 435 kilogrami sirovini vin zmig otrimati 0 65 gramiv galiyu Varto zaznachiti sho she u 1871 roci Mendelyeyev peredbachiv isnuvannya galiyu bazuyuchis na vidkritomu nim periodichnomu zakoni Za shozhist vin nazvav galij eka alyuminiyem Hocha Buabodran za jogo slovami ne znav pro peredbachennya Mendelyeyeva na pochatku svoyih doslidiv diznavshis pro nih vin pereviriv i pidtverdiv sho vlastivosti novovidkritogo elementu i eka alyuminiyu zbigayutsya Pohodzhennya nazviVid latinskoyi nazvi Franciyi Galliya Isnuye versiya sho Buabodran uvikovichiv vlasne im ya Lekok u nazvi novogo elementu adzhe le coq perekladayetsya z francuzkoyi yak piven gallus prote vona vvazhayetsya skorishe anekdotichnoyu OtrimannyaGalij Nezvazhayuchi na te sho galij porivnyano rozpovsyudzhenij element i jogo rozvidani zapasi skladayut milyard kilogramiv v odnih lishe boksitah bilsha chastina galiyu ye ekonomichno nevigidnoyu do dobuvannya Cherez ce velika chastina galiyu pereroblyuyetsya povtorno Pervinno galij otrimuyut z boksitiv i nefelinovih siyenitiv poputno z alyuminiyem i z cinkovih koncentrativ poputno z cinkom Galij poryad z germaniyem ye u kam yanomu vugilli Pid chas gazifikaciyi vugillya i jogo skraplyuvannya galij razom z Ge koncentruyetsya v zoli vinosu Ponad 90 galiyu otrimuyut yak pobichnij produkt z vidhodiv alyuminiyevogo ta cinkovogo virobnictva Galij oderzhuyut elektrolizom luzhnogo rozchinu abo zh sorbciyeyu u zapovnenih ionitom kolonnah z otrimannyam koncentrovanogo rozchinu ta podalshoyu cementaciyeyu na galami alyuminiyu U 2015 roci v sviti bulo dobuto ta ochisheno blizko 724 tonn galiyu vklyuchno zi vtorinnoyu pererobkoyu Najbilshe galiyu bulo dobuto u nastupnih krayinah Krayina Dobuto tonn Kitaj 600 Nimechchina 40 Kazahstan 25 Pivdenna Koreya 16 Ukrayina 15 Yaponiya 10 Rosiya 10 Ugorshina 8ZastosuvannyaArsenid galiyu ye odnim z osnovnih materialiv dlya vigotovlennya napivprovidnikiv pislya kremniyu i germaniyu Arsenid galiyu vikoristovuyetsya dlya virobnictva svitlodiodiv sonyachnih batarej mikroshem Nitrid galiyu takozh vikoristovuyetsya dlya cih cilej Spoluki galiyu takozh vikoristovuyutsya u lazernij tehnici Galij ye ridkim u duzhe shirokomu diapazoni temperatur vid 29 do 2204 C tomu vikoristovuyetsya dlya vigotovlennya visokotemperaturnih termometriv Perspektivnim ye vikoristannya galiyu dlya vigotovlennya zubnih plomb Galij maye horoshu adgeziyu do skla tomu vikoristovuyetsya dlya virobnictva dzerkal Dlya cogo galij zdavlyuyut mizh dvoma listami nagritogo skla Dlya vidimogo svitla koeficiyent vidbittya takogo dzerkala stanovit blizko 75 Galij maye vlastivist koncentruvatisya u puhlinah tomu radioaktivnij izotop galij 67 vikoristovuyetsya dlya yih poshuku i lokalizaciyi Takozh zgidno z doslidzhennyami nitrat galiyu maye protipuhlinnu aktivnist zdaten strimuvati giperkalciyemiyu i prignichuvati en Splavi galiyu z inshimi metalami mayut duzhe nizku temperaturu plavlennya napriklad splav galiyu indiyu i olova rozplavlyayetsya pri 19 C Galij zavdyaki svoyij nizkij temperaturi toplennya ye osnovoyu materialu z yakogo u perspektivi vigotovlyatimut golki dlya vnutrishnovennih in yekcij yaki rozm yakshuyutsya vseredini tila i zmenshuyut rizik poshkodzhennya veni Doslidzhennya na mishah pokazali perevagu takih golok nad zvichajnimi Div takozhArsenid galiyu Nitrid galiyu DigalanPrimitkiGallium angl Technical data for Gallium angl A Course In Thermodynamics Volume 2 angl About a New Metal Gallium 30 serpnya 2018 u Wayback Machine angl History of Eka aluminium 6 zhovtnya 2018 u Wayback Machine angl Scientist of the Day Paul Emile Lecoq de Boisbaudran 6 zhovtnya 2018 u Wayback Machine angl 2015 Minerals Yearbook 6 zhovtnya 2018 u Wayback Machine angl Gallium arsenide The material and its application angl Gallium Nitride as an Electromechanical Material 30 zhovtnya 2017 u Wayback Machine angl Development of gallium nitride based light emitting diodes LEDs and laser diodes for energy efficient lighting and displays 22 lyutogo 2013 u Wayback Machine angl Gallium and silicon synergistically promote osseointegration of dental implant in patients with osteoporosis 6 zhovtnya 2018 u Wayback Machine angl Oblasti primeneniya galliya 6 zhovtnya 2018 u Wayback Machine ros Medical Applications and Toxicities of Gallium Compounds angl Agno Karen Christian Yang Keungmo Byun Sang Hyuk Oh Subin Lee Simok Kim Heesoo Kim Kyurae Cho Sungwoo Jeong Won Il 30 zhovtnya 2023 A temperature responsive intravenous needle that irreversibly softens on insertion Nature Biomedical Engineering angl s 1 14 doi 10 1038 s41551 023 01116 z ISSN 2157 846X Procitovano 16 listopada 2023 LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Sheka I A Chaus I S Mntyureva T T Gallij K 1963 ros Eremin N I Gallij M 1964 ros Rustamov P G Halkogenidy galliya Baku 1967 ros Dymov A M Savostin A P Analiticheskaya himiya galliya M 1968 ros Ivanova R V Himiya i tehnologiya galliya M 1973 ros Kogan B I Vershkovskaya O V Slavikovskaya I M Gallij Geologiya primenenie ekonomika M 1973 ros Yacenko S P Gallij Vzaimodejstvie s metallami M 1974 ros Processy ekstrakcii i sorbcii v himicheskoj tehnologii galliya Alma Ata 1985 ros Himiya i tehnologiya redkih i rasseyannyh elementov pod red K A Bolshakova 2 izd t 1 M 1976 s 223 44 ros Fedorov P I Mohosoev M V Alekseev F P Himiya galliya indiya i talliya Novosib 1977 P I Fedorov ros Ce nezavershena stattya z himiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi