Gallija pielietojums. Visiem un visam Gallija minerāli

Gallijs

GALLIJS-Es; m.[no lat. Gallia — Francija] Ķīmiskais elements (Ga), mīksts, kausējams, sudrabaini balts metāls (izmanto pusvadītāju ražošanā).

(lat. Gallijs), periodiskās tabulas III grupas ķīmiskais elements. Nosaukums no Gallia ir Francijas latīņu nosaukums. Sudrabbalts kausējams ( t pl 29,77ºC) metāls; blīvums (g/cm 3) cietā metāla 5,904, šķidrā 6,095; t temperatūra 2205ºC. Ķīmiski izturīgs gaisā. Izplatīts dabā, atrasts kopā ar Al. Tos galvenokārt izmanto (97%) pusvadītāju materiālu (GaAs, GaSb, GaP, GaN) ražošanā.

GALLIUM (lat. Gallium, no Gallia - Francijas latīņu nosaukums), Ga (lasiet "gallium"), ķīmiskais elements ar atomskaitli 31, atommasa 69,723.
Dabiskais gallijs sastāv no diviem izotopiem 69 Ga (61,2% pēc masas) un 71 Ga (38,8%). Ārējā elektronu slāņa 4 konfigurācija s 2 lpp 1 . Oksidācijas stāvoklis +3, +1 (valence I, III).
Atrodas elementu periodiskās tabulas IIIA grupā, 4. periodā.
Atoma rādiuss ir 0,1245 nm, Ga 3+ jona rādiuss ir 0,062 nm. Secīgās jonizācijas enerģijas ir 5,998, 20,514, 30,71, 64,2 un 89,8 eV. Elektronegativitāte pēc Paulinga (cm. PAULINGS Linuss) 1,6.
Atklājumu vēsture
Pirmo reizi šī elementa esamību paredzēja D. I. Mendeļejevs (cm. MENDELEJVS Dmitrijs Ivanovičs) 1871. gadā, pamatojoties uz viņa atklāto periodisko likumu. Viņš to sauca par ekaalumīniju. 1875. gadā P. E. Lekoks de Boisbaudrans (cm. LEKOKS DE BOISBAUDRANS (Pols Emīls) izolēts gallijs no cinka rūdām.
De Boisbaudran noteica gallija blīvumu 4,7 g/cm3, kas neatbilda D.I. Mendeļejeva prognozētajam 5,9 g/cm3. Gallija blīvuma precizētā vērtība (5,904 g/cm3) sakrita ar Mendeļejeva prognozi.
Atrodoties dabā
Saturs zemes garozā ir 1,8·10–3 masas%. Gallijs ir mikroelements. Dabā tas sastopams ļoti retu minerālu veidā: zengeīts Ga(OH) 3, gallīts CuGaS 2 un citi. Ir alumīnija satelīts (cm. ALUMĪNIJA), cinks (cm. CINKS (ķīmiskais elements), Vācija (cm. VĀCIJA), dziedzeris (cm. DZELZS); atrodami sfalerītos (cm. SFALERITS), nefelīns (cm. NEFELĪNS), natrolīts, boksīts, (cm. BOXITE) germanīts, dažu atradņu oglēs un dzelzsrūdās.
Kvīts
Galvenais gallija avots ir alumināta šķīdumi, kas iegūti alumīnija oksīda apstrādes laikā. Pēc lielākās Al daļas noņemšanas un atkārtotas koncentrācijas veidojas sārmains šķīdums, kas satur Ga un Al. Gallijs tiek izolēts ar šī šķīduma elektrolīzi.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Gallijs ir viegli kustošs gaiši pelēks metāls ar zilganu nokrāsu. Izkausētais Ga var būt šķidrā stāvoklī temperatūrā, kas zemāka par kušanas temperatūru (29,75 °C). Viršanas temperatūra ir 2200 °C, tas izskaidrojams ar to, ka šķidrā gallijā ir blīvs atomu iepakojums ar koordinācijas skaitli 12. Lai to iznīcinātu, ir jāiztērē daudz enerģijas.
Stabilās a-modifikācijas kristālisko režģi veido divatomiskās Ga 2 molekulas, kas savstarpēji savienotas ar van der Vālsa spēkiem (cm. STARPMOLEKULĀRA MIJIEDARBĪBA), saites garums 0,244 nm.
Ga 3+ /Ga pāra standarta elektrodu potenciāls ir –0,53 V, Ga atrodas elektroķīmiskajā virknē pirms ūdeņraža. (cm.ŪDEŅRADS).
Gallija ķīmiskās īpašības ir līdzīgas alumīnijam.
Gaisā Ga ir pārklāts ar oksīda plēvi, kas pasargā to no tālākas oksidēšanās. Ar arsēnu (cm. ARSENIKS), fosfors (cm. FOSFORS), antimons (cm. ANTIMONS) ar sēru veido gallija arsenīdu, fosfīdu un antimonīdu (cm. SĒRS), selēns (cm. SELĒNS), telūrs (cm. TELŪRIJS)- halkogenīdi. Sildot, Ga reaģē ar skābekli (cm. SKĀBEKLIS). Ar hloru (cm. HLORS) un broms (cm. BROMĪNS) gallijs istabas temperatūrā reaģē ar jodu (cm. IOD)- sildot. Gallija halogenīdi veido Ge 2 X 6 dimērus.
Gallijs veido polimēru hidrīdus:
4LiH + GaCl3 = Li + 3LiCl.
Jonu stabilitāte samazinās sērijā BH 4 – - AlH 4 – - GaH 4 –. BH 4 jons ir stabils ūdens šķīdumā, AlH 4 un GaH 4 ātri hidrolizējas:
GaH 4 – + 4H 2 O = Ga(OH) 3 + OH – + 4H 2
Sildot zem spiediena, Ga reaģē ar ūdeni:
2Ga + 4H2O = 2GaOOH + 3H 2
Ga lēni reaģē ar minerālskābēm, izdalot ūdeņradi:
2Ga + 6HCl = 2GaCl3 + 3H2
Gallijs izšķīst sārmos, veidojot hidroksogalātus:
2Ga + 6H2O + 2NaOH = 2Na + 3H2
Gallija oksīdam un hidroksīdam ir amfoteriskas īpašības, lai gan to pamatīpašības ir uzlabotas salīdzinājumā ar Al:
Ga 2 O 3 + 6HCl = 2GaCl 2,
Ga 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na
Ga 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaGaO 2 + CO 2
Kad jebkura gallija sāls šķīdums tiek sārmināts, izdalās gallija hidroksīds ar mainīgu sastāvu Ge 2 O 3 x H2O:
Ga(NO 3) 2 + 3NaOH = Ga(OH) 3 Ї + 3NaNO 3
Ga(OH) 3 un Ga 2 O 3 izšķīdinot skābēs, veidojas ūdens kompleksi 3+, tāpēc no ūdens šķīdumiem tiek izdalīti gallija sāļi kristālisku hidrātu veidā, piemēram, gallija hlorīds GaCl 3 6H 2 O, gallijs. kālija alauns KGa(SO 4) 2 12H 2 O. Gallija ūdens kompleksi šķīdumos ir bezkrāsaini.
Pieteikums
Aptuveni 97% rūpnieciski ražotā gallija izmanto savienojumu ar pusvadītāju īpašībām, piemēram, gallija arsenīda GaAs, ražošanai. Gallija metāls tiek izmantots radioelektronikā keramikas un metāla detaļu “aukstai lodēšanai”, Ge un Si leģēšanai un optisko spoguļu ražošanai. Ga var aizstāt Hg elektriskās strāvas taisngriežos. Reaktoru radiācijas ķēdēs izmanto eitektisko gallija un indija sakausējumu.
Ārstēšanas iezīmes
Gallijs ir maz toksisks elements. Zemās kušanas temperatūras dēļ Ga lietņus ieteicams transportēt polietilēna maisos, kurus vāji samitrina šķidrais gallijs.

enciklopēdiskā vārdnīca. 2009 .

Skatiet, kas ir "Gallium" citās vārdnīcās:

Metāls, vienkāršs ķermenis, kura esamību paredzēja Mendeļejevs un kuru atklāja Lekoks de Bubaudrans. Krievu valodā iekļauto svešvārdu vārdnīca. Čudinovs A.N., 1910. GALLIJS ir nesadalāms minerāls, zili baltā krāsā; ciets,… … Krievu valodas svešvārdu vārdnīca

- (Gallijs), Ga, periodiskās sistēmas III grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 31, atommasa 69,72; metāls. Galliju atklāja franču ķīmiķis P. Lekoks de Boisbaudrans 1875. gadā... Mūsdienu enciklopēdija

Ga (lat. Gallium * a. gallium; n. Gallium; f. gallium; i. galio), ķīmiskā. III grupas periodikas elements. Mendeļejeva sistēma, plkst. n. 31, plkst. m 69,73. Tas sastāv no diviem stabiliem izotopiem 69Ga (61,2%) un 71Ga (38,8%). 1870. gadā prognozēja D.I....... Ģeoloģiskā enciklopēdija

gallijs- I, m gallija m. No Lat. Francijas vārdi, kur to 1875. gadā atklāja ķīmiķis Lekoks de Boisbaudrans. ES. Ķīmiskais elements, mīksts, kausējams, sudrabaini balts metāls; izmanto dzīvsudraba vietā manometru un augstas temperatūras ražošanai... ... Krievu valodas gallicismu vēsturiskā vārdnīca

Gallijs- (Gallijs), Ga, periodiskās sistēmas III grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 31, atommasa 69,72; metāls. Galliju atklāja franču ķīmiķis P. Lekoks de Boisbaudrans 1875. gadā. ... Ilustrētā enciklopēdiskā vārdnīca

GALLIJS- ķīmija. elements, simbols Ga (lat. Gallium), plkst. n. 31, plkst. m 69,72; sudrabaini balts metāls; blīvums 5904 kg/m3, kušanas temperatūra = 29,8 °C, vārīšanās temperatūra = 2230 °C. Gallijs kā šķidrums pastāv ļoti plašā temperatūras diapazonā, tāpēc to izmanto... ... Lielās politehniskās enciklopēdijas sinonīmu vārdnīca

- (ķīmiska). Šī elementārā ķermeņa īpašības, Ga = 69, 86, 1871. gadā paredzēja (D. I. Mendeļejevs), izmantojot periodisku elementu sistēmu, piemēram, ekoalumīniju. 1875. gadā Lekoks de Boisbaudrans atklāja G. cinka maisījumā no Pjerefites ( Pirenejos) ar ... ... Brokhausa un Efrona enciklopēdija

gallijs- Ga III grupas elements Periodisks. sistēmas, plkst. n. 31, plkst. m 69,72; sudrabbalts viegls metāls. Tas sastāv no diviem stabiliem izotopiem ar masas skaitļiem 69 (60,5%) un 71 (39,5%). Ga (“eka-alumīnija”) un bāzes. viņa svētais...... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata

DEFINĪCIJA

Gallijs- Periodiskās tabulas trīsdesmit pirmais elements. Apzīmējums - Ga no latīņu "gallium". Atrodas ceturtajā periodā, IIIA grupa. Attiecas uz metāliem. Kodollādiņš ir 31.

Gallijs ir rets elements un dabā nav sastopams nevienā nozīmīgā koncentrācijā. To iegūst galvenokārt no cinka koncentrātiem pēc cinka kausēšanas no tiem.

Brīvā stāvoklī gallijs ir sudrabaini balts (1. att.) mīksts metāls ar zemu kušanas temperatūru. Tas ir diezgan stabils gaisā, nesadalās ūdenī, bet viegli šķīst skābēs un sārmos.

Rīsi. 1. Gallijs. Izskats.

Gallija atomu un molekulmasa

Vielas relatīvā molekulmasa (M r) ir skaitlis, kas parāda, cik reižu dotās molekulas masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas, un elementa relatīvā atommasa (A r) ir cik reižu ķīmiskā elementa atomu vidējā masa ir lielāka par 1/12 oglekļa atoma masas.

Tā kā gallijs brīvā stāvoklī pastāv monatomisku Ga molekulu veidā, tā atomu un molekulmasu vērtības sakrīt. Tie ir vienādi ar 69,723.

Gallija izotopi

Ir zināms, ka dabā gallijs ir sastopams divu stabilu izotopu 69 Ga (60,11%) un 71 Ga (39,89%) veidā. To masas skaitļi ir attiecīgi 69 un 71. Gallija izotopa 69 Ga atoma kodols satur trīsdesmit vienu protonu un trīsdesmit astoņus neitronus, un izotopā 71 Ga ir tikpat protonu un četrdesmit neitronu.

Ir mākslīgi nestabili radioaktīvie gallija izotopi ar masas skaitu no 56 līdz 86, kā arī trīs izomēru kodolu stāvokļi, starp kuriem ir visilgāk dzīvojošais izotops 67 Ga ar pussabrukšanas periodu 3,26 dienas.

Gallija joni

Gallija atoma ārējā enerģijas līmenī ir trīs elektroni, kas ir valence:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 .

Ķīmiskās mijiedarbības rezultātā gallijs atdod savus valences elektronus, t.i. ir to donors un pārvēršas par pozitīvi lādētu jonu:

Ga 0 -2e → Ga 2+ ;

Ga 0 -3e → Ga 3+ .

Gallija molekula un atoms

Brīvā stāvoklī gallijs eksistē vienatomisku Ga molekulu veidā. Šeit ir dažas īpašības, kas raksturo gallija atomu un molekulu:

Gallija sakausējumi

Alumīnijam pievienojot galliju, tiek iegūti sakausējumi, kurus var viegli apstrādāt ar karstumu; Gallija-zelta sakausējumi tiek izmantoti zobu protezēšanā un juvelierizstrādājumos.

Problēmu risināšanas piemēri

1. PIEMĒRS

2. PIEMĒRS

ortorombisks

(300 K) 28,1 W/(mK)

Gallija atklāšana un sekojošie germānija un skandija atklājumi nostiprināja Periodiskā likuma pozīciju, skaidri parādot tā prognozēšanas potenciālu. Mendeļejevs nosauca Lekoku de Boisbaudranu par vienu no “periodiskā likuma stiprinātājiem”.

vārda izcelsme

Pols Emīls Lekoks de Boisbaudrans elementu nosauca par godu savai dzimtenei Francijai pēc tās latīniskā nosaukuma - Gaul ( Gallija).

Pastāv nedokumentēta leģenda, ka elementa nosaukumā tā atklājējs netieši iemūžinājis viņa uzvārdu ( Lecoq). Elementa nosaukums latīņu valodā ( Gallijs) līdzskaņu gallus- “gailis” (lat.). Zīmīgi, ka tas ir gailis le coq(franču) ir Francijas simbols.

Atrodoties dabā

Vidējais gallija saturs zemes garozā ir 19 g/t. Gallijs ir tipisks mikroelements ar divkāršu ģeoķīmisku raksturu. Pateicoties kristāla ķīmisko īpašību līdzībai ar galvenajiem iežu veidojošajiem elementiem (Al, Fe u.c.) un plašajai izomorfisma iespējai ar tiem, gallijs neveido lielus uzkrājumus, neskatoties uz ievērojamo klarka vērtību. Izšķir šādus minerālus ar augstu gallija saturu: sfalerīts (0 - 0,1%), magnetīts (0 - 0,003%), kasiterīts (0 - 0,005%), granāts (0 - 0,003%), berils (0 - 0,003%). , turmalīns (0 - 0,01%), spodumēns (0,001 - 0,07%), flogopīts (0,001 - 0,005%), biotīts (0 - 0,1%), muskovīts (0 - 0,01%), sericīts (0 - 0,005%), lepidolīts (0,001 - 0,03%), hlorīts (0 - 0,001%), laukšpats (0 - 0,01%), nefelīns (0 - 0,1%), hekmanīts (0,01 - 0,07%), natrolīts (0 - 0,1%). Gallija koncentrācija jūras ūdenī ir 3·10–5 mg/l.

Dzimšanas vieta

Gallija atradnes ir zināmas Dienvidrietumu Āfrikā, Krievijā un NVS valstīs.

Kvīts

Attiecībā uz galliju ir zināms rets minerāls gallīts CuGaS 2 (vara un gallija sulfīda maisījums). Tā pēdas pastāvīgi atrodamas ar sfalerītu, halkopirītu un germanītu. Daudz lielāks daudzums (līdz 1,5%) konstatēts dažu ogļu pelnos. Tomēr galvenais gallija avots ir alumīnija oksīda ražošanas šķīdumi boksīta (parasti satur nelielus piemaisījumus (līdz 0,1%)) un nefelīna pārstrādes laikā. Galliju var iegūt arī, apstrādājot polimetāla rūdas un ogles. To ekstrahē ar sārmainu šķidrumu elektrolīzi, kas ir dabīgā boksīta apstrādes starpprodukts tehniskajā alumīnija oksīdā. Gallija koncentrācija sārmainā alumināta šķīdumā pēc sadalīšanās Bayer procesā: 100-150 mg/l, ar saķepināšanas metodi: 50-65 mg/l. Ar šīm metodēm gallijs tiek atdalīts no lielākās daļas alumīnija ar karbonizāciju, koncentrējoties pēdējā nogulumu frakcijā. Pēc tam bagātinātās nogulsnes apstrādā ar kaļķi, gallijs nonāk šķīdumā, no kurienes elektrolīzes ceļā izdalās rupjais metāls. Piesārņoto galliju mazgā ar ūdeni, pēc tam filtrē caur porainām plāksnēm un karsē vakuumā, lai noņemtu gaistošos piemaisījumus. Augstas tīrības gallija iegūšanai izmanto ķīmiskās (reakcijas starp sāļiem), elektroķīmisko (šķīdumu elektrolīze) un fizikālās (sadalīšanās) metodes. Ļoti tīrā veidā (99,999%) to ieguva elektrolītiski attīrot, kā arī rūpīgi attīrītu GaCl 3 reducējot ar ūdeņradi.

Fizikālās īpašības

Kristāliskajam gallijam ir vairākas polimorfas modifikācijas, taču tikai viena (I) ir termodinamiski stabila, tai ir ortorombisks (pseidotetragonāls) režģis ar parametriem a = 4,5186, b = 7,6570 Å, c = 4,5256 Å. Citas gallija modifikācijas (β, γ, δ, ε) kristalizējas no pārdzesēta izkliedēta metāla un ir nestabilas. Pie paaugstināta spiediena tika novērotas vēl divas gallija II un III polimorfās struktūras, kurām bija attiecīgi kubiskais un tetragonāls režģis.

Turklāt ir zināmi 29 mākslīgie radioaktīvie gallija izotopi, kuru masas skaitļi ir no 56 Ga līdz 86 Ga un vismaz 3 kodolu izomēru stāvokļi.

Visilgāk dzīvojošie gallija izotopi ir 67 Ga (pusperiods 3,26 dienas) un 72 Ga (pusperiods 14,1 stunda).

Ķīmiskās īpašības

Gallija ķīmiskās īpašības ir līdzīgas alumīnija ķīmiskajām īpašībām, taču gallija metāla reakcijas mēdz būt daudz lēnākas tā zemākas ķīmiskās reaģētspējas dēļ. Oksīda plēve, kas veidojas uz metāla virsmas gaisā, aizsargā galliju no tālākas oksidēšanās.

Gallijs lēni reaģē ar karstu ūdeni:

$\backslash mathsf(2Ga\; +\; 6H\_2O\; \backslash labā\; bultiņa\; 2Ga(OH)\_3\; +\; 3H\_2\backslash augšup)$

Reaģējot ar pārkarsētu tvaiku (350 °C), veidojas savienojums GaOOH (gallija oksīda hidrāts jeb metagalskābe):

$\backslash mathsf(2Ga\; +\; 4H\_2O\; \backslash xrightarrow(^ot)\; 2GaOOH\; +\; 3H\_2)$ $\backslash mathsf(2Ga\; +\; 6HCl\; \backslash rightarrow\; 2GaCl\_3\; +\; 3H\_2\; \backslash uparrow)$

Augstā temperatūrā gallijs spēj iznīcināt dažādus materiālus un tā iedarbība ir spēcīgāka nekā jebkura cita metāla kausējumam. Tādējādi grafīts un volframs ir izturīgs pret gallija kausējumu līdz 800 °C, alunds un berilija oksīds BeO - līdz 1000 °C, tantals, molibdēns un niobijs ir izturīgi līdz 400-450 °C.

Ar lielāko daļu metālu gallijs veido gallīdus, izņemot bismutu, kā arī cinka, skandija un titāna apakšgrupu metālus. Vienam no V 3 Ga gallīdiem ir diezgan augsta pārejas temperatūra supravadītāja stāvoklī 16,8 K.

Gallijs veido hidrīdgalātus:

$\backslash mathsf(4LiH\; +\; GaCl\_3\; \backslash rightarrow\; Li\; +\; 3LiCl)$ $\backslash mathsf(^-\; +\; 4H\_2O\; \backslash labā\; bultiņa\; Ga(OH)\_3\; +\; OH^-\; +\; 4H\_2\backslash augšā)$

Organogālija savienojumus attēlo alkil- un arilatvasinājumi ar vispārīgo formulu GaR 3 un to haloalkil- un haloaril-analogi GaHal 3-n R n . Organogālija savienojumi ir nestabili pret ūdeni un gaisu, bet nereaģē tik spēcīgi kā alumīnija organiskie savienojumi.

Ga(OH) 3 un Ga 2 O 3 izšķīdinot skābēs, veidojas ūdens kompleksi 3+, tāpēc no ūdens šķīdumiem tiek izdalīti gallija sāļi kristālisku hidrātu veidā, piemēram, gallija hlorīds GaCl 3 * 6H 2 O, gallija kālija alauns KGa(SO 4) 2 * 12H 2 O. Gallija ūdens kompleksi šķīdumos ir bezkrāsaini.

Pamata savienojumi

• Ga 2 H 6 - gaistošs šķidrums, kušanas temperatūra –21,4 °C, viršanas temperatūra 139 °C. Ēteriskā suspensijā ar litiju vai tallija hidrīdu tas veido savienojumus LiGaH 4 un TlGaH 4 . Veidojas, apstrādājot tetrametildigalānu ar trietilamīnu. Ir banānu saites, tāpat kā diborānā.
• Ga 2 O 3 - balts vai dzeltens pulveris, kušanas temperatūra 1795 °C. Pastāv divu modifikāciju veidā. α- Ga 2 O 3 - bezkrāsaini trigonāli kristāli ar blīvumu 6,48 g/cm³, nedaudz šķīst ūdenī, šķīst skābēs. β- Ga 2 O 3 - bezkrāsaini monoklīniski kristāli ar blīvumu 5,88 g/cm³, nedaudz šķīst ūdenī, skābēs un sārmos. To iegūst, karsējot gallija metālu gaisā 260 °C vai skābekļa atmosfērā, vai kalcinējot gallija nitrātu vai sulfātu. ΔH° 298(paraugs) −1089,10 kJ/mol; ΔG° 298(paraugs) –998,24 kJ/mol; S° 298 84,98 J/mol·K. Tiem piemīt amfoteriskas īpašības, lai gan pamata īpašības, salīdzinot ar alumīniju, ir uzlabotas:

• Ga(OH) 3 - izgulsnējas želejveida nogulšņu veidā, apstrādājot trīsvērtīgo gallija sāļu šķīdumus ar sārmu metālu hidroksīdiem un karbonātiem (pH 9,7). Izšķīst koncentrētā amonjakā un koncentrētā amonija karbonāta šķīdumā, un vārot izgulsnējas. Karsējot gallija hidroksīdu var pārvērst par GaOOH, pēc tam par Ga 2 O 3 ·H 2 O un visbeidzot par Ga 2 O 3. Var iegūt trīsvērtīgo gallija sāļu hidrolīzē.
• GaF 3 ir balts pulveris. t pl >950 °C, t ķīpa 1000 °C, blīvums - 4,47 g/cm³. Nedaudz šķīst ūdenī. Ir zināms GaF 3 ·3H 2 O kristāliskais hidrāts. To iegūst, karsējot gallija oksīdu fluora atmosfērā.
• GaCl 3 - bezkrāsaini higroskopiski kristāli. t kušanas temperatūra 78 °C, vārīšanās temperatūra t 215 °C, blīvums - 2,47 g/cm³. Labi izšķīdīsim ūdenī. Hidrolizējas ūdens šķīdumos. Izmanto kā katalizatoru organiskās sintēzes procesā. Bezūdens GaCl 3, tāpat kā AlCl 3, smēķē mitrā gaisā.
• GaBr 3 - bezkrāsaini higroskopiski kristāli. t kušanas temperatūra 122 °C, t viršanas temperatūra 279 °C blīvums - 3,69 g/cm³. Izšķīst ūdenī. Hidrolizējas ūdens šķīdumos. Nedaudz šķīst amonjakā. Iegūts tieši no elementiem.
• GaI 3 - higroskopiskas gaiši dzeltenas adatas. t kušanas temperatūra 212 °C, t vārīšanās temperatūra 346 °C, blīvums - 4,15 g/cm³. Hidrolizē ar siltu ūdeni. Iegūts tieši no elementiem.
• Ga 2 S 3 - dzelteni kristāli vai balts amorfs pulveris ar kušanas temperatūru 1250 °C un blīvumu 3,65 g/cm³. Tas mijiedarbojas ar ūdeni un tiek pilnībā hidrolizēts. To iegūst, gallijam reaģējot ar sēru vai sērūdeņradi.
• Ga 2 (SO 4) 3 ·18H 2 O ir bezkrāsaina viela, kas labi šķīst ūdenī. To iegūst, gallijam, tā oksīdam un hidroksīdam reaģējot ar sērskābi. Ar sārmu metāliem un amonija sulfātiem viegli veidojas alauns, piemēram, KGa(SO 4) 2 12H 2 O.
• Ga(NO 3) 3 8H 2 O - ūdenī un etanolā šķīstoši bezkrāsaini kristāli. Sildot, tas sadalās, veidojot gallija (III) oksīdu. To iegūst, slāpekļskābei iedarbojoties uz gallija hidroksīdu.

Pieteikums

Gallijs ir dārgs 2005. gadā, pasaules tirgū tonna gallija maksāja 1,2 miljonus ASV dolāru, un šī metāla augstās cenas un vienlaikus lielā pieprasījuma dēļ ir ļoti svarīgi izveidot tā pilnīgu ieguvi alumīnija ražošanā; un ogļu pārstrāde šķidrā kurināmā.

Gallijam ir vairāki sakausējumi, kas istabas temperatūrā ir šķidri, un vienam no tā sakausējumiem kušanas temperatūra ir 3 °C (In-Ga-Sn eitektisks), bet, no otras puses, gallijs (sakausējumi mazākā mērā) ir ļoti agresīvs pret lielāko daļu konstrukcijas materiālu (sakausējumu plaisāšana un erozija augstās temperatūrās). Piemēram, attiecībā uz alumīniju un tā sakausējumiem gallijs ir spēcīgs stiprības samazinātājs (sk. Adsorbcijas stiprības samazināšanās, Rehbinder efekts). Šo gallija īpašību visskaidrāk demonstrēja un detalizēti pētīja P. A. Rebinders un E. D. Ščukins alumīnija saskares laikā ar galliju vai tā eitektiskiem sakausējumiem (šķidro metālu trauslums). Turklāt alumīnija samitrināšana ar šķidra gallija plēvi izraisa tā ātru oksidēšanos, līdzīgi kā tas notiek ar alumīniju, kas apvienots ar dzīvsudrabu. Gallijs kušanas temperatūrā izšķīdina apmēram 1% alumīnija, kas sasniedz plēves ārējo virsmu, kur to acumirklī oksidē gaiss. Oksīda plēve uz šķidruma virsmas ir nestabila un neaizsargā pret turpmāku oksidēšanos. Rezultātā šķidrais gallija sakausējums netiek izmantots kā termiskā saskarne starp siltumu radošo komponentu (piemēram, datora centrālo procesoru) un alumīnija radiatoru.

Kā dzesēšanas šķidrums gallijs ir neefektīvs un bieži vien vienkārši nepieņemams.

Gallijs ir lieliska smērviela. Metāla līmes, kas ir ļoti svarīgas praktiski, ir radītas uz gallija un niķeļa, gallija un skandija bāzes.

Gallija metālu izmanto arī kvarca termometru piepildīšanai (tā vietā), lai mērītu augstu temperatūru. Tas ir saistīts ar faktu, ka gallijam ir ievērojami augstāka viršanas temperatūra salīdzinājumā ar dzīvsudrabu.

Gallija oksīds ir daļa no vairākiem stratēģiski svarīgiem granātu grupas lāzermateriāliem - GSGG, YAG, ISGG utt.

Bioloģiskā loma un apstrādes iezīmes

Nespēlē bioloģisku lomu.

Ādas saskare ar galliju noved pie tā, ka uz tās paliek īpaši mazas izkliedētas metāla daļiņas. Ārēji tas izskatās kā pelēks plankums.

Saindēšanās klīniskā aina: īslaicīgs uztraukums, pēc tam letarģija, kustību koordinācijas traucējumi, adinamija, arefleksija, lēna elpošana, tās ritma traucējumi. Uz šī fona tiek novērota apakšējo ekstremitāšu paralīze, kam seko koma un nāve. Inhalācijas iedarbība uz galliju saturošu aerosolu koncentrācijā 50 mg/m³ izraisa nieru bojājumus cilvēkiem, tāpat kā intravenoza 10-25 mg/kg gallija sāļu ievadīšana. Tiek novērota proteīnūrija, azotēmija un traucēta urīnvielas klīrenss.

Zemās kušanas temperatūras dēļ gallija lietņus ieteicams pārvadāt maisos, kas izgatavoti no polietilēna, ko vāji mitrina šķidrais gallijs.

Uzrakstiet atsauksmi par rakstu "Gallijs"

Piezīmes

Literatūra

• Sheka I. A, Chaus I. S, Mntyureva T. T., Galliy, K., 1963;
• Eremins N.I., Galliy, M., 1964;
• Rustamovs P. G., Gallium Chalcogenides, Baku, 1967;
• Dymov A.M., Savostin A.P., Gallija analītiskā ķīmija, M., 1968;
• Ivanova R.V., Gallija ķīmija un tehnoloģija, M., 1973;
• Kogan B. I., Vershkovskaya O. V., Slavikovskaya I. M., Gallium. Ģeoloģija, pielietojums, ekonomika, M., 1973;
• Yatsenko S.P., Gallijs. Mijiedarbība ar metāliem, M., 1974;
• Gallija ekstrakcijas un sorbcijas procesi ķīmiskajā tehnoloģijā, Alma-Ata, 1985;
• Reto un mikroelementu ķīmija un tehnoloģija, red. K. A. Boļšakova, 2. izd., 1. sēj., M., 1976, 1. lpp. 223-44;
• Fedorovs P.I., Mokhosoev M.V., Alekseev F.P., Gallija, indija un tallija ķīmija, Novosibirska, 1977. P.I.

Saites

Galliju raksturojošs fragments

Benigsens no Gorki nolaidās pa augsto ceļu uz tiltu, kuru virsnieks no pilskalna norādīja Pjēram kā pozīcijas centru un kura krastā gulēja nopļautas zāles rindas, kas smaržoja pēc siena. Viņi brauca pāri tiltam uz Borodino ciematu, no turienes pagriezās pa kreisi un garām milzīgam karaspēka un lielgabalu skaitam izbrauca uz augstu pilskalnu, uz kura rakās miliči. Tas bija reduts, kuram vēl nebija nosaukuma, bet vēlāk tas saņēma nosaukumu Raevsky redoubt jeb ķerru baterija.
Pjērs nepievērsa lielu uzmanību šim redutam. Viņš nezināja, ka šī vieta viņam paliks atmiņā vairāk nekā visas vietas Borodino laukā. Tad viņi brauca caur gravu uz Semenovski, kurā karavīri veda prom pēdējos būdiņu un šķūņu baļķus. Tad, lejup un kalnā, viņi brauca uz priekšu cauri šķeltiem rudziem, kas izsisti kā krusa, pa artilērijas tikko ierīkotu ceļu gar aramzemes grēdām uz viļņiem [nocietinājuma veids. (L.N. Tolstoja piezīme.) ], arī tolaik vēl tika rakts.
Benigsens apstājās pie pietvīkumiem un sāka skatīties uz priekšu uz Ševardinska redutu (kas bija mūsu tikai vakar), uz kura varēja redzēt vairākus jātniekus. Virsnieki teica, ka tur ir Napoleons vai Murats. Un visi kāri skatījās uz šo jātnieku baru. Arī Pjērs paskatījās uz turieni, mēģinot uzminēt, kurš no šiem tikko pamanāmajiem cilvēkiem ir Napoleons. Beidzot jātnieki nobrauca no pilskalna un pazuda.
Benigsens pagriezās pret ģenerāli, kas viņam tuvojās, un sāka skaidrot visu mūsu karaspēka stāvokli. Pjērs klausījās Benigsena vārdos, sasprindzinot visus savus garīgos spēkus, lai saprastu gaidāmās kaujas būtību, taču viņš ar vilšanos juta, ka viņa prāta spējas tam nav pietiekamas. Viņš neko nesaprata. Benigsens pārtrauca runāt un, pamanījis Pjēra figūru, kas klausījās, pēkšņi sacīja, pagriezies pret viņu:
– Man šķiet, ka jūs neinteresē?
"Ak, gluži pretēji, tas ir ļoti interesanti," Pjērs atkārtoja ne gluži patiesi.
No līdzenuma viņi brauca vēl tālāk pa kreisi pa ceļu, kas vijas cauri blīvam, zemam bērzu mežam. Pa vidu tam
mežā, priekšā uz ceļa izlēca brūns zaķis ar baltām kājām un, nobiedēts no liela skaita zirgu klaboņas, bija tik apmulsis, ka ilgi leca pa ceļu viņiem priekšā, uzbudinot. visu uzmanība un smiekli, un tikai tad, kad vairākas balsis uz viņu kliedza, viņš metās malā un pazuda biezoknī. Nobraukuši apmēram divas jūdzes pa mežu, viņi nokļuva izcirtumā, kur atradās Tučkova korpusa karaspēks, kam vajadzēja aizsargāt kreiso flangu.
Šeit, galējā kreisajā flangā, Benigsens runāja daudz un kaislīgi un izteica, kā Pjēram šķita, svarīgu militāru pasūtījumu. Tučkova karaspēka priekšā bija kalns. Šo kalnu karaspēks neieņēma. Benigsens skaļi kritizēja šo kļūdu, sakot, ka ir traki atstāt teritoriju komandējošo augstumu neaizņemtu un novietot zem tā karaspēku. Daži ģenerāļi pauda tādu pašu viedokli. Viens īpaši ar militāru degsmi runāja par to, ka viņus šeit ievietoja nokaušanai. Benigsens savā vārdā pavēlēja pārvietot karaspēku uz augstumiem.
Šī pavēle ​​kreisajā flangā lika Pjēram vēl vairāk šaubīties par viņa spēju izprast militārās lietas. Klausoties Benigsenā un ģenerāļos, kas nosodīja karaspēka stāvokli zem kalna, Pjērs viņus pilnībā saprata un dalījās viņu viedoklī; bet tieši tāpēc viņš nevarēja saprast, kā tas, kurš tos nolika šeit zem kalna, varēja pieļaut tik acīmredzamu un rupju kļūdu.
Pjērs nezināja, ka šie karaspēki netika novietoti pozīcijas aizstāvēšanai, kā domāja Benigsens, bet gan tika novietoti slēptā vietā slazdam, tas ir, lai paliktu nepamanīti un pēkšņi uzbruktu tuvojošajam ienaidniekam. Benigsens to nezināja un īpašu iemeslu dēļ virzīja karaspēku uz priekšu, par to nepaziņojot virspavēlniekam.

