Galyum atom kütlesi. Galyum ellerde eriyen bir metaldir.

Atom numarası 31 olan elementin çoğu okuyucu, yalnızca D.I. tarafından en ayrıntılı şekilde tahmin edilen ve açıklanan üç elementten biri olduğunu hatırlar. Mendeleyev ve bu galyum çok eriyebilir bir metaldir: onu sıvıya dönüştürmek için avuç içi ısısı yeterlidir.

Bununla birlikte, galyum en eriyebilir metal değildir (cıvayı saymasanız bile). Erime noktası 29.75°C iken sezyum 28.5°C'de erir; sadece sezyum, herhangi bir alkali metal gibi, elinize alamazsınız, bu nedenle, avucunuzun içinde, doğal olarak, galyumu eritmek sezyumdan daha kolaydır.

31 numaralı element hakkındaki hikayemize kasıtlı olarak neredeyse herkesin bildiği şeylerden bahsederek başladık. Çünkü bu "bilinen" bir açıklama gerektiriyor. Galyumun Mendeleev tarafından tahmin edildiğini ve Lecoq de Boisbaudran tarafından keşfedildiğini herkes biliyor, ancak herkes keşfin nasıl olduğunu bilmiyor. Hemen hemen herkes galyumun eriyebilir olduğunu bilir, ancak neredeyse hiç kimse neden eriyebilir sorusuna cevap veremez.

Galyum nasıl keşfedildi?

Fransız kimyager Paul Emile Lecoq de Boisbaudran tarihe üç yeni elementin kaşifi olarak geçti: galyum (1875), samaryum (1879) ve disprosyum (1886). Bu keşiflerden ilki ona ün kazandırdı.

O zamanlar, Fransa dışında çok az biliniyordu. 38 yaşındaydı, esas olarak spektroskopik araştırmalarla uğraşıyordu. Lecoq de Boisbaudran iyi bir spektroskopi uzmanıydı ve bu sonuçta başarıya yol açtı: Üç elementini de spektral analizle keşfetti.

1875'te Lecoq de Boisbaudran, Pierrefitte'den (Pyrenees) getirilen çinko blende spektrumunu araştırdı. Bu spektrumda yeni bir mor çizgi keşfedildi (dalga boyu 4170 Ǻ). Yeni çizgi, mineralde bilinmeyen bir elementin varlığını gösterdi ve oldukça doğal olarak, Lecoq de Boisbaudran bu elementi izole etmek için her türlü çabayı gösterdi. Bunu yapmak kolay değildi: cevherdeki yeni elementin içeriği %0,1'den azdı ve birçok yönden çinkoya benziyordu*. Uzun deneylerden sonra, bilim adamı yeni bir element elde etmeyi başardı, ancak çok az miktarda. O kadar küçük (0,1 g'dan az), Lecoq de Boisbaudrap fiziksel ve kimyasal özelliklerini tam olarak inceleyemedi.

Galyum çinko blendeden nasıl elde edilir aşağıda anlatılmaktadır.

Galyum keşfinin duyurusu - bu nedenle Fransa'nın (Gallia - Latince adı) yeni bir elementin adı verildi - Paris Bilimler Akademisi'nin raporlarında yer aldı.

Bu mesaj D.I. tarafından okundu. Mendeleev, beş yıl önce tahmin ettiği ekalüminyumu galyumda tanıdı. Mendeleyev hemen Paris'e yazdı. Mektubunda, "Keşif ve izolasyon yöntemi ve açıklanan birkaç özellik, yeni metalin ekaalüminyumdan başka bir şey olmadığını gösteriyor" dedi. Daha sonra o eleman için tahmin edilen özellikleri tekrarladı. Üstelik Rus kimyager, asla ellerinde bir galyum tanesi tutmayan, onu gözlerinde görmeden, elementi keşfeden kişinin yanıldığını, Lecoq de Boisbaudran'ın yazdığı gibi, yeni metalin yoğunluğunun 4.7'ye eşit olamayacağını iddia etti. , - yaklaşık 5,9...6,0 g/cm3 olmalı!

Göründüğü kadar garip, ama onun olumlu, "güçlendiren" ilki, periyodik yasanın varlığını ancak bu mektuptan öğrendi. İlk deneylerin sonuçlarını doğrulamak için galyum tanelerini tekrar izole etti ve dikkatlice saflaştırdı. Bazı bilim tarihçileri, bunun kendine güvenen Rus "tahmini" ni utandırmak için yapıldığına inanıyor. Ancak deneyim bunun tam tersini göstermiştir: keşfeden kişi yanılmıştır. Daha sonra şunları yazdı: "Sanırım, Mendeleev'in teorik görüşlerinin doğrulanmasıyla ilgili olarak yeni bir unsurun yoğunluğunun sahip olduğu istisnai önemi belirtmeye gerek yok."

Mendeleev tarafından tahmin edilen 31 No'lu elementin diğer özellikleri, deneysel verilerle neredeyse tam olarak çakıştı. "Mendeleev'in tahminleri küçük sapmalarla gerçekleşti: ekaalüminyum galyuma dönüştü." Engels, Doğanın Diyalektiği'nde bu olayı böyle karakterize eder.

Mendeleev'in öngördüğü ilk elementin keşfinin periyodik yasanın konumunu önemli ölçüde güçlendirdiğini söylemeye gerek yok.

Galyum neden eriyebilir?

Galyum özelliklerini tahmin eden Mendeleev, bu metalin eriyebilir olması gerektiğine inanıyordu, çünkü gruptaki analogları - alüminyum ve indiyum - aynı zamanda refrakterlikte de farklılık göstermedi.

Ancak galyumun erime noktası alışılmadık derecede düşüktür, indiyumdan beş kat daha düşüktür. Bu, galyum kristallerinin olağandışı yapısı ile açıklanmaktadır. Kristal kafesi tek tek atomlardan ("normal" metallerde olduğu gibi) değil, iki atomlu moleküllerden oluşur. Ga 2 molekülleri çok kararlıdır; galyum sıvı hale dönüştürüldüğünde bile korunurlar. Ancak bu moleküller birbirlerine yalnızca zayıf van der Waals kuvvetleriyle bağlanır ve bağlantılarını koparmak için çok az enerji gerekir.

31 No'lu elementin bazı özellikleri, moleküllerin iki atomluluğu ile ilişkilidir. Sıvı halde galyum, katı halde olduğundan daha yoğun ve ağırdır. Sıvı galyumun elektrik iletkenliği de katı galyumdan daha fazladır.

Galyum neye benziyor?

Dışa doğru - en çok kalay üzerinde: gümüşi beyaz yumuşak bir metal, oksitlenmez ve havada kararmaz.

Ve çoğu kimyasal özellikte galyum alüminyuma yakındır. Alüminyum gibi, bir galyum atomunun dış yörüngesinde üç elektron vardır. Alüminyum gibi, galyum da soğukta bile halojenlerle (iyot hariç) kolayca etkileşime girer. Her iki metal de sülfürik ve hidroklorik asitlerde kolayca çözünür, her ikisi de alkalilerle reaksiyona girer ve amfoterik hidroksitler verir. Reaksiyonların ayrışma sabitleri

Ga(OH) 3 → Ga 3+ + 3OH -

H 3 GaO 3 → 3H + + GaO 3– 3

aynı sıradaki miktarlardır.

Bununla birlikte, galyum ve alüminyumun kimyasal özelliklerinde farklılıklar vardır.

Kuru oksijen ile galyum, yalnızca 260 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda belirgin şekilde oksitlenir ve alüminyum, koruyucu oksit filminden yoksun bırakılırsa, oksijen tarafından çok hızlı bir şekilde oksitlenir.

Hidrojen ile galyum, bor hidritlere benzer hidritler oluşturur. Alüminyum ise sadece hidrojeni çözebilir, ancak onunla reaksiyona girmez.

Ve galyum grafit, kuvars, suya benzer.

Grafit üzerinde - kağıt üzerinde gri bir iz bırakan.

Kuvars üzerinde - elektriksel ve termal anizotropi.

Galyum kristallerinin elektrik direnci, akımın hangi eksen boyunca aktığına bağlıdır. Maksimumun minimuma oranı 7'dir - diğer metallerden daha fazladır. Aynısı termal genleşme katsayısı için de geçerlidir.

Üç kristalografik eksen (eşkenar dörtgen galyum kristalleri) yönündeki değerleri 31:16:11 olarak ilişkilidir.

Ve galyum, sertleştiğinde genleşmesi bakımından suya benzer. Hacimdeki artış fark edilir -% 3.2.

Zaten bu çelişkili benzerliklerin bir kombinasyonu, 31 numaralı öğenin benzersiz bireyselliğinden bahsediyor.

Ayrıca hiçbir elementte olmayan özelliklere sahiptir. Erimiş, erime noktasının altında aylarca aşırı soğutulmuş halde kalabilir. 30 ila 2230°C arasındaki geniş bir sıcaklık aralığında sıvı kalan tek metaldir ve buhar uçuculuğu minimumdur. Yüksek vakumda bile, yalnızca 1000°C'de fark edilir şekilde buharlaşır. Galyum buharları, katı ve sıvı metallerin aksine tek atomludur. Ga 2 → 2Ga geçişi çok fazla enerji gerektirir; bu, galyumu buharlaştırmanın zorluğunu açıklar.

Sıvı haldeki geniş sıcaklık aralığı, 31 No'lu elemanın ana teknik uygulamalarından birinin temelidir.

galyum ne işe yarar

Galyum termometreler prensip olarak 30 ila 2230°C arasındaki sıcaklıkları ölçmeye izin verir. Galyum termometreler artık 1200°C'ye kadar sıcaklıklar için mevcuttur.

31 No'lu Eleman, sinyal cihazlarında kullanılan düşük erime noktalı alaşımların üretimine gider. Galyum ve indiyum alaşımı zaten 16°C'de erir. Bilinen tüm alaşımların en eriyebilir olanıdır.

Bir yarı iletkende "delik" iletkenliğinin geliştirilmesine katkıda bulunan grup III'ün bir elemanı olarak, germanyum ve silikona katkı maddesi olarak galyum (en az% 99,999 saflıkta) kullanılır.

V grubu - antimon ve arsenik - elementleri olan galyumun intermetalik bileşiklerinin kendileri yarı iletken özelliklere sahiptir.

Cam kütlesine galyum eklenmesi, yüksek kırılma indeksli ışık ışınlarına sahip camların elde edilmesini mümkün kılar ve Ga 2 O 3 bazlı camlar kızılötesi ışınları iyi iletir.

Sıvı galyum üzerine düşen ışığın %88'ini yansıtır, katı - biraz daha az. Bu nedenle, galyum aynaların üretimi çok kolaydır - bir galyum kaplama bir fırça ile bile uygulanabilir.

Bazen galyumun katı yüzeyleri iyice ıslatma yeteneği, difüzyon vakum pompalarında cıvanın yerini alarak kullanılır. Bu tür pompalar, vakumu cıva pompalarından daha iyi "tutar".

Galyumun nükleer reaktörlerde kullanılması için girişimlerde bulunuldu, ancak bu girişimlerin sonuçları pek başarılı sayılmaz. Galyum sadece nötronları oldukça aktif bir şekilde yakalamakla kalmaz (2.71 ahırın enine kesitini yakalar), aynı zamanda çoğu metalle yüksek sıcaklıklarda reaksiyona girer.

Galyum atomik bir malzeme olmadı. Doğru, yapay radyoaktif izotopu 72 Ga (yarı ömrü 14,2 saat) kemik kanserini teşhis etmek için kullanılır. Galyum-72 klorür ve nitrat, tümör tarafından emilir ve bu izotopun radyasyon özelliğini sabitleyerek doktorlar yabancı oluşumların boyutunu neredeyse doğru bir şekilde belirler.

Gördüğünüz gibi, 31 numaralı elemanın pratik olanakları oldukça geniştir. Oldukça nadir bulunan (yerkabuğunun ağırlığının 1,5 %10 - 3'ü kadar) ve çok dağınık bir element olan galyum elde edilmesinin zorluğu nedeniyle henüz tam olarak kullanılması mümkün olmamıştır. Galyumun az sayıda doğal minerali bilinmektedir. İlk ve en ünlü minerali olan gallit CuGaS 2, yalnızca 1956'da keşfedildi. Daha sonra, zaten oldukça nadir olan iki mineral daha bulundu.

Genellikle galyum çinko, alüminyum, demir cevherlerinde ve ayrıca kömürde - önemsiz bir safsızlık olarak bulunur. Ve karakteristik olan: bu kirlilik ne kadar fazlaysa, onu çıkarmak o kadar zor olur, çünkü özelliklere yakın olan bu metallerin (alüminyum, çinko) cevherlerinde daha fazla galyum vardır. Karasal galyumun ana kısmı alüminyum mineralleri içindedir.

galyum(lat. Galyum), Ga, D. I. Mendeleev'in periyodik sisteminin grup III'ünün kimyasal bir elementi, seri numarası 31, atom kütlesi 69.72; gümüşi beyaz yumuşak metal. Kütle numarası 69 (%60,5) ve 71 (%39,5) olan iki kararlı izotoptan oluşur.

Galyum ("ekaalüminyum") varlığı ve ana özellikleri 1870 yılında D. I. Mendeleev tarafından tahmin edildi. Element, Pyrenean çinko blende'de spektral analizle keşfedildi ve 1875'te Fransız kimyager P.E. Lecoq de Boisbaudran tarafından izole edildi; adını Fransa'dan almıştır (lat. Gallia). Galyum'un özelliklerinin tahmin edilenlerle tam olarak örtüşmesi, periyodik sistemin ilk zaferiydi.

Yerkabuğundaki ortalama galyum içeriği, kurşun ve molibden içeriğine eşit olan ağırlıkça %1,5-10-3 oranında nispeten yüksektir. Galyum tipik bir eser elementtir. Tek galyum minerali olan CuGaS 2 gallit çok nadirdir. Galyum jeokimyası, fizikokimyasal özelliklerinin benzerliğinden dolayı alüminyumun jeokimyası ile yakından ilişkilidir. Galyumun litosferdeki ana kısmı alüminyum mineralleri ile çevrilidir. Boksit ve nefelindeki galyum içeriği %0,002 ila %0,01 arasında değişmektedir. Galyumun yüksek konsantrasyonları sfaleritlerde (%0.01-0.02), taş kömürlerinde (germanyumla birlikte) ve ayrıca bazı demir cevherlerinde de gözlenir.

Galyumun fiziksel özellikleri. Galyum, a = 4.5197Â, b = 7.6601Â, c = 4.5257Â parametreleriyle eşkenar dörtgen (sözde tragonal) bir kafese sahiptir. Katı metal 5.904 (20 ° C), sıvı 6.095 (29.8 ° C) yoğunluğu (g / cm 3), yani katılaşma sırasında Galyum hacmi artar; t pl 29.8°C, t bp 2230°C. Galyumun ayırt edici bir özelliği, geniş bir sıvı hali (2200°C) aralığı ve 1100-1200°C'ye kadar sıcaklıklarda düşük buhar basıncıdır. Katı Galyumun özgül ısı kapasitesi 376,7 J / (kg K), yani 0-24 ° C aralığında 0,09 cal / (g derece), sırasıyla sıvı, 410 J / (kg K), yani 0,098 cal / (g derece) 29-100°C aralığında. Katı Galyum 53.4 10 -6 (0°C), sıvı 27.2 10 -6 (30°C) için elektrik direnci (ohm cm). Viskozite (denge \u003d 0,1 n sn / m 2): 1,612 (98 ° C), 0,578 (1100 ° C), yüzey gerilimi 0,735 n / m (735 din / cm) (H 2 atmosferinde 30 ° C) . 4360Â ve 5890Â dalga boyları için yansıma katsayıları sırasıyla %75.6 ve %71.3'tür. Termal nötron yakalama kesiti 2.71 ahırdır (2.7 10 -28 m2).

Galyumun kimyasal özellikleri. Galyum normal sıcaklıklarda havada stabildir. 260°C'nin üzerinde kuru oksijende yavaş oksidasyon gözlenir (oksit film metali korur). Sülfürik ve hidroklorik asitlerde galyum yavaş yavaş çözülür, hidroflorik asitte - hızla, nitrik asitte soğukta, galyum stabildir. Galyum, sıcak alkali çözeltilerde yavaş yavaş çözünür. Klor ve brom, ısıtıldığında soğukta, iyotta Galyum ile reaksiyona girer. 300 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda erimiş galyum, tüm yapısal metaller ve alaşımlarla etkileşime girer.

Pek çok açıdan alüminyumun kimyasal bileşiklerine benzer özelliklerde olan en kararlı üç değerlikli Galyum bileşikleri. Ek olarak, tek ve çift değerli bileşikler bilinmektedir. En yüksek oksit Ga 2 O 3 suda çözünmeyen beyaz bir maddedir. Karşılık gelen hidroksit, beyaz jelatinimsi bir çökelti formundaki Galyum tuzlarının çözeltilerinden çökelir. Belirgin bir amfoterik karaktere sahiptir. Alkalilerde çözündüğünde, asitlerde çözündüğünde galatlar (örneğin Na) oluşur, Galyum tuzları: Ga 2 (SO 4) 3, GaCl 3, vb. Galyum hidroksitin asidik özellikleri, alüminyum hidroksitinkinden daha belirgindir. [Al( OH) 3, pH = 10.6-4.1 aralığında ve Ga(OH) 3, pH = 9.7-3.4 aralığındadır.

Al(OH) 3'ün aksine, Galyum hidroksit sadece güçlü alkalilerde değil, aynı zamanda amonyak çözeltilerinde de çözünür. Kaynama sırasında galyum hidroksit amonyak çözeltisinden tekrar çökelir.

Galyum tuzlarından GaCl 3 klorür (en 78°C, bp 200°C) ve Ga 2 sülfat (SO 4) 3 en büyük öneme sahiptir. Alkali metal ve amonyum sülfatlı ikincisi, örneğin (NH 4) Ga (SO 4) 2 12H 2 O gibi şap tipinde çift tuzlar oluşturur. Galyum, suda ve seyreltik asitlerde az çözünür olan ferrosiyanür Ga 4 3 oluşturur. Al'den ve bir dizi başka elementten ayırmak için kullanılabilir.

Galya almak. Galyumun ana kaynağı alüminyum üretimidir. Bayer yöntemiyle boksitin işlenmesi sırasında galyum, Al(OH) 3 tahsis edildikten sonra dolaşımdaki ana likörlerde yoğunlaşır. Galyum, bir cıva katodu üzerinde elektroliz yoluyla bu tür çözeltilerden izole edilir. Amalgamın suyla işlenmesinden sonra elde edilen alkali çözeltiden, alkali içinde çözülen Ga(OH) 3 çökeltilir ve Galyum elektroliz ile izole edilir.

Boksit veya nefelin cevherini işlemek için soda-kireç yöntemiyle, Galyum, karbonizasyon sırasında salınan tortuların son fraksiyonlarında konsantre edilir. Ek zenginleştirme için hidroksit çökeltisi kireç sütü ile işlenir. Bu durumda, Al'in çoğu çökelti içinde kalır ve Galyum, CO2'yi geçirerek galyum konsantresinin (%6-8 Ga203) izole edildiği çözeltiye geçer; ikincisi alkali içinde çözülür ve galyum elektrolitik olarak izole edilir.

Üç katmanlı elektroliz yöntemiyle Al arıtma işleminin kalıntı anodik alaşımı da bir Galyum kaynağı olarak hizmet edebilir. Çinko üretiminde, Galyum kaynakları, çinko küllerinin liç artıklarının işlenmesi sırasında oluşan süblimatlardır (Weltz oksitler).

Alkali bir çözeltinin elektrolizi ile elde edilen, su ve asitlerle (HCl, HNO 3) yıkanan sıvı Galyum, %99.9-99.95 Ga içerir. Vakum eritme, bölge eritme veya eriyikten tek bir kristal çekme yoluyla daha saf bir metal elde edilir.

Galyum Uygulaması. Galyumun en umut verici uygulaması, yarı iletken özelliklere sahip GaAs, GaP, GaSb gibi kimyasal bileşikler biçimindedir. Bariyer tabakasındaki fotoelektrik etkinin kullanılabileceği yüksek sıcaklık doğrultucu ve transistörlerde, güneş pillerinde ve diğer cihazlarda ve ayrıca kızılötesi radyasyon alıcılarında kullanılabilirler. Galyum, oldukça yansıtıcı olan optik aynalar yapmak için kullanılabilir. Tıpta kullanılan ultraviyole radyasyon lambaları için bir katot olarak cıva yerine galyumlu bir alüminyum alaşımı önerilmiştir. Sıvı Galyum ve alaşımlarının yüksek sıcaklık termometrelerinin (600-1300°C) ve manometrelerin imalatında kullanılması önerilmektedir. Galyum ve alaşımlarının, güç nükleer reaktörlerinde sıvı bir soğutucu olarak kullanılması ilgi çekicidir (bu, Galyum'un çalışma sıcaklıklarında yapısal malzemelerle aktif etkileşimi tarafından engellenir; Ga-Zn-Sn ötektik alaşımı, saf olandan daha az aşındırıcı etkiye sahiptir). Galyum).

metal galyum

Galyum, atom numarası 31 olan D. I. Mendeleev'in periyodik kimyasal elementler sisteminin dördüncü periyodunun üçüncü grubunun ana alt grubunun bir elementidir. Ga (lat. Galyum) sembolü ile gösterilir. Hafif metaller grubuna aittir. Basit madde galyum (CAS numarası: 7440-55-3), mavimsi bir renk tonu ile gümüş-beyaz (diğer kaynaklara göre, açık gri) renginde yumuşak sünek bir metaldir.

metal galyum

Galyum: Erime noktası 29.76 °C

düşük toksisite, alıp eritebilirsiniz!

Yarı iletken elektronik için malzeme

Galyum arsenit GaAs

yarı iletken elektroniği için umut verici bir malzemedir.

galyum nitrür

mavi ve ultraviyole aralığında yarı iletken lazerlerin ve LED'lerin oluşturulmasında kullanılır. Galyum nitrür, tüm nitrür bileşikleri için tipik olan mükemmel kimyasal ve mekanik özelliklere sahiptir.

İzotop galyum-71

nötrinoları tespit etmek için en önemli malzemedir ve bununla bağlantılı olarak teknoloji, nötrino dedektörlerinin hassasiyetini artırmak için bu izotopu doğal bir karışımdan ayırma konusunda çok acil bir görevle karşı karşıyadır. Doğal izotop karışımındaki 71Ga içeriği yaklaşık %39.9 olduğundan, saf bir izotopun izolasyonu ve nötrino dedektörü olarak kullanılması algılama hassasiyetini 2,5 kat artırabilir.


Kimyasal özellikler

Galyum pahalıdır, 2005 yılında dünya pazarında bir ton galyum 1,2 milyon ABD dolarına mal olmuştur ve yüksek fiyat ve aynı zamanda bu metale olan büyük ihtiyaç nedeniyle, tam çıkarımını Türkiye'de kurmak çok önemlidir. sıvı yakıtta alüminyum üretimi ve kömür işleme.


Galyum, oda sıcaklığında sıvı olan bir dizi alaşıma sahiptir ve alaşımlarından birinin erime noktası 3 °C'dir (In-Ga-Sn ötektik), ancak diğer yandan, galyum (daha az ölçüde alaşımlar) çoğu yapısal malzemeye karşı çok agresiftir (yüksek sıcaklıkta alaşımların çatlaması ve aşınması). Örneğin, alüminyum ve alaşımlarıyla ilgili olarak, galyum güçlü bir mukavemet düşürücüdür (bkz. adsorpsiyon mukavemetinin azalması, Yeniden Bağlayıcı etkisi). Galyumun bu özelliği, alüminyumun galyum veya ötektik alaşımları (sıvı-metal gevrekliği) ile teması sırasında P.A. Rebinder ve E.D. Shchukin tarafından en açık şekilde gösterilmiş ve ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bir soğutucu olarak galyum etkisizdir ve genellikle kabul edilemez.


Galyum mükemmel bir yağlayıcıdır

. Galyum ve nikel, galyum ve skandiyum temelinde pratik açıdan çok önemli olan metal yapıştırıcılar oluşturulmuştur.

Galyum metali ayrıca yüksek sıcaklıkları ölçmek için kuvars termometrelere (cıva yerine) doldurulur. Bunun nedeni, galyumun cıvadan çok daha yüksek bir kaynama noktasına sahip olmasıdır.

Galyum oksit, garnet grubunun GSHG, YAG, ISGG, vb. stratejik olarak önemli lazer malzemelerinin bir parçasıdır.



Galyum henüz geniş bir endüstriyel uygulama almadı. Şu anda galyumun aşağıdaki kullanım alanları belirlenmiştir.
Yüksek sıcaklık için termometreler. Galyum düşük bir erime noktasına (29.8°) ve yüksek bir kaynama noktasına (~2200°) sahiptir. Bu, yüksek sıcaklıkları (600-1300°) ölçmek için kuvars termometrelerin imalatında kullanılmasına izin verir.
Düşük erime noktalı alaşımlar. Bir dizi metal içeren galyum (bizmut, kurşun, kalay, kadmiyum, indiyum, talyum vb.) 60 °'nin altında bir erime noktasına sahip düşük erime noktalı alaşımlar oluşturur. Örneğin, %25 In içeren bir galyum alaşımı 16° sıcaklıkta erir, %8 Sn içeren bir galyum alaşımının erime noktası 20°'dir. Ötektik alaşımın (%82 Ga, %12 Sn ve %6 Zn) erime sıcaklığı 17°'dir.
Yangınla mücadelede kullanılan sinyalizasyon cihazları (fıskiye sigortaları) için galyum içeren bir dizi eriyebilir alaşım önerilmiştir, eylemleri belirli bir sıcaklık aşıldığında alaşımın erimesine dayalıdır ve bu da su püskürtme sisteminin otomatik olarak etkinleştirilmesine neden olur.
Termometreler için cıva yerine %60 Sn, %30 Ga ve %10 In içeren eriyebilir bir alaşım önerilmiştir.
Son zamanlarda, örneğin nükleer kazanlarda açığa çıkan ısı gibi, enerji santrallerinde ısıyı gidermek için sıvı bir ortam olarak galyum ve alaşımlarının kullanılması olasılığına dikkat çekildi. Galyumun ısı ileten bir sıvı olarak avantajı, yüksek ısı iletkenliği ile birlikte yüksek kaynama noktasıdır. Bununla birlikte, galyum soğutucu kullanımının önündeki bir engel, galyumun yüksek sıcaklıklarda çoğu metalle etkileşimidir.
Diş hekimliğinde civa amalgamları yerine galyum alaşımlarının kullanılması önerilmektedir. Diş dolguları için aşağıdaki alaşımlar önerilir; %40-80 Bi; %30-60 Sn; %0.5-0.8 Ga ve %61.5 Bi; %37.2 Sn; %1.3 Ga.
Aynalar. Galyum, cama iyi yapışma özelliğine sahiptir, bu da galyum aynalarının üretilmesini mümkün kılar. Galyum ısıtılmış iki cam levha arasına sıkıştırılarak bir ayna yapılabilir. Galyum aynalar yüksek
yansıtma. 4.360 A dalga boyu için, yansıtıcılık %75.6, 5.890 A - %71,3 dalga için. Sıvı galyum aynaya gelen ışığın %88'ini yansıtır.
Diğer uygulama alanları. Tıpta kullanılan ultraviyole radyasyon lambaları için katot olarak cıva yerine galyumlu bir alüminyum alaşımının kullanılması önerilmektedir. Ortaya çıkan radyasyon, radyasyonun terapötik etkisini artıran spektrumun mavi ve kırmızı kısımlarının ışınlarıyla zenginleştirilir.
Cıva redresörlerinde cıvanın galyum ile değiştirilmesi mümkündür. Metalin çok yüksek kaynama noktası, cıva kullanımına göre çok daha yüksek yüklerle çalışmayı mümkün kılar.
Parlak boyaların bir bileşeni olarak galyum tuzlarının kullanıldığı bilinmektedir (bileşiklerin floresan parıltısını uyarmak için). Galyum tuzları ayrıca analitik kimyada, tıpta ve organik sentezde katalizör olarak kullanılır.

İsim:*
E-posta:
Bir yorum:

Eklemek

27.03.2019

Her şeyden önce, satın almak için ne kadar harcamak istediğinize karar vermeniz gerekir. Uzmanlar, acemi yatırımcılara 30 bin ruble ile 100 arasında bir miktar tavsiye ediyor. Buna değer ...

27.03.2019

Metal haddeleme, günümüzde çeşitli durumlarda aktif olarak kullanılmaktadır. Gerçekten de, birçok endüstride onsuz yapmak imkansızdır, çünkü haddelenmiş metal ...

27.03.2019

Oval kesitli çelik contalar, agresif ortamları taşıyan bağlantı parçalarının ve boru hatlarının flanş bağlantılarını sızdırmaz hale getirmek için tasarlanmıştır....

26.03.2019

Birçoğumuz böyle bir sistem yöneticisi pozisyonu duyduk, ancak herkes bu ifadenin tam olarak ne anlama geldiğini hayal edemez....

26.03.2019

Odasında onarım yapan her kişi, iç mekanda hangi yapıların kurulması gerektiğini düşünmelidir. Piyasada...

26.03.2019

26.03.2019

Bugüne kadar, gaz analizörleri petrol ve gaz endüstrilerinde, belediye sektöründe, laboratuvar komplekslerinde analiz sırasında aktif olarak kullanılmaktadır.

26.03.2019

Bugüne kadar, metal kaplar, petrol ve petrol ürünleri de dahil olmak üzere çeşitli sıvıların depolarda, depolarda sabit depolanması amacıyla aktif olarak kullanılmaktadır.

25.03.2019

Bellara köyünde bulunan Cezayirli Qatari Steel'de, yaklaşık güç derecesine sahip bir filmaşin değirmeninin “sıcak” testleri ...

25.03.2019

Sorumlu tüketiciler için en yüksek elektrik tedarik güvenilirliği, otonom jeneratörlerin çalıştırılmasıyla sağlanabilir. İçeri girmek...

Galyum, atom numarası 31 olan D. I. Mendeleev'in periyodik kimyasal elementler sisteminin dördüncü periyodunun üçüncü grubunun ana alt grubunun bir elementidir. Ga (lat. galyum). Hafif metaller grubuna aittir. Basit madde galyum, mavimsi bir renk tonu ile yumuşak, sünek gümüş-beyaz bir metaldir.

Atom numarası - 31

Atom kütlesi - 69.723

Yoğunluk, kg/m³ - 5910

Erime noktası, ° С - 29.8

Isı kapasitesi, kJ / (kg ° С) - 0.331

Elektronegatiflik - 1.8

Kovalent yarıçap, Å - 1.26

1. iyonlaşma potansiyel, ev - 6.00

Galyum keşfinin tarihi

Fransız kimyager Paul Emile Lecoq de Boisbaudran tarihe üç yeni elementin kaşifi olarak geçti: galyum (1875), samaryum (1879) ve disprosyum (1886). Bu keşiflerden ilki ona ün kazandırdı.

O zamanlar, Fransa dışında çok az biliniyordu. 38 yaşındaydı, esas olarak spektroskopik araştırmalarla uğraşıyordu. Lecoq de Boisbaudran iyi bir spektroskopi uzmanıydı ve bu sonuçta başarıya yol açtı: Üç elementini de spektral analizle keşfetti.

1875'te Lecoq de Boisbaudran, Pierrefitte'den (Pyrenees) getirilen çinko blende spektrumunu araştırdı. Bu spektrumda yeni bir menekşe çizgisi keşfedildi. Yeni çizgi, mineralde bilinmeyen bir elementin varlığını gösterdi ve oldukça doğal olarak, Lecoq de Boisbaudran bu elementi izole etmek için her türlü çabayı gösterdi. Bunu yapmak kolay değildi: cevherdeki yeni elementin içeriği %0,1'den azdı ve birçok yönden çinkoya benziyordu*. Uzun deneylerden sonra, bilim adamı yeni bir element elde etmeyi başardı, ancak çok az miktarda. O kadar küçük (0,1 g'dan az), Lecoq de Boisbaudran fiziksel ve kimyasal özelliklerini tam olarak inceleyemedi.

Galyum keşfinin duyurusu - bu nedenle Fransa'nın (Gallia - Latince adı) yeni bir elementin adı verildi - Paris Bilimler Akademisi'nin raporlarında yer aldı.

Bu mesaj D.I. tarafından okundu. Mendeleev, beş yıl önce tahmin ettiği ekalüminyumu galyumda tanıdı. Mendeleyev hemen Paris'e yazdı. Mektubunda, "Keşif ve izolasyon yöntemi ve açıklanan birkaç özellik, yeni metalin ekaalüminyumdan başka bir şey olmadığını gösteriyor" dedi. Daha sonra o eleman için tahmin edilen özellikleri tekrarladı. Üstelik Rus kimyager, asla ellerinde bir galyum tanesi tutmayan, onu gözlerinde görmeden, elementi keşfeden kişinin yanıldığını, Lecoq de Boisbaudran'ın yazdığı gibi, yeni metalin yoğunluğunun 4.7'ye eşit olamayacağını iddia etti. , - yaklaşık 5,9...6,0 g/cm3 olmalı! Ancak deneyim bunun tam tersini göstermiştir: keşfeden kişi yanılmıştır. Mendeleev'in öngördüğü elementlerden ilkinin keşfi, periyodik yasanın konumunu önemli ölçüde güçlendirdi.

bulma Galyadoğada

Yerkabuğundaki ortalama galyum içeriği 19 g/t'dir. Galyum, ikili jeokimyasal yapıya sahip tipik bir eser elementtir. Tek galyum minerali olan CuGaS 2 gallit çok nadirdir. Galyum jeokimyası, fizikokimyasal özelliklerinin benzerliğinden dolayı alüminyumun jeokimyası ile yakından ilişkilidir. Galyumun litosferdeki ana kısmı alüminyum mineralleri ile çevrilidir. Kristal kimyasal özelliklerinin ana kaya oluşturan elementlerle (Al, Fe, vb.) yakınlığı ve bunlarla geniş izomorfizm olasılığı nedeniyle, önemli clarke değerine rağmen galyum büyük birikimler oluşturmaz. Yüksek galyum içeriğine sahip aşağıdaki mineraller ayırt edilir: sfalerit (%0 - 0.1), manyetit (%0 - 0,003), kasiterit (%0 - 0,005), granat (%0 - 0,003), beril (%0 - 0,003) ), turmalin (%0 - 0.01), spodumen (%0,001 - 0,07), flogopit (%0,001 - 0,005), biyotit (%0 - 0,1), muskovit (%0 - 0,01), serisit (% 0 - 0,005), lepidolit (%0,001 - %0,03), klorit (%0 - 0,001), feldispatlar (%0 - 0.01), nefelin (%0 - 0.1), hekmanit (%0.01 - 0.07), natrolit (%0 - 0.1).

Fiziksel özellikler Galya

Galyumun belki de en ünlü özelliği 29.76 °C olan erime noktasıdır. Periyodik tablodaki (cıvadan sonra) en eriyen ikinci metaldir. Bu, metali elinizde tutarken eritmenizi sağlar. Galyum, eriyik katılaştığında genleşen birkaç metalden biridir (diğerleri Bi, Ge'dir).

Kristal galyum birkaç polimorfik modifikasyona sahiptir, ancak sadece bir (I) termodinamik olarak kararlıdır, a = 4.5186 Å, b = 7.6570 Å, c = 4.5256 Å parametrelerine sahip ortorombik (sözde tragonal) bir kafese sahiptir. Galyumun diğer modifikasyonları (β, γ, δ, ε) aşırı soğutulmuş dağılmış metalden kristalleşir ve kararsızdır. Yüksek basınçta, sırasıyla kübik ve tetragonal kafeslere sahip iki polimorfik galyum II ve III yapısı gözlendi.

Galyumun T=20°C'de katı haldeki yoğunluğu 5.904 g/cm³'tür.

Galyumun özelliklerinden biri, sıvı bir durumun varlığı için geniş bir sıcaklık aralığı (30 ila 2230 °C), 1100÷1200 °C'ye kadar sıcaklıklarda düşük buhar basıncına sahiptir. T=0÷24 °C sıcaklık aralığında katı galyumun özgül ısı kapasitesi 376.7 J/kg K (0.09 cal/g derece), sıvı halde T=29÷100 °C - 410 J/ kg'dır. K (0.098 kal/g derece).

Katı ve sıvı haldeki elektrik direnci sırasıyla 53.4 10 −6 ohm cm (T=0 °C'de) ve 27,2 10 −6 ohm cm'dir (T=30 °C'de). Sıvı galyumun farklı sıcaklıklarda viskozitesi, T=98°C'de 1.612 denge ve T=1100°C'de 0.578 dengedir. Bir hidrojen atmosferinde 30 °C'de ölçülen yüzey gerilimi 0.735 N/m'dir. 4360 Å ve 5890 Å dalga boyları için yansıma katsayıları sırasıyla %75.6 ve %71,3'tür.

Doğal galyum, 69 Ga (%61,2) ve 71 Ga (%38,8) olmak üzere iki izotoptan oluşur. Termal nötron yakalama kesiti sırasıyla 2.1·10 −28 m² ve ​​5.1·10 −28 m²'dir.

Galyum düşük toksik bir elementtir. Düşük erime noktası nedeniyle, galyum külçelerinin, galyum eriyiği tarafından yeterince ıslanmayan polietilen torbalarda taşınması tavsiye edilir. Bir zamanlar metal dolgu yapmak için bile kullanılıyordu (amalgam dolgular yerine). Bu uygulama, bakır tozu erimiş galyum ile karıştırıldığında, birkaç saat sonra (intermetalik bir bileşik oluşumu nedeniyle) sertleşen ve daha sonra erimeden 600 dereceye kadar ısıtmaya dayanabilen bir macun elde edilmesi gerçeğine dayanmaktadır.

Yüksek sıcaklıklarda galyum çok agresif bir maddedir. 500 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, tungsten hariç hemen hemen tüm metalleri ve diğer birçok malzemeyi aşındırır. Kuvars, 1100°C'ye kadar erimiş galyuma karşı dayanıklıdır, ancak kuvars (ve diğer çoğu cam gibi) bu metal tarafından oldukça ıslanabilir olduğundan bir sorun ortaya çıkabilir. Yani galyum basitçe kuvarsın duvarlarına yapışacaktır.

Kimyasal özellikler Galya

Galyumun kimyasal özellikleri alüminyuma yakındır. Havada metal yüzeyinde oluşan oksit filmi, galyumu daha fazla oksidasyondan korur. Basınç altında ısıtıldığında, galyum su ile reaksiyona girerek reaksiyonla GaOOH bileşiğini oluşturur:

2Ga + 4H20 = 2GaOOH + 3H2.

Galyum, hidrojen salınımı ve tuz oluşumu ile mineral asitlerle etkileşime girer ve reaksiyon, oda sıcaklığının altında bile ilerler:

2Ga + 6HCl = 2GaCl 3 + 3H 2

Alkaliler ve potasyum ve sodyum karbonatlarla reaksiyon ürünleri, Ga (OH) 4 - ve muhtemelen Ga (OH) 6 3 - ve Ga (OH) 2 - iyonları içeren hidroksogallatlardır:

2Ga + 6H20 + 2NaOH = 2Na + 3H2

Galyum halojenlerle reaksiyona girer: klor ve flor ile reaksiyon oda sıcaklığında, brom ile gerçekleşir - zaten -35 ° C'de (yaklaşık 20 ° C - ateşleme ile), iyot ile etkileşim ısıtıldığında başlar.

Galyum hidrojen, karbon, nitrojen, silikon ve bor ile etkileşime girmez.

Yüksek sıcaklıklarda, galyum çeşitli malzemeleri yok edebilir ve etkisi diğer metallerin erimesinden daha güçlüdür. Bu nedenle, grafit ve tungsten 800 ° C'ye kadar galyum eriyiğinin etkisine, alundum ve berilyum oksit BeO - 1000 ° C'ye kadar, tantal, molibden ve niyobyum 400 ÷ 450 ° C'ye kadar dayanıklıdır.

Çoğu metalde, galyum, bizmut hariç, çinko, skandiyum ve titanyum alt gruplarının metalleri dışında gallidler oluşturur. Galidlerden biri V3 Ga, 16.8 K gibi oldukça yüksek bir süperiletken geçiş sıcaklığına sahiptir.

Galyum polimerik hidritler oluşturur:

4LiH + GaCl 3 = Li + 3LiCl.

BH 4 - → AlH 4 - → GaH 4 - serisinde iyon kararlılığı azalır. İyon BH 4 - sulu çözeltide kararlı, AlH 4 - ve GaH 4 - hızla hidrolize olur:

GaH 4 - + 4H20 \u003d Ga (OH) 3 + OH - + 4H 2 -

Ga (OH) 3 ve Ga 2 O 3 asitlerde çözüldüğünde, aqua kompleksleri 3+ oluşur, bu nedenle galyum tuzları sulu çözeltilerden kristalli hidratlar, örneğin galyum klorür GaCl 3 * 6H 2 O şeklinde izole edilir. , potasyum galyum şap KGa (SO 4) 2 * 12H2O.

Galyumun sülfürik asit ile etkileşimi ilginçtir. Buna elementel kükürt salınımı eşlik eder. Bu durumda, kükürt metalin yüzeyini sarar ve daha fazla çözünmesini önler. Bununla birlikte, metal sıcak suyla yıkanırsa, reaksiyon devam edecek ve galyum üzerinde yeni bir kükürt "kabuğu" oluşana kadar devam edecektir.

Temel bağlantılar Galya
  • Ga2H6- uçucu sıvı, t pl −21.4 °C, bp t 139 °C. Lityum veya talyum hidrat ile eterli süspansiyonda, LiGaH 4 ve TlGaH 4 bileşikleri oluşturur. Tetrametildigallanın trietilamin ile işlenmesi sonucu oluşur. Diboran'da olduğu gibi muz bağları var
  • Ga2O3- beyaz veya sarı toz, t pl 1795 °C. İki değişiklik şeklinde mevcuttur. α- Ga 2 O 3 - 6.48 g / cm³ yoğunluğa sahip renksiz trigonal kristaller, suda az çözünür, asitlerde çözünür. β- Ga 2 O 3 - suda, asitlerde ve alkalilerde az çözünür, 5.88 g / cm³ yoğunluğa sahip renksiz monoklinik kristaller. Metalik galyumun havada 260 °C'de veya bir oksijen atmosferinde ısıtılmasıyla veya galyum nitrat veya sülfatın kalsine edilmesiyle elde edilir. ΔH° 298(arr) -1089.10 kJ/mol; ΔG° 298(arr) -998,24 kJ/mol; S° 298 84.98 J/mol*K. Amfoterik özellikler gösterirler, ancak ana özellikleri alüminyum ile karşılaştırıldığında gelişmiştir:

Ga 2 O 3 + 6HCl \u003d 2GaCl 2 Ga 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na Ga 2 O 3 + Na 2 CO 3 \u003d 2NaGaO 2 + CO 2

  • Ga(OH)3- üç değerlikli galyum tuzlarının alkali metallerin hidroksitleri ve karbonatları ile çözeltilerinin işlenmesi sırasında jöle benzeri bir çökelti şeklinde çökelir (pH 9.7). Konsantre amonyak ve konsantre amonyum karbonat solüsyonunda çözünür, kaynatıldığında çökelir. Isıtma ile galyum hidroksit GaOOH'ye, ardından Ga 2 O 3 * H 2 O'ya ve son olarak Ga 2 O 3'e dönüştürülebilir. Üç değerlikli galyum tuzlarının hidrolizi ile elde edilebilir.
  • GaF3- Beyaz toz. t pl > 1000°C, t kip 950°C, yoğunluk - 4.47 g/cm³. Suda az çözünür. Bilinen kristalli GaF 3 ·3H 2 O. Galyum oksidin bir flor atmosferinde ısıtılmasıyla elde edilir.
  • GaCl3- renksiz higroskopik kristaller. t pl 78°C, t kip 215°C, yoğunluk - 2.47 g/cm³. İyice suda eritelim. Sulu çözeltilerde hidrolize olur. Doğrudan elementlerden elde edilir. Organik sentezlerde katalizör olarak kullanılır.
  • GaBr3- renksiz higroskopik kristaller. t pl 122°C, t kip 279°C yoğunluk - 3.69 g/cm³. Suda çözünür. Sulu çözeltilerde hidrolize olur. Amonyakta az çözünür. Doğrudan elementlerden elde edilir.
  • GaI 3- higroskopik açık sarı iğneler. t pl 212°C, t kip 346°C, yoğunluk - 4.15 g/cm³. Ilık su ile hidrolize olur. Doğrudan elementlerden elde edilir.
  • gaz 3- t pl 1250 °C ve yoğunluğu 3.65 g/cm³ olan sarı kristaller veya beyaz amorf toz. Tamamen hidrolize olurken su ile etkileşir. Galyumun kükürt veya hidrojen sülfür ile etkileşimi ile elde edilir.
  • Ga 2 (SO 4) 3 18H 2 O- suda renksiz, yüksek oranda çözünür bir madde. Galyum, oksit ve hidroksitin sülfürik asit ile etkileşimi ile elde edilir. Alkali metallerin ve amonyumun sülfatları ile, örneğin KGa (SO 4) 2 12H 2 O gibi kolayca şaplar oluşturur.
  • Ga(NO 3) 3 8H 2 O- renksiz kristaller, suda ve etanolde çözünür. Isıtıldığında ayrışır ve galyum (III) oksit oluşturur. Nitrik asidin galyum hidroksit üzerindeki etkisiyle elde edilir.
galyum elde etmek

Galyumun ana kaynağı alüminyum üretimidir. Bayer yöntemiyle boksitin işlenmesi sırasında galyum, Al(OH) 3 tahsis edildikten sonra dolaşımdaki ana likörlerde yoğunlaşır. Galyum, bir cıva katodu üzerinde elektroliz yoluyla bu tür çözeltilerden izole edilir. Amalgamın suyla işlenmesinden sonra elde edilen alkali çözeltiden, alkali içinde çözülen Ga(OH) 3 çökeltilir ve Galyum elektroliz ile izole edilir.

Boksit veya nefelin cevherini işlemek için soda-kireç yöntemiyle, Galyum, karbonizasyon sırasında salınan tortuların son fraksiyonlarında konsantre edilir. Ek zenginleştirme için hidroksit çökeltisi kireç sütü ile işlenir. Bu durumda, Al'in çoğu çökelti içinde kalır ve Galyum, CO2'yi geçirerek galyum konsantresinin (%6-8 Ga203) izole edildiği çözeltiye geçer; ikincisi alkali içinde çözülür ve galyum elektrolitik olarak izole edilir.

Üç katmanlı elektroliz yöntemiyle Al arıtma işleminin kalıntı anodik alaşımı da bir Galyum kaynağı olarak hizmet edebilir. Çinko üretiminde, Galyum kaynakları, çinko küllerinin liç artıklarının işlenmesi sırasında oluşan süblimatlardır (Weltz oksitler).

Alkali bir çözeltinin elektrolizi ile elde edilen, su ve asitlerle (HCl, HNO 3) yıkanan sıvı Galyum, %99.9-99.95 Ga içerir. Vakum eritme, bölge eritme veya eriyikten tek bir kristal çekme yoluyla daha saf bir metal elde edilir.

galyum kullanımı

Galyum arsenit GaAs, yarı iletken elektronikler için umut verici bir malzemedir.

Galyum nitrür, mavi ve ultraviyole aralığında yarı iletken lazerlerin ve LED'lerin oluşturulmasında kullanılır. Galyum nitrür, tüm nitrür bileşikleri için tipik olan mükemmel kimyasal ve mekanik özelliklere sahiptir.

Bir yarı iletkende "delik" iletkenliğinin geliştirilmesine katkıda bulunan grup III'ün bir elemanı olarak, germanyum ve silikona katkı maddesi olarak galyum (en az% 99,999 saflıkta) kullanılır. V grubu - antimon ve arsenik - elementleri olan galyumun intermetalik bileşiklerinin kendileri yarı iletken özelliklere sahiptir.

Galyum-71 izotopu, nötrinoları tespit etmek için en önemli malzemedir ve bu bağlamda, teknoloji, nötrino dedektörlerinin duyarlılığını artırmak için doğal bir karışımdan izotop ayırma konusunda çok acil bir görevle karşı karşıyadır. Doğal izotop karışımındaki 71 Ga içeriği yaklaşık %39.9 olduğundan, saf bir izotopun izolasyonu ve nötrino dedektörü olarak kullanılması algılama hassasiyetini 2,5 kat artırabilir.

Cam kütlesine galyum eklenmesi, yüksek kırılma indeksli ışık ışınlarına sahip camların elde edilmesini mümkün kılar ve Ga 2 O 3 bazlı camlar kızılötesi ışınları iyi iletir.

Galyum pahalıdır, 2005 yılında dünya pazarında bir ton galyum 1,2 milyon ABD dolarına mal olmuştur ve yüksek fiyat ve aynı zamanda bu metale olan büyük ihtiyaç nedeniyle, tam çıkarımını Türkiye'de kurmak çok önemlidir. sıvı yakıtta alüminyum üretimi ve kömür işleme.

Sıvı galyum üzerine düşen ışığın %88'ini yansıtır, katı - biraz daha az. Bu nedenle, galyum aynaların üretimi çok kolaydır - bir galyum kaplama bir fırça ile bile uygulanabilir.

Galyum, oda sıcaklığında sıvı olan bir dizi alaşıma sahiptir ve alaşımlarından birinin erime noktası 3 °C'dir, ancak diğer yandan galyum (daha az ölçüde alaşımlar) çoğu yapısal malzemeye (çatlama) karşı oldukça agresiftir. ve alaşımların yüksek sıcaklıkta aşınması) ve bir soğutucu olarak etkisizdir ve genellikle kabul edilemez.

Galyumun nükleer reaktörlerde kullanılması için girişimlerde bulunuldu, ancak bu girişimlerin sonuçları pek başarılı sayılmaz. Galyum sadece nötronları oldukça aktif bir şekilde yakalamakla kalmaz (2.71 ahırın enine kesitini yakalar), aynı zamanda çoğu metalle yüksek sıcaklıklarda reaksiyona girer.

Galyum atomik bir malzeme olmadı. Doğru, yapay radyoaktif izotopu 72 Ga (yarı ömrü 14,2 saat) kemik kanserini teşhis etmek için kullanılır. Galyum-72 klorür ve nitrat, tümör tarafından emilir ve bu izotopun radyasyon özelliğini sabitleyerek doktorlar yabancı oluşumların boyutunu neredeyse doğru bir şekilde belirler.

Galyum mükemmel bir yağlayıcıdır. Galyum ve nikel, galyum ve skandiyum temelinde pratik olarak çok önemli metal yapıştırıcılar oluşturulmuştur.

Galyum metali ayrıca yüksek sıcaklıkları ölçmek için kuvars termometrelere (cıva yerine) doldurulur. Bunun nedeni, galyumun cıvadan çok daha yüksek bir kaynama noktasına sahip olmasıdır.

Galyum oksit, stratejik olarak önemli bir dizi lazer malzemesinin bir bileşenidir.

Dünyada galyum üretimi

Dünya üretimi yılda iki yüz tonu geçmez. Yakın zamanda keşfedilen iki yatak dışında - 2001'de Gold Canion, Nevada, ABD ve 2005'te İç Moğolistan, Çin - galyum dünyanın hiçbir yerinde endüstriyel konsantrasyonlarda bulunmaz. (İkinci yatakta, kömürde 958 bin ton galyum varlığı tespit edildi - bu, dünyanın galyum kaynaklarının iki katına çıkmasıdır).

Tek başına boksitteki dünya galyum kaynaklarının 1 milyon tonu aştığı ve Çin'deki söz konusu yatakta 958 bin ton galyumun kömürde - dünya galyum kaynaklarını ikiye katladığı tahmin edilmektedir).

Çok fazla galyum üreticisi yok. GEO Gallium, galyum pazarında liderlerden biridir. 2006 yılına kadar ana tesisleri, Stade'de (Almanya) yılda yaklaşık 33 ton üretim yapan bir tesis, Salindres'te, 20 ton / yıl (Fransa) işleyen bir tesis ve Pinjarra'da (Batı Avustralya) - potansiyel (ancak devreye alınmamış) içeriyordu. sistem) 50 ton/yıl'a kadar kapasite.

2006'da 1 numaralı üreticinin konumu zayıfladı - Stade işletmesi İngiliz MCP ve American Recapture Metals tarafından satın alındı.

Japon şirketi Dowa Mining, çinko üretiminin bir yan ürünü olarak çinko konsantrelerinden dünyanın tek birincil galyum üreticisidir. Dowa Madencilik'in toplam hammadde kapasitesinin 20 ton/yıl olduğu tahmin edilmektedir.Kazakistan'da Pavlodar'da bulunan Aluminium of Kazakistan fabrikasının toplam kapasitesi 20 ton/yıl'a kadar çıkmaktadır.

Çin çok ciddi bir galyum tedarikçisi haline geldi. Çin'de 3 büyük birincil galyum üreticisi var - Geatwall Aluminium Co. (15 ton/yıl'a kadar), Shandong Alüminyum Fabrikası (yaklaşık 6 ton/yıl) ve Guizhou Alüminyum Fabrikası (6 ton/yıl'a kadar). Ayrıca ortak yapımlar da var. Sumitomo Chemical, Çin'de 40 ton/yıl kapasiteli bir ortak girişim kurdu. Amerikan firması AXT, en büyük Çinli alüminyum kuruluşu Shanxi Aluminium Factory Beijing JiYa yarı iletken Material Co. ile bir ortak girişim kurdu. 20 ton/yıl kapasiteye kadar.

Rusya'da galyum üretimi

Rusya'da galyum üretiminin yapısı, alüminyum endüstrisinin oluşumu ile belirlenir. Birleşmeyi açıklayan önde gelen iki grup - Russian Aluminium ve SUAL - alümina rafinerilerinde oluşturulan galyum tesislerinin sahipleridir.

Rus Alüminyum: Ukrayna'da Nikolaev Alümina Rafinerisi (tropik boksit işlemek için klasik Bayer hidrokimyasal yöntemi, saha kapasitesi - yılda 12 tona kadar galyum) ve Rusya'daki Achinsk Alümina Rafinerisi (nefelin hammaddelerinin sinterlenmesiyle işleme - Kiya'dan ürtitler- Krasnoyarsk Bölgesi'nin Shaltyrsky yatağı, kesit kapasitesi 1,5 ton galyum/yıl).

SUAL: Kamensk-Uralsky'deki kapasiteler (Kuzey Ural boksit cevheri bölgesinin boksitlerinin Bayer-sinterleme teknolojisi, saha kapasitesi - 2 ton galyum / yıl), Boksitogorsk alümina fabrikasında (Leningrad bölgesinin boksitlerini sinterleme yoluyla işler, kapasite - 5 ton galyum / yıl, şu anda güveler) ve Pikalevsky alümina (Murmansk bölgesinin apatit-nefelin cevherlerinden sinterleme yoluyla nefelin konsantreleri işler, sitenin kapasitesi 9 ton galyum / yıl). Toplamda, Rusal ve SUAL'in tüm işletmeleri 20 ton/yılın üzerinde üretim yapabilmektedir.

Gerçek üretim daha düşük - örneğin, 2005 yılında Rusya'dan 8,3 ton galyum ve Ukrayna'dan Nikolaev Alümina Rafinerisinden 13,9 ton galyum ihraç edildi.

Materyal hazırlanırken Kvar firmasından alınan bilgilerden yararlanılmıştır.

Yükleniyor...Yükleniyor...