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 apatit-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.
Faturë
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. humbje.
Aplikacion
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 karburantit 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 të përdorur në pajisjet sinjalizuese. Lidhja e galiumit me indium shkrihet tashmë në 16 ° C. Kjo është më e shkrirë nga të gjitha lidhjet e njohura.
E mbani mend terminatorin T-1000 prej metali të lëngshëm, i cili luftoi me një model të lashtë të shkatërruesit, të luajtur në mënyrë perfekte nga Arnold Schwarzenegger? Por një metal i tillë "i lëngshëm" ekziston në të vërtetë dhe nuk është vetëm një pjellë e imagjinatës fantastike të dikujt. Ky metal quhet - galium, dhe ka disa veti mjaft interesante.
Ky metal i brishtë ka një pikë shkrirjeje prej vetëm 29,76 C, dhe nëse e mbani në duar të ngrohta për një kohë të caktuar, do të fillojë të shkrihet. Ekzistenca e galiumit u parashikua për herë të parë në vitin 1871 nga shkencëtari i madh rus Dmitri Mendeleev, babai i tabelës periodike të elementeve. Në atë kohë, asnjë nga "mendjet e mëdha shkencore" nuk mund ta imagjinonte se një metal i tillë mund të ekzistonte në natyrë, dhe kimisti ynë rus madje ishte në gjendje të parashikonte me saktësi disa nga vetitë kryesore të tij kryesore, ose më saktë densitetin e tij të ulët dhe pikën e shkrirjes. 
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). 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 Aktualisht, i gjithë galiumi përdoret në mikroelektronikë. Arsenidi i galiumit, përbërësi kryesor i elementit të përdorur, përdoret në qarqet e mikrovalëve dhe aplikimet infra të kuqe.
Në ditët e sotme, galiumi përdoret kryesisht në industrinë e gjysmëpërçuesve, në prodhimin e pajisjeve dixhitale më të avancuara që përdorim çdo ditë. Nga rruga, galiumi mund të gjendet lirisht i disponueshëm në internet (nëse gërmoni shumë fort), për ata që duan të kryejnë eksperimentet e tyre. Thjesht duhet të jeni më të kujdesshëm me të, megjithëse metali i galiumit konsiderohet një metal jo toksik, disa burime pohojnë se ekspozimi i zgjatur ndaj këtij metali në lëkurë të pambrojtur mund të shkaktojë sëmundje serioze të lëkurës: kontakti i lëkurës me galiumin çon në faktin se ultra- mbi të mbeten grimca të vogla të shpërndara të metalit. Nga pamja e jashtme duket si një njollë gri. 
Galiumi është i shtrenjtë në vitin 2005, një ton galium kushton në tregun botëror 1.2 milionë dollarë SHBA, dhe për shkak të çmimit të lartë dhe njëkohësisht kërkesës së madhe për këtë metal, është shumë e rëndësishme të vendoset nxjerrja e tij e plotë në prodhimin e aