Që është 29,76 o C. Nëse e vendosni në një pëllëmbë të ngrohtë, gradualisht fillon të ndryshojë nga forma e ngurtë në të lëngshme.
Një ekskursion i shkurtër në histori
Si quhet metali që shkrihet në dorën tuaj? Siç u përmend më lart, një material i tillë njihet si galium. Ekzistenca e tij teorike u parashikua në vitin 1870 nga një shkencëtar vendas, autori i tabelës së elementeve kimike, Dmitry Mendeleev. Baza për shfaqjen e një supozimi të tillë ishte studimi i tij i vetive të metaleve të shumta. Në atë kohë, asnjë teoricien nuk mund ta imagjinonte se metali që shkrihet në duar ekziston në realitet.
Mundësia e sintetizimit të një materiali jashtëzakonisht të shkrirë, pamjen e të cilit parashikoi Mendeleev, u vërtetua nga shkencëtari francez Emile Lecoq de Boisbaudran. Në 1875, ai arriti të izolonte galiumin nga xeherori i zinkut. Gjatë eksperimenteve me materialin, shkencëtari fitoi një metal që shkrihet në duart e tij.
Dihet se Emile Boisbaudran përjetoi vështirësi të konsiderueshme në izolimin e një elementi të ri nga minerali i zinkut. Gjatë eksperimenteve të tij të para, ai arriti të nxjerrë vetëm 0,1 gram galium. Sidoqoftë, edhe kjo ishte e mjaftueshme për të konfirmuar vetinë e mahnitshme të materialit.
Ku gjendet galiumi në natyrë?
Galiumi është një nga elementët që nuk ndodh si depozita xehe. Materiali është shumë i shpërndarë në koren e tokës. Në natyrë, ajo gjendet në minerale jashtëzakonisht të rralla si galiti dhe zengeiti. Gjatë eksperimenteve laboratorike, një sasi e vogël galiumi mund të izolohet nga mineralet e zinkut, aluminit, germaniumit dhe hekurit. Ndonjëherë ajo gjendet në boksitin, depozitat e qymyrit dhe depozitat e tjera minerale.
Si të merrni galium
Aktualisht, shkencëtarët më së shpeshti sintetizojnë metalin, i cili shkrihet në duar, nga solucionet e aluminit që nxirren gjatë përpunimit të aluminit. Si rezultat i heqjes së pjesës më të madhe të aluminit dhe kryerjes së procedurës së përqendrimit të përsëritur të metaleve, përftohet një zgjidhje alkaline, e cila përmban një pjesë të vogël të galiumit. Materiali i tillë izolohet nga tretësira me anë të elektrolizës.
Fushat e aplikimit
Galiumi nuk ka gjetur ende aplikim në industri. Kjo është për shkak të përdorimit të gjerë të aluminit, i cili ka veti të ngjashme në formë të ngurtë. Përkundër kësaj, galiumi duket si një material premtues sepse ka veti të shkëlqyera gjysmëpërçuese. Ky metal mund të përdoret potencialisht për prodhimin e elementeve të tranzistorit, ndreqësve të rrymës me temperaturë të lartë dhe paneleve diellore. Galiumi duket si një zgjidhje e shkëlqyer për të bërë veshje pasqyre optike që do të kenë reflektueshmërinë më të lartë.
Pengesa kryesore për përdorimin e galiumit në shkallë industriale mbetet kostoja e lartë e sintezës së tij nga xehet dhe mineralet. Çmimi për ton të këtij metali në tregun botëror është më shumë se 1.2 milionë dollarë.
Deri më sot, galiumi ka gjetur përdorim efektiv vetëm në fushën mjekësore. Metali në formë të lëngshme përdoret për të ngadalësuar humbjen e kockave tek njerëzit që vuajnë nga kanceri. Përdoret për të ndaluar shpejt gjakderdhjen në prani të plagëve jashtëzakonisht të thella në trupin e viktimave. Në rastin e fundit, bllokimi i enëve të gjakut nga galiumi nuk çon në formimin e mpiksjes së gjakut.
Siç u përmend më lart, galiumi është një metal që shkrihet në duar. Meqenëse temperatura e nevojshme që materiali të shndërrohet në gjendje të lëngshme është pak më shumë se 29 o C, mjafton ta mbani atë në pëllëmbët tuaja. Pas ca kohësh, materiali fillimisht i ngurtë do të fillojë të shkrihet fjalë për fjalë para syve tanë.
Një eksperiment mjaft tërheqës mund të kryhet me ngurtësimin e galiumit. Metali i paraqitur tenton të zgjerohet gjatë ngurtësimit. Për të kryer një eksperiment interesant, mjafton të vendosni galium të lëngshëm në një shishkë qelqi. Më pas duhet të filloni të ftohni enën. Pas ca kohësh, mund të vini re se si kristalet metalike fillojnë të formohen në flluskë. Ata do të kenë një ngjyrë kaltërosh, në krahasim me nuancën e argjendtë që është karakteristikë e materialit në gjendjen e tij të lëngshme. Nëse ftohja vazhdon, galiumi kristalizues përfundimisht do të çajë shishkën e qelqit.
Si përfundim
Pra, zbuluam se çfarë lloj metali shkrihet në dorë. Sot, galiumi mund të gjendet në shitje për të kryer eksperimentet tuaja. Megjithatë, materiali duhet të trajtohet me kujdes ekstrem. Galiumi i ngurtë është një substancë jo toksike. Megjithatë, kontakti i zgjatur me materialin në formë të lëngshme mund të çojë në pasojat më të paparashikuara shëndetësore, duke përfshirë ndalimin e frymëmarrjes, paralizën e gjymtyrëve dhe një person që hyn në koma.
Rreth elementit me numër atomik 31, shumica e lexuesve kujtojnë vetëm se është një nga tre elementët e parashikuar dhe përshkruar në detaje nga D.I. Mendeleev, dhe ai galium është një metal shumë i shkrirë: nxehtësia e palmës është e mjaftueshme për ta kthyer atë në lëng.
Sidoqoftë, galiumi nuk është metali më i shkrirë (edhe nëse nuk e llogaritni merkurin). Pika e tij e shkrirjes është 29,75°C, dhe ceziumi shkrihet në 28,5°C; vetëm ceziumi, si çdo metal alkali, nuk mund të merret në duart tuaja, kështu që është natyrisht më e lehtë të shkrihet galiumi në pëllëmbën e dorës sesa ceziumi.
Ne e filluam me qëllim historinë tonë për elementin 31 duke përmendur diçka që pothuajse të gjithë e dinë. Sepse kjo "e njohur" kërkon shpjegim. Të gjithë e dinë se galiumi u parashikua nga Mendeleev dhe u zbulua nga Lecoq de Boisbaudran, por jo të gjithë e dinë se si ndodhi zbulimi. Pothuajse të gjithë e dinë që galiumi është i shkrishëm, por pothuajse askush nuk mund t'i përgjigjet pyetjes pse është i shkrirë.
Si u zbulua galiumi?
Kimisti francez Paul Emile Lecoq de Boisbaudran hyri në histori si zbuluesi i tre elementeve të rinj: galium (1875), samarium (1879) dhe dysprosium (1886). I pari nga këto zbulime i solli atij famë.
Në atë kohë ai ishte pak i njohur jashtë Francës. Ai ishte 38 vjeç dhe ishte i përfshirë kryesisht në kërkime spektroskopike. Lecoq de Boisbaudran ishte një spektroskopist i mirë dhe kjo përfundimisht çoi në sukses: ai zbuloi të tre elementët e tij me anë të analizës spektrale.
Në 1875, Lecoq de Boisbaudran ekzaminoi spektrin e përzierjes së zinkut të sjellë nga Pierrefitte (Pyrenees). Një linjë e re vjollce (gjatësia vale 4170 Å) u zbulua në këtë spektër. Linja e re tregonte praninë e një elementi të panjohur në mineral dhe, fare natyrshëm, Lecoq de Boisbaudran bëri çdo përpjekje për të izoluar këtë element. Kjo doli të ishte e vështirë për t'u bërë: përmbajtja e elementit të ri në mineral ishte më pak se 0.1%, dhe në shumë mënyra ishte e ngjashme me zinkun *. Pas eksperimenteve të gjata, shkencëtari arriti të marrë një element të ri, por në një sasi shumë të vogël. Aq i vogël (më pak se 0,1 g) sa Lecoq de Boisbaudrap nuk ishte në gjendje të studionte plotësisht vetitë e tij fizike dhe kimike.
* Si përftohet galiumi nga përzierja e zinkut përshkruhet më poshtë.
Zbulimi i galiumit - kështu u emërua elementi i ri për nder të Francës (Gallia është emri i saj latin) - u shfaq në raportet e Akademisë së Shkencave të Parisit.
Ky mesazh u lexua nga D.I. Mendeleev dhe njohu në galium eka-alumin, të cilin ai e kishte parashikuar pesë vjet më parë. Mendeleev i shkroi menjëherë Parisit. "Metoda e zbulimit dhe izolimit, si dhe vetitë e pakta të përshkruara, na bëjnë të besojmë se metali i ri nuk është gjë tjetër veçse eka-alumini," thuhej në letrën e tij. Më pas ai përsëriti vetitë e parashikuara për atë element. Për më tepër, pa mbajtur kurrë kokrra galiumi në duar, pa e parë personalisht, kimisti rus argumentoi se zbuluesi i elementit gaboi, se dendësia e metalit të ri nuk mund të jetë e barabartë me 4.7, siç shkroi Lecoq de Boisbaudran. - duhet të jetë më i madh, afërsisht 5,9...6,0 g/cm 3!
Sado e çuditshme të duket, i pari nga ata afirmativë, "përforcues" të tij mësuan për ekzistencën e ligjit periodik vetëm nga kjo letër. Ai edhe një herë izoloi dhe pastroi me kujdes kokrrat e galiumit për të kontrolluar rezultatet e eksperimenteve të para. Disa historianë të shkencës besojnë se kjo është bërë me qëllim të turpërimit të "parashikuesit" të sigurt rus. Por përvoja tregoi të kundërtën: zbuluesi gaboi. Ai më vonë shkroi: "Unë mendoj se nuk ka nevojë të theksohet rëndësia e jashtëzakonshme që ka dendësia e një elementi të ri në lidhje me konfirmimin e pikëpamjeve teorike të Mendeleev".
Vetitë e tjera të elementit nr. 31 të parashikuara nga Mendelejevi përkonin pothuajse saktësisht me të dhënat eksperimentale. "Parashikimet e Mendeleev u realizuan me devijime të vogla: eka-alumini u shndërrua në galium." Kështu e karakterizon Engelsi këtë ngjarje në "Dialektikën e natyrës".
Eshtë e panevojshme të thuhet se zbulimi i elementit të parë të parashikuar nga Mendeleev forcoi ndjeshëm pozicionin e ligjit periodik.
Pse galiumi është i shkrirë?
Duke parashikuar vetitë e galiumit, Mendeleev besonte se ky metal duhet të jetë i shkrirë, pasi analogët e tij në grup - alumini dhe indiumi - gjithashtu nuk janë zjarrdurues.
Por pika e shkrirjes së galiumit është jashtëzakonisht e ulët, pesë herë më e ulët se ajo e indiumit. Kjo shpjegohet me strukturën e pazakontë të kristaleve të galiumit. Rrjeta e saj kristalore nuk formohet nga atome individuale (si në metalet "normale"), por nga molekula diatomike. Molekulat Ga 2 janë shumë të qëndrueshme, ato ruhen edhe kur galiumi transferohet në gjendje të lëngshme. Por këto molekula janë të lidhura me njëra-tjetrën vetëm nga forcat e dobëta të van der Waals-it dhe nevojitet shumë pak energji për të shkatërruar lidhjen e tyre.
Disa veti të tjera të elementit nr.31 lidhen me diatomitetin e molekulave. Në gjendje të lëngshme, galiumi është më i dendur dhe më i rëndë se në gjendjen e ngurtë. Përçueshmëria elektrike e galiumit të lëngshëm është gjithashtu më e madhe se ajo e galiumit të ngurtë.
Si duket galiumi?
Nga jashtë - mbi të gjitha duket si kallaj: një metal i butë argjendtë-bardhë nuk oksidohet dhe nuk njolloset;
Dhe në shumicën e vetive kimike, galiumi është afër aluminit. Ashtu si alumini, atomi i galiumit ka tre elektrone në orbitën e tij të jashtme. Ashtu si alumini, galiumi reagon lehtësisht me halogjenet (përveç jodit), edhe në të ftohtë. Të dy metalet treten lehtësisht në acidet sulfurik dhe klorhidrik, të dy reagojnë me alkalet dhe japin hidrokside amfoterike. Konstantet e shpërbërjes së reaksionit
Ga(OH) 3 → Ga 3+ + 3OH -
H 3 GaO 3 → 3H + + GaO 3– 3
– sasi të rendit të njëjtë.
Megjithatë, ka dallime në vetitë kimike të galiumit dhe aluminit.
Galiumi oksidohet dukshëm nga oksigjeni i thatë vetëm në temperatura mbi 260°C, dhe alumini, nëse privohet nga filmi mbrojtës i oksidit, oksidohet shumë shpejt nga oksigjeni.
Me hidrogjen, galiumi formon hidride të ngjashme me hidridet e borit. Alumini mund të shpërndajë vetëm hidrogjenin, por jo të reagojë me të.
Galiumi është gjithashtu i ngjashëm me grafitin, kuarcin dhe ujin.
Në grafit - sepse lë një shenjë gri në letër.
Për kuarcin – anizotropinë elektrike dhe termike.
Madhësia e rezistencës elektrike të kristaleve të galiumit varet nga cili aks rrjedh rryma. Raporti maksimal me minimumin është 7, më shumë se çdo metal tjetër. E njëjta gjë vlen edhe për koeficientin e zgjerimit termik.
Vlerat e tij në drejtim të tre akseve kristalografike (kristalet e galiumit janë rombikë) janë në raportin 31:16:11.
Dhe galiumi është i ngjashëm me ujin në atë që kur ngurtësohet, zgjerohet. Rritja e vëllimit është e dukshme – 3,2%.
Kombinimi i këtyre ngjashmërive kontradiktore flet vetëm për individualitetin unik të elementit nr. 31.
Përveç kësaj, ai ka veti që nuk gjenden në asnjë element tjetër. Pasi të shkrihet, mund të qëndrojë në një gjendje super të ftohur për shumë muaj në një temperaturë nën pikën e shkrirjes. Ky është i vetmi metal që mbetet i lëngshëm në një interval të madh temperaturash nga 30 në 2230°C dhe paqëndrueshmëria e avujve të tij është minimale. Edhe në një vakum të thellë, ai avullon dukshëm vetëm në 1000°C. Avulli i galiumit, ndryshe nga metalet e ngurta dhe të lëngëta, është monoatomik. Tranzicioni Ga 2 → 2Ga kërkon sasi të mëdha energjie; Kjo shpjegon vështirësinë e avullimit të galiumit.
Gama e madhe e temperaturës së gjendjes së lëngshme është baza e një prej aplikimeve teknike kryesore të elementit nr. 31.
Për çfarë është i mirë galiumi?
Termometrat e galiumit në parim mund të matin temperaturat nga 30 deri në 2230°C. Termometrat galium tani janë të disponueshëm për temperatura deri në 1200°C.
Elementi nr. 31 përdoret për prodhimin e lidhjeve me shkrirje të ulët që përdoren në pajisjet sinjalizuese. Lidhja galium-indium shkrihet tashmë në 16°C. Kjo është më e shkrirë nga të gjitha lidhjet e njohura.
Si një element i grupit III që rrit përçueshmërinë "vrima" në një gjysmëpërçues, galiumi (me një pastërti prej të paktën 99,999%) përdoret si një shtesë për germanium dhe silikon.
Përbërjet ndërmetalike të galiumit me elementë të grupit V - antimoni dhe arseniku - vetë kanë veti gjysmëpërçuese.
Shtimi i galiumit në masën e qelqit bën të mundur marrjen e syzeve me një indeks të lartë thyerjeje të rrezeve të dritës, dhe syzet e bazuara në Ga 2 O 3 transmetojnë mirë rrezet infra të kuqe.
Galiumi i lëngshëm reflekton 88% të dritës që bie mbi të, galiumi i ngurtë reflekton pak më pak. Prandaj, ata bëjnë pasqyra galium që janë shumë të lehta për t'u prodhuar - veshja e galiumit mund të aplikohet edhe me një furçë.
Ndonjëherë përdoret aftësia e galiumit për të lagur mirë sipërfaqet e ngurta, duke zëvendësuar merkurin në pompat e vakumit të difuzionit. Pompa të tilla "mbajnë" vakum më mirë se pompat e merkurit.
Janë bërë përpjekje për të përdorur galiumin në reaktorët bërthamorë, por rezultatet e këtyre përpjekjeve vështirë se mund të konsiderohen të suksesshme. Jo vetëm që galiumi kap në mënyrë mjaft aktive neutronet (kap hambarët e seksionit kryq 2.71), ai gjithashtu reagon në temperatura të ngritura me shumicën e metaleve.
Galiumi nuk u bë një material atomik. Vërtetë, izotopi i tij radioaktiv artificial 72 Ga (me një gjysmë jetë prej 14.2 orë) përdoret për të diagnostikuar kancerin e kockave. Kloruri dhe nitrat galium-72 absorbohen nga tumori dhe duke zbuluar karakteristikën e rrezatimit të këtij izotopi, mjekët përcaktojnë pothuajse me saktësi madhësinë e formacioneve të huaja.
Siç mund ta shihni, mundësitë praktike të elementit nr. 31 janë mjaft të gjera. Ende nuk ka qenë e mundur që ato të përdoren plotësisht për shkak të vështirësisë së marrjes së galiumit - një element mjaft i rrallë (1,5 10 -3% e peshës së kores së tokës) dhe shumë i shpërndarë. Pak minerale vendase të galiumit janë të njohura. Minerali i tij i parë dhe më i famshëm, galiti CuGaS 2, u zbulua vetëm në vitin 1956. Më vonë, u gjetën edhe dy minerale të tjera, tashmë shumë të rralla.
Në mënyrë tipike, galium gjendet në zink, alumin, xeherore hekuri, si dhe në qymyr - si një papastërti e vogël. Dhe ajo që është karakteristike: sa më e madhe kjo papastërti, aq më e vështirë është nxjerrja e saj, sepse ka më shumë galium në mineralet e atyre metaleve (alumin, zink) që janë të ngjashme me të për nga vetitë. Pjesa më e madhe e galiumit tokësor përmbahet në mineralet e aluminit.
Nxjerrja e galiumit është një "kënaqësi" e shtrenjtë. Prandaj, elementi nr. 31 përdoret në sasi më të vogla se çdo fqinj i tij në tabelën periodike.
Është e mundur, sigurisht, që shkenca në të ardhmen e afërt të zbulojë diçka në galium që do ta bëjë atë absolutisht të nevojshëm dhe të pazëvendësueshëm, siç ndodhi me një element tjetër të parashikuar nga Mendelejevi - germanium. Vetëm 30 vjet më parë u përdor edhe më pak se galiumi, dhe më pas filloi "epoka e gjysmëpërçuesve"...
Lojë me fjalë?
Disa historianë të shkencës shohin në emër të elementit nr.31 jo vetëm patriotizmin, por edhe pamodestinë e zbuluesit të tij. Në përgjithësi pranohet se fjala "galium" vjen nga latinishtja Gallia (Francë). Por nëse dëshironi, mund të shihni në të njëjtën fjalë një aluzion të fjalës "gjel"! Latinishtja për "gjelin" është gallus, dhe frëngjishtja është le coq. Lecoq de Boisbaudran?
Në varësi të moshës
Në minerale, galiumi shpesh shoqëron aluminin. Është interesante se raporti i këtyre elementeve në një mineral varet nga koha e formimit të mineralit. Në feldspat, ekziston një atom galiumi për çdo 120 mijë atome alumini. Në nefelinat, të cilat u formuan shumë më vonë, ky raport është tashmë 1:6000, dhe në drurin e gurëzuar edhe "më të ri" është vetëm 1:13.
Patenta e parë
Patenta e parë për përdorimin e galiumit u mor 60 vjet më parë. Ata donin të përdornin elementin nr. 31 në llambat me hark elektrik.
Shtyp squfurin, mbrohet me squfur
Ndodh një ndërveprim interesant midis galiumit dhe acidit sulfurik. Ajo shoqërohet me çlirimin e squfurit elementar. Në këtë rast, squfuri mbështjell sipërfaqen e metalit dhe parandalon shpërbërjen e tij të mëtejshme. Nëse e lani metalin me ujë të nxehtë, reagimi do të rifillojë dhe do të vazhdojë derisa një "lëkurë" e re squfuri të rritet në galium.
Ndikimi i dëmshëm
Galiumi i lëngshëm reagon me shumicën e metaleve, duke formuar lidhje dhe komponime ndërmetalike me veti mekanike mjaft të ulëta. Kjo është arsyeja pse kontakti me galiumin bën që shumë materiale strukturore të humbasin forcën. Beriliumi është më rezistenti ndaj galiumit: në temperatura deri në 1000°C i reziston me sukses agresivitetit të elementit nr.31.
Dhe oksidi gjithashtu!
Shtesat e vogla të oksidit të galiumit ndikojnë ndjeshëm në vetitë e oksideve të shumë metaleve. Kështu, përzierja e Ga 2 O 3 me oksidin e zinkut redukton ndjeshëm aftësinë e tij sinteruese. Por tretshmëria e zinkut në një oksid të tillë është shumë më e madhe sesa në zinkun e pastër. Dhe përçueshmëria elektrike e dioksidit të titanit bie ndjeshëm kur shtohet Ga 2 O 3.
Si të merrni galium
Asnjë depozitë industriale e xeherorëve të galiumit nuk është gjetur në botë. Prandaj, galiumi duhet të nxirret nga xehet e zinkut dhe aluminit që janë shumë të varfër në të. Meqenëse përbërja e xeheve dhe përmbajtja e galiumit në to nuk janë të njëjta, metodat për marrjen e elementit nr.31 janë mjaft të ndryshme. Le t'ju tregojmë, si shembull, se si galiumi nxirret nga blendja e zinkut, minerali në të cilin u zbulua për herë të parë ky element.
Para së gjithash, përzierja e zinkut ZnS shkrihet dhe oksidet që rezultojnë shpëlahen me acid sulfurik. Së bashku me shumë metale të tjera, galiumi kalon në tretësirë. Sulfati i zinkut mbizotëron në këtë tretësirë - produkti kryesor që duhet pastruar nga papastërtitë, përfshirë galiumin. Faza e parë e pastrimit është reshjet e të ashtuquajturës llum hekuri. Me neutralizimin gradual të tretësirës acidike, kjo llum precipiton. Ai përmban rreth 10% alumin, 15% hekur dhe (që është më e rëndësishmja për ne tani) 0.05...0.1% galium. Për të nxjerrë galiumin, llumi shpëlahet me acid ose hidroksid natriumi - hidroksidi i galiumit është amfoterik. Metoda alkaline është më e përshtatshme, pasi në këtë rast pajisjet mund të bëhen nga materiale më pak të shtrenjta.
Nën ndikimin e alkalit, komponimet e aluminit dhe galiumit kalojnë në tretësirë. Kur kjo tretësirë neutralizohet me kujdes, hidroksidi i galiumit precipiton. Por një pjesë e aluminit gjithashtu precipiton. Prandaj, precipitati shpërndahet përsëri, këtë herë në acid klorhidrik. Rezultati është një zgjidhje e klorurit të galiumit, e ndotur kryesisht me klorur alumini. Këto substanca mund të ndahen me ekstraktim. Eteri shtohet dhe, ndryshe nga AlCl 3, GaCl 3 pothuajse plotësisht kalon në tretësin organik. Shtresat ndahen, eteri distilohet dhe kloruri i galiumit që rezulton trajtohet edhe një herë me sodë kaustike të koncentruar për të precipituar dhe ndarë papastërtinë e hekurit nga galiumi. Metal galium përftohet nga kjo tretësirë alkaline. Marrë me elektrolizë në një tension prej 5.5 V. Galiumi depozitohet në një katodë bakri.
Galium dhe dhëmbë
Galiumi mendohej prej kohësh si toksik. Vetëm në dekadat e fundit ky keqkuptim është hedhur poshtë. Galiumi me shkrirje të ulët ka stomatologë të interesuar. Në vitin 1930, u propozua për herë të parë zëvendësimi i galiumit me merkur në përbërjet për mbushjet dentare. Hulumtimet e mëtejshme si këtu dhe jashtë vendit konfirmuan perspektivat e një zëvendësimi të tillë. Mbushjet metalike pa merkur (merkuri i zëvendësuar nga galiumi) përdoren tashmë në stomatologji.
Përkufizimi
Galium (lat. Gallium), Ga, element kimik i grupit III të sistemit periodik të D. I. Mendeleev Dmitry Ivanovich, numri serik 31, masa atomike 69,72; metal i butë argjend-bardhë.
Vetitë fizike
Galiumi kristalor ka disa modifikime polimorfike, por vetëm një (I) është termodinamikisht i qëndrueshëm, që ka një rrjetë ortohombike (pseudo-tetragonale) me parametra a = 4,5186 Å, b = 7,6570 Å, c = 4,5256 Å. Modifikime të tjera të galiumit (β, γ, δ, ε) kristalizohen nga metali i shpërndarë i superftuar dhe janë të paqëndrueshëm. Në presion të ngritur, u vunë re dy struktura të tjera polimorfike të galiumit II dhe III, që kishin, përkatësisht, grila kubike dhe tetragonale.
Dendësia e galiumit në gjendje të ngurtë në një temperaturë prej T=20°C është 5,904 g/cm3, galiumi i lëngshëm në T=29,8°C ka një densitet prej 6,095 g/cm3, domethënë pas ngurtësimit, vëllimi i galiumit. rritet. Pika e shkrirjes së galiumit është pak më e lartë se temperatura e dhomës dhe është e barabartë me valimin e galiumit në Tbp = 2230 °C. 
Një nga veçoritë e galiumit është diapazoni i gjerë i temperaturës së ekzistencës së gjendjes së lëngshme (nga 30 deri në 2230°C), ndërsa ai ka një presion të ulët avulli në temperatura deri në 1100÷1200°C. Kapaciteti termik specifik i galiumit të ngurtë në diapazonin e temperaturës T÷24°C është 376,7 J/kg K (0,09 cal/g deg.), në gjendje të lëngët në T=29÷100°C - 410 J/kg K ( 0,098 cal/g deg).
Të qenit në natyrë
Galiumi është një element tipik gjurmë, ndonjëherë klasifikohet edhe si i rrallë.
Clarke (vlerësimi numerik i përmbajtjes mesatare në koren e tokës) i galiumit në koren e tokës është mjaft i madh dhe arrin në 1,5·10-3% (masa). Kështu, përmbajtja e tij është më e lartë se molibden, bismut, tungsten, merkur dhe disa elementë të tjerë që zakonisht nuk klasifikohen si të rrallë. 
Burimi kryesor i galiumit është boksiti (oksidi i hidratuar i aluminit). Është interesante që xehet e boksitit, pavarësisht nga vendndodhja dhe karakteristikat e tyre të origjinës, karakterizohen nga një shpërndarje vazhdimisht uniforme e galiumit në to - 0,002-0,006%. Nefelinat nga mineralet apatite-nefelinë të maleve Khibiny përmbajnë galium në sasi të konsiderueshme (0,01-0,04.
Rezervat kryesore të galiumit në botë janë të lidhura me depozitat e boksitit, rezervat e të cilave janë aq të mëdha sa nuk do të varfërohen për shumë dekada. Megjithatë, pjesa më e madhe e galiumit që përmban boksiti mbetet e padisponueshme për shkak të mungesës së kapacitetit prodhues, vëllimi i të cilit diktohet nga arsye ekonomike. Rezervat aktuale të galiumit janë të vështira për t'u vlerësuar. Sipas ekspertëve nga SHBA. Burimet globale të galiumit të Studimeve Gjeologjike të lidhura me depozitat e boksitit arrijnë në 1 milion ton. Kina, SHBA, Rusia, Ukraina dhe Kazakistani kanë rezerva të konsiderueshme të galiumit.
Fatura
Galiumi është një mikroelement që është një shoqërues i vazhdueshëm i aluminit dhe zinkut, kështu që prodhimi i tij është gjithmonë i lidhur me përpunimin e xeheve polimetalike të aluminit ose sulfideve (sidomos zinkut). Në mënyrë tipike, nxjerrja e galiumit nga koncentratet e zinkut shoqërohet me shumë vështirësi, duke shkaktuar çmimin e lartë të metalit, prandaj, për disa dekada, burimi kryesor (95) i marrjes së galiumit ka qenë mbetjet nga industria e aluminit, dhe pjesa e i ashtuquajturi përpunim i integruar i mbetjeve (së bashku me nxjerrjen e zinkut, indiumit, Gjermani) përbën rreth 5% të kapacitetit prodhues. mbeturinave.
Aplikimi
Galiumi nuk ka ende përdorim të gjerë industrial.
Shkalla e mundshme e nënprodukteve të galiumit në prodhimin e aluminit ende tejkalon ndjeshëm kërkesën për metal.
Aplikimi më premtues i galiumit është në formën e përbërjeve kimike si GaAs, GaP, GaSb, të cilat kanë veti gjysmëpërçuese. Ato mund të përdoren në ndreqës dhe transistorë me temperaturë të lartë, bateri diellore dhe pajisje të tjera ku mund të përdoret efekti fotoelektrik në shtresën bllokuese, si dhe në marrës të rrezatimit infra të kuq. Galium mund të përdoret për të bërë pasqyra optike që janë shumë reflektuese.
Galiumi është i shtrenjtë në vitin 2005, në tregun botëror një ton galium kushtonte 1.2 milionë dollarë amerikanë, dhe për shkak të kostos së lartë dhe njëkohësisht nevojës së madhe për këtë metal, është shumë e rëndësishme të vendoset nxjerrja e tij e plotë në alumin; prodhimi dhe përpunimi i thëngjillit të lëngshëm.
Galiumi ka një numër lidhjesh që janë të lëngëta në temperaturën e dhomës dhe një prej lidhjeve të tij ka një pikë shkrirjeje prej 3 °C, por nga ana tjetër, galiumi (aliazhet në një masë më të vogël) është mjaft agresiv ndaj shumicës së materialeve strukturore (plasaritje dhe erozioni i lidhjeve në temperaturë të lartë), dhe Si ftohës, është i paefektshëm dhe shpesh thjesht i papranueshëm.
Galiumi është një lubrifikant i shkëlqyer. Ngjitës metalikë pothuajse shumë të rëndësishëm janë krijuar në bazë të galiumit dhe nikelit, galiumit dhe skandiumit.
Oksidi i galiumit është pjesë e një numri materialesh lazer me rëndësi strategjike të grupit të granatave - GSGG, YAG, ISGG, etj.
Termometrat e galiumit lejojnë, në parim, të matin temperaturat nga 30 në 2230 ° C. Termometrat galium tani prodhohen për temperatura deri në 1200 ° C.
Elementi nr. 31 përdoret për prodhimin e lidhjeve me shkrirje të ulët që përdoren në pajisjet sinjalizuese. Lidhja e galiumit me indium shkrihet tashmë në 16 ° C. Kjo është më e shkrirë nga të gjitha lidhjet e njohura.
Galiumi është një nga metalet më të rralla në planetin tonë. Është e pamundur ta gjesh atë në formën e tij të pastër në Tokë. Gjendet vetëm në formën e përbërjeve në mineralet e zinkut dhe boksitit. Në tabelën periodike të Mendelejevit, ky element zë një vend të nderuar tridhjetë e një. Metali ka një veti unike - pika e tij e shkrirjes është vetëm 29.8 gradë Celsius. Kjo është pak më shumë se temperatura jonë e zakonshme e dhomës. Në video mund të shihni se si një lugë galiumi tretet në një filxhan çaj të nxehtë në vetëm disa sekonda.
1. Metali u zbulua për herë të parë në 1875.
2. Fillimisht u përdor për të krijuar lidhje me shkrirje të ulët. Me ardhjen e epokës së gjysmëpërçuesve, galiumi filloi të përdoret më shumë në mikroelektronikë.
3. Nitridi i galiumit zakonisht përdoret për të bërë lazer gjysmëpërçues dhe LED në rangun blu dhe ultravjollcë.
4. Pika e vlimit të galiumit është shumë më e lartë se ajo e merkurit. Kjo veti lejon që metali të përdoret në termometra kuarci (në vend të merkurit) për të matur temperaturat e larta.
5. Një ton galium kushton më shumë se një milion dollarë dhe çmimi i tij rritet çdo vit.
6. Kontakti i zgjatur i lëkurës dhe galiumit mund të shkaktojë helmim akut me një përfundim fatal. Simptomat e tij janë eksitim afatshkurtër, i ndjekur nga letargjia, koordinimi i dëmtuar i lëvizjeve, adinamia, arefleksia, ndryshimet në ritmin e frymëmarrjes dhe palëvizshmëria e plotë e ekstremiteteve të poshtme. Pastaj personi bie në gjendje kome dhe nuk del kurrë prej saj.
7. Për faktin se galiumi shkrihet shumë lehtë, ai transportohet vetëm në thasë speciale polietileni.
Galiumi është një element kimik me numër atomik 31. I përket grupit të metaleve të lehta dhe emërtohet me simbolin “Ga”. Galiumi nuk gjendet në natyrë në formën e tij të pastër, por komponimet e tij gjenden në sasi të papërfillshme në mineralet e boksitit dhe zinkut. Galiumi është një metal i butë, i urtë, me ngjyrë argjendi. Në temperatura të ulëta është në gjendje të ngurtë, por shkrihet në një temperaturë jo shumë më të lartë se temperatura e dhomës (29,8°C). Në videon e mëposhtme mund të shihni se si një lugë galium shkrihet në një filxhan çaj të nxehtë.
(Gjithsej 7 foto + 1 video)
1. Që nga zbulimi i elementit në 1875 deri në ardhjen e epokës së gjysmëpërçuesve, galiumi u përdor kryesisht për të krijuar lidhje me shkrirje të ulët.
2. Aktualisht, i gjithë galiumi përdoret në mikroelektronikë.
3. Arsenidi i galiumit, përbërësi kryesor i elementit të përdorur, përdoret në qarqet e mikrovalëve dhe aplikimet infra të kuqe.
4. Nitridi i galiumit përdoret më pak në krijimin e lazerëve gjysmëpërçues dhe LED-ve në rangun blu dhe ultravjollcë.
5. Galiumi nuk ka asnjë rol biologjik të njohur për shkencën. Por, meqenëse përbërjet e galiumit dhe kripërat e hekurit sillen në mënyrë të ngjashme në sistemet biologjike, jonet e galiumit shpesh zëvendësojnë jonet e hekurit në aplikimet mjekësore.
