镓

基本信息

拼音：jiā

部首：钅，部外笔画：10，总笔画：15

繁体部首：金，部外笔画：10，总笔画：18

五笔86：QPEY，五笔98：QPGE

仓颉：XXXCJ

四角号码：83732

UniCode：CJK

统一汉字：U+9553^[1]

镓：一种稀有蓝白色三价金属元素，质地柔软， 在低温时硬而脆，而一超过室温就熔融。它凝固时膨胀，通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的——元素符号Ga。可制合金。^[1]

中文名称：镓

英文名称：Gallium

CAS号：7440-55-3

原子式：Ga

原子量：69.723

MDL号：MFCD00134045

EC号：231-163-8^[2]

银白色金属，在29.76℃时变为银白色液体，很容易过冷即冷却至0℃而不固化。 在干燥空气中较稳定并生成氧化物薄膜阻止继续氧化，在潮湿空气中失去光泽。与碱反应放出氢气，生成镓酸盐。能被冷浓盐酸浸蚀，对热硝酸显钝性，高温时能与多数非金属反应；溶于酸和碱中，微溶于汞，形成镓汞齐。镓在空气中对玻璃有粘性，融化之后会附着在玻璃上，但在热水中不会黏住玻璃。

密度：5.904g/mL(25℃)

熔点:29.76℃

沸点：2403℃

镓在化学反应中存在+1、+2和+3化合价，其中+3为其主要化合价。镓的活动性与锌相似，却比铝低。镓是两性金属，既能溶于酸(产生Ga3+)也能溶于碱。镓在常温下，表面产生致密的氧化膜阻止进一步氧化。加热时和卤素、硫迅速反应，和硫的反应按计量比不同产生不同的硫化物。

镓在加热下也能和Se反应：

Ga+Se==GaSe(棕色) 2Ga+Se==Ga2Se(黑色) 镓即使在1000℃也不能与氮气反应，而在略高于此温度时能和氨气反应，产生疏松的灰色粉末状的氮化镓，它能被热的浓碱分解，放出氨气。

制造半导体砷化镓、磷化镓、锗半导体掺杂元；纯镓及低熔合金可作核反应的热交换介质；高温温度计的填充料；有机反应中作二酯化的催化剂。

密封阴凉干燥保存

危险代码:C

危险等级：34

安全等级:26-36/37/39-45

联合国编号：UN2803

镓和镓的化合物都有一定的毒性，尤其表现在生殖毒性上，有可能导致不孕。所以使用镓时一定要格外小心，镓容易附着到桌面、手、还有手套上留下黑色的斑迹，这时需要就进行清洗。镓的毒性不容易渗透，口服和吸入镓和镓的化合物都有可能发生中毒。

元素中文名称：镓^[3]

元素英文名称：Gallium

元素原子量：69.72

元素类型：金属

原子序数：31

元素符号：Ga

核内质子数：31

核外电子数：31

核电核数：31

质子质量：5.1863E-26

质子相对质量：31.217

所属周期：4

所属族数：IIIA

摩尔质量：70

氢化物：GaH3

氧化物：Ga2O3

最高价氧化物化学式：Ga2O3

密度：5.907

熔点：29.76(摄氏度)

沸点：2204.0(摄氏度)

声音在其中的传播速率（m/S）：2740

外围电子层排布：[氩]4s2 3d10 4p1　

电子层：KLMN

原子量：69.723

晶体结构：晶胞为正交晶胞。

莫氏硬度：1.5

核外电子排布：2,8,18,3

颜色和状态：蓝白色金属

原子半径：1.81

常见化合价：+3^[4]

镓是由法国化学家布瓦博得朗在1875年发现。他以“高卢”（Gallia）为这个元素命名，在拉丁语中这是对法国的称呼。布瓦博得朗从光谱上发现了以前从未见过的新谱线，于是断定分析的这种物质含有以前不曾发现的元素，经过电解后得到了镓。

镓是蓝白色至青灰色金属。密度5.904克/立方厘米。熔点29.76℃。沸点2204℃。化合价+1、+2和+3。第一电离能5.999电子伏特。由于稳定固体的复杂结构，纯液体有显着的过冷的趋势，可以放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中表现稳定。加热可溶于酸和碱；与沸水反应，但在室温时仅与水略有反应。高温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时，膨胀率为3.1%，宜存放于塑料容器中。

在化学元素周期系建立的过程中，性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。当时法国化学家布瓦邦德朗利用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间缺少一个元素。从1865年开始，他用分光镜寻找这个元素，分析了许多矿物，但是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组实验，证明新元素的存在。当时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫根据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又重新测定了这种新元素，证实了比重应该是5.96。他将此物质命名为Gallium，元素符号定为Ga。

镓的发现不仅是一个化学元素的发现，它的发现引起了科学家们对门捷列夫制定的元素周期系的重视，使化学元素周期系得到赞扬和承认^[4]

自然界中常以微量分散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。在高温灼烧锌矿时，镓就以化合物的形式挥发出来，在烟道里凝结，镓常与铟和铊共生。经电解、洗涤可以制得粗镓，再经提炼可得高纯度镓。^[4]

高纯镓：High Purity Gallium，指一般杂质总含量在0.00001以下的金属镓

高纯金属镓按镓的含量分为5N、6N、7N和8N共四种级别。质软，有淡蓝色光泽。熔点29.76℃，沸点2204℃。斜方晶型，各向异性显着。0℃的电阻率沿a，b，c三个轴分别为1.75×10-6Ωm，8.20×10-6Ωm和55.30×10-6Ωm。超纯镓剩余电阻率比值ρ300K/ρ4.2K为55000。采用化学处理、电解精炼、真空蒸馏、区域熔炼、拉单晶等多种工艺方法制备。主要用于电子工业和通讯领域，是制取各种镓化合物半导体的原料，硅、锗半导体的掺杂剂，核反应堆的热交换介质。

镓在常温下，看上去象一块锡，如果你想把它放在手心里，它马上就熔化了，成为银亮的小珠。原来镓的熔点很低，只有29.76℃。镓的熔点虽然很低，可是沸点却非常高，竟高达2204℃！人们就利用镓的这个特性来制造测量高温的温度计。把这种温度计伸进炉火熊熊的炼钢炉中，玻璃外壳都快熔化了，里边的镓还没有沸腾，如果用耐高温的石英玻璃来制造镓温度计的外壳，它能够一直测到1500℃的高温。所以，人们常用这种温度计来测量反应炉、原子反应堆的温度。

镓用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装饰和镶牙方面。镓单质不具备半导体特性，却是各类化合物半导体最重要的原料。熔点只有29℃，可以降低合金的熔点，制造易熔合金，用于消防自动喷水灭火器。也用来作有机合成的催化剂。^[4]

镓具有较好的铸造特性，由于它“热缩冷胀”，被用来制造铅字合金，使字体清晰。在原子能工业中，用镓作为热传导介质，把反应堆中的热量传导出来。 镓与许多金属，如铋、铅、锡、镉，铟、铊等，生成熔点低于60℃的易熔合金。其中如含铟25%的镓铟合金(熔点16℃)，含锡8%的镓锡合金(熔点20℃)。

镓同玻璃合作，有增强玻璃折射率的效能，可以用来制造特种光学玻璃。因为镓对光的反射能力特别强，同时又能很好地附着在玻璃上，形成“镓镜”。很适宜用它做反光镜，镓镜能把70%以上射来的光反射出去。

镓的一些化合物，如今与尖端科学技术结下了不解之缘。砷化镓是近年来新发现的一种半导体材料，性能优良，用它作为电子元件，可以使电子设备的体积大为缩小，实现微型化。人们还用砷化镓做元件制成了激光器，这是一种效率高、体积小的新型激光器。镓和磷的化合物——磷化镓是一种半导体发光元件，能够射出红光或绿光，人们把它做成了各种阿拉伯数字形状，在电子计算机中，就利用它来显示计算结果。

目前世界90%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的，是对矿产资源的一种综合利用，通过提取金属镓增加了矿产资源的附加值，提高氧化铝的品质降低了废弃物“赤泥”的污染，因此非常符合当前低碳经济以最小的自然资源代价获取最大利用价值的原则。镓在其它金属矿床中的含量极低，经过一定富集后也只能达到几百克/吨，因而镓的提取非常困难，另一方面，由于伴生关系，镓的产量很难由于镓价格上涨而被大幅拉动，因此，原生镓的年产量极少，全球年产量不足300吨，是原生铟产量的一半，如果这种状况不能得到改善，未来20-30年这些金属镓将会出现严重短缺。

镓是银白色金属。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。第一电离能5.999电子伏特。凝固点很低。由于稳定固体的复杂结构，纯液体有显着的过冷的趋势，可以放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中表现稳定。加热可溶于酸和碱；与沸水反应剧烈，但在室温时仅与水略有反应。高温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时，膨胀率为3.1%，宜存放于塑料容器中。汉字镓是指一种稀有蓝白色三价金属元素。