Галийн термометр нь зарчмын хувьд 30-аас 2230 ° C хүртэл температурыг хэмжих боломжийг олгодог. Галийн термометрийг одоо 1200 ° C хүртэл температурт үйлдвэрлэдэг.
31-р элементийг дохиоллын төхөөрөмжид ашигладаг бага хайлмал хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Индийтэй галлийн хайлш нь аль хэдийн 16 хэмд хайлдаг. Энэ нь бүх мэдэгдэж буй хайлшаас хамгийн их хайлдаг.
Хагас дамжуулагч дахь "нүх" дамжуулалтыг сайжруулдаг III бүлгийн элементийн хувьд (хамгийн багадаа 99.999% цэвэршилттэй) германий болон цахиурын нэмэлт болгон ашигладаг.
V бүлгийн элементүүд - сурьма ба хүнцэл бүхий галлийн интерметалл нэгдлүүд өөрсдөө хагас дамжуулагч шинж чанартай байдаг.
Шилэн массад галли нэмснээр гэрлийн цацрагийн хугарлын өндөр илтгэгчтэй шил авах боломжтой бөгөөд Ga2O3 дээр суурилсан шил нь хэт улаан туяаг сайн дамжуулдаг.
Шингэн нь түүн дээр унах гэрлийн 88% -ийг тусгадаг, хатуу - арай бага. Тийм ч учраас тэд үйлдвэрлэхэд маш хялбар галлийн толь хийдэг - галлийн бүрээсийг сойзоор ч түрхэж болно.
Заримдаа галлийн хатуу гадаргууг сайтар норгох чадварыг ашигладаг бөгөөд үүнийг диффузын вакуум насосоор сольж өгдөг. Ийм шахуургууд нь мөнгөн усны шахуургаас илүү вакуумыг "барьдаг".
Үүнийг цөмийн реакторт ашиглах оролдлого хийсэн боловч эдгээр оролдлогын үр дүнг амжилттай гэж үзэх аргагүй юм. Галли нь зөвхөн нейтроныг нэлээд идэвхтэй барьж аваад зогсохгүй (2.71 амбаартай хөндлөн огтлолыг барих), мөн ихэнх металлуудтай өндөр температурт урвалд ордог.
Галлиум атомын материал болж чадаагүй. Үнэн бол түүний хиймэл цацраг идэвхт изотоп 72Ga (хагас задралын хугацаа 14.2 цаг) нь ясны хорт хавдрыг оношлоход хэрэглэгддэг. Галлиум-72 хлорид ба нитрат нь хавдараар шингэдэг бөгөөд энэ изотопын цацрагийн шинж чанарыг илрүүлснээр эмч нар гадны формацийн хэмжээг бараг нарийн тодорхойлдог.
Таны харж байгаагаар 31-р элементийн практик боломжууд нэлээд өргөн байна. Нилээд ховор элемент (дэлхийн царцдасын жингийн 1.5-10-3%), маш тархай бутархай элемент болох галлийг олж авахад бэрхшээлтэй тул тэдгээрийг бүрэн ашиглах боломжгүй байна.
Цөөхөн уугуул галлийн эрдсүүд мэдэгддэг. Түүний анхны бөгөөд хамгийн алдартай эрдэс болох галлит CuGaS2 нь зөвхөн 1956 онд нээгдсэн бөгөөд хожим нь аль хэдийн маш ховор байсан өөр хоёр эрдэс олджээ.
Ихэвчлэн галли нь цайр, хөнгөн цагаан, төмрийн хүдэр, түүнчлэн нүүрсэнд бага зэргийн хольц хэлбэрээр байдаг. Мөн онцлог шинж чанар нь: энэ хольц нь том байх тусам түүнийг гаргаж авахад хэцүү байдаг, учир нь шинж чанараараа ижил төстэй металлын хүдэрт галли их байдаг (,). Газар дээрх галлийн дийлэнх хэсэг нь хөнгөн цагааны эрдсүүдэд агуулагддаг.
Галлий олборлох нь үнэтэй "таашаал" юм. Тиймээс 31-р элементийг үелэх систем дэх хөршөөсөө бага хэмжээгээр ашигладаг.
Шинжлэх ухаан ойрын ирээдүйд Менделеевийн таамагласан өөр нэг элемент болох германий нэгэн адил зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд орлуулшгүй зүйл болох галлид ямар нэгэн зүйлийг олж мэдэх боломжтой.
ТОГТМОЛ ЗҮЙЛИЙГ ХАЙЖ БАЙНА. Галлийн шинж чанарыг Д.И.Менделеев энэ элементийг нээхээс таван жилийн өмнө урьдчилан таамаглаж байсан. Оросын гайхамшигт химич өөрийн таамаглалыг үечилсэн системийн бүлгүүдийн шинж чанарын өөрчлөлтийн зүй тогтол дээр үндэслэсэн. Гэвч Лекок де Бойсбаудраны хувьд галлийг нээсэн нь аз жаргалтай тохиолдлын хэрэг биш байв. Авьяаслаг спектроскопист тэрээр 1863 онд ижил төстэй шинж чанартай элементүүдийн спектрийн өөрчлөлтийн хэв маягийг олж илрүүлжээ. Индий ба хөнгөн цагааны спектрийг харьцуулж үзээд эдгээр элементүүд нь спектрийн богино долгионы хэсгийн цоорхойг нөхөх "ах" байж магадгүй гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Яг энэ алга болсон мөрийг Пиерфитийн цайрын хольцын спектрээс хайж олжээ.
ҮГ ТОГЛОХ уу? Шинжлэх ухааны түүхчид 31-р элементийн нэрнээс зөвхөн эх оронч үзлийг төдийгүй түүнийг нээсэн хүний даруу бус байдлыг хардаг гэж үздэг. "Галлий" гэдэг үг нь Латин Галлиа (Франц) -аас гаралтай гэж түгээмэл үздэг. Гэхдээ хэрэв та хүсвэл "азарган тахиа" гэсэн үгийн санааг ижил үгнээс харж болно. 1 Латинаар "азарган тахиа" нь gallus, францаар - le coq. Лекок де Бойсбаудран?
НАСНЫ НАСНЫГЭЭРЭЭС ХААРАЛТАЙ Ашигт малтмалын хувьд галли нь ихэвчлэн хөнгөн цагааныг дагалддаг. Сонирхолтой нь ашигт малтмал дахь эдгээр элементүүдийн харьцаа нь ашигт малтмал үүсэх хугацаанаас хамаардаг. Хээрийн жоншны хувьд 120 мянган хөнгөн цагаан атом тутамд нэг галлийн атом байдаг. Хожим үүссэн нефелинүүдэд энэ харьцаа аль хэдийн 1:6000, "залуу" чулуужсан модонд ердөө 1:13 байна.
АНХНЫ ПАТЕНТ. Галийн хэрэглээний анхны патентыг 20-р зууны эхэн үед авчээ. Тэд цахилгаан нуман чийдэнгийн 31-р элементийг ашиглахыг хүссэн.
ХҮХЭРИЙГ СОЛИЖ, СААРАЛ ӨНГӨ ХҮХЭРЭЭР ХАМГААЛСАН. Галли ба хүхрийн хүчилтэй харилцан үйлчлэх нь сонирхолтой юм. Энэ нь элементийн хүхрийн ялгаралт дагалддаг. Үүний зэрэгцээ энэ нь металлын гадаргууг бүрхэж, цаашид уусахаас сэргийлдэг. Хэрэв та металлыг халуун усаар угаавал урвал дахин үргэлжилж, галли дээр хүхрийн шинэ "арьс" ургах хүртэл үргэлжилнэ.
ХОР НӨЛӨӨ. Шингэн галли нь ихэнх металлуудтай харилцан үйлчилж, механик шинж чанар багатай, металл хоорондын нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Ийм учраас галлитай харьцах нь олон бүтцийн материалыг хүч чадал алддаг. Галийн нөлөөнд хамгийн тэсвэртэй нь: 1000 ° C хүртэл температурт энэ нь №31 элементийн түрэмгий байдлыг амжилттай эсэргүүцдэг.
БА оксид ч бас! Галлийн оксидын бага зэргийн нэмэлтүүд нь олон металлын ислийн шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс Ga2O3-ийн цайрын исэлд холилдсон хольц нь түүний шингээх чадварыг эрс бууруулдаг. Гэхдээ ийм исэлд цайр нь цэвэр исэлээс хамаагүй их байдаг. Мөн Ga2O3 нэмэхэд титаны давхар ислийн цахилгаан дамжуулах чанар эрс буурдаг.
ГАЛИЙГ ХЭРХЭН ОЛДОГ ВЭ. Дэлхий дээр галлийн хүдрийн үйлдвэрлэлийн орд олдоогүй. Иймээс галлийг маш ядуу цайр, хөнгөн цагааны хүдрээс гаргаж авах шаардлагатай болдог.
Тэдгээрийн доторх галлийн агууламж ижил биш тул 31-р элементийг олж авах арга нь нэлээд олон янз байдаг. Энэ элементийг олж илрүүлсэн эрдэс болох цайрын хольцоос галлийг хэрхэн гаргаж авдаг талаар жишээ болгон хэлье.анх удаа.
Юуны өмнө ZnS цайрын хольцыг шатааж, үүссэнийг хүхрийн хүчлээр уусгана. Олон хүмүүстэй хамтбусад металл, галли нь уусмал руу ордог. Энэ уусмалд цайрын сульфат давамгайлдаг - хольц, түүний дотор галлиас цэвэршүүлэх ёстой гол бүтээгдэхүүн. Эхний шатцэвэрлэх - төмрийн лаг гэж нэрлэгддэг тунадасжилт. Хүчиллэг уусмалыг аажмаар саармагжуулах үед энэ лаг тунадас үүсгэдэг. 13 Энэ нь ойролцоогоор 10% хөнгөн цагаан, 15% төмөр, (одоо бидний хувьд хамгийн чухал) 0.05-0.1% галли юм. Галлийг гаргаж авахын тулд лагийг хүчил эсвэл натрийн гидроксидоор уусгана - галлийн гидроксид нь амфотер юм. Шүлтлэг арга нь илүү тохиромжтой, учир нь энэ тохиолдолд төхөөрөмжийг хямд үнэтэй материалаар хийж болно.
Шүлтлэгийн нөлөөн дор хөнгөн цагаан, галлийн нэгдлүүд уусмал руу ордог. Энэ уусмалыг болгоомжтой саармагжуулах үед галлийн гидроксид тунадас үүснэ. Гэхдээ хөнгөн цагааны зарим хэсэг нь мөн тунадас үүсгэдэг. Тиймээс тунадас дахин уусдаг бөгөөд энэ удаад давсны хүчилд уусдаг. Үүний үр дүнд гол төлөв хөнгөн цагаан хлоридоор бохирдсон галли хлоридын уусмал гарч ирнэ. Эдгээрийг олборлолтоор салгаж болно. Эфир нэмж, AlCl3-аас ялгаатай нь GaCl3 бараг бүрэн органик уусгагч руу шилждэг. Давхаргыг салгаж, эфирийг нь нэрж, үүссэн галли хлоридыг дахин баяжуулсан идэмхий натриар боловсруулж, галлиас төмрийн хольцыг тунадасжуулж, ялгана. Энэхүү шүлтлэг уусмалаас галлийн металыг гаргаж авдаг. 5.5 В хүчдэлтэй электролизийн аргаар олж авсан. Галлиум нь зэсийн катод дээр хуримтлагддаг.
Галийн химийн элемент нь байгальд чөлөөт хэлбэрээр бараг байдаггүй. Энэ нь ашигт малтмалын хольцонд агуулагддаг бөгөөд үүнийг ялгахад нэлээд хэцүү байдаг. Галлиум нь ховор бодис гэж тооцогддог; түүний зарим шинж чанарыг бүрэн судлаагүй байна. Гэсэн хэдий ч үүнийг анагаах ухаан, электроникийн салбарт ашигладаг. Энэ ямар элемент вэ? Энэ нь ямар шинж чанартай вэ?
Галли нь металл уу, металл биш үү?
Элемент нь дөрөв дэх үеийн арван гуравдугаар бүлэгт хамаарна. Энэ нь элементийг нээсэн эх нутаг Франц нэг хэсэг байсан Галлийн түүхэн бүс нутгийн нэрээр нэрлэгдсэн юм. Үүнийг тэмдэглэхийн тулд Ga тэмдгийг ашигладаг.
Гали нь хөнгөн цагаан, индий, германий, цагаан тугалга, сурьма болон бусад элементүүдийн хамт хөнгөн металлын бүлэгт багтдаг. Энгийн бодисын хувьд энэ нь хэврэг, зөөлөн бөгөөд мөнгөлөг цагаан өнгөтэй, бага зэрэг хөхөвтөр өнгөтэй байдаг.
Нээлтийн түүх
Менделеев галлиумыг "урьдчилан таамаглаж", үелэх системийн гуравдугаар бүлэгт (хоцрогдсон системийн дагуу) байраа үлдээжээ. Тэрээр түүний атомын массыг ойролцоогоор нэрлэж, бүр элементийг спектроскопоор илрүүлнэ гэж таамаглаж байсан.
Хэдэн жилийн дараа уг металлыг Францын иргэн Пол Эмил Лекок нээсэн. 1875 оны 8-р сард нэгэн эрдэмтэн Пиреней дэх ордын спектрийг судалж байхдаа шинэ ягаан шугамыг анзаарчээ. Элементийг гали гэж нэрлэсэн. Ашигт малтмал дахь түүний агууламж маш бага байсан бөгөөд Лекок ердөө 0.1 граммыг ялгаж чадсан. Металлыг нээсэн нь Менделеевийн таамаг үнэн зөвийг батлах нэг баталгаа болсон юм.
Физик шинж чанар
Галийн металл нь маш уян хатан, хайлдаг. Бага температурт энэ нь хатуу төлөвт үлддэг. Үүнийг шингэн болгохын тулд 29.76 хэм буюу 302.93 Калвин температур хангалттай. Үүнийг гартаа барьж эсвэл халуун шингэнд дүрж хайлуулж болно. Хэт өндөр температур нь түүнийг маш түрэмгий болгодог: Цельсийн 500 градус ба түүнээс дээш температурт бусад металлыг зэврүүлэх чадвартай.
Галийн болор тор нь хоёр атомт молекулуудаас үүсдэг. Тэд маш тогтвортой, гэхдээ хоорондоо сул холбоотой байдаг. Тэдний холболтыг таслахын тулд маш бага хэмжээний эрчим хүч шаардагддаг тул галли нь амархан шингэн болдог. Энэ нь индийээс тав дахин илүү хайлдаг.
Шингэн төлөвт метал нь хатуу төлөвөөс илүү нягт, хүнд байдаг. Үүнээс гадна цахилгааныг илүү сайн дамжуулдаг. Хэвийн нөхцөлд түүний нягт нь 5.91 г/см³ байна. Металл -2230 хэмд буцалгана. Хатуурах үед энэ нь ойролцоогоор 3.2% тэлдэг.
Химийн шинж чанар
Химийн олон шинж чанараараа галли нь хөнгөн цагаантай төстэй боловч идэвхжил багатай бөгөөд түүнтэй урвалд орох нь удаан байдаг. Энэ нь агаартай урвалд ордоггүй, тэр даруй исэлдүүлэхээс сэргийлдэг оксидын хальс үүсгэдэг. Энэ нь устөрөгч, бор, цахиур, азот, нүүрстөрөгчтэй урвалд ордоггүй.
Металл нь бараг бүх галогентэй сайн харьцдаг. Энэ нь зөвхөн халах үед л иодтой урвалд ордог бөгөөд өрөөний температурт ч хлор, бромтой урвалд ордог. Халуун усанд устөрөгчийг нүүлгэн шилжүүлж, эрдэс хүчлээр давс үүсгэж, устөрөгчийг ялгаруулдаг.
Гали нь бусад металлуудтай хамт амальгам үүсгэдэг. Хэрэв шингэн галийг хөнгөн цагааны хатуу хэсэг рүү унагавал тэр дотор нь нэвтэрч эхэлнэ. Хөнгөн цагааны болор торыг нэвтлэн шингэн бодис нь түүнийг хэврэг болгоно. Хэдхэн хоногийн дараа цул металл блокыг маш их хүчин чармайлтгүйгээр гараар буталж болно.
Өргөдөл
Анагаах ухаанд галийн металыг хавдар, гиперкальциемитэй тэмцэхэд ашигладаг бөгөөд ясны хорт хавдрыг радиоизотопоор оношлоход тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч, бодис агуулсан эм нь дотор муухайрах, бөөлжих зэрэг гаж нөлөө үүсгэдэг.
Галлийн металыг мөн богино долгионы электроникод ашигладаг. Энэ нь хагас дамжуулагч ба LED үйлдвэрлэхэд пьезоматериал болгон ашигладаг. Металл цавууг сканди эсвэл никель бүхий галлий хайлшаас гаргаж авдаг. Плутонитой хайлш хийвэл тогтворжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд цөмийн бөмбөгөнд ашигладаг.
Энэ металлтай шил нь хугарлын өндөр илтгэгчтэй бөгөөд түүний Ga 2 O 3 исэл нь шил нь хэт улаан туяаг дамжуулах боломжийг олгодог. Цэвэр галийг гэрлийг сайн тусгадаг тул энгийн толь хийхэд ашиглаж болно.
Галийн элбэг ба ордууд
Би галийг хаанаас авах вэ? Металлыг онлайнаар хялбархан захиалж болно. Түүний үнэ нэг кг нь 115-360 долларын хооронд хэлбэлздэг. Металл нь ховор гэж тооцогддог, энэ нь дэлхийн царцдас дээр маш их тархсан бөгөөд бараг өөрийн эрдэс бодис үүсгэдэггүй. 1956 оноос хойш гурвуулаа олдсон.
Галли нь ихэвчлэн цайр, төмрөөс олддог. Түүний хольц нь нүүрс, бериллер, анар, магнетит, турмалин, хээрийн жонш, хлорит болон бусад эрдэс бодисуудад байдаг. Байгаль дахь түүний агууламж дунджаар 19 г/т орчим байдаг.
Ихэнх гали нь найрлагад нь ойролцоо байдаг бодисуудаас олддог. Ийм учраас тэднээс гаргаж авахад хэцүү, үнэтэй байдаг. Металлын өөрийн эрдсийг CuGaS 2 томъёотой галлит гэж нэрлэдэг. Энэ нь бас зэс, хүхэр агуулдаг.
Хүнд үзүүлэх нөлөө
Металлын биологийн үүрэг, хүний биед үзүүлэх нөлөөллийн талаар бага мэддэг. Тогтмол хүснэгтэд энэ нь бидний хувьд амин чухал элементүүдийн (хөнгөн цагаан, төмөр, цайр, хром) хажууд байрладаг. Хэт микроэлементийн хувьд гали нь цусны нэг хэсэг бөгөөд түүний урсгалыг хурдасгаж, цусны бүлэгнэл үүсэхээс сэргийлдэг гэсэн үзэл бодол байдаг.
Ямар нэг байдлаар хүний биед бага хэмжээний бодис агуулагддаг (10 -6 - 10 -5%). Галиум нь ус, хөдөө аж ахуйн хүнсний бүтээгдэхүүнтэй хамт ордог. Энэ нь ясны эд, элгэнд хадгалагддаг.
Галийн металыг бага хортой эсвэл нөхцөлт хортой гэж үздэг. Арьсанд хүрэхэд жижиг хэсгүүд түүн дээр үлддэг. Энэ нь усаар амархан арилдаг саарал бохир толбо шиг харагдаж байна. Уг бодис нь түлэгдэлт үлдээдэггүй, гэхдээ зарим тохиолдолд арьсны үрэвсэл үүсгэдэг. Бие дэхь галийн өндөр агууламж нь элэг, бөөр, мэдрэлийн системд эмгэг үүсгэдэг гэдгийг мэддэг боловч энэ нь маш их хэмжээний металл шаарддаг.
Атомын дугаар 31-тэй элементийн тухайд ихэнх уншигчид энэ нь Д.И. Менделеев, галли бол маш хайлдаг металл юм: далдуу модны дулаан нь түүнийг шингэн болгон хувиргахад хангалттай.
Гэсэн хэдий ч галли нь хамгийн их хайлдаг металл биш (хэрэв та мөнгөн усыг тооцдоггүй ч гэсэн). Түүний хайлах цэг нь 29.75 ° C, цезий 28.5 ° C-д хайлдаг; ямар ч шүлтлэг металлын нэгэн адил зөвхөн цезийг таны гарт авах боломжгүй тул галлийг алган дээрээ хайлуулах нь цезийг бодвол илүү хялбар байдаг.
Бид 31-р элементийн тухай түүхийг бараг хүн бүрийн мэддэг зүйлийг дурьдсанаар зориуд эхэлсэн. Учир нь энэ "мэддэг" нь тайлбар шаарддаг. Галийг Менделеев таамаглаж, Лекок де Бойсбодран нээсэн гэдгийг хүн бүр мэддэг ч энэ нээлт хэрхэн болсныг хүн бүр мэддэггүй. Бараг хүн бүр галлиум хайлдаг гэдгийг мэддэг ч яагаад хайлдаг вэ гэсэн асуултад бараг хэн ч хариулж чадахгүй.
Галийг хэрхэн нээсэн бэ?
Францын химич Пол Эмиль Лекок де Бойсбодран галли (1875), самари (1879), диспрозиум (1886) гэсэн гурван шинэ элементийг нээсэн гэдгээрээ түүхэнд бичигджээ. Эдгээр нээлтүүдийн эхнийх нь түүнд алдар нэрийг авчирсан.
Тэр үед түүнийг Францаас гадуур бараг мэддэггүй байв. Тэрээр 38 настай байсан бөгөөд голчлон спектроскопийн судалгаанд оролцдог байжээ. Лекок де Бойсбаудран сайн спектроскопист байсан бөгөөд энэ нь эцэстээ амжилтанд хүргэсэн: тэрээр спектрийн шинжилгээгээр өөрийн гурван элементийг бүгдийг нь нээсэн.
1875 онд Лекок де Бойсбаудран Пиеррефитээс (Пиреней) авчирсан цайрын хольцын спектрийг судалжээ. Энэ спектрт шинэ ягаан шугам (долгионы урт 4170 Å) нээгдэв. Шинэ шугам нь ашигт малтмалд үл мэдэгдэх элемент байгааг илтгэсэн бөгөөд мэдээжийн хэрэг Лекок де Бойсбаудран энэ элементийг тусгаарлахын тулд бүх хүчин чармайлтаа гаргасан. Үүнийг хийхэд хэцүү болсон: хүдэр дэх шинэ элементийн агууламж 0.1% -иас бага байсан бөгөөд олон талаараа цайртай төстэй байв*. Удаан хугацааны турш туршилт хийсний дараа эрдэмтэн шинэ элемент олж авч чадсан боловч маш бага хэмжээгээр. Маш жижиг (0.1 г-аас бага) тул Лекок де Бойсбодрап түүний физик, химийн шинж чанарыг бүрэн судалж чадаагүй юм.
* Цайрын хольцоос галлийг хэрхэн олж авах талаар доор тайлбарлав.
Галлийн нээлт - шинэ элементийг Францын хүндэтгэлд ингэж нэрлэсэн (Галлиа бол түүний Латин нэр) - Парисын Шинжлэх ухааны академийн тайланд гарч ирэв.
Энэ мессежийг Д.И. Менделеев, таван жилийн өмнө түүний таамаглаж байсан галли эка-хөнгөн цагааныг хүлээн зөвшөөрсөн. Менделеев тэр даруй Парист захидал бичжээ. "Нээлт, тусгаарлах арга, түүнчлэн тайлбарласан цөөн тооны шинж чанарууд нь шинэ металл нь эка-хөнгөн цагаанаас өөр зүйл биш гэдэгт итгэхэд хүргэдэг" гэж түүний захидалд дурджээ. Дараа нь тэр элементийн таамагласан шинж чанаруудыг давтав. Түүгээр ч барахгүй галийн ширхэгийг гартаа атгахгүйгээр, түүнийг биечлэн хараагүй байхад Оросын химич энэ элементийг нээсэн хүн андуурч, шинэ металлын нягт 4.7-той тэнцэх боломжгүй гэж Лекок де Бойсбаудран бичсэн байна. - энэ нь илүү их байх ёстой, ойролцоогоор 5.9...6.0 г/см3!
Хачирхалтай ч гэсэн түүний анхны эерэг, "хүчтэй" нь үечилсэн хууль байдгийг зөвхөн энэ захидлаас мэдсэн. Тэрээр анхны туршилтын үр дүнг шалгахын тулд дахин нэг удаа галлийн үр тариаг тусгаарлаж, сайтар цэвэрлэв. Зарим шинжлэх ухааны түүхчид үүнийг өөртөө итгэлтэй Оросын "урьдчилан таамаглагч" -ыг гутаах зорилгоор хийсэн гэж үздэг. Гэвч туршлага эсрэгээр нь харуулсан: нээсэн хүн андуурчээ. Тэрээр дараа нь: "Миний бодлоор шинэ элементийн нягтрал нь Менделеевийн онолын үзэл бодлыг батлахад онцгой ач холбогдолтой болохыг тэмдэглэх шаардлагагүй гэж би бодож байна."
Менделеевийн таамагласан No31 элементийн бусад шинж чанарууд нь туршилтын өгөгдөлтэй бараг яг таарч байв. "Менделеевийн таамаглал бага зэргийн хазайлтаар биелэв: эка-хөнгөн цагаан галлий болж хувирав." Энгельс "Байгалийн диалектик" зохиолдоо энэ үйл явдлыг ингэж тодорхойлдог.
Менделеевийн таамагласан элементүүдийн эхнийх нь нээгдсэн нь үечилсэн хуулийн байр суурийг ихээхэн бэхжүүлсэн гэж хэлэх нь илүүц биз.
Галлий яагаад хайлдаг вэ?
Галлийн шинж чанарыг урьдчилан таамаглахдаа Менделеев энэ металлыг хайлдаг байх ёстой гэж үзсэн, учир нь түүний бүлгийн аналогууд болох хөнгөн цагаан, индий нь галд тэсвэртэй байдаггүй.
Гэхдээ галлийн хайлах цэг нь ер бусын бага буюу индийээс тав дахин бага байна. Үүнийг галлийн талстуудын ер бусын бүтэцтэй холбон тайлбарладаг. Түүний болор торыг бие даасан атомууд ("хэвийн" металлын адил) биш харин хоёр атомт молекулууд үүсгэдэг. Га 2 молекулууд нь галлийг шингэн төлөвт шилжүүлсэн ч гэсэн маш тогтвортой байдаг; Гэхдээ эдгээр молекулууд хоорондоо зөвхөн ван дер Ваалсын сул хүчээр холбогддог бөгөөд тэдгээрийн холбоог устгахад маш бага энерги шаардагдана.