Šajā skaidrajā augusta vakarā, 25. datumā, kņazs Andrejs gulēja, atspiedies uz rokas, salauztā šķūnī Kņazkovas ciemā, sava pulka atrašanās vietas malā. Caur caurumu nolauztajā sienā viņš skatījās uz trīsdesmit gadus vecu bērzu joslu ar nogrieztiem apakšējiem zariem, kas slejas gar žogu, uz aramzemi, uz kuras bija nolauztas auzu kaudzes, un uz krūmiem, caur kuriem bija redzami ugunsgrēku dūmi — karavīru virtuves.
Lai cik saspiesta un nevienam nebūtu vajadzīga, un lai cik grūta viņa dzīve tagad šķita princim Andrejam, viņš, tāpat kā pirms septiņiem gadiem Austerlicā kaujas priekšvakarā, jutās satraukts un aizkaitināts.
Viņš deva un saņēma pavēles rītdienas kaujai. Neko citu viņš nevarēja darīt. Taču visvienkāršākās, skaidrākās domas un līdz ar to arī briesmīgās domas viņu nelika mierā. Viņš zināja, ka rītdienas cīņa būs visbriesmīgākā no visām tām, kurās viņš piedalījās, un nāves iespēja pirmo reizi mūžā, neņemot vērā ikdienas dzīvi, nedomājot par to, kā tā ietekmēs citus, bet tikai attiecībā pret sevi, ar savu dvēseli, spilgti, gandrīz droši, vienkārši un šausmīgi, tas viņam parādījās. Un no šīs idejas augstuma visu, kas viņu iepriekš mocīja un nodarbināja, pēkšņi apspīdēja auksta balta gaisma, bez ēnām, bez perspektīvas, bez kontūru atšķirības. Visa viņa dzīve viņam šķita kā burvju laterna, kurā viņš ilgu laiku skatījās caur stiklu un mākslīgā apgaismojumā. Tagad viņš spilgtā dienas gaismā bez stikla pēkšņi ieraudzīja šos slikti krāsotos attēlus. "Jā, jā, tie ir viltus attēli, kas mani satrauca, iepriecināja un mocīja," viņš sev sacīja, iztēlē apgriezdams galvenās savas dzīves burvju laternas bildes, tagad skatoties uz tām šajā aukstajā, baltajā dienas gaismā. - skaidra doma par nāvi. "Šeit viņi ir, šīs rupji uzgleznotās figūras, kas šķita kaut kas skaists un noslēpumains. Slava, sabiedriskais labums, mīlestība pret sievieti, pašu tēvzemi - cik lieliskas man likās šīs bildes, ar kādu dziļu jēgu tās šķita piepildītas! Un tas viss ir tik vienkārši, bāli un raupji tā rīta aukstajā baltajā gaismā, kas, man liekas, paceļas priekš manis. Viņa uzmanību īpaši pievērsa trīs galvenās viņa dzīves bēdas. Viņa mīlestība pret sievieti, tēva nāve un franču iebrukums, kas sagrāba pusi Krievijas. “Mīlestība!.. Šī meitene, kura man šķita noslēpumainu spēku pilna. Kā es viņu mīlēju! Es veidoju poētiskus plānus par mīlestību, par laimi ar to. Ak mīļais zēns! – viņš dusmīgi sacīja skaļi. - Protams! Es ticēju kaut kādai ideālai mīlestībai, kurai bija jāpaliek man uzticīgai visu prombūtnes gadu! Kā maigajai pasakas balodijai viņai vajadzēja novīt no manis. Un tas viss ir daudz vienkāršāk... Tas viss ir šausmīgi vienkārši, pretīgi!
Mans tēvs arī cēla Plikajos kalnos un domāja, ka tā ir viņa vieta, viņa zeme, viņa gaiss, viņa vīri; bet Napoleons atnāca un, nezinādams par viņa eksistenci, nogrūda viņu no ceļa kā koka gabalu, un viņa Plikie kalni un visa viņa dzīve sabruka. Un princese Marya saka, ka tas ir pārbaudījums, kas sūtīts no augšas. Kāds ir testa mērķis, kad tā vairs nepastāv un nepastāvēs? nekad vairs neatkārtosies! Viņš ir prom! Tātad, kam šis tests ir paredzēts? Tēvzeme, Maskavas nāve! Un rīt viņš mani nogalinās - un pat ne francūzi, bet vienu no savējiem, tāpat kā vakar karavīrs iztukšoja ieroci pie manas auss, un franči nāks, paņems mani aiz kājām un galvas un iemetīs bedrē. lai es nesmirdētu viņiem zem deguna, un rastos jauni apstākļi, kas arī citiem būs pazīstami, un es par tiem nezināšu, un manis nebūs.
Viņš skatījās uz bērzu joslu ar to nekustīgi dzelteno, zaļo un balto mizu, kas mirdzēja saulē. "Nomirt, lai viņi mani nogalinātu rīt, lai es nepastāvētu... lai tas viss notiktu, bet es nepastāvētu." Viņš spilgti iztēlojās sevis neesamību šajā dzīvē. Un šie bērzi ar to gaismu un ēnām, un šie cirtainie mākoņi, un šie ugunsgrēku dūmi - viss apkārt viņam bija pārveidots un šķita kaut kas briesmīgs un draudīgs. Pār viņa muguru pārskrēja drebuļi. Ātri piecēlies, viņš izgāja no šķūņa un sāka iet.
Aiz šķūņa atskanēja balsis.
- Kas tur ir? – princis Andrejs iesaucās.
Sarkandegunis kapteinis Timohins, bijušais Dolohovas rotas komandieris, tagad virsnieku pagrimuma dēļ bataljona komandieris bailīgi iegāja šķūnī. Aiz viņa nāca adjutants un pulka mantzinis.
Princis Andrejs steigšus piecēlās, noklausījās, kas viņam bija jāpaziņo virsniekiem, deva viņiem vēl dažas pavēles un grasījās viņus palaist, kad aiz šķūņa atskanēja pazīstama, čukstoša balss.
- Que diable! [Sasodīts!] - atskanēja kāda vīrieša balss, kurš kaut kam uzdūrās.
Princis Andrejs, paskatījies no šķūņa, ieraudzīja viņam tuvojošos Pjēru, kurš paklupa uz guļoša staba un gandrīz nokrita. Princim Andrejam kopumā bija nepatīkami redzēt cilvēkus no savas pasaules, īpaši Pjēru, kurš viņam atgādināja visus tos grūtos brīžus, ko viņš piedzīvoja pēdējā vizītē Maskavā.
- Tā! - viņš teica. - Kādi likteņi? Es negaidīju.
Kamēr viņš to stāstīja, viņa acīs un visas sejas izteiksmē bija vairāk nekā sausums - bija naidīgums, ko Pjērs uzreiz pamanīja. Viņš tuvojās šķūnim visdzīvākajā prāta stāvoklī, bet, redzot prinča Andreja sejas izteiksmi, viņš jutās ierobežots un neveikli.
"Es atbraucu... tātad... ziniet... es atbraucu... esmu ieinteresēts," sacīja Pjērs, kurš tajā dienā jau bija bezjēdzīgi atkārtojis šo vārdu "interesants". "Es gribēju redzēt kauju."
– Jā, jā, ko brāļi masoni saka par karu? Kā to novērst? - izsmejoši sacīja princis Andrejs. - Nu, kā ar Maskavu? Kas ir manējie? Vai esat beidzot ieradies Maskavā? – viņš nopietni jautāja.
- Esam ieradušies. Džūlija Drubetskaja man teica. Es devos tos apskatīt un neatradu. Viņi devās uz Maskavas apgabalu.

Virsnieki gribēja doties atvaļinājumā, bet princis Andrejs, it kā nevēlēdamies palikt aci pret aci ar savu draugu, aicināja viņus sēdēt un dzert tēju. Tika pasniegti soliņi un tēja. Virsnieki ne bez pārsteiguma skatījās uz biezo, milzīgo Pjēra figūru un klausījās viņa stāstus par Maskavu un mūsu karaspēka izvietojumu, ko viņam izdevās apceļot. Princis Andrejs klusēja, un viņa seja bija tik nepatīkama, ka Pjērs vairāk uzrunāja labsirdīgo bataljona komandieri Timokhinu, nevis Bolkonski.
- Tātad, vai jūs sapratāt visu karaspēka izvietojumu? – princis Andrejs viņu pārtrauca.
- Jā, tas ir, kā? - teica Pjērs. "Kā nemilitārs, es nevaru teikt, ka es pilnībā, bet es tomēr sapratu vispārējo kārtību."
"Eh bien, vous etes plus avance que qui cela soit, [Nu, jūs zināt vairāk nekā jebkurš cits.]," sacīja princis Andrejs.
- A! – Pjērs neizpratnē teica, caur brillēm skatīdamies uz princi Andreju. - Nu, ko jūs sakāt par Kutuzova iecelšanu? - viņš teica.
"Es biju ļoti priecīgs par šo tikšanos, tas ir viss, ko es zinu," sacīja princis Andrejs.
- Nu, saki, kāds ir tavs viedoklis par Barklaju de Tolli? Maskavā Dievs zina, ko viņi par viņu teica. Kā jūs viņu vērtējat?
"Pajautājiet viņiem," sacīja princis Andrejs, norādot uz virsniekiem.
Pjērs paskatījās uz viņu ar līdzjūtīgi jautājošu smaidu, ar kuru visi neviļus pagriezās pret Timokhinu.
"Viņi redzēja gaismu, jūsu ekselence, kā to darīja jūsu mierīgā augstība," sacīja Timohins, kautrīgi un pastāvīgi atskatīdamies uz savu pulka komandieri.
- Kāpēc tas tā ir? – jautāja Pjērs.
- Jā, vismaz par malku vai barību, es jums ziņošu. Galu galā, mēs atkāpāmies no sventsiešiem, neuzdrošinies pieskarties zaram, sienam vai kaut kam. Galu galā mēs aizejam, viņš to saņem, vai ne, jūsu ekselence? - viņš pagriezās pret savu princi, - neuzdrošinies. Mūsu pulkā par šādām lietām tiesāja divus virsniekus. Nu, kā to darīja Viņa Rāmā Augstība, tas tikko kļuva par šo. Mēs redzējām gaismu ...
– Tad kāpēc viņš to aizliedza?
Timohins neizpratnē paskatījās apkārt, nesaprazdams, kā un ko atbildēt uz šādu jautājumu. Pjērs vērsās pie prinča Andreja ar tādu pašu jautājumu.
"Un lai nesabojātu reģionu, kuru atstājām ienaidniekam," ar ļaunprātīgu ņirgāšanos sacīja princis Andrejs. – Tas ir ļoti rūpīgi; Reģionu nedrīkst ļaut izlaupīt un karaspēku pieradināt pie izlaupīšanas. Nu Smoļenskā viņš arī pareizi sprieda, ka franči var mūs apbraukt un viņiem ir vairāk spēku. Bet viņš nevarēja saprast,” kņazs Andrejs pēkšņi kliedza tievā balsī, it kā izlaužoties, “bet viņš nevarēja saprast, ka mēs tur pirmo reizi cīnījāmies par krievu zemi, ka karaspēkā ir tāds gars. ko es nekad nebiju redzējis, ka mēs divas dienas pēc kārtas cīnījāmies ar frančiem un ka šis panākums palielināja mūsu spēkus desmitkārtīgi. Viņš pavēlēja atkāpties, un visas pūles un zaudējumi bija veltīgi. Viņš nedomāja par nodevību, viņš centās darīt visu pēc iespējas labāk, viņš to pārdomāja; bet tāpēc tas nav labi. Viņam tagad neder tieši tāpēc, ka viņš visu ļoti rūpīgi un rūpīgi pārdomā, kā jau katram vācietim pienākas. Kā lai tev pasaka... Nu, tavam tēvam ir vācu kājnieks, un viņš ir izcils kājnieks un visas savas vajadzības apmierinās labāk nekā tu, un lai viņš kalpo; bet, ja tavs tēvs ir slims nāves brīdī, tu padzīsi kājnieku un ar savām neparastajām, neveiklajām rokām sāksi sekot tēvam un nomierināt viņu labāk nekā prasmīgu, bet svešinieku. Tā viņi darīja ar Barclay. Kamēr Krievija bija vesela, svešinieks varēja viņai kalpot, un viņai bija izcils ministrs, bet tiklīdz viņai draudēja briesmas; Man vajag savējo, dārgais cilvēks. Un tavā klubā viņi izdomāja, ka viņš ir nodevējs! Vienīgais, ko viņi darīs, nomelnot viņu par nodevēju, ir tas, ka vēlāk, kaunoties par savu nepatieso apsūdzību, viņi pēkšņi no nodevējiem iztaisīs varoni vai ģēniju, kas būs vēl netaisnīgāk. Viņš ir godīgs un ļoti veikls vācietis...
"Tomēr viņi saka, ka viņš ir prasmīgs komandieris," sacīja Pjērs.
"Es nesaprotu, ko nozīmē prasmīgs komandieris," ņirgājoties sacīja princis Andrejs.
— Prasmīgs komandieris, — teica Pjērs, — tas, kurš paredzēja visas neparedzētās situācijas... labi, uzminēja ienaidnieka domas.
"Jā, tas nav iespējams," sacīja princis Andrejs, it kā par sen izlemtu lietu.
Pjērs pārsteigts paskatījās uz viņu.
"Tomēr," viņš teica, "viņi saka, ka karš ir kā šaha spēle."
"Jā," sacīja princis Andrejs, "tikai ar šo nelielo atšķirību, ka šahā jūs varat domāt par katru soli, cik vien vēlaties, ka jūs atrodaties ārpus laika apstākļiem, un ar šo atšķirību, ka bruņinieks vienmēr ir stiprāks par bandinieks un divi bandinieki vienmēr ir stiprāki, un karā viens bataljons dažreiz ir stiprāks par divīziju, bet dažreiz vājāks par rotu. Karaspēka relatīvo spēku neviens nevar zināt. Ticiet man," viņš teica, "ja kaut kas būtu atkarīgs no štāba pavēlēm, es būtu tur bijis un devis pavēles, bet tā vietā man ir tas gods dienēt šeit, pulkā ar šiem kungiem, un es domāju, ka mēs tiešām rītdiena būs atkarīga, nevis no viņiem... Panākumi nekad nav bijuši un nebūs atkarīgi no pozīcijas, ieročiem vai pat skaitļiem; un vismazāk no pozīcijas.
- Un no kā?
"No sajūtas, kas ir manī, viņā," viņš norādīja uz Timokhinu, "katrā karavīrā."
Princis Andrejs paskatījās uz Timokhinu, kurš bailēs un apmulsumā skatījās uz savu komandieri. Atšķirībā no viņa iepriekšējās atturīgās klusēšanas, princis Andrejs tagad šķita satraukts. Viņš acīmredzot nevarēja pretoties izteikt to domas, kas viņam negaidīti radās.
– Cīņu uzvarēs tas, kurš ir apņēmies to uzvarēt. Kāpēc mēs zaudējām kauju pie Austerlicas? Mūsu zaudējums bija gandrīz līdzvērtīgs franču zaudējumam, taču ļoti agri sev teicām, ka esam zaudējuši kauju – un zaudējām. Un mēs to teicām, jo ​​mums nebija vajadzības tur cīnīties: mēs gribējām pēc iespējas ātrāk pamest kaujas lauku. "Ja jūs zaudējat, tad bēdziet!" - mēs skrējām. Ja mēs to nebūtu pateikuši līdz vakaram, Dievs zina, kas būtu noticis. Un rīt mēs to neteiksim. Jūs sakāt: mūsu pozīcija, kreisais flangs ir vājš, labais sāns ir izstiepts," viņš turpināja, "tas viss ir muļķības, nekā no tā nav." Kas mums ir rītdien? Simts miljoni visdažādāko neparedzētu gadījumu, kurus uzreiz izšķirs tas, ka viņi vai mūsējie skrēja vai skries, ka viņi nogalinās šo, viņi nogalinās otru; un tas, kas tagad tiek darīts, ir jautri. Fakts ir tāds, ka tie, ar kuriem jūs ceļojāt, ne tikai neveicina vispārējo lietu gaitu, bet arī traucē to. Viņi ir aizņemti tikai ar savām mazajām interesēm.
– Tādā brīdī? - Pjērs pārmetoši teica.
"Tādā brīdī," atkārtoja princis Andrejs, "viņiem tas ir tikai tāds brīdis, kad viņi var izrakties zem ienaidnieka un iegūt papildu krustu vai lenti." Man rītdiena ir tā: simts tūkstoši krievu un simts tūkstoši franču karaspēka sapulcējās, lai cīnītos, un fakts ir tāds, ka šie divi simti tūkstoši cīnās, un tas, kurš cīnīsies dusmīgāk un mazāk žēlos sevi, uzvarēs. Un, ja vēlaties, es jums pateikšu, ka neatkarīgi no tā, kas tas ir, neatkarīgi no tā, kas tur ir sajaukts, mēs rīt uzvarēsim cīņā. Rīt, lai vai kā, mēs uzvarēsim kauju!
"Lūk, jūsu ekselence, patiesība, patiesā patiesība," sacīja Timokhins. – Kāpēc tagad sevi žēlot! Mana bataljona karavīri, vai jūs tam ticat, nedzēra degvīnu: tā nav tāda diena, viņi saka. – Visi klusēja.
Virsnieki piecēlās kājās. Princis Andrejs izgāja ar viņiem ārpus šķūņa, dodot pēdējos pavēles adjutantam. Kad virsnieki aizgāja, Pjērs piegāja pie prinča Andreja un jau grasījās uzsākt sarunu, kad netālu no šķūņa pa ceļu klabēja trīs zirgu nagi, un, skatoties šajā virzienā, princis Andrejs atpazina Volcogenu un Klauzevicu, ko pavadīja kāds kazaks. Viņi piebrauca tuvu, turpinot runāt, un Pjērs un Andrejs neviļus dzirdēja šādas frāzes:
– Der Krieg muss im Raum verlegt werden. Der Ansicht kann ich nicht genug Preis geben, [Karš jāpārceļ uz kosmosu. Es nevaru pietiekami slavēt šo skatu (vāciski)] - teica viens.
— Ak, — teica cita balss, — da der Zweck ist nur den Feind zu schwachen, so kann man gewiss nicht den Verlust der Privatpersonen in Achtung nehmen. [Ak jā, tā kā mērķis ir vājināt ienaidnieku, tad privātpersonu zaudējumus nevar ņemt vērā]
"O ja, [Ak, jā (vāciski)]," apstiprināja pirmā balss.
"Jā, im Raum verlegen, [pārcelšanās kosmosā (vāciski)]," princis Andrejs atkārtoja, dusmīgi šņācot caur degunu, kad viņi gāja garām. – Im Raum [Kosmosā (vācu val.)] Man joprojām ir tēvs, dēls un māsa Plikajos kalnos. Viņam ir vienalga. Tas ir tas, ko es jums teicu - šie vācu kungi rīt kauju neuzvarēs, bet tikai sabojās, cik daudz viņu spēka, jo viņa vāciešu galvā ir tikai prātojumi, kas nav velna vērti, un viņa sirdī ir nekas, kas ir tikai un kas ir vajadzīgs rītdienai, ir tas, kas ir Timokhinā. Viņam atdeva visu Eiropu un nāca mācīt mūs - krāšņos skolotājus! – viņa balss atkal iekliedzās.
– Tātad jūs domājat, ka rītdienas cīņa tiks uzvarēta? - teica Pjērs.
"Jā, jā," izklaidīgi sacīja princis Andrejs. "Vienu es darītu, ja man būtu vara," viņš atkal iesāka, "es neņemtu gūstā." Kas ir ieslodzītie? Tā ir bruņniecība. Franči ir izpostījuši manu māju un grasās izpostīt Maskavu, un viņi katru sekundi mani ir apvainojuši un apvainojuši. Viņi ir mani ienaidnieki, viņi visi ir noziedznieki, saskaņā ar maniem standartiem. Un Timokhins un visa armija domā tāpat. Mums tie jāizpilda. Ja viņi ir mani ienaidnieki, tad viņi nevar būt draugi, lai kā viņi Tilžā runātu.

Ķīmija

Gallijs Nr.31

Gallija apakšgrupa. Katra šīs apakšgrupas pārstāvja saturs zemes garozā gar gallija (4-10-4%) - indija (2-10-6) - tallija (8-10-7) sēriju samazinās. Visi trīs "elementi ir ārkārtīgi izkliedēti, un tiem nav raksturīgi atrasties noteiktu minerālu veidā. Gluži pretēji, to savienojumu nelieli piemaisījumi satur daudzu metālu rūdas. Ga, In un Ti tiek iegūti no atkritumiem laikā šādu rūdu pārstrādi.
Brīvā stāvoklī gallijs, indijs un tallijs ir sudrabaini balti metāli. To svarīgākās konstantes ir salīdzinātas zemāk:
Ga In Tl

Gallija fizikālās īpašības

Blīvums, g/cjH3 5,9 7,3 11,9
Kušanas temperatūra, °C. . . 30 157 304
Vārīšanās temperatūra, °C... 2200 2020 1475
Elektrovadītspēja (Hg = 1). . 2 11 6

Pēc cietības gallijs tuvu priekšgalam, In un Ti - vēl mīkstāk 6-13.
Sausā gaisā gallijs un indijs nemainās, un tallijs ir pārklāts ar pelēku oksīda plēvi. Sildot, visi trīs elementi enerģētiski savienojas ar skābekli un sēru. Parastā temperatūrā tie mijiedarbojas ar hloru un bromu, bet ar jodu tikai karsējot. Atrodas sprieguma diapazonā ap dzelzi, Ga, In un Ti šķīst skābēs.14’ 15
Normālā gallija un indija valence ir trīs. Tallijs dod atvasinājumus, kuros tas ir trīs un vienvērtīgs. 18
Gallija oksīdi un tā analogi - baltais Ga 2 O 3, dzeltenais Ip203 un brūnais T1203 - nešķīst ūdenī - attiecīgie hidroksīdi E (OH) 3 (kurus var iegūt no sāļiem) ir želejveida nogulsnes, praktiski nešķīst ūdenī, bet šķīst skābēs. Baltais Ga un In hidroksīdi šķīst arī stipru sārmu šķīdumos, veidojot gallātus un indātus, kas līdzīgi aluminātiem. Tāpēc tiem ir amfotērs raksturs, un 1n(OH) 3 skābās īpašības ir mazāk izteiktas, un Ga(OH) 3 īpašības ir spēcīgākas nekā Al(OH) 3 . Tādējādi, papildus stiprajiem sārmiem, Ga(OH) 3 šķīst stipros NH 4 OH šķīdumos. Gluži pretēji, sarkanbrūns Ti(OH) 3 nešķīst sārmos.
Ga" un In" joni ir bezkrāsaini, Ti" jonam ir dzeltenīga krāsa. Lielākajai daļai no tām iegūto skābju sāļi labi šķīst ūdenī, bet ir ļoti hidrolizēti; No vājo skābju šķīstošajiem sāļiem daudzi tiek gandrīz pilnībā hidrolizēti. Ja tiem nav raksturīgi zemākas valences Ga un In atvasinājumi, tad tallijam raksturīgākie ir tie savienojumi, kuros tas ir monovalents. Tāpēc T13+ sāļiem ir manāmi izteiktas oksidējošās īpašības.

Gallija piedevas

1. Visi trīs aplūkojamās apakšgrupas pārstāvji tika atklāti, izmantojot spektroskopu: 1 tallijs - 1861. gadā, indijs - 1863. gadā un gallijs - 1875. gadā. Pēdējo no šiem elementiem paredzēja un aprakstīja D. I. Mendeļejevs 4 gadus pirms tā atklāšanas (VI §. 1). Dabiskais gallijs sastāv no izotopiem ar masas skaitļiem 69 (60,2%) un 71 (39,8); indijs-113 (4,3) un 115 (95,7); tallijs - 203 (29,5) un 205 (70,5%).
2. Pamatstāvoklī gallija apakšgrupas elementu atomiem ir ārējo elektronu apvalku struktūra 4s2 34p (Ga), 5s25p (In), 6s26p (Tl) un tie ir monovalenti, i Trīsvērtīgo stāvokļu ierosināšanai ir nepieciešamas izmaksas 108 (Ga) , 100 (In) vai 129, (Ti ) kcal/g-atom. Secīgās jonizācijas enerģijas ir 6,00; 20.51; 30,70 par Ga; 5,785; 18,86; 28.03 par In: 6.106; 20.42; 29,8 eV T1. Tiek lēsts, ka tallija atoma elektronu afinitāte ir 12 kcal/g-atom.
3. Retais minerāls gallīts (CuGaS 2) ir pazīstams ar galliju. Šī elementa pēdas pastāvīgi atrodamas cinka rūdās. Ievērojami lieli tā daudzumi: E (līdz 1,5%) konstatēti dažu ogļu pelnos. Tomēr gallija rūpnieciskās ražošanas galvenā izejviela ir boksīts, kas parasti satur nelielus piemaisījumus (līdz 0,1%). To ekstrahē ar elektrolīzi no sārmainiem šķidrumiem, kas ir dabīgā boksīta apstrādes starpprodukts tehniskajā alumīnija oksīdā. Gada globālā gallija produkcija pašlaik ir tikai dažas tonnas, taču to var ievērojami palielināt.
4. Indiju iegūst galvenokārt kā blakusproduktu sēra rūdu Zn, Pb un Cu kompleksās apstrādes laikā. Tās ikgadējā globālā produkcija sasniedz vairākus desmitus tonnu.
5. Tallijs ir koncentrēts galvenokārt pirītā (FeS2). Tāpēc sērskābes ražošanas dūņas ir laba izejviela šī elementa iegūšanai. Ikgadējā tallija globālā ražošana ir mazāka nekā indija, taču tā ir arī desmitiem tonnu.
6. Lai izolētu Ga, In un T1 brīvā stāvoklī, tiek izmantota vai nu to sāļu šķīdumu elektrolīze, vai oksīdu uzliesmošana ūdeņraža plūsmā. Metālu saplūšanas un iztvaikošanas siltumiem ir šādas vērtības: 1,3 un 61 (Ga), 0,8 un 54 (In), 1,0 un 39 kcal/g-atom (T1). To sublimācijas siltums (pie 25 °C) ir 65 (Ga), 57 (In) un 43 kcal/g-atom (T1). Pa pāriem visi trīs elementi sastāv gandrīz tikai no monoatomiskām molekulām.
7. Gallija kristālisko režģi veido nevis atsevišķi atomi (kā tas parasti ir metāliem), bet gan diatomu molekulas (rf = 2,48A). Tādējādi tas ir interesants molekulāro un metālisko struktūru līdzāspastāvēšanas gadījums (III 8. punkts). Ga2 molekulas saglabājas arī šķidrā gallijā, kura blīvums (6,1 g/cm) ir lielāks par cietā metāla blīvumu (analogs ar ūdeni un bismutu). Spiediena paaugstināšanos pavada gallija kušanas temperatūras pazemināšanās. Pie augsta spiediena papildus parastajai modifikācijai (Gal) ir konstatēta divu citu formu esamība. Trīs punkti (ar šķidro fāzi) atrodas Gal - Gall pie 12 tūkstošiem atm un 3 ° C, un Gall - Gall pie 30 tūkstošiem atm un 45 ° C.
8. Gallijam ir liela nosliece uz hipotermiju, un to ir bijis iespējams saglabāt šķidrā stāvoklī līdz -40 ° C. Atkārtota ātra pārdzesēta kausējuma kristalizācija var kalpot kā metode gallija attīrīšanai. Ļoti tīrā stāvoklī (99,999%) to ieguva elektrolītiski attīrot, kā arī rūpīgi attīrītu GaCl3 reducējot ar ūdeņradi. Tā augstā viršanas temperatūra un diezgan vienmērīga izplešanās karsējot padara galliju par vērtīgu materiālu augstas temperatūras termometru pildīšanai. Neskatoties uz ārējo līdzību ar dzīvsudrabu, abu metālu savstarpējā šķīdība ir salīdzinoši zema (diapazonā no 10 līdz 95 ° C tā svārstās no 2,4 līdz 6,1 atomprocentiem Ga (Hg) un no 1,3 līdz 3,8 atomprocentiem Hg (G)). . Atšķirībā no dzīvsudraba, šķidrais gallijs nešķīdina sārmu metālus un labi mitrina daudzas nemetāla virsmas. Jo īpaši tas attiecas uz stiklu, uzklājot galliju, uz kura var iegūt spoguļus, kas spēcīgi atstaro gaismu (tomēr ir pierādījumi, ka ļoti tīrs gallijs, kas nesatur indija piemaisījumus, stiklu nesamitrina). Gallija nogulsnēšana uz plastmasas pamatnes dažreiz tiek izmantota, lai ātri izveidotu radio ķēdes. Zobu plombēšanai ir ierosināts 88% Ga un 12% Sn sakausējums, kas kūst 15 °C temperatūrā, un daži citi galliju saturoši sakausējumi (piemēram, 61,5% Bi, 37,2 - Sn un 1,3 - Ga). Tie nemaina tilpumu atkarībā no temperatūras un labi turas. Galliju var izmantot arī kā hermētiķi vārstiem vakuuma tehnoloģijā. Taču jāņem vērā, ka augstā temperatūrā tas ir agresīvs gan pret stiklu, gan pret daudziem metāliem.
9. Saistībā ar iespēju paplašināt gallija ražošanu, šī elementa un tā savienojumu asimilācijas (t.i., prakses apgūšanas) problēma kļūst aktuāla, kas prasa pētījumus, lai atrastu jomas to racionālai izmantošanai. Ir apskatāms raksts un monogrāfijas par galliju.
10. Indija saspiežamība ir nedaudz augstāka nekā alumīnija (pie 10 tūkstošiem atm tilpums ir 0,84 no oriģināla). Palielinoties spiedienam, tā elektriskā pretestība samazinās (līdz 0,5 no oriģināla pie 70 tūkstošiem atm) un paaugstinās kušanas temperatūra (līdz 400 ° C pie 65 tūkstošiem atm). Indija metāla nūjas kraukšķ, kad tās ir saliektas, tāpat kā alvas. Tas atstāj tumšu zīmi uz papīra. Svarīgs indija lietojums ir saistīts ar germānija maiņstrāvas taisngriežu ražošanu (X 6. pielikums 15). Zemās kausējamības dēļ tas var darboties kā smērviela gultņos.
11. Neliela indija daudzuma ievadīšana vara sakausējumos ievērojami palielina to izturību pret jūras ūdeni, un indija pievienošana sudrabam uzlabo tā spīdumu un novērš aptraipīšanu gaisā. Indija pievienošana palielina zobu plombēšanai paredzēto sakausējumu stiprību. Citu metālu elektrolītiskais pārklājums ar indiju tos labi pasargā no korozijas. Indija sakausējums ar alvu (1:1 pēc svara) labi pielodē stiklu ar stiklu vai metālu, un sakausējums ar 24% In un 76% Ga kūst 16 °C temperatūrā. Sakausējumu ar 18,1% In ar 41,0 - Bi, 22,1 - Pb, 10,6 - Sn un 8,2 - Cd, kas kūst 47 ° C temperatūrā, medicīniski izmanto sarežģītu kaulu lūzumu gadījumos (ģipša vietā). Ir monogrāfija par indija ķīmiju
12. Tallija saspiežamība ir aptuveni tāda pati kā indijam, taču tam ir zināmas divas allotropās modifikācijas (sešstūra un kubiskā), pārejas punkts starp kurām atrodas 235 °C. Zem augsta spiediena rodas vēl viens. Visu trīs formu trīskāršais punkts atrodas pie 37 tūkstošiem atm un 110°C. Šis spiediens atbilst pēkšņai metāla elektriskās pretestības samazinājumam aptuveni 1,5 reizes (kas pie 70 tūkstošiem atm ir aptuveni 0,3 no normas). Zem 90 tūkstošu atm spiediena trešā tallija forma kūst 650 °C temperatūrā.
13. Talliju galvenokārt izmanto sakausējumu ar alvu un svinu ražošanai, kam ir augsta skābes izturība. Jo īpaši sakausējums ar sastāvu 70% Pb, 20% Sn un 10% T1 labi iztur sērskābes, sālsskābes un slāpekļskābes maisījumu iedarbību. Ir monogrāfija par talliju.
14. Gallijs un kompaktais indijs ir stabili attiecībā pret ūdeni, un tallijs gaisa klātbūtnē lēnām tiek iznīcināts no virsmas. Gallijs ar slāpekļskābi reaģē tikai lēni, bet tallijs reaģē ļoti spēcīgi. Gluži pretēji, sērskābe un jo īpaši sālsskābe viegli izšķīdina Ga un In, savukārt T1 mijiedarbojas ar tiem daudz lēnāk (tā kā uz virsmas veidojas vāji šķīstošu sāļu aizsargplēve). Spēcīgu sārmu šķīdumi viegli izšķīdina galliju, lēnām iedarbojas uz indiju un nereaģē ar talliju. Gallijs arī manāmi izšķīst NH4OH. Visu trīs elementu gaistošie savienojumi iekrāso bezkrāsaino liesmu raksturīgās krāsās: Ga - acij gandrīz neredzama tumši violeta (L = 4171 A), In - tumši zila (L = 4511 A), T1 - smaragda zaļa (A, = 5351). A).
15. Šķiet, ka gallijs un indijs nav indīgi. Gluži pretēji, tallijs ir ļoti indīgs, un tā darbība ir līdzīga Pb un As iedarbībai. Tas ietekmē nervu sistēmu, gremošanas traktu un nieres. Akūtas saindēšanās simptomi neparādās uzreiz, bet pēc 12-20 stundām. Lēnām attīstās hroniska saindēšanās (arī caur ādu) galvenokārt tiek novērots uzbudinājums un miega traucējumi. Medicīnā tallija preparātus izmanto matu noņemšanai (ķērpjiem utt.). Tallija sāļi ir izmantoti gaismas kompozīcijās kā vielas, kas palielina mirdzuma ilgumu. Tie izrādījās arī labs līdzeklis pret pelēm un žurkām.
16. Sprieguma sērijās gallijs atrodas starp Zn un Fe, bet indijs un tallijs atrodas starp Fe un Sn. Ga un In pārejas saskaņā ar shēmu E+3 + Ze = E atbilst normāliem potenciāliem: -0,56 un -0,33 V (skābā vidē) vai -1,2 un -1,0 V (sārmainā vidē). Tallijs tiek pārveidots ar skābēm monovalentā stāvoklī (normālais potenciāls -0,34 V). Pāreju T1+3 + 2e = T1+ raksturo normāls potenciāls + 1,28 V skābā vidē vai +0,02 V sārmainā vidē.
17. Gallija un tā analogu oksīdu E2O3 veidošanās siltumi samazinās sērijās 260 (Ga), 221 (In) un 93 kcal/mol (T1). Karsējot gaisā, gallijs praktiski oksidējas tikai līdz GaO. Tāpēc Ga2O3 parasti iegūst, dehidrējot Ga(OH)3. Indijs, karsējot gaisā, veido In2O3, un tallijs veido T12O3 un T120 maisījumu ar lielāku augstāka oksīda saturu, jo zemāka temperatūra. Tallijs var tikt oksidēts līdz T1203, iedarbojoties ar ozonu.
18. E2O3 oksīdu šķīdība skābēs palielinās gar Ga - In - Tl sēriju. Tajā pašā sērijā elementa saites stiprums ar skābekli samazinās: Ga2O3 kūst 1795 ° C temperatūrā bez sadalīšanās, 1n203 pārvēršas par 1n304 tikai virs 850 ° C, un smalki sasmalcināts T1203 sāk atdalīt skābekli jau aptuveni 90 ° C temperatūrā. C. Tomēr, lai pilnībā pārveidotu T1203 par T120, ir nepieciešama daudz augstāka temperatūra. Pārmērīgā skābekļa spiedienā 1p203 kūst 1910 °C, bet T1203 - 716 °C.
19. Oksīdu hidratācijas siltumi saskaņā ar shēmu E203 + ZH20 = 2E(OH)3 ir +22 kcal (Ga), +1 (In) un -45 (T1). Atbilstoši tam ūdens izvadīšanas vieglums ar hidroksīdiem palielinās no Ga līdz T1: ja Ga(OH)3 ir pilnībā dehidrēts tikai kalcinējot, tad T1(OH)3 pārvēršas par T1203 pat stāvot zem šķidruma, no kura tas tiek izvadīts. bija izolēts.
20. Neitralizējot skābos gallija sāļu šķīdumus, tā hidroksīds izgulsnējas aptuveni pH diapazonā = 3-4. Svaigi nogulsnēts Ga(OH)3 labi šķīst stipros amonjaka šķīdumos, taču, novecojot, šķīdība arvien vairāk samazinās. Tā izoelektriskais punkts atrodas pie pH = 6,8 un PR = 2 10 ~ 37. 1n(OH)3 tika konstatēts, ka PR = 1 10-31, bet T1(OH)3 - 1 10 ~ 45.
21. Ga(OH)3 otrajai un trešajai disociācijas konstantei atbilstoši skābajiem un bāziskajiem tipiem tika noteiktas šādas vērtības:

H3Ga03 /C2 = 5-10_I K3 = 2-10-12
Ga(OH)3 K2“2. S-P/ZR = 4-10 12
Tādējādi gallija hidroksīds ir elektrolīta gadījums, kas ir ļoti tuvu ideālai amfoteritātei.

1. Gallija hidroksīdu un tā analogu skābo īpašību atšķirības skaidri izpaužas, kad tie mijiedarbojas ar spēcīgu sārmu (NaOH, KOH) šķīdumiem. Gallija hidroksīds viegli izšķīst, veidojot M tipa gallātus, kas ir stabili gan šķīdumā, gan cietā stāvoklī. Sildot, tie viegli zaudē ūdeni (Na sāls 120 ° C temperatūrā, K sāls 137 ° C temperatūrā) un pārvēršas par attiecīgajiem bezūdens MGa02 tipa sāļiem. Divvērtīgiem metālu gallātiem (Ca, Sr), kas iegūti no šķīdumiem, ir raksturīgs cits veids - M3 ■ 2H20, kas arī ir gandrīz nešķīstoši. Tie ir pilnībā hidrolizēti ar ūdeni.
   Tallija hidroksīdu viegli peptizē spēcīgi sārmi (veidojot negatīvu solu), taču tas tajos nešķīst un nerada talātus. Ar sauso metodi (kausējot oksīdus ar atbilstošajiem karbonātiem) tika iegūti ME02 tipa atvasinājumi visiem trim gallija apakšgrupas elementiem. Taču tallija gadījumā tie izrādījās oksīdu maisījumi.
   1. Ga3+, In3* un T13* jonu efektīvais rādiuss ir attiecīgi 0,62, 0,92 un 1,05 A Ūdens vidē tos acīmredzot tieši ieskauj sešas ūdens molekulas. Šādi hidratētie joni ir nedaudz disociēti saskaņā ar shēmu E(OH2)a G * E (OH2)5 OH + H, un to disociācijas konstantes tiek lēstas 3 ■ 10-3° (Ga) un 2 10-4 (In) .
   2. Halogenīdu sāļi Ga3+, In3* un T13*’ parasti ir līdzīgi attiecīgajiem A13* sāļiem. Papildus fluorīdiem tie ir samērā kūstoši un labi šķīst ne tikai ūdenī, bet arī vairākos organiskos šķīdinātājos. Krāsotas tikai dzeltenās Gal3.

   Par elementu ar atomskaitli 31 lielākā daļa lasītāju atceras tikai to, ka tas ir viens no trim elementiem, ko paredzējis un visdetalizētāk aprakstījis D.I. Mendeļejevs, un ka gallijs ir ļoti kūstošs metāls: pietiek ar plaukstas siltumu, lai tas pārvērstos šķidrumā.

   Tomēr gallijs nav kūstošākais no metāliem (pat ja neskaita dzīvsudrabu). Tā kušanas temperatūra ir 29,75 °C, un cēzijs kūst 28,5 °C; tikai cēziju, tāpat kā jebkuru sārmu metālu, nevar paņemt rokās, tāpēc galliju, protams, ir vieglāk izkausēt plaukstā nekā cēziju.

   Mēs apzināti sākām savu stāstu par elementu Nr.31, pieminot kaut ko, ko zina gandrīz visi. Jo šis “zināmais” prasa paskaidrojumu. Ikviens zina, ka galliju pareģoja Mendeļejevs un atklāja Lekoks de Boisbaudrans, taču ne visi zina, kā atklājums notika. Gandrīz visi zina, ka gallijs ir kausējams, taču gandrīz neviens nevar atbildēt uz jautājumu, kāpēc tas ir kausējams.

   Kā tika atklāts gallijs?

   Franču ķīmiķis Pols Emīls Lekoks de Boisbaudrans iegāja vēsturē kā trīs jaunu elementu atklājējs: gallija (1875), samārija (1879) un disprozija (1886). Pirmais no šiem atklājumiem viņam atnesa slavu.

   Tolaik viņš bija maz pazīstams ārpus Francijas. Viņš bija 38 gadus vecs un galvenokārt nodarbojās ar spektroskopisko izpēti. Lekoks de Boisbaudrans bija labs spektroskopists, un tas galu galā noveda pie panākumiem: viņš atklāja visus trīs savus elementus, izmantojot spektrālo analīzi.

   1875. gadā Lecoq de Boisbaudran pārbaudīja cinka maisījuma spektru, kas tika atvests no Pierrefitte (Pireneji). Šajā spektrā tika atklāta jauna violeta līnija (viļņa garums 4170 Å). Jaunā līnija norādīja uz nezināma elementa klātbūtni minerālā, un, gluži dabiski, Lecoq de Boisbaudran pielika visas pūles, lai šo elementu izolētu. Tas izrādījās grūti izdarāms: jaunā elementa saturs rūdā bija mazāks par 0,1%, un daudzējādā ziņā tas bija līdzīgs cinkam*. Pēc ilgiem eksperimentiem zinātniekam izdevās iegūt jaunu elementu, bet ļoti mazā daudzumā. Tik mazs (mazāk par 0,1 g), ka Lecoq de Boisbaudrap nevarēja pilnībā izpētīt tā fizikālās un ķīmiskās īpašības.

   * Tālāk ir aprakstīts, kā gallijs tiek iegūts no cinka maisījuma.

   Gallija atklājums - šādi jaunais elements tika nosaukts par godu Francijai (Gallia ir tās latīņu nosaukums) - parādījās Parīzes Zinātņu akadēmijas ziņojumos.

   Šo ziņojumu izlasīja D.I. Mendeļejevs un atpazina gallijā eka-alumīniju, ko viņš bija paredzējis piecus gadus iepriekš. Mendeļejevs nekavējoties rakstīja Parīzei. "Atklāšanas un izolācijas metode, kā arī dažas aprakstītās īpašības liek mums domāt, ka jaunais metāls ir nekas cits kā eka-alumīnijs," teikts viņa vēstulē. Pēc tam viņš atkārtoja šim elementam paredzētās īpašības. Turklāt, nekad neturot gallija graudus rokās, neredzot to klātienē, krievu ķīmiķis apgalvoja, ka elementa atklājējs ir kļūdījies, ka jaunā metāla blīvums nevar būt vienāds ar 4,7, kā rakstīja Lekoks de Boisbaudrans. - tam jābūt lielākam, aptuveni 5,9...6,0 g/cm 3!

   Lai cik dīvaini tas neliktos, pirmais no viņa apstiprinošajiem, “stiprinošajiem” par periodiskā likuma esamību uzzināja tikai no šīs vēstules. Viņš vēlreiz izolēja un rūpīgi attīrīja gallija graudus, lai pārbaudītu pirmo eksperimentu rezultātus. Daži zinātnes vēsturnieki uzskata, ka tas tika darīts ar mērķi apkaunot pašapzinīgo krievu “paredzētāju”. Taču pieredze liecināja par pretējo: atklājējs kļūdījās. Vēlāk viņš rakstīja: "Manuprāt, nav nepieciešams norādīt uz ārkārtējo nozīmi, kāda jauna elementa blīvumam ir saistībā ar Mendeļejeva teorētisko uzskatu apstiprināšanu."

   Pārējās Mendeļejeva prognozētās elementa Nr.31 īpašības gandrīz precīzi sakrita ar eksperimentālajiem datiem. "Mendeļejeva prognozes piepildījās ar nelielām novirzēm: eka-alumīnijs pārvērtās par galliju." Šādi Engelss raksturo šo notikumu "Dabas dialektikā".

   Lieki piebilst, ka pirmā no Mendeļejeva prognozētajiem elementiem atklāšana būtiski nostiprināja periodiskā likuma pozīcijas.

   Kāpēc gallijs ir kausējams?

   Prognozējot gallija īpašības, Mendeļejevs uzskatīja, ka šim metālam jābūt kausējamam, jo ​​tā analogi grupā - alumīnijs un indijs - arī nav ugunsizturīgi.

   Bet gallija kušanas temperatūra ir neparasti zema, piecas reizes zemāka nekā indijam. Tas izskaidrojams ar neparasto gallija kristālu struktūru. Tā kristāla režģi veido nevis atsevišķi atomi (kā “parastajos” metālos), bet gan diatomu molekulas. Ga 2 molekulas ir ļoti stabilas, tās saglabājas pat tad, kad gallijs tiek pārnests šķidrā stāvoklī. Taču šīs molekulas savā starpā savieno tikai vāji van der Vāla spēki, un, lai iznīcinātu to saikni, ir nepieciešams ļoti maz enerģijas.

   Dažas citas elementa Nr.31 īpašības ir saistītas ar molekulu diatomitāti. Šķidrā stāvoklī gallijs ir blīvāks un smagāks nekā cietā stāvoklī. Arī šķidrā gallija elektriskā vadītspēja ir lielāka nekā cietā gallija elektrovadītspēja.

   Ārēji tas vairāk atgādina alvu: sudrabaini balts mīksts metāls, kas gaisā neoksidējas un neaptraipa.

   Un lielākajā daļā ķīmisko īpašību gallijs ir tuvu alumīnijam. Tāpat kā alumīnija, gallija atoma ārējā orbītā ir trīs elektroni. Tāpat kā alumīnijs, gallijs viegli reaģē ar halogēniem (izņemot jodu) pat aukstumā. Abi metāli viegli šķīst sērskābē un sālsskābē, abi reaģē ar sārmiem un veido amfotērus hidroksīdus. Reakcijas disociācijas konstantes

   Ga(OH) 3 → Ga 3+ + 3OH –

   H 3 GaO 3 → 3H + + GaO 3– 3

   – viena pasūtījuma daudzumi.

   Tomēr gallija un alumīnija ķīmiskās īpašības atšķiras.

   Galliju jūtami oksidē sausais skābeklis tikai temperatūrā virs 260°C, un alumīniju, ja tam atņem aizsargājošo oksīda plēvi, skābeklis oksidē ļoti ātri.

   Ar ūdeņradi gallijs veido bora hidrīdiem līdzīgus hidrīdus. Alumīnijs var tikai izšķīdināt ūdeņradi, bet ne ar to reaģēt.

   Gallijs ir līdzīgs arī grafītam, kvarcam un ūdenim.

   Uz grafīta – jo atstāj pelēku zīmi uz papīra.

   Kvarcam – elektriskā un termiskā anizotropija.

   Gallija kristālu elektriskās pretestības lielums ir atkarīgs no tā, pa kuru asi plūst strāva. Maksimālā un minimālā attiecība ir 7, vairāk nekā jebkura cita metāla. Tas pats attiecas uz termiskās izplešanās koeficientu.

   Tās vērtības trīs kristalogrāfisko asu virzienā (gallija kristāli ir rombveida) ir attiecībā 31:16:11.

   Un gallijs ir līdzīgs ūdenim ar to, ka, sacietējot, tas izplešas. Manāms apjoma pieaugums – 3,2%.

   Šo pretrunīgo līdzību kombinācija vien runā par elementa Nr.31 unikālo individualitāti.

   Turklāt tam ir īpašības, kas nav atrodamas nevienā citā elementā. Kad tas ir izkusis, tas var saglabāties pārdzesētā stāvoklī daudzus mēnešus temperatūrā, kas ir zemāka par kušanas temperatūru. Šis ir vienīgais metāls, kas saglabājas šķidrums milzīgā temperatūras diapazonā no 30 līdz 2230°C, un tā tvaiku nepastāvība ir minimāla. Pat dziļā vakuumā tas manāmi iztvaiko tikai 1000°C temperatūrā. Gallija tvaiki, atšķirībā no cietiem un šķidriem metāliem, ir monoatomiski. Ga 2 → 2Ga pārejai nepieciešams liels enerģijas daudzums; Tas izskaidro gallija iztvaikošanas grūtības.

   Lielais šķidrā stāvokļa temperatūras diapazons ir elementa Nr.31 viena no galvenajiem tehniskajiem pielietojumiem pamatā.

   Kam gallijs ir noderīgs?

   Gallija termometri principā var izmērīt temperatūru no 30 līdz 2230°C. Tagad ir pieejami gallija termometri temperatūrai līdz 1200°C.

   Elements Nr.31 tiek izmantots signalizācijas ierīcēs izmantoto sakausējumu ar zemu temperatūru ražošanai. Gallija-indija sakausējums kūst jau 16°C temperatūrā. Šis ir kausējamākais no visiem zināmajiem sakausējumiem.

   Kā III grupas elements, kas uzlabo "caurumu" vadītspēju pusvadītājā, gallijs (ar tīrību vismaz 99,999%) tiek izmantots kā piedeva germānijam un silīcijam.

   Gallija intermetāliskajiem savienojumiem ar V grupas elementiem - antimonu un arsēnu - pašiem ir pusvadītāju īpašības.

   Gallija pievienošana stikla masai ļauj iegūt brilles ar augstu gaismas staru refrakcijas indeksu, un stikli, kuru pamatā ir Ga 2 O 3, labi pārraida infrasarkanos starus.

   Šķidrais gallijs atstaro 88% no uz tā krītošās gaismas, cietais gallijs atstaro nedaudz mazāk. Tāpēc viņi izgatavo gallija spoguļus, kurus ir ļoti viegli izgatavot – gallija pārklājumu var uzklāt pat ar otu.

   Dažreiz tiek izmantota gallija spēja labi samitrināt cietas virsmas, aizvietojot dzīvsudrabu difūzijas vakuumsūkņos. Šādi sūkņi vakuumu “notur” labāk nekā dzīvsudraba sūkņi.

   Ir bijuši mēģinājumi izmantot galliju kodolreaktoros, taču šo mēģinājumu rezultātus diez vai var uzskatīt par veiksmīgiem. Gallijs ne tikai diezgan aktīvi uztver neitronus (tver 2,71 barnu šķērsgriezumu), bet arī paaugstinātā temperatūrā reaģē ar lielāko daļu metālu.

   Gallijs nekļuva par atomu materiālu. Tiesa, tā mākslīgo radioaktīvo izotopu 72 Ga (ar pussabrukšanas periodu 14,2 stundas) izmanto kaulu vēža diagnosticēšanai. Gallija-72 hlorīdu un nitrātu audzējs adsorbē, un, konstatējot šim izotopam raksturīgo starojumu, ārsti gandrīz precīzi nosaka svešzemju veidojumu izmērus.

   Kā redzams, elementa Nr.31 praktiskās iespējas ir diezgan plašas. Pilnībā tos vēl nav izdevies izmantot, jo ir grūti iegūt galliju - diezgan retu elementu (1,5 10 -3% no zemes garozas svara) un ļoti izkliedētu. Ir zināmi daži vietējie gallija minerāli. Tās pirmais un slavenākais minerāls gallīts CuGaS 2 tika atklāts tikai 1956. gadā. Vēlāk tika atrasti vēl divi, jau ļoti reti sastopami minerāli.

   Parasti gallijs ir atrodams cinkā, alumīnijā, dzelzs rūdās, kā arī oglēs - kā neliels piemaisījums. Un kas raksturīgs: jo lielāks šis piemaisījums, jo grūtāk to iegūt, jo vairāk gallija ir to metālu (alumīnija, cinka) rūdās, kas pēc īpašībām tam ir līdzīgi. Lielāko daļu sauszemes gallija satur alumīnija minerāli.

   Gallija ieguve ir dārgs “prieks”. Tāpēc elements Nr.31 tiek izmantots mazākos daudzumos nekā jebkurš tā kaimiņš periodiskajā tabulā.

   Protams, iespējams, ka zinātne tuvākajā nākotnē gallijā atklās kaut ko tādu, kas padarīs to absolūti nepieciešamu un neaizvietojamu, kā tas notika ar citu Mendeļejeva prognozēto elementu – germāniju. Tikai pirms 30 gadiem to izmantoja pat mazāk nekā galliju, un tad sākās “pusvadītāju ēra”...

   Modeļu atrašana

   Gallija īpašības paredzēja D.I. Mendeļejevs piecus gadus pirms šī elementa atklāšanas. Izcilais krievu ķīmiķis savas prognozes balstīja uz īpašību izmaiņu modeļiem periodiskās sistēmas grupās. Taču Lekokam de Boisbaudranam gallija atklāšana nebija laimīga nelaime. Talantīgs spektroskopists tālajā 1863. gadā atklāja līdzīgu īpašību elementu spektru izmaiņu modeļus. Salīdzinot indija un alumīnija spektrus, viņš nonāca pie secinājuma, ka šiem elementiem var būt “brālis”, kura līnijas aizpildītu spraugu spektra īsviļņu daļā. Tieši šo trūkstošo līniju viņš meklēja un atrada Pjerefitas cinka maisījuma spektrā.

   Salīdzinājumam mēs piedāvājam tabulu ar galvenajām īpašībām, kuras prognozēja D.I. Mendeļejeva eka-alumīnijs un gallijs, ko atklāja Lekoks de Boisbaudrans.

   Ekaalumīnijs	Gallijs
   Atomu svars aptuveni 68	Atommasa 69,72
   Jābūt zemas kušanas temperatūrai	Kušanas temperatūra 29,75°C
   Īpatnējais svars tuvu 6,0	Īpatnējais svars 5,9 (cietai vielai) un 6,095 (šķidrumam)
   Atomu tilpums 11.5	Atomu tilpums 11.8
   Nedrīkst oksidēties gaisā	Nedaudz oksidējas tikai spirta sarkanā karstumā
   Augstā temperatūrā tam vajadzētu sadalīt ūdeni	Augstā temperatūrā tas sadala ūdeni
   Saliktās formulas: EaCl 3 Ea 2 O 3, Ea 2 (SO 4) 3	Saliktās formulas: GaCl 3, Ga 3 O 3, Ga 2 (SO 4) 3
   Jāveido alauns Ea 2 (SO 4) 3 Me 2 SO 4 24H 2 O, bet grūtāk nekā alumīnijs	Veido alaunu ar sastāvu (NH 4) Ga(SO 4) 2 12H 2 O
   Oksīdu Ea 2 O 3 vajadzētu viegli reducēt un radīt metālu, kas ir gaistošāks par Al, un tāpēc mēs varam sagaidīt, ka eka-alumīnijs tiks atklāts ar spektrālo analīzi.	Gallijs ir viegli reducējams no tā oksīda, kalcinējot ūdeņraža plūsmā, ko atklāj, izmantojot spektrālo analīzi

   Vārdu spēle?

   Daži zinātnes vēsturnieki elementa Nr.31 nosaukumā saskata ne tikai patriotismu, bet arī tā atklājēja nepieticību. Ir vispārpieņemts, ka vārds "gallium" nāk no latīņu valodas Gallia (Francija). Bet, ja vēlaties, tajā pašā vārdā varat redzēt mājienu vārdam "gailis"! Latīņu valodā “gailis” ir gallus, un franču valodā ir le coq. Lekoks de Boisbaudrans?

   Atkarībā no vecuma

   Minerālos gallijs bieži pavada alumīniju. Interesanti, ka šo elementu attiecība minerālā ir atkarīga no minerāla veidošanās laika. Laukšpatos uz katriem 120 tūkstošiem alumīnija atomu ir viens gallija atoms. Nefelīnos, kas izveidojās daudz vēlāk, šī attiecība jau ir 1:6000, un vēl “jaunākā” pārakmeņotā koksnē tā ir tikai 1:13.

   Pirmais patents

   Pirmais patents par gallija izmantošanu tika pieņemts pirms 60 gadiem. Viņi vēlējās izmantot elementu Nr.31 elektriskās loka lampās.

   Nomāc sēru, aizsargā sevi ar sēru

   Notiek interesanta mijiedarbība starp galliju un sērskābi. To pavada elementārā sēra izdalīšanās. Šajā gadījumā sērs aptver metāla virsmu un novērš tā tālāku šķīšanu. Ja metālu mazgā ar karstu ūdeni, reakcija atsāksies un turpināsies, līdz gallijam uzaugs jauna sēra “āda”.

   Slikta ietekme

   Šķidrais gallijs reaģē ar lielāko daļu metālu, veidojot sakausējumus un intermetāliskus savienojumus ar diezgan zemām mehāniskajām īpašībām. Tāpēc saskare ar galliju izraisa daudzu konstrukciju materiālu stiprības zaudēšanu. Berilijs ir visizturīgākais pret galliju: temperatūrā līdz 1000°C tas veiksmīgi iztur elementa Nr.31 agresivitāti.

   Un arī oksīds!

   Nelielas gallija oksīda piedevas būtiski ietekmē daudzu metālu oksīdu īpašības. Tādējādi Ga 2 O 3 piejaukums cinka oksīdam ievērojami samazina tā saķepināšanas spēju. Bet cinka šķīdība šādā oksīdā ir daudz lielāka nekā tīrā cinkā. Un, pievienojot Ga 2 O 3, titāna dioksīda elektriskā vadītspēja strauji samazinās.

   Kā iegūt galliju

   Pasaulē nav atrastas rūpnieciskās gallija rūdas atradnes. Tāpēc gallijs ir jāiegūst no cinka un alumīnija rūdām, kas tajā ir ļoti sliktas. Tā kā rūdu sastāvs un gallija saturs tajās nav vienāds, elementa Nr.31 iegūšanas metodes ir diezgan dažādas. Ļaujiet mums, piemēram, pastāstīt, kā gallijs tiek iegūts no cinka maisījuma, minerāla, kurā šis elements pirmo reizi tika atklāts.

   Vispirms tiek apdedzināts cinka maisījums ZnS, un iegūtie oksīdi tiek izskaloti ar sērskābi. Kopā ar daudziem citiem metāliem gallijs nonāk šķīdumā. Šajā šķīdumā dominē cinka sulfāts - galvenais produkts, kas jāattīra no piemaisījumiem, tostarp no gallija. Pirmais attīrīšanas posms ir tā saukto dzelzs dūņu nogulsnēšana. Pakāpeniski neitralizējot skābo šķīdumu, šīs dūņas izgulsnējas. Tas satur apmēram 10% alumīnija, 15% dzelzs un (kas mums šobrīd ir vissvarīgākais) 0,05...0,1% gallija. Lai ekstrahētu galliju, dūņas tiek izskalotas ar skābi vai nātrija hidroksīdu – gallija hidroksīds ir amfotērisks. Sārmainā metode ir ērtāka, jo šajā gadījumā iekārtu var izgatavot no lētākiem materiāliem.

   Sārmu ietekmē alumīnija un gallija savienojumi nonāk šķīdumā. Kad šis šķīdums tiek rūpīgi neitralizēts, gallija hidroksīds nogulsnējas. Bet daļa alumīnija arī izgulsnējas. Tāpēc nogulsnes atkal izšķīdina, šoreiz sālsskābē. Rezultāts ir gallija hlorīda šķīdums, kas galvenokārt piesārņots ar alumīnija hlorīdu. Šīs vielas var atdalīt, ekstrahējot. Pievieno ēteri, un atšķirībā no AlCl3 GaCl3 gandrīz pilnībā pāriet organiskajā šķīdinātājā. Slāņus atdala, ēteri destilē un iegūto gallija hlorīdu vēlreiz apstrādā ar koncentrētu kaustisko soda, lai nogulsnētu un atdalītu dzelzs piemaisījumu no gallija. No šī sārma šķīduma iegūst metālu galliju. Iegūst ar elektrolīzi pie 5,5 V sprieguma. Gallijs tiek nogulsnēts uz vara katoda.

   Galium un zobi

   Ilgu laiku tika uzskatīts, ka gallijs ir toksisks. Tikai pēdējās desmitgadēs šis maldīgais priekšstats ir atspēkots. Zemi kūstošs gallijs ir ieinteresējis zobārstus. Tālajā 1930. gadā pirmo reizi tika ierosināts aizstāt galliju ar dzīvsudrabu kompozīcijās zobu plombēšanai. Turpmākie pētījumi gan šeit, gan ārzemēs apstiprināja šādas nomaiņas izredzes. Dzīvsudrabu nesaturošas metāla plombas (dzīvsudrabu aizstāj ar galliju) jau izmanto zobārstniecībā.