Галлий - Gallium

Эта статья о химическом элементе. Для использования в других целях см. Галлий (значения).

Галлий,31Ga
Кристаллы галлия.jpg
Галлий
Произношение/ˈɡæляəм/ ​(GAL-ee-əm )
Внешностьсеребристо-синий
Стандартный атомный вес Аr, std(Ga)69.723(1)[1]
Галлий в периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
Al
↑
Ga
↓
В
цинк ← галлий → германий
Атомный номер (Z)31
Группагруппа 13 (группа бора)
Периодпериод 4
Блокироватьp-блок
Категория элемента  Постпереходный металл
Электронная конфигурация[Ar ] 3d10 4 с2 4p1
Электронов на оболочку2, 8, 18, 3
Физические свойства
Фаза вSTPтвердый
Температура плавления302.9146 K (29,7646 ° С, 85,5763 ° F)
Точка кипения2673 К (2400 ° С, 4352 ° F)[2]
Плотность (возлеr.t.)5,91 г / см3
в жидком состоянии (приm.p.)6,095 г / см3
Теплота плавления5.59 кДж / моль
Теплота испарения256 кДж / моль[2]
Молярная теплоемкость25,86 Дж / (моль · К)
Давление газа
п (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
вТ (K)131014481620183821252518
Атомные свойства
Состояния окисления−5, −4, −3,[3] −2, −1, +1, +2, +3[4] (анамфотерный окись)
ЭлектроотрицательностьШкала Полинга: 1,81
Энергии ионизации
  • 1-я: 578,8 кДж / моль
  • 2-я: 1979,3 кДж / моль
  • 3-я: 2963 кДж / моль
  • (более )
Радиус атомаэмпирические: 135вечера
Ковалентный радиус122 ± 15 часов
Радиус Ван-дер-Ваальса187 вечера
Цветные линии в спектральном диапазоне
Спектральные линии галлия
Другие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структура ​ромбический
Орторомбическая кристаллическая структура галлия
Скорость звука тонкий стержень2740 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение18 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность40,6 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление270 нОм · м (при 20 ° C)
Магнитный заказдиамагнитный
Магнитная восприимчивость−21.6·10−6 см3/ моль (при 290 К)[5]
Модуль для младших9,8 ГПа
коэффициент Пуассона0.47
Твердость по Моосу1.5
Твердость по Бринеллю56,8–68,7 МПа
Количество CAS7440-55-3
История
Именованиепосле Галлия (Латинское для: Франция), родина первооткрывателя
ПрогнозДмитрий Менделеев (1871)
Открытие и первая изоляцияЛекок де Буабодран (1875)
Главный изотопы галлия
ИзотопИзобилиеПериод полураспада (т1/2)Режим распадаПродукт
66Gaсин9,5 часовβ+66Zn
67Gaсин3,3 гε67Zn
68Gaсин1,2 чβ+68Zn
69Ga60.11%стабильный
70Gaсин21 минβ−70Ge
ε70Zn
71Ga39.89%стабильный
72Gaсин14.1 чβ−72Ge
73Gaсин4,9 чβ−73Ge
Категория Категория: Галлий
| Рекомендации

Галлий это химический элемент с символ  Ga и атомный номер 31. Элементарный галлий - мягкий серебристый металл на стандартная температура и давление; однако в жидком состоянии он становится серебристо-белым. Если приложить слишком большую силу, галлий может сломаться. мысленно. Он находится в группа 13 периодической таблицы Менделеева и, таким образом, имеет сходство с другими металлами группы, алюминий, индий, и таллий. Галлий встречается в природе не как свободный элемент, а как соединения галлия (III) в следовых количествах в цинк руды и в боксит.[6] Элементарный галлий представляет собой жидкость при температуре выше 29,76 ° C (85,57 ° F) и тает в руках человека при нормальной температуре человеческого тела 37,0 ° C (98,6 ° F).

Температура плавления галлия используется в качестве точки отсчета температуры. Сплавы галлия используются в термометрах как нетоксичные и экологически чистый альтернатива ртути и может выдерживать более высокие температуры, чем ртуть. Для сплава заявлена ​​еще более низкая температура плавления -19 ° C (-2 ° F), что намного ниже точки замерзания воды. Галинстан (62 – 95% галлия, 5 – 22% индий, и 0–16% банка по весу), но это может быть точка замерзания с эффектом переохлаждение.

С момента открытия в 1875 году галлий использовался для производства сплавы с низкими температурами плавления. Он также используется в полупроводники как присадка в полупроводниковых подложках.

Галлий преимущественно используется в электроника. Арсенид галлия, Главная химическое соединение галлия в электронике, используется в микроволновая печь схемы, высокоскоростные коммутационные схемы и инфракрасный схемы. Полупроводниковые нитрид галлия и нитрид индия-галлия производить синий и фиолетовый светодиоды (Светодиоды) и диодные лазеры. Галлий также используется в производстве искусственных гадолиний-галлий-гранат для украшений. Галлий считается технологически важный элемент.

Галлий не играет роли в биологии. Галлий (III) ведет себя аналогично железо солей в биологических системах и использовался в некоторых медицинских приложениях, включая фармацевтические препараты и радиофармпрепараты.

Физические свойства

Кристаллизация галлия из расплава

Элементарный галлий не встречается в природе, но его легко получить путем плавка. Очень чистый галлий - это серебристо-синий металл, который разрушается. мысленно подобно стекло. Жидкий галлий расширяется на 3,10% при затвердевании; поэтому его не следует хранить в стеклянных или металлических контейнерах, поскольку контейнер может разорваться при изменении состояния галлия. Галлий разделяет жидкое состояние более высокой плотности с коротким списком других материалов, который включает воды, кремний, германий, висмут, и плутоний.[7]

Галлий нападения большинство других металлов распространяющийся в металл решетка. Например, он распространяется в границы зерен из алюминий -цинк сплавы[8] и стали,[9] что делает их очень хрупкими. Галлий легко сплавляется со многими металлами и в небольших количествах используется в плутоний-галлиевый сплав в плутонии ядра из ядерные бомбы для стабилизации кристаллической структуры плутония.[10]

В температура плавления галлия, при 302,9146 К (29,7646 ° C, 85,5763 ° F), чуть выше комнатной температуры и примерно соответствует средней летней дневной температуре в средних широтах Земли. Эта точка плавления (mp) является одной из формальных точек отсчета температуры в Международная температурная шкала 1990 г. (ИТС-90), установленный Международное бюро мер и весов (МБМВ).[11][12][13] В тройная точка галлия, 302,9166 К (29,7666 ° C, 85,5799 ° F), используется в США. Национальный институт стандартов и технологий (NIST) предпочтительнее точки плавления.[14]

Температура плавления галлия позволяет ему плавиться в руке человека, а затем затвердевать, если его удалить. Жидкий металл имеет сильную тенденцию к очень круто ниже его температура плавления /Точка замерзания: Наночастицы Ga могут находиться в жидком состоянии при температуре ниже 90 К.[15] Посев кристаллом помогает инициировать замораживание. Галлий - один из четырех нерадиоактивных металлов (с цезий, рубидий, и Меркурий ), которые считаются жидкими при комнатной температуре или близкой к ней. Из этих четырех галлий - единственный, который не является ни высокореактивным (рубидий и цезий), ни высокотоксичным (ртуть) и, следовательно, может быть использован в высокотемпературных металлах в стекле. термометры. Он также примечателен тем, что имеет один из самых больших диапазонов жидкости для металла и имеет (в отличие от ртути) низкий давление газа при высоких температурах. Температура кипения галлия, 2673 К, более чем в восемь раз выше, чем его температура плавления на абсолютная шкала, наибольшее соотношение между температурой плавления и температурой кипения любого элемента.[16] В отличие от ртути, жидкий металлический галлий мочит стекло и кожа, а также большинство других материалов (за исключением кварца, графита и Тефлон )[нужна цитата ], что делает его механически более трудным в обращении, хотя он значительно менее токсичен и требует гораздо меньших мер предосторожности. Нарисованный на стекле галлий - блестящее зеркало.[17] По этой причине, а также из-за загрязнения металла и проблем с расширением при замерзании образцы металлического галлия обычно поставляются в полиэтиленовых пакетах внутри других контейнеров.

Свойства галлия для разных осей кристалла[18]
Свойствоабc
α (~ 25 ° C, мкм / м)161131
ρ (29,7 ° C, нОм · м)54317481
ρ (0 ° C, нОм · м)48015471.6
ρ (77 К, нОм · м)10130.814.3
ρ (4,2 К, пОм · м)13.86.81.6

Галлий не кристаллизоваться в любом из простых кристаллические структуры. Стабильная фаза при нормальных условиях ромбический с 8 атомами в обычном ячейка. В элементарной ячейке у каждого атома есть только один ближайший сосед (на расстоянии 244вечера ). Остальные шесть соседей элементарных ячеек отстоят друг от друга на 27, 30 и 39 пм и сгруппированы попарно на одинаковом расстоянии.[19] Многие стабильные и метастабильный фазы находятся в зависимости от температуры и давления.[20]

Связь между двумя ближайшими соседями ковалентный; следовательно, Ga2 димеры рассматриваются как фундаментальные строительные блоки кристалла. Это объясняет низкую температуру плавления по отношению к соседним элементам, алюминию и индию. Эта структура поразительно похожа на структуру йод и может образовываться из-за взаимодействий между отдельными 4p-электронами атомов галлия, находящимися дальше от ядра, чем 4s-электроны и [Ar] 3d10 основной. Это явление повторяется с Меркурий с его «псевдо-благородным газом» [Xe] 4f145d106 с2 электронная конфигурация, которая является жидкой при комнатной температуре.[21] 3-й10 электроны не очень хорошо защищают внешние электроны от ядра, и, следовательно, первая энергия ионизации галлия больше, чем у алюминия.[7] Ga2 димеры не сохраняются в жидком состоянии, а жидкий галлий демонстрирует сложную низкокоординированную структуру, в которой каждый атом галлия окружен 10 другими атомами, по сравнению со значениями 11-12, типичными для большинства жидких металлов.[22][23]

Физические свойства галлия сильно анизотропны, т.е. имеют разные значения по трем основным кристаллографическим осям. а, б, и c (см. таблицу), что дает значительную разницу между линейным (α) и объемным тепловое расширение коэффициенты. Свойства галлия сильно зависят от температуры, особенно вблизи точки плавления. Например, коэффициент теплового расширения увеличивается на несколько сотен процентов при плавлении.[18]

Изотопы

Основная статья: Изотопы галлия

Галлий имеет 31 известный изотоп, в диапазоне массовое число от 56 до 86. Только два изотопа являются стабильными и встречаются в природе, галлий-69 и галлий-71. Галлий-69 более распространен: он составляет около 60,1% природного галлия, а галлий-71 составляет оставшиеся 39,9%. Все остальные изотопы радиоактивны, причем галлий-67 является самым долгоживущим (период полураспада 3,261 дня). Изотопы легче галлия-69 обычно распадаются на бета плюс распад (позитронное излучение) или захват электронов к изотопам цинк, хотя несколько самых легких (с массовыми числами от 56 до 59) распадаются испускание протона. Изотопы тяжелее галлия-71 распадаются на бета минус распад (электронная эмиссия), возможно, с задержкой нейтронное излучение, к изотопам германий, в то время как галлий-70 может распадаться как за счет бета-распада, так и за счет захвата электронов. Галлий-67 уникален среди легких изотопов тем, что в нем в качестве режима распада используется только захват электронов, поскольку его энергии распада недостаточно для излучения позитронов.[24] Галлий-67 и галлий-68 (период полураспада 67,7 мин) оба используются в ядерной медицине.

Химические свойства

Смотрите также: Категория: Соединения галлия.

Галлий содержится в основном в +3 степень окисления. Степень окисления +1 также встречается в некоторых соединениях, хотя она встречается реже, чем для более тяжелых конгенеров галлия - индия и таллия. Например, очень стабильный GaCl2 содержит как галлий (I), так и галлий (III) и может быть сформулирован как GaяGaIIICl4; напротив, монохлорид нестабилен выше 0 ° C, непропорциональный на элементарный галлий и хлорид галлия (III). Соединения, содержащие связи Ga – Ga, являются настоящими соединениями галлия (II), такими как GaS (который можно сформулировать как Ga24+(S2−)2) и диоксан комплекс Ga2Cl4(C4ЧАС8О2)2.[25]

Водная химия

Сильные кислоты растворяют галлий, образуя соли галлия (III), такие как Ga
2(ТАК
4)
3 (сульфат галлия) и Ga (НЕТ
3)
3 (нитрат галлия). Водный растворы солей галлия (III) содержат гидратированный ион галлия, [Ga (H
2O)
6]3+
.[26]:1033 Гидроксид галлия (III), Ga (OH)
3, может быть осажден из растворов галлия (III) добавлением аммиак. Обезвоживание Ga (OH)
3 при 100 ° C образуется гидроксид галлия GaO (OH).[27]:140–141

Щелочной гидроксид растворы растворяют галлий, образуя галлат соли (не путать с одноименными галловая кислота соли), содержащие Ga (OH)−
4 анион.[28][26]:1033[29] Гидроксид галлия, который амфотерный, также растворяется в щелочи с образованием галлатных солей.[27]:141 Хотя более ранние работы предлагали Ga (OH)3−
6 как еще один возможный галлат-анион,[30] он не был найден в более поздних работах.[29]

Оксиды и халькогениды

Галлий реагирует с халькогены только при относительно высоких температурах. При комнатной температуре металлический галлий не реагирует с воздухом и водой, потому что он образует пассивный, защитный окись слой. Однако при более высоких температурах он вступает в реакцию с атмосферным кислород формировать оксид галлия (III), Ga
2О
3.[28] Сокращение Ga
2О
3 с элементарным галлием в вакууме при температуре от 500 ° C до 700 ° C дает темно-коричневый цвет. оксид галлия (I), Ga
2О.[27]:285 Ga
2О очень сильный Восстановитель, способный сократить ЧАС
2ТАК
4 к ЧАС
2S.[27]:207 При 800 ° C он диспропорционирует обратно до галлия и Ga
2О
3.[31]

Сульфид галлия (III), Ga
2S
3, имеет 3 возможные модификации кристалла.[31]:104 Это может быть получено реакцией галлия с сероводород (ЧАС
2S) при 950 ° С.[27]:162 В качестве альтернативы, Ga (OH)
3 можно использовать при 747 ° C:[32]

2 Ga (OH)
3 + 3 ЧАС
2S → Ga
2S
3 + 6 ЧАС
2О

Реагируя на смесь карбонатов щелочных металлов и Ga
2О
3 с ЧАС
2S приводит к образованию тиогаллаты содержащий [Ga
2S
4]2−
 анион. Сильные кислоты разлагают эти соли, высвобождая ЧАС
2S в процессе.[31]:104–105 Соль ртути, HgGa
2S
4, может использоваться как люминофор.[33]

Галлий также образует сульфиды в более низких степенях окисления, таких как сульфид галлия (II) и зеленый сульфид галлия (I), последний из которых получают из первого путем нагревания до 1000 ° C в токе азота.[31]:94

Другие бинарные халькогениды, Ga
2Se
3 и Ga
2Te
3, есть цинковая обманка структура. Все они полупроводники, но их легко гидролизованный и имеют ограниченную полезность.[31]:104

Нитриды и пниктиды

Пластины из нитрида галлия (слева) и арсенида галлия (справа)

Галлий реагирует с аммиаком при 1050 ° C с образованием нитрид галлия, GaN. Галлий также образует бинарные соединения с фосфор, мышьяк, и сурьма: фосфид галлия (Зазор), арсенид галлия (GaAs) и антимонид галлия (GaSb). Эти соединения имеют ту же структуру, что и ZnS, и имеют важные полупроводник характеристики.[26]:1034 GaP, GaAs и GaSb можно синтезировать путем прямой реакции галлия с элементарным фосфором, мышьяком или сурьмой.[31]:99 Они обладают более высокой электропроводностью, чем GaN.[31]:101 GaP также может быть синтезирован путем реакции Ga
2О с фосфором при низких температурах.[34]

Галлий образует тройную нитриды; Например:[31]:99

Ли
3Ga + N
2 → Ли
3GaN
2

Возможны аналогичные соединения с фосфором и мышьяком: Ли
3Зазор
2 и Ли
3GaAs
2. Эти соединения легко гидролизуются разбавленными кислоты и вода.[31]:101

Галогениды

Смотрите также: Галогениды галлия

Оксид галлия (III) реагирует с фторирующие агенты Такие как HF или же F
2 формировать фторид галлия (III), GaF
3. Это ионное соединение, которое не растворяется в воде. Однако он растворяется в плавиковая кислота, в котором он образует аддукт с водой, GaF
3· 3H
2О. Попытка обезвожить этот аддукт образует GaF
2ОЙ·пЧАС
2О. Аддукт реагирует с аммиаком с образованием GaF
3· 3NH
3, который затем может быть нагрет до безводного GaF
3.[27]:128–129

Трихлорид галлия образуется в результате реакции металлического галлия с хлор газ.[28] В отличие от трифторида, хлорид галлия (III) существует в виде димерных молекул, Ga
2Cl
6, с температурой плавления 78 ° C. Эквивалентные соединения образуются с бромом и йодом, Ga
2Br
6 и Ga
2я
6.[27]:133

Как и другие тригалогениды группы 13, галогениды галлия (III) являются Кислоты Льюиса, реагируя как акцепторы галогенидов с галогенидами щелочных металлов с образованием солей, содержащих GaX−
4 анионы, где X - галоген. Они также реагируют с алкилгалогениды формировать карбокатионы и GaX−
4.[27]:136–137

При нагревании до высокой температуры галогениды галлия (III) реагируют с элементарным галлием с образованием соответствующих галогенидов галлия (I). Например, GaCl
3 реагирует с Ga с образованием GaCl:

2 Ga + GaCl
3 ⇌ 3 GaCl (г)

При более низких температурах равновесие смещается влево, и GaCl снова диспропорционирует до элементарного галлия и GaCl
3. GaCl также можно получить реакцией Ga с HCl при 950 ° C; продукт может конденсироваться в виде красного твердого вещества.[26]:1036

Соединения галлия (I) можно стабилизировать путем образования аддуктов с кислотами Льюиса. Например:

GaCl + AlCl
3 → Ga+
[AlCl
4]−

Так называемые «галогениды галлия (II)», GaX
2, фактически являются аддуктами галогенидов галлия (I) с соответствующими галогенидами галлия (III), имеющими структуру Ga+
[GaX
4]−
. Например:[28][26]:1036[35]

GaCl + GaCl
3 → Ga+
[GaCl
4]−

Гидриды

Нравиться алюминий, галлий также образует гидрид, GaH
3, известный как галлан, который может быть получен реакцией галланата лития (LiGaH
4) с хлорид галлия (III) при -30 ° C:[26]:1031

3 LiGaH
4 + GaCl
3 → 3 LiCl + 4 GaH
3

В присутствии диметиловый эфир как растворитель, GaH
3 полимеризуется в (GaH
3)
п. Если растворитель не используется, димер Ga
2ЧАС
6 (дигаллан ) образуется в виде газа. Его структура похожа на диборан с двумя атомами водорода, соединяющими два центра галлия,[26]:1031 в отличие от α-AlH
3 в которой алюминий имеет координационное число 6.[26]:1008

Галлан нестабилен при температуре выше -10 ° C, разлагается на элементарный галлий и водород.[36]

Галлийорганические соединения

Основная статья: Химия органо-галлия

Галлийорганические соединения обладают такой же реакционной способностью, что и органические соединения индия, менее реакционноспособны, чем алюминийорганические соединения, но более реакционны, чем органические соединения галлия.[37] Алкилгаллий мономерный. Кислотность Льюиса уменьшается в порядке Al> Ga> In, и, как следствие, галлийорганические соединения не образуют мостиковых димеров, как это делают алюминийорганические соединения. Галлийорганические соединения также менее реакционны, чем алюминийорганические соединения. Они действительно образуют стабильные пероксиды.[38] Эти алкилгаллии являются жидкими при комнатной температуре, имеют низкие температуры плавления, довольно подвижны и легковоспламеняемы. Трифенилгаллий является мономером в растворе, но его кристаллы образуют цепочечные структуры из-за слабого межмолекулярного взаимодействия Ga ··· C.[37]

Трихлорид галлия является обычным исходным реагентом для образования галлийорганических соединений, таких как карбогалляция реакции.[39] Трихлорид галлия реагирует с литий циклопентадиенид в диэтиловый эфир с образованием тригонального плоского циклопентадиенильного комплекса галлия GaCp3. Галлий (I) образует комплексы с арена лиганды, такие как гексаметилбензол. Поскольку этот лиганд довольно объемный, структура [Ga (η6-C6Мне6)]+ это то из полусэндвич. Менее объемные лиганды, такие как мезитилен позволяют присоединить два лиганда к центральному атому галлия в изогнутой сэндвич-структуре. Бензол еще менее объемный и позволяет образовывать димеры: например, [Ga (η6-C6ЧАС6)2] [GaCl4] · 3C6ЧАС6.[37]

История

Маленькие капельки галлия сливаются вместе

В 1871 году существование галлия впервые предсказал русский химик. Дмитрий Менделеев, кто назвал это "эка-алюминий "со своего места в его периодическая таблица. Он также предсказал несколько свойств эка-алюминия, которые близко соответствуют реальным свойствам галлия, например, его свойства. плотность, температура плавления, оксидный характер и связь в хлориде.[40]

Сравнение предсказаний Менделеева 1871 года с известными свойствами галлия[41]
СвойствоПрогнозы МенделееваАктуальные свойства
Атомный вес~6869.723
Плотность5,9 г / см35,904 г / см3
Температура плавленияНизкий29,767 ° С
Формула оксидаM2О3Ga2О3
Плотность оксида5,5 г / см35,88 г / см3
Природа гидроксидаамфотерныйамфотерный

Менделеев далее предсказал, что эка-алюминий будет открыт с помощью спектроскоп, и что металлический эка-алюминий медленно растворяется как в кислотах, так и в щелочах и не реагирует с воздухом. Он также предсказал, что M2О3 растворяется в кислотах с образованием MX3 соли, что соли эка-алюминия будут образовывать основные соли, что сульфат эка-алюминия должен образовывать квасцы, и безводный MCl3 должен иметь большую летучесть, чем ZnCl2: все эти прогнозы сбылись.[41]

Галлий был открыт с использованием спектроскопия французским химиком Поль Эмиль Лекок де Буабодран в 1875 г. по характерному спектру (два фиолетовый линий) в образце сфалерит.[42] Позже в том же году Lecoq получил бесплатный металл от электролиз из гидроксид в гидроксид калия решение.[43]

Он назвал элемент «галлия», от латинский Галлия смысл Галлия, в честь его родины во Франции. Позже утверждалось, что в одном из этих многоязычных каламбуры так любимый людьми науки в 19 веке, он также назвал галлий в честь себя: «Le coq» по-французски означает « петух "и латинский слово "петух" это "галлВ статье 1877 года Лекок опроверг эту гипотезу.[43]

Первоначально де Буабодран определил плотность галлия как 4,7 г / см3.3, единственное свойство, которое не соответствовало предсказаниям Менделеева; Затем Менделеев написал ему и предложил повторно измерить плотность, и де Буабодран получил правильное значение 5,9 г / см.3, что точно предсказал Менделеев.[41]

С момента его открытия в 1875 году до эры полупроводников основным применением галлия была высокотемпературная термометрия и металлические сплавы с необычными свойствами стабильности или легкости плавления (некоторые из них были жидкими при комнатной температуре). Развитие арсенид галлия как полупроводник с прямой запрещенной зоной 1960-е годы стали важнейшим этапом в применении галлия.[17]

Вхождение

Галлий не существует в качестве свободного элемента в земной коре, и некоторые минералы с высоким содержанием, такие как галлит (CuGaS2), слишком редки, чтобы служить первоисточником.[44] Изобилие в земной коре составляет примерно 16,9промилле.[45] Это сопоставимо с содержанием в коре вести, кобальт, и ниобий. Однако, в отличие от этих элементов, галлий не образует собственных рудных месторождений с концентрациями> 0,1 мас.% В руде. Скорее, это происходит в следовых количествах, аналогичных величине корки в цинковых рудах,[44][46] и при несколько более высоких значениях (~ 50 частей на миллион) в алюминиевых рудах, из которых он извлекается как побочный продукт. Отсутствие независимых месторождений связано с геохимическим поведением галлия, которое свидетельствует об отсутствии сильного обогащения в процессах, связанных с образованием большинства рудных месторождений.[44]

В Геологическая служба США (USGS) оценивает, что более 1 миллиона тонн галлия содержится в известных запасах бокситов и цинковых руд.[47][48] Немного угля дымоход пыль содержат небольшое количество галлия, обычно менее 1% по весу.[49][50][51][52] Однако эти количества не могут быть извлечены без добычи основных материалов (см. Ниже). Таким образом, доступность галлия в основном определяется скоростью добычи бокситов, цинковых руд (и угля).

Производство и доступность

99,9999% (6N) галлия в вакуумной ампуле

Галлий производится исключительно как побочный продукт при переработке руд других металлов. Его основной исходный материал боксит, главная руда алюминий, но небольшие количества также извлекаются из сульфидных цинковых руд (сфалерит являясь основным минералом-хозяином). В прошлом важным источником были определенные угли.

При переработке бокситов до глинозем в Процесс Байера, галлий накапливается в едкий натр ликер. Из него его можно извлечь разными способами. Самым последним из них является использование ионообменная смола.[6] Достижимая эффективность извлечения критически зависит от исходной концентрации в исходном боксите. При типичной концентрации исходного материала 50 частей на миллион извлекается около 15% содержащегося галлия.[6] Остальные отчитываются перед красная грязь и гидроксид алюминия потоки. Галлий удаляется из ионообменной смолы в растворе. Затем электролиз дает металлический галлий. За полупроводник использования, дополнительно очищается зона плавки или экстракция монокристалла из расплава (Процесс Чохральского ). Чистота 99,9999% обычно достигается и имеется в продаже.[53]

Бокситовый рудник в Ямайка (1984)

Его статус побочного продукта означает, что производство галлия ограничивается объемом добычи бокситов, сульфидных цинковых руд (и угля) в год. Следовательно, его доступность необходимо обсуждать с точки зрения потенциала предложения. Потенциал предложения побочного продукта определяется как количество, которое экономически извлекается из основных материалов. в год в текущих рыночных условиях (т.е. технологиях и цене).[54] Запасы и ресурсы не относятся к побочным продуктам, так как они не можешь извлекаться независимо от основных продуктов.[55] По последним оценкам, потенциал предложения галлия составляет минимум 2100 т / год из бокситов, 85 т / год из сульфидных цинковых руд и, возможно, 590 т / год из угля.[6] Эти цифры значительно превышают текущее производство (375 т в 2016 году).[56] Таким образом, в будущем можно будет значительно увеличить производство побочного продукта галлия без значительного увеличения производственных затрат или цены. Средняя цена низкосортного галлия составляла 120 долларов за килограмм в 2016 году и 135–140 долларов за килограмм в 2017 году.[57]

В 2017 году мировое производство низкосортного галлия составило ок. 315 тонн, что на 15% больше, чем в 2016 году. Китай, Япония, Южная Корея, Россия и Украина были ведущими производителями, в то время как Германия прекратила первичное производство галлия в 2016 году. Выход высокочистого галлия составил ок. 180 тонн, в основном из Китая, Японии, Словакии, Великобритании и США. Мировая производственная мощность в 2017 году оценивалась в 730 тонн низкосортного галлия и 320 тонн очищенного галлия.[57]

Китай произвел ок. 250 тонн низкосортного галлия в 2016 г. и ок. 300 тонн в 2017 году. Также на него приходилось более половины мирового производства светодиодов.[57]

Приложения

В коммерческом спросе на галлий доминируют полупроводники, на которые приходится 98% от общего объема. Следующее крупное приложение предназначено для гадолиний-галлий-гранаты.[58]

Полупроводники

Синие светодиоды на основе галлия

Галлий очень высокой чистоты (> 99,9999%) коммерчески доступен для использования в полупроводниковой промышленности. Арсенид галлия (GaAs) и нитрид галлия (GaN), используемый в электронных компонентах, составлял около 98% потребления галлия в Соединенных Штатах в 2007 году. Около 66% полупроводникового галлия используется в США в интегральных схемах (в основном арсенид галлия), таких как производство сверхвысоких микросхемы скоростной логики и MESFET для малошумящих микроволновых предусилителей сотовых телефонов. Около 20% этого галлия используется в оптоэлектроника.[47]

Во всем мире арсенид галлия составляет 95% годового потребления галлия в мире.[53] В 2016 году он составил 7,5 млрд долларов, из которых 53% приходятся на сотовые телефоны, 27% - на беспроводную связь, а остальное - на автомобильные, бытовые, волоконно-оптические и военные приложения. Недавнее увеличение потребления GaAs в основном связано с появлением 3G и 4G смартфоны, которые используют в 10 раз больше GaAs, чем старые модели.[57]

Арсенид галлия и нитрид галлия также можно найти в различных оптоэлектронных устройствах, рыночная доля которых составила 15,3 миллиарда долларов в 2015 году и 18,5 миллиарда долларов в 2016 году.[57] Арсенид галлия алюминия (AlGaAs) используется в мощных инфракрасных лазерных диодах. Полупроводники нитрид галлия и нитрид индия-галлия используются в синих и фиолетовых оптоэлектронных устройствах, в основном лазерные диоды и светодиоды. Например, диодные лазеры на нитриде галлия 405 нм используются в качестве источника фиолетового света для более плотных Blu-ray Disc приводы компакт-дисков с данными.[59]

Другие основные области применения нитрида галлия - кабельное телевидение, коммерческая беспроводная инфраструктура, силовая электроника и спутники. Только рынок радиочастотных устройств на основе GaN оценивался в 370 миллионов долларов в 2016 году и 420 миллионов долларов в 2016 году.[57]

Многопереходные фотоэлектрические элементы, разработан для спутник силовые приложения, производятся молекулярно-лучевая эпитаксия или же парофазная эпитаксия металлоорганических соединений из тонкие пленки арсенида галлия, фосфид индия-галлия, или же арсенид галлия индия. В Марсоходы и несколько спутников используют арсенид галлия с тройным контактом на германиевых ячейках.[60] Галлий также входит в состав фотоэлектрический соединения (такие как сульфид меди, индия, галлия, селена Cu (In, Ga) (Se, S)
2) используется в солнечных панелях в качестве экономичной альтернативы кристаллический кремний.[61]

Галинстан и другие сплавы

Галинстан из разбитого градусника, легко намочив кусок обычного стекла
Благодаря низкой температуре плавления галлий и его сплавы могут быть приданы различные трехмерные формы с использованием 3D печать и производство добавок

Галлий легко сплавы с большинством металлов и используется в качестве ингредиента в легкоплавкие сплавы. Почти эвтектика сплав галлия, индий, и банка представляет собой жидкость комнатной температуры, используемую в медицинских термометрах. Этот сплав с торговой маркой Галинстан ("-стан" относится к жести, олово на латыни), имеет низкую температуру замерзания -19 ° C (-2,2 ° F).[62] Было высказано предположение, что это семейство сплавов может также использоваться для охлаждения компьютерных чипов вместо воды, и часто используется в качестве замены для термопаста в высокопроизводительных вычислениях.[63][64] Сплавы галлия были оценены как заменители ртути. стоматологические амальгамы, но эти материалы еще не получили широкого распространения.

Потому что галлий мочит стекло или фарфор, галлий можно использовать для создания блестящих зеркала. Когда смачивающее действие сплавов галлия нежелательно (как в Галинстан стеклянные термометры), стекло необходимо защитить прозрачным слоем оксид галлия (III).[65]

В плутоний используется в ямы с ядерным оружием стабилизируется в δ фаза и сделан обрабатываемым легирование галлием.[66]

Биомедицинские приложения

Хотя галлий не имеет естественной функции в биологии, ионы галлия взаимодействуют с процессами в организме аналогично железо (III). Поскольку эти процессы включают воспаление, маркер многих болезненных состояний, несколько солей галлия используются (или находятся в стадии разработки) в качестве фармацевтические препараты и радиофармпрепараты в медицине. Интерес к противораковым свойствам галлия возник, когда было обнаружено, что 67Цитрат Ga (III) вводят животным с опухолями, локализованными в участках опухоли. Клинические испытания показали, что нитрат галлия обладает противоопухолевым действием против неходжкинской лимфомы и уротелиального рака. Появилось новое поколение комплексов галлий-лиганд, таких как трис (8-хинолинолато) галлий (III) (KP46) и мальтолат галлия.[67] Нитрат галлия (торговая марка Ganite) использовалась в качестве внутривенного лекарственного средства для лечения гиперкальциемия связанный с опухолью метастаз к костям. Считается, что галлий мешает остеокласт функция, и терапия может быть эффективной, когда другие методы лечения не помогли.[68] Мальтолат галлия пероральная, хорошо усваиваемая форма иона галлия (III), является антипролиферативным по отношению к патологически пролиферирующим клеткам, особенно раковым клеткам и некоторым бактериям, которые принимают его вместо трехвалентного железа (Fe3+). Исследователи проводят клинические и доклинические испытания этого соединения в качестве потенциального средства лечения ряда видов рака, инфекционных заболеваний и воспалительных заболеваний.[69]

Когда ионы галлия по ошибке поглощаются вместо железа (III) такими бактериями, как Псевдомонады, ионы мешают дыханию, и бактерии погибают. Это происходит потому, что железо обладает окислительно-восстановительной активностью, позволяя переносить электроны во время дыхания, в то время как галлий неактивен.[70][71]

Комплекс амин -фенол Соединение Ga (III) MR045 избирательно токсично для паразитов, устойчивых к хлорохин, распространенный препарат против малярия. И комплекс Ga (III), и хлорохин действуют, ингибируя кристаллизацию гемозоин, продукт утилизации, образующийся при переваривании крови паразитами.[72][73]

Соли радиогаллия

Галлий-67 соли такой как галлий цитрат и галлий нитрат используются как радиофармпрепарат агенты в ядерная медицина изображение, известное как сканирование галлия. В радиоактивный изотоп 67Используется Ga, а соединение или соль галлия не имеет значения. Тело обрабатывает Ga3+ во многом, как будто это Fe3+, и ион связывается (и концентрируется) в областях воспаления, таких как инфекция, и в областях быстрого деления клеток. Это позволяет визуализировать такие участки с помощью методов ядерного сканирования.[74]

Галлий-68, излучатель позитронов с периодом полураспада 68 мин, в настоящее время используется в качестве диагностического радионуклида в ПЭТ-КТ, когда он связан с фармацевтическими препаратами, такими как DOTATOC, а соматостатин аналог, используемый для нейроэндокринные опухоли расследование и DOTA-TATE, более новый, используется для нейроэндокринной метастаз и нейроэндокринный рак легких, например, некоторые типы микроцитома. Фармацевтический препарат галлия-68 является химическим, а радионуклид извлекается с помощью элюирование из германия-68, а синтетический радиоизотоп из германий, в генераторы галлия-68.[75]

Другое использование

Галлий
Опасности
Пиктограммы GHSGHS05: Коррозийный
Сигнальное слово GHSОпасность
H290, H318
P280, P305, P351, P338, P310[76]
NFPA 704 (огненный алмаз)

Галлий используется для нейтрино обнаружение. Возможно, самое большое количество чистого галлия, когда-либо собранное в одном месте, - это галлий-германиевый нейтринный телескоп, используемый SAGE эксперимент в Баксанской нейтринной обсерватории в России. Этот детектор содержит 55–57 тонн (~ 9 кубических метров) жидкого галлия.[78] Другой эксперимент был ГАЛЛЕКС Детектор нейтрино работал в начале 1990-х годов в итальянском горном туннеле. Детектор содержал 12,2 тонны обводненного галлия-71. Солнечные нейтрино вызвали появление нескольких атомов 71Ga стать радиоактивным 71Ge, которые были обнаружены. Этот эксперимент показал, что поток солнечных нейтрино на 40% меньше, чем предсказывала теория. Этот дефицит не был объяснен до тех пор, пока не были созданы лучшие детекторы солнечных нейтрино и не были построены теории (см. SNO ).[79]

Галлий также используется как источник жидких металлов для сфокусированный ионный пучок. Например, сфокусированный пучок ионов галлия был использован для создания самой маленькой книги в мире, Крошечный Тед из Репы.[80] Еще одно применение галлия - это добавка в воск для скольжения лыж и других материалов с низким коэффициентом трения.[81]

Известный розыгрыш Среди химиков принято изготавливать ложки из галлия и использовать их для подачи чая ничего не подозревающим гостям, поскольку галлий имеет внешний вид, похожий на его более легкий гомолог алюминия. Затем ложки тают в горячем чае.[82]



Галлий в океане

Достижения в области тестирования микроэлементов позволили ученым обнаружить следы растворенного галлия в Атлантическом и Тихом океанах. [83] В последние годы в море Бофорта наблюдались концентрации растворенного галлия. [84][85] Эти отчеты отражают возможные профили вод Тихого и Атлантического океанов. [86] Для Тихого океана типичные концентрации растворенного галлия составляют 4-6 пмоль / кг на глубине <~ 150 м. Для сравнения, для атлантических вод 25-28 пмоль кг-1 на глубинах> ~ 350 м. [87]

Галлий попал в наши океаны в основном через Эолийские острова, но наличие галлия в наших океанах может быть использовано для решения проблемы распределения алюминия в океанах. [88] Причина этого в том, что галлий геохимически похож на алюминий, только менее химически активен. Галлий также имеет немного большее время пребывания в поверхностной воде, чем алюминий. [89] Галлий имеет такой же растворенный профиль, как и алюминий, поэтому галлий можно использовать в качестве индикатора для алюминия.[90] Галлий также можно использовать как индикатор эоловых поступлений железа.[91] Галлий используется в качестве индикатора для железа в северо-западной части Тихого, южного и центрального Атлантического океанов. [92] Например, в северо-западной части Тихого океана поверхностные воды с низким содержанием галлия в приполярном регионе позволяют предположить, что поступление пыли низкое, что впоследствии может объяснить следующее поведение окружающей среды с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла.[93]


Меры предосторожности

Металлический галлий не токсичен. Однако воздействие комплексов галогенида галлия может вызвать острую токсичность.[94] Га3+ ион растворимых солей галлия имеет тенденцию к образованию нерастворимого гидроксида при введении в больших дозах; осаждение этого гидроксида привело к нефротоксичность у животных. В более низких дозах растворимый галлий хорошо переносится и не накапливается как яд, а выводится в основном с мочой. Выведение галлия происходит в две фазы: первая фаза имеет биологический период полураспада 1 час, в то время как второй имеет биологический период полураспада 25 часов.[74]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мейя, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. Дои:10.1515 / pac-2015-0305.
  2. ^ а б Zhang Y; Эванс JRG; Чжан С (2011). «Скорректированные значения точек кипения и энтальпии испарения элементов в справочниках». J. Chem. Англ. Данные. 56 (2): 328–337. Дои:10.1021 / je1011086.
  3. ^ Ga (−3) наблюдался в LaGa, см. Дюрр, Инес; Бауэр, Бритта; Рёр, Кэролайн (2011). "Lanthan-Triel / Tetrel-ide La (Al, Ga)"Икс(Si, Ge)1-Икс. Experimentelle und Theoretische Studien zur Stabilität intermetallischer 1: 1-Phasen " (PDF). Z. Naturforsch. (на немецком). 66b: 1107–1121.
  4. ^ Хофманн, Патрик (1997). Colture. Ein Programm zur Interaktiven Visualisierung von Festkörperstrukturen sowie Synthese, Struktur und Eigenschaften von binären und ternären Alkali- und Erdalkalimetallgalliden (PDF) (Диссертация) (на немецком языке). Кандидатская диссертация, ETH Zurich. п. 72. Дои:10.3929 / ethz-a-001859893. HDL:20.500.11850/143357. ISBN  978-3728125972.
  5. ^ Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике. Бока-Ратон, Флорида: Издательство Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN  0-8493-0464-4.
  6. ^ а б c d Френзель, Макс; Кетрис, Марина П .; Зейферт, Томас; Гуцмер, Йенс (март 2016 г.). «О наличии галлия в настоящее время и в будущем». Политика ресурсов. 47: 38–50. Дои:10.1016 / j.resourpol.2015.11.005.
  7. ^ а б Гринвуд и Эрншоу, стр. 222
  8. ^ Tsai, W. L; Hwu, Y .; Chen, C.H .; Chang, L.W .; Je, J. H .; Lin, H.M .; Маргаритондо, Г. (2003). «Визуализация границ зерен, диффузия галлия и поведение разрушения сплава Al – Zn - исследование на месте». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях Секция B. 199: 457–463. Bibcode:2003НИМПБ.199..457Т. Дои:10.1016 / S0168-583X (02) 01533-1.
  9. ^ Vigilante, G. N .; Trolano, E .; Мосси, К. (июнь 1999 г.). "Охрупчивание жидким металлом оружейной стали ASTM A723 индием и галлием". Центр оборонной технической информации. Получено 2009-07-07.
  10. ^ Сублет, Кэри (2001-09-09). «Раздел 6.2.2.1». Вопросы и ответы по ядерному оружию. Получено 2008-01-24.
  11. ^ Престон – Томас, Х. (1990). «Международная температурная шкала 1990 г. (ITS-90)» (PDF). Метрология. 27 (1): 3–10. Bibcode:1990Метро..27 .... 3П. Дои:10.1088/0026-1394/27/1/002.
  12. ^ «Документы ITS-90 в Bureau International de Poids et Mesures».
  13. ^ Magnum, B.W .; Фурукава, Г. Т. (август 1990 г.). «Руководство по применению международной температурной шкалы 1990 г. (ITS-90)» (PDF). Национальный институт стандартов и технологий. NIST TN 1265. Архивировано из оригинал (PDF) на 2003-07-04.
  14. ^ Страус, Грегори Ф. (1999). «Реализация тройной точки галлия в NIST». Proc. ТЕМПМЕКО. 1999 (1): 147–152. Получено 2016-10-30.
  15. ^ Parravicini, G. B .; Stella, A .; Ghigna, P .; Spinolo, G .; Migliori, A .; d'Acapito, F .; Кофман, Р. (2006). «Экстремальное переохлаждение (до 90К) наночастиц жидкого металла». Письма по прикладной физике. 89 (3): 033123. Bibcode:2006АпФЛ..89c3123P. Дои:10.1063/1.2221395.
  16. ^ Гринвуд и Эрншоу, стр. 224
  17. ^ а б Гринвуд и Эрншоу, стр. 221
  18. ^ а б Роузбери, Фред (1992). Справочник по электронной трубке и вакуумной технике. Springer. п. 26. ISBN  978-1-56396-121-2.
  19. ^ Bernascino, M .; и другие. (1995). «Ab initio расчеты структурных и электронных свойств твердотельных фаз галлия». Phys. Ред. B. 52 (14): 9988–9998. Bibcode:1995PhRvB..52.9988B. Дои:10.1103 / PhysRevB.52.9988. PMID  9980044.
  20. ^ «Фазовые диаграммы элементов», Дэвид А. Янг, UCRL-51902 «Подготовлено для Управления энергетических исследований и разработок США по контракту № W-7405-Eng-48». (1975)
  21. ^ Гринвуд и Эрншоу, стр. 223
  22. ^ Ягафаров, О. Ф .; Katayama, Y .; Бражкин, В. В .; Ляпин, А.Г .; Сайто, Х. (7 ноября 2012 г.). «Энергодисперсионная дифракция рентгеновских лучей и структурное исследование методом обратного Монте-Карло жидкого галлия под давлением». Физический обзор B. 86 (17): 174103. Дои:10.1103 / PhysRevB.86.174103 - через APS.
  23. ^ Drewitt, James W. E .; Турчи, Франческо; Heinen, Benedict J .; Macleod, Simon G .; Цинь, Фэй; Kleppe, Annette K .; Лорд, Оливер Т. (9 апреля 2020 г.). «Структурное упорядочение в жидком галлии в экстремальных условиях». Письма с физическими проверками. 124 (14): 145501. Дои:10.1103 / PhysRevLett.124.145501 - через DOI.org (Crossref).
  24. ^ Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), "ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 .... 3А, Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
  25. ^ Гринвуд и Эрншоу, стр. 240
  26. ^ а б c d е ж грамм час Виберг, Эгон; Виберг, Нильс; Холлеман, Арнольд Фредерик (2001). Неорганическая химия. Академическая пресса. ISBN  978-0-12-352651-9.
  27. ^ а б c d е ж грамм час Даунс, Энтони Джон (1993). Химия алюминия, галлия, индия и таллия. Springer. ISBN  978-0-7514-0103-5.
  28. ^ а б c d Иглсон, Мэри, изд. (1994). Краткая энциклопедия химии. Вальтер де Грюйтер. п.438. ISBN  978-3-11-011451-5.
  29. ^ а б Sipos, P. L .; Megyes, T. N .; Беркези, О. (2008). «Структура галлия в сильно щелочных высококонцентрированных растворах галлата - комбинационное и 71
    Ga
    -ЯМР-спектроскопическое исследование ». J Solution Chem. 37 (10): 1411–1418. Дои:10.1007 / s10953-008-9314-у.
  30. ^ Хэмпсон, Н. А. (1971). Гарольд Реджинальд Тирск (ред.). Электрохимия - Том 3: Специализированный периодический отчет. Великобритания: Королевское химическое общество. п. 71. ISBN  978-0-85186-027-5.
  31. ^ а б c d е ж грамм час я Гринвуд, Н. Н. (1962). Гарри Юлий Эмелеус; Алан Г. Шарп (ред.). Успехи неорганической химии и радиохимии. 5. Академическая пресса. С. 94–95. ISBN  978-0-12-023605-3.
  32. ^ Маделунг, Отфрид (2004). Полупроводники: справочник данных (3-е изд.). Birkhäuser. С. 276–277. ISBN  978-3-540-40488-0.
  33. ^ Krausbauer, L .; Nitsche, R .; Уайлд, П. (1965). «Сульфид галлия ртути, HgGa
    2    S
    4    , новый люминофор ». Physica. 31 (1): 113–121. Bibcode:1965Phy .... 31..113K. Дои:10.1016/0031-8914(65)90110-2.
  34. ^ Мишель Дэвидсон (2006). Неорганическая химия. Lotus Press. п. 90. ISBN  978-81-89093-39-6.
  35. ^ Арора, Амит (2005). Учебник неорганической химии. Издательство Discovery. С. 389–399. ISBN  978-81-8356-013-9.
  36. ^ Даунс, Энтони Дж .; Пулхэм, Колин Р. (1994). Сайкс, А.Г. (ред.). Успехи неорганической химии. 41. Академическая пресса. С. 198–199. ISBN  978-0-12-023641-1.
  37. ^ а б c Гринвуд и Эрншоу, стр. 262–5.
  38. ^ Uhl, W. и Halvagar, M. R .; и другие. (2009). «Уменьшение связей Ga-H и Ga-C в непосредственной близости к окисляющим пероксогруппам: конфликтующие свойства в отдельных молекулах». Химия: европейский журнал. 15 (42): 11298–11306. Дои:10.1002 / chem.200900746. PMID  19780106.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  39. ^ Амемия, Ре (2005). "GaCl3 в органическом синтезе ». Европейский журнал органической химии. 2005 (24): 5145–5150. Дои:10.1002 / ejoc.200500512.
  40. ^ Болл, Филипп (2002). Ингредиенты: знакомство с элементами. Издательство Оксфордского университета. п. 105. ISBN  978-0-19-284100-1.
  41. ^ а б c Гринвуд и Эрншоу, стр. 217.
  42. ^ Лекок де Буабодран, Поль Эмиль (1875). "Химические и спектральные характеристики нового металла, галлия, открытого в ловушке шахты Пьерфита, Валле д'Аржелес (Пиренеи)". Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences. 81: 493–495.
  43. ^ а б Недели, Мэри Эльвира (1932). «Открытие элементов. XIII. Некоторые элементы, предсказанные Менделеевым». Журнал химического образования. 9 (9): 1605–1619. Bibcode:1932JChEd ... 9.1605W. Дои:10.1021 / ed009p1605.
  44. ^ а б c Френзель, Макс (2016). «Распределение галлия, германия и индия в традиционных и нетрадиционных ресурсах - последствия для глобальной доступности (доступна загрузка PDF-файла)». ResearchGate. Дои:10.13140 / rg.2.2.20956.18564. Получено 2017-06-02.
  45. ^ Burton, J.D .; Калкин, Ф .; Райли, Дж. П. (2007). «Содержание галлия и германия в земных материалах». Geochimica et Cosmochimica Acta. 16 (1): 151–180. Bibcode:1959GeCoA..16..151B. Дои:10.1016/0016-7037(59)90052-3.
  46. ^ Френзель, Макс; Хирш, Тамино; Гуцмер, Йенс (июль 2016 г.). «Галлий, германий, индий и другие редкие и второстепенные элементы в сфалерите в зависимости от типа месторождения - метаанализ». Обзоры рудной геологии. 76: 52–78. Дои:10.1016 / j.oregeorev.2015.12.017.
  47. ^ а б Крамер, Дебора А. "Обзор минерального сырья за 2006 г .: Галлий" (PDF). Геологическая служба США. Получено 2008-11-20.
  48. ^ Крамер, Дебора А. «Минеральный ежегодник 2006: Галлий» (PDF). Геологическая служба США. Получено 2008-11-20.
  49. ^ Сяо-цюань, Шань; Вэнь, Ван и Бэй, Вэнь (1992). «Определение галлия в угле и летучей золе с помощью электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии с использованием проб пульпы и химической модификации никеля». Журнал аналитической атомной спектрометрии. 7 (5): 761. Дои:10.1039 / JA9920700761.
  50. ^ «Галлий в углях Западной Вирджинии». Геолого-экономическая служба Западной Вирджинии. 2002-03-02.
  51. ^ Шрифт, O; Querol, Ксавье; Хуан, Роберто; Касадо, Ракель; Руис, Кармен Р .; Лопес-Солер, Анхель; Кока, Пилар; Пенья, Франсиско Гарсия (2007). «Извлечение галлия и ванадия из летучей золы газификации». Журнал опасных материалов. 139 (3): 413–23. Дои:10.1016 / j.jhazmat.2006.02.041. PMID  16600480.
  52. ^ Хедли, А. Дж. У. и Хантер, Ричард Г. (1953). «Элементы угольной золы и их промышленное значение». Промышленная и инженерная химия. 45 (3): 548–551. Дои:10.1021 / ie50519a028.
  53. ^ а б Москалык, Р. Р. (2003). «Галлий: основа электронной промышленности». Минерал Инжиниринг. 16 (10): 921–929. Дои:10.1016 / j.mineng.2003.08.003.
  54. ^ Френзель, М; Толосана-Дельгадо, Р. Гуцмер, Дж (2015). «Оценка предложения высокотехнологичных металлов - общая методика». Политика ресурсов. 46: 45–58. Дои:10.1016 / j.resourpol.2015.08.002.
  55. ^ Френзель, Макс; Миколайчак, Клэр; Reuter, Markus A .; Гуцмер, Йенс (июнь 2017 г.). «Количественная оценка относительной доступности высокотехнологичных побочных металлов - случаи галлия, германия и индия». Политика ресурсов. 52: 327–335. Дои:10.1016 / j.resourpol.2017.04.008.
  56. ^ Галлий - В: Сводки полезных ископаемых USGS (PDF). Геологическая служба США. 2017 г.
  57. ^ а б c d е ж Галиум. Геологическая служба США (2018)
  58. ^ Гребер, Дж. Ф. (2012) «Галлий и соединения галлия» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Weinheim, Дои:10.1002 / 14356007.a12_163.
  59. ^ Коулман, Джеймс Дж .; Джагадиш, Ченнупати; Катрина Брайс, А. (02.05.2012). Достижения в полупроводниковых лазерах. С. 150–151. ISBN  978-0-12-391066-0.
  60. ^ Crisp, D .; Pathare, A .; Юэлл, Р. К. (2004). «Производительность солнечных элементов из арсенида галлия / германия на поверхности Марса». Acta Astronautica. 54 (2): 83–101. Bibcode:2004AcAau..54 ... 83C. Дои:10.1016 / S0094-5765 (02) 00287-4.
  61. ^ Альбертс, В .; Titus J .; Биркмайр Р. В. (2003). «Материал и приборные свойства однофазной Cu (In, Ga) (Se, S)2 сплавы, полученные селенизацией / сульфуризацией металлических сплавов ». Тонкие твердые пленки. 451–452: 207–211. Bibcode:2004TSF ... 451..207A. Дои:10.1016 / j.tsf.2003.10.092.
  62. ^ Surmann, P; Zeyat, H (ноябрь 2005 г.). «Вольтамперометрический анализ с использованием самообновляемого безртутного электрода». Аналитическая и биоаналитическая химия. 383 (6): 1009–13. Дои:10.1007 / s00216-005-0069-7. ISSN  1618-2642. PMID  16228199.
  63. ^ Найт, Уилл (2005-05-05). «Горячие стружки, охлажденные жидким металлом». Архивировано из оригинал на 2007-02-11. Получено 2008-11-20.
  64. ^ Мартин, Ив. «Высокоэффективный термический интерфейс жидкого металла для крупносерийного производства» (PDF).
  65. ^ Соединенные Штаты. Управление военно-морских исследований. Комитет по основным свойствам жидких металлов, Комиссия по атомной энергии США (1954). Справочник по жидким металлам. Правительство США Распечатать. Выключенный. п. 128.
  66. ^ Бесманн, Теодор М. (2005). "Термохимическое поведение галлия в топливе смешанного оксидного легководного реактора (LWR) на основе оружейного материала". Журнал Американского керамического общества. 81 (12): 3071–3076. Дои:10.1111 / j.1151-2916.1998.tb02740.x.
  67. ^ Читамбар, Кристофер Р. (2018). «Глава 10. Комплексы галлия как противораковые препараты». В Сигеле, Астрид; Сигель, Гельмут; Фрайзингер, Ева; Сигель, Роланд К. О. (ред.). Металло-препараты: разработка и действие противоопухолевых средств. Ионы металлов в науках о жизни. 18. Берлин: de Gruyter GmbH. С. 281–301. Дои:10.1515/9783110470734-016. ISBN  9783110470734. PMID  29394029.
  68. ^ «нитрат галлия». Архивировано из оригинал на 2009-06-08. Получено 2009-07-07.
  69. ^ Бернштейн, Л. Р .; Таннер, Т .; Годфри, К. и Нолл, Б. (2000). «Химия и фармакокинетика мальтолата галлия, соединения с высокой пероральной биодоступностью галлия». Металлические препараты. 7 (1): 33–47. Дои:10.1155 / MBD.2000.33. ЧВК  2365198. PMID  18475921.
  70. ^ «Стратегия троянского коня, выбранная для борьбы с бактериями». INFOniac.com. 2007-03-16. Получено 2008-11-20.
  71. ^ Смит, Майкл (16 марта 2007 г.). «Галлий может обладать антибиотическими свойствами». MedPage сегодня. Получено 2008-11-20.
  72. ^ Голдберг Д. Э .; Sharma V .; Оксман А .; Глузман И.Ю .; Wellems T. E .; Пивница-Вормс Д. (1997). «Исследование локуса устойчивости к хлорохину Plasmodium falciparum с новым классом мультидентатных координационных комплексов металла (III)». J. Biol. Chem. 272 (10): 6567–72. Дои:10.1074 / jbc.272.10.6567. PMID  9045684.
  73. ^ Биот, Кристоф; Погружение, Дэниел (2010). «Биоорганометаллическая химия и малярия». Медицинская металлоорганическая химия. Разделы металлоорганической химии. 32. п. 155. Дои:10.1007/978-3-642-13185-1_7. ISBN  978-3-642-13184-4.
  74. ^ а б Nordberg, Gunnar F .; Фаулер, Брюс А .; Нордберг, Моника (7 августа 2014 г.). Справочник по токсикологии металлов (4-е изд.). Академическая пресса. С. 788–90. ISBN  978-0-12-397339-9.
  75. ^ Банерджи, Сангита Рэй; Помпер, Мартин Г. (июнь 2013 г.). «Клиническое применение галлия-68». Appl. Radiat. Isot. 76: 2–13. Дои:10.1016 / j.apradiso.2013.01.039. ЧВК  3664132. PMID  23522791.
  76. ^ «Галлий 203319». Сигма Олдрич.
  77. ^ «Паспорт безопасности данных - 203319». Сигма Олдрич.
  78. ^ «Русско-американский галлиевый эксперимент». 2001-10-19. Архивировано из оригинал на 2010-07-05. Получено 2009-06-24.
  79. ^ "Эксперименты с нейтринными детекторами: GALLEX". 1999-06-26. Получено 2008-11-20.
  80. ^ «Нано-лаборатория выпускает самую маленькую книгу в мире». Университет Саймона Фрейзера. 11 апреля 2007 г. Проверено 31 января 2013 г.
  81. ^ США 5069803, Сугимура, Кентаро; Сёдзи Хасимото и Такаюки Оно, "Использование композиции синтетической смолы, содержащей частицы галлия, в материале для скольжения лыж и других применений", выпущенный в 1995 г. 
  82. ^ Кин, Сэм (2010). Исчезающая ложка: и другие правдивые сказки о безумии, любви и истории мира из Периодической таблицы элементов. Бостон: Литтл, Браун и компания. ISBN  978-0-316-05164-4.
  83. ^
  84. ^
  85. ^ Шаблон: Морская химия
  86. ^ Шаблон: Морская химия
  87. ^ Шаблон: Морская химия
  88. ^ Шаблон: Морская химия
  89. ^ Шаблон: Морская химия
  90. ^ Шаблон: Морская химия
  91. ^ Шаблон: Геохимия Геофизика Геосистемы
  92. ^ Шаблон: Геохимия Геофизика Геосистемы
  93. ^ Шаблон: Геохимия Геофизика Геосистемы
  94. ^ Ivanoff, C. S .; Иванов, А.Е .; Хоттель, Т. Л. (февраль 2012 г.). «Отравление галлием: отчет о редком случае». Food Chem. Токсикол. 50 (2): 212–5. Дои:10.1016 / j.fct.2011.10.041. PMID  22024274.

Библиография

внешняя ссылка