31-р элементийн бусад зарим шинж чанарууд нь молекулуудын хоёратомитой холбоотой байдаг. Шингэн төлөвт галли нь хатуу төлөвөөс илүү нягт, хүнд байдаг. Шингэн галлийн цахилгаан дамжуулах чанар нь хатуу галлигаас их байдаг.
Гаднах нь хамгийн гол нь цагаан тугалга шиг харагддаг: мөнгөлөг цагаан зөөлөн металл нь агаарт исэлддэггүй, бүдгэрдэггүй;
Ихэнх химийн шинж чанараараа галли нь хөнгөн цагаантай ойролцоо байдаг. Хөнгөн цагааны нэгэн адил галлийн атом нь гаднах тойрог замдаа гурван электронтой байдаг. Хөнгөн цагааны нэгэн адил галли нь хүйтэнд ч галогентэй (иодоос бусад) амархан урвалд ордог. Хоёр металл хоёулаа хүхрийн болон давсны хүчилд амархан уусдаг бөгөөд хоёулаа шүлттэй урвалд орж, амфотерийн гидроксид үүсгэдэг. Урвалын диссоциацийн тогтмолууд
Ga(OH) 3 → Ga 3+ + 3OH –
H 3 GaO 3 → 3H + + GaO 3– 3
- ижил захиалгын тоо хэмжээ.
Гэсэн хэдий ч галли ба хөнгөн цагааны химийн шинж чанарт ялгаатай байдаг.
Галлий нь зөвхөн 260 ° C-аас дээш температурт хуурай хүчилтөрөгчөөр мэдэгдэхүйц исэлддэг бөгөөд хэрэв хөнгөн цагаан нь хамгаалалтын ислийн хальсгүй бол хүчилтөрөгчөөр маш хурдан исэлддэг.
Устөрөгчтэй хамт галли нь борын гидридтэй төстэй гидрид үүсгэдэг. Хөнгөн цагаан нь зөвхөн устөрөгчийг уусгах чадвартай боловч түүнтэй урвалд ордоггүй.
Галли нь бал чулуу, кварц, устай төстэй.
Бал чулуун дээр - цаасан дээр саарал ул мөр үлдээдэг тул.
Кварцын хувьд - цахилгаан ба дулааны анизотропи.
Галийн талстуудын цахилгаан эсэргүүцлийн хэмжээ нь гүйдэл аль тэнхлэгийн дагуу урсахаас хамаарна. Хамгийн их ба хамгийн бага харьцаа нь бусад металлаас илүү 7 байна. Дулааны тэлэлтийн коэффициентэд мөн адил хамаарна.
Гурван талстографийн тэнхлэгийн чиглэлд (галийн талстууд ромб хэлбэртэй) утгууд нь 31:16:11 харьцаатай байна.
Мөн галли нь устай төстэй бөгөөд хатуурахдаа өргөсдөг. Эзлэхүүний өсөлт мэдэгдэхүйц байна - 3.2%.
Эдгээр зөрчилтэй ижил төстэй байдлын хослол нь дангаараа 31-р элементийн өвөрмөц өвөрмөц байдлын тухай өгүүлдэг.
Нэмж дурдахад, энэ нь ямар ч элементийн өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Хайлсны дараа хайлах цэгээс доош температурт олон сарын турш хэт хөргөсөн төлөвт байж болно. Энэ бол 30-аас 2230 хэм хүртэл асар том температурт шингэн хэвээр байгаа цорын ганц металл бөгөөд түүний уурын дэгдэмхий чанар хамгийн бага байдаг. Гүн вакуумд ч гэсэн энэ нь зөвхөн 1000 ° C-д мэдэгдэхүйц ууршдаг. Галийн уур нь хатуу ба шингэн металлаас ялгаатай нь нэг атом юм. Ga 2 → 2Ga шилжилт нь их хэмжээний эрчим хүч шаарддаг; Энэ нь галлийн ууршилтын хүндрэлийг тайлбарладаг.
Шингэн төлөвийн том температурын хүрээ нь 31-р элементийн үндсэн техникийн хэрэглээний нэг үндэс суурь юм.
Галли нь юунд тохиромжтой вэ?
Галийн термометр нь зарчмын хувьд 30-аас 2230 градусын температурыг хэмжиж чаддаг. Галийн термометрийг одоо 1200 ° C хүртэл температурт ашиглах боломжтой.
31-р элементийг дохиоллын төхөөрөмжид ашигладаг бага хайлмал хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Галли-индийн хайлш нь 16 хэмд аль хэдийн хайлдаг. Энэ нь бүх мэдэгдэж байгаа хайлшаас хамгийн их хайлдаг нь юм.
Хагас дамжуулагч дахь "нүх" дамжуулалтыг сайжруулдаг III бүлгийн элементийн хувьд галлиумыг (хамгийн багадаа 99.999% цэвэршилттэй) германий болон цахиурт нэмэлт болгон ашигладаг.
V бүлгийн элементүүд - сурьма ба хүнцэл бүхий галлийн интерметалл нэгдлүүд өөрсдөө хагас дамжуулагч шинж чанартай байдаг.
Шилэн массад галли нэмснээр гэрлийн цацрагийн хугарлын өндөр индекс бүхий шил авах боломжтой бөгөөд Ga 2 O 3 дээр суурилсан шил нь хэт улаан туяаг сайн дамжуулдаг.
Шингэн галли нь түүн дээр туссан гэрлийн 88%-ийг тусгадаг бол хатуу галли нь арай бага тусдаг. Тиймээс тэд үйлдвэрлэхэд маш хялбар галлийн толь хийдэг - галлийн бүрээсийг сойзоор ч түрхэж болно.
Заримдаа галлийн хатуу гадаргууг сайн норгох чадварыг ашигладаг бөгөөд диффузийн вакуум насос дахь мөнгөн усыг орлуулдаг. Ийм шахуургууд нь мөнгөн усны шахуургаас илүү вакуумыг "барьж" байдаг.
Цөмийн реакторт галлийг ашиглах оролдлого хийсэн боловч эдгээр оролдлогын үр дүнг амжилттай гэж үзэх аргагүй юм. Галли нь зөвхөн нейтроныг нэлээд идэвхтэй барьж аваад зогсохгүй (2.71 амбаартай хөндлөн огтлолыг барих), мөн ихэнх металлуудтай өндөр температурт урвалд ордог.
Галлиум атомын материал болж чадаагүй. Түүний хиймэл цацраг идэвхт изотоп 72 Ga (хагас задралын хугацаа 14.2 цаг) нь ясны хорт хавдрыг оношлоход хэрэглэгддэг. Галлиум-72 хлорид ба нитрат нь хавдараар шингэдэг бөгөөд энэ изотопын цацрагийн шинж чанарыг илрүүлснээр эмч нар гадны формацийн хэмжээг бараг нарийн тодорхойлдог.
Таны харж байгаагаар 31-р элементийн практик боломжууд нэлээд өргөн байна. Нилээд ховор элемент (дэлхийн царцдасын жингийн 1.5 10 -3%), маш тархай бутархай элемент болох галийг олж авахад бэрхшээлтэй тул тэдгээрийг бүрэн ашиглах боломжгүй байна. Цөөхөн уугуул галлийн эрдсүүд мэдэгддэг. Түүний анхны бөгөөд хамгийн алдартай эрдэс болох галлит CuGaS 2 нь зөвхөн 1956 онд нээгдсэн бөгөөд хожим нь аль хэдийн маш ховор байсан өөр хоёр эрдэс олджээ.
Ихэвчлэн галли нь цайр, хөнгөн цагаан, төмрийн хүдэр, түүнчлэн нүүрсэнд бага зэргийн хольц хэлбэрээр байдаг. Мөн онцлог шинж чанар нь: энэ хольц нь том байх тусам түүнийг гаргаж авахад хэцүү байдаг, учир нь шинж чанараараа ижил төстэй металлын хүдэрт галли их байдаг (хөнгөн цагаан, цайр). Газар дээрх галлийн дийлэнх хэсэг нь хөнгөн цагааны эрдсүүдэд агуулагддаг.
Галлий олборлох нь үнэтэй "таашаал" юм. Тиймээс 31-р элементийг үелэх систем дэх хөршөөсөө бага хэмжээгээр ашигладаг.
Шинжлэх ухаан ойрын ирээдүйд Менделеевийн таамагласан өөр нэг элемент болох германий нэгэн адил зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд орлуулшгүй зүйл болох галлид ямар нэгэн зүйлийг олж мэдэх боломжтой. Одоогоос 30-аад жилийн өмнө галлиас ч бага ашиглагдаж, улмаар “хагас дамжуулагчийн эрин” эхэлсэн...
Загвар хайх
Галлийн шинж чанарыг Д.И. Менделеев энэ элементийг нээхээс таван жилийн өмнө. Оросын гайхамшигт химич өөрийн таамаглалыг үечилсэн системийн бүлгүүдийн шинж чанарын өөрчлөлтийн зүй тогтол дээр үндэслэсэн. Гэвч Лекок де Бойсбаудраны хувьд галлийг нээсэн нь аз жаргалтай тохиолдлын хэрэг биш байв. Авьяаслаг спектроскопист тэрээр 1863 онд ижил төстэй шинж чанартай элементүүдийн спектрийн өөрчлөлтийн хэв маягийг олж илрүүлжээ. Индий ба хөнгөн цагааны спектрийг харьцуулж үзээд эдгээр элементүүд нь спектрийн богино долгионы хэсгийн цоорхойг нөхөх "ах" байж магадгүй гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Яг энэ алга болсон мөрийг Пиерфитийн цайрын хольцын спектрээс хайж олжээ.
Харьцуулахын тулд бид D.I-ийн таамагласан үндсэн шинж чанаруудын хүснэгтийг толилуулж байна. Менделеев эка-хөнгөн цагаан, галлийг Лекок де Бойсбодран нээсэн.
| Экаалюминий | Галлиум |
| Атомын жин 68 орчим | Атомын жин 69.72 |
| Бага хайлсан байх ёстой | Хайлах цэг 29.75 ° C |
| Хувийн таталцал 6.0-д ойрхон байна | Хувийн жин 5.9 (хатуу) ба 6.095 (шингэн) |
| Атомын хэмжээ 11.5 | Атомын хэмжээ 11.8 |
| Агаарт исэлдэж болохгүй | Зөвхөн сүнс-улаан халуунд бага зэрэг исэлддэг |
| Өндөр температурт энэ нь усыг задлах ёстой | Өндөр температурт энэ нь усыг задалдаг |
| Нийлмэл томъёо: EaCl 3 Ea 2 O 3, Ea 2 (SO 4) 3 | Нийлмэл томъёо: GaCl 3, Ga 3 O 3, Ga 2 (SO 4) 3 |
| Alum Ea 2 (SO 4) 3 Me 2 SO 4 24H 2 O үүсгэх ёстой, гэхдээ хөнгөн цагаанаас илүү хэцүү. | (NH 4) Ga(SO 4) 2 12H 2 O найрлагатай хөнгөн цагааныг үүсгэнэ. |
| Ea 2 O 3 ислийг амархан бууруулж, Al-аас илүү дэгдэмхий металл үүсгэдэг тул эка-хөнгөн цагааныг спектрийн шинжилгээгээр илрүүлнэ гэж найдаж болно. | Галийг устөрөгчийн урсгалд шохойжуулж исэлээс нь амархан ангижруулдаг нь спектрийн шинжилгээгээр илэрсэн. |
Үг дээр тоглох уу?
Зарим шинжлэх ухааны түүхчид 31-р элементийн нэрнээс зөвхөн эх оронч үзлийг төдийгүй түүнийг нээсэн хүний даруу бус байдлыг хардаг. "Галли" гэдэг үг нь Латин Галлиа (Франц) хэлнээс гаралтай гэдгийг нийтээрээ хүлээн зөвшөөрдөг. Гэхдээ хэрэв та хүсвэл "азарган тахиа" гэсэн үгийн утгыг ижил үгнээс харж болно! Латинаар "азарган тахиа" гэдэг нь gallus, франц хэлээр le coq гэсэн үг юм. Лекок де Бойсбаудран?
Наснаас хамааран
Ашигт малтмалын хувьд галли нь ихэвчлэн хөнгөн цагааныг дагалддаг. Сонирхолтой нь ашигт малтмал дахь эдгээр элементүүдийн харьцаа нь ашигт малтмал үүсэх хугацаанаас хамаардаг. Хээрийн жоншны хувьд 120 мянган хөнгөн цагаан атом тутамд нэг галлийн атом байдаг. Хожим үүссэн нефелинүүдэд энэ харьцаа аль хэдийн 1:6000, "залуу" чулуужсан модонд ердөө 1:13 байна.
Анхны патент
Галийг ашиглах анхны патентыг 60 жилийн өмнө авч байжээ. Тэд цахилгаан нуман чийдэнгийн 31-р элементийг ашиглахыг хүссэн.
Хүхрийг дарж, хүхэрээр өөрийгөө хамгаална
Галли ба хүхрийн хүчлийн хооронд сонирхолтой харилцан үйлчлэл үүсдэг. Энэ нь элементийн хүхрийн ялгаралт дагалддаг. Энэ тохиолдолд хүхэр нь металлын гадаргууг бүрхэж, цаашид уусахаас сэргийлдэг. Хэрэв та металлыг халуун усаар угаавал урвал дахин үргэлжилж, галли дээр хүхрийн шинэ "арьс" ургах хүртэл үргэлжилнэ.
Хортой нөлөө
Шингэн галли нь ихэнх металлуудтай урвалд орж, механик шинж чанар багатай хайлш, металл хоорондын нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Ийм учраас галлитай харьцах нь олон бүтцийн материалыг хүч чадал алддаг. Бериллий нь галлид хамгийн тэсвэртэй: 1000 ° C хүртэл температурт энэ нь №31 элементийн түрэмгий байдлыг амжилттай эсэргүүцдэг.
Мөн исэл!
Галлийн оксидын бага зэргийн нэмэлтүүд нь олон металлын ислийн шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс цайрын исэлд Ga 2 O 3-ийн хольц нь түүний шингээх чадварыг эрс бууруулдаг. Гэхдээ ийм исэлд цайрын уусах чадвар нь цэвэр цайраас хамаагүй их байдаг. Мөн Ga 2 O 3 нэмэхэд титаны давхар ислийн цахилгаан дамжуулах чанар огцом буурдаг.
Галийг хэрхэн яаж авах вэ
Дэлхий дээр галлийн хүдрийн үйлдвэрлэлийн орд олдоогүй. Иймээс галлийг маш ядуу цайр, хөнгөн цагааны хүдрээс гаргаж авах шаардлагатай болдог. Хүдрийн найрлага, тэдгээрт агуулагдах галлийн агууламж ижил биш тул 31-р элементийг олж авах арга нь нэлээд олон янз байдаг. Энэ элементийг анх нээсэн эрдэс болох цайрын хольцоос галлийг хэрхэн гаргаж авдаг талаар жишээ болгон хэлье.
Юуны өмнө ZnS цайрын хольцыг шатааж, үүссэн ислийг хүхрийн хүчлээр уусгана. Бусад олон металлын хамт галли нь уусмалд ордог. Энэ уусмалд цайрын сульфат давамгайлдаг - хольц, түүний дотор галлиас цэвэршүүлэх ёстой гол бүтээгдэхүүн. Цэвэршүүлэх эхний үе шат нь төмрийн лаг гэж нэрлэгддэг тунадас юм. Хүчиллэг уусмалыг аажмаар саармагжуулах үед энэ лаг тунадас үүсгэдэг. Энэ нь ойролцоогоор 10% хөнгөн цагаан, 15% төмөр, (одоо бидний хувьд хамгийн чухал) 0.05...0.1% галли агуулдаг. Галлийг гаргаж авахын тулд лагийг хүчил эсвэл натрийн гидроксидоор уусгана - галлийн гидроксид нь амфотер юм. Шүлтлэг арга нь илүү тохиромжтой, учир нь энэ тохиолдолд төхөөрөмжийг хямд үнэтэй материалаар хийж болно.
Шүлтлэгийн нөлөөн дор хөнгөн цагаан, галлийн нэгдлүүд уусмал руу ордог. Энэ уусмалыг болгоомжтой саармагжуулах үед галлийн гидроксид тунадас үүснэ. Гэхдээ хөнгөн цагааны зарим хэсэг нь мөн тунадас үүсгэдэг. Тиймээс тунадас дахин уусдаг бөгөөд энэ удаад давсны хүчилд уусдаг. Үүний үр дүнд гол төлөв хөнгөн цагаан хлоридоор бохирдсон галли хлоридын уусмал гарч ирнэ. Эдгээр бодисыг олборлох замаар салгаж болно. Эфир нэмж, AlCl 3-аас ялгаатай нь GaCl 3 нь органик уусгагч руу бараг бүрэн шилждэг. Давхаргыг салгаж, эфирийг нь нэрж, үүссэн галли хлоридыг дахин баяжуулсан идэмхий натриар боловсруулж, галлиас төмрийн хольцыг тунадасжуулж, ялгана. Энэхүү шүлтлэг уусмалаас галлийн металыг гаргаж авдаг. 5.5 В хүчдэлтэй электролизийн аргаар олж авсан. Галлиум нь зэсийн катод дээр хуримтлагддаг.
Галиум ба шүд
Галлиумыг хортой гэж эртнээс бодож байсан. Сүүлийн хэдэн арван жилд л энэ буруу ойлголтыг үгүйсгэж байна. Бага хайлдаг галли нь шүдний эмч нарыг сонирхож байна. 1930 онд анх шүдний ломбоны найрлага дахь галийг мөнгөн усаар солихыг санал болгов. Энд болон гадаадад хийсэн цаашдын судалгаа нь ийм солих хэтийн төлөвийг баталсан. Мөнгөн усгүй металл ломбо (мөнгөн усыг галлиар сольсон) шүдний эмчилгээнд аль хэдийн ашиглагдаж байна.
Байгальд том ордуудыг олох боломжгүй, учир нь энэ нь тэдгээрийг үүсгэдэггүй. Ихэнх тохиолдолд энэ нь хүдэр эсвэл германитын ашигт малтмалаас олддог бөгөөд энэ металлын 0.5-0.7% -ийг олох боломжтой байдаг. Түүнчлэн нефелин, боксит, полиметалл хүдэр эсвэл нүүрсийг боловсруулах замаар галлийг олж авч болохыг дурдах нь зүйтэй. Нэгдүгээрт, металыг олж авдаг бөгөөд энэ нь боловсруулалтанд ордог: усаар угаах, шүүх, халаах. Мөн өндөр чанартай энэ металлыг олж авахын тулд тусгай химийн урвалыг ашигладаг. Африкийн орнууд, ялангуяа зүүн өмнөд, Орос болон бусад бүс нутгуудад галлийн үйлдвэрлэл өндөр байгааг ажиглаж болно.
Энэ металлын шинж чанарын хувьд түүний өнгө нь мөнгөлөг өнгөтэй бөгөөд бага температурт хатуу төлөвт үлдэж чаддаг боловч температур нь өрөөний температураас бага зэрэг өндөр байвал хайлахад хэцүү биш юм. Энэ металл шинж чанараараа хөнгөн цагаантай төстэй тул тусгай савлагаатайгаар тээвэрлэдэг.
Галийн хэрэглээ
Харьцангуй саяхан галийг бага хайлмал хайлш үйлдвэрлэхэд ашигласан. Гэхдээ өнөөдөр үүнийг хагас дамжуулагчтай хамт ашигладаг микроэлектроникээс олж болно. Энэ материал нь тосолгооны материал болгон сайн байдаг. Хэрэв галли эсвэл скандийг хамт хэрэглэвэл маш сайн чанарын металл цавуу авах боломжтой. Нэмж дурдахад галлий метал нь мөнгөн уснаас өндөр буцлах цэгтэй тул кварцын термометрийн дүүргэгч болгон ашиглаж болно.
Үүнээс гадна галлиумыг цахилгаан чийдэн үйлдвэрлэх, дохионы систем, гал хамгаалагчийг бий болгоход ашигладаг гэдгийг мэддэг. Энэ металлыг мөн оптик багажнаас олж болно, ялангуяа тусгалын шинж чанарыг сайжруулах. Галлиумыг мөн эмийн болон радиофармацевтикт хэрэглэдэг.
Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн энэ металл нь хамгийн үнэтэй металлын нэг бөгөөд хөнгөн цагаан үйлдвэрлэх, нүүрсийг түлш болгон боловсруулахдаа өндөр чанартай олборлолтыг бий болгох нь маш чухал бөгөөд учир нь байгалийн өвөрмөц галли нь өвөрмөц шинж чанараараа өргөн хэрэглэгддэг. .
Нанотехнологи нь галлитай ажилладаг эрдэмтдэд итгэл найдвар төрүүлж байгаа ч элементийг нийлэгжүүлэх хараахан болоогүй байна.
Тэрээр өөрийн үечилсэн хуулиа боловсруулж, үелэх хүснэгтийг эмхэтгэсэн бөгөөд шинжлэх ухаанд хараахан мэдэгдээгүй байсан.
Гэсэн хэдий ч энэ нь химичийг үечилсэн системээ бүтээхэд нь саад болоогүй бөгөөд хараахан нээгдээгүй элементүүдийн хоосон эсүүдийг үлдээсэн юм. Эдгээр "хоосон цэгүүд" удалгүй дүүрсэн. Менделеевийн таамагласан эдгээр элементүүдийн нэгийг өнөөдөр хэлэлцэх болно.
Хүснэгтийн 31 дугаартай галлитай танилц. Гурав дахь бүлэг нь хөнгөн цагаан, цахиуртай төстэй шинж чанараараа бага хайлдаг металл юм. Менделеев энэ металлын шинж чанарыг хангалттай нарийвчлан тайлбарлаад зогсохгүй түүний атомын жинг бараг зуун хувийн нарийвчлалтайгаар зааж өгсөн.
Нэрийн нээлт ба гарал үүсэл
Францын химич Пол Эмиль Лекок де Бойсбодран галлиумыг олж, энгийн бодис болгон тусгаарласан. Энэ нь 1875 онд эрдэмтэн Пиренейгээс авчирсан цайрын хольцын дээжийг судалж байх үед болсон юм. Судалгааг спектроскопи ашиглан хийсэн бөгөөд эрдэмтэн хүдрийн спектрт нил ягаан өнгийн зураасыг анзаарсан нь ашигт малтмалд үл мэдэгдэх элемент байгааг илтгэнэ.
Элементийг цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарлахын тулд хүдэр дэх агууламж нь 0.1% -иас бага байсан тул маш их ажил шаарддаг. Эцэст нь Лекок де Бойсбаудран 0.1 граммаас бага хэмжээний цэвэр бодис авч, судалж чаджээ. Франц хүний нээсэн элемент нь шинж чанараараа цайртай маш төстэй байв.
1875 оны 9-р сарын 20-нд болсон Парисын Шинжлэх ухааны академийн дараагийн хурал дээр Лекок де Бойсбаудраны захидлыг уншиж, шинэ элемент нээж, түүний шинж чанарыг судлах тухай мэдээлэв. Химич мөн шинээр нээсэн элементийг Францыг хүндэтгэн Латин нэрээр нь Галиа гэж нэрлэсэн гэж мэдээлэв.
Менделеев энэхүү нээлтийн тухай нийтэлсэн тайланг уншиж байхдаа шинэ элементийн шинж чанарын тодорхойлолт нь түүний урьд нь таамаглаж байсан эка-хөнгөн цагааны тодорхойлолттой бараг яг таарч байгааг тэмдэглэв. Менделеев энэ тухай Лекок де Бойсбодранд мэдээлэхдээ удаан байсангүй, шинэ металлын нягтыг буруу тодорхойлсон бөгөөд 4,7 г/см3 биш харин 5,9-6,0 байх ёстойг онцолсон байна. Нарийвчилсан шалгалт нь Менделеевийн зөв болохыг харуулсан.
Галийн олборлолт
Байгальд галли нь том орд үүсгэдэггүй. Зарим ашигт малтмал нь харьцангуй их хэмжээний галли агуулдаг (энэ металлын хувьд): анар, сфалерит, турмалин, бериллер, хээрийн жонш, нефелин.
Галлийн хамгийн баялаг эх үүсвэр нь 0.5-0.7% галли агуулсан байж болох зэсийн сульфидаас бүрдэх хүдэр болох германит эрдэс юм. Үүнээс гадна боксит, нефелин боловсруулах замаар галлиумыг олж авдаг. Мөн энэ металлыг полиметаллын хүдэр, нүүрсийг боловсруулах замаар олж авч болно.
Бохирдсон галийг усаар угааж, дараа нь сүвэрхэг хавтангаар шүүж, дэгдэмхий хольцыг зайлуулахын тулд вакуумд халаана. Өндөр цэвэршилттэй галлийг авахын тулд химийн (давс хоорондын урвал), цахилгаан химийн (ууссан электролиз) болон физик (задрал) аргыг ашигладаг.
Галли олборлож буй ордууд нь ихэвчлэн Баруун өмнөд Африкт, мөн Орос, ТУХН-ийн зарим орнуудад байдаг.
Галийн шинж чанар
Галлий бол зөөлөн, уян хатан, мөнгөн өнгөтэй металл юм. Бага температурт энэ нь хатуу төлөвт байдаг боловч өрөөний температураас бага зэрэг өндөр температурт хайлдаг (29.8 ° C).
Ерөнхийдөө энэ металлын шингэн төлөв байдлын өргөн температурын хүрээ (30-аас 2230 ° C хүртэл) нь галлийн шинж чанаруудын нэг юм. Галийн химийн шинж чанар нь хөнгөн цагааныхтай ойролцоо байдаг. Уусах чадвар багатай тул галийг гялгар уутанд хийж тээвэрлэдэг.
Хагас дамжуулагч гарч ирэхээс өмнө галийг бага хайлдаг хайлш үүсгэхэд ашигладаг байсан. Өнөөдөр галлиумыг хагас дамжуулагчийн нэг хэсэг болгон микроэлектроникт голчлон ашигладаг. Галийн нитридыг цэнхэр, хэт ягаан туяаны мужид хагас дамжуулагч лазер, LED бүтээхэд ашигладаг.
Галли бол маш сайн тосолгооны материал юм. Практикийн хувьд маш чухал металл цавууг галли ба никель, галли, сканди дээр үндэслэн бүтээжээ. Галийн металыг мөн өндөр температурыг хэмжих кварцын термометрийг дүүргэж, мөнгөн усыг энэ металлаар солиход ашигладаг. Энэ нь галли нь мөнгөн устай харьцуулахад харьцангуй өндөр буцлах цэгтэй байдагтай холбоотой юм.
Галлий бол хамгийн үнэтэй металлуудын нэг юм. Тэгэхээр 2005 онд нэг тонн галли дэлхийн зах зээл дээр 1.2 сая ам.долларын үнэтэй байв. Энэ металлын өртөг өндөр, хэрэгцээ их учраас хөнгөн цагааны үйлдвэрлэл, нүүрсийг шингэн түлш болгон боловсруулахад бүрэн олборлолтыг бий болгох нь маш чухал юм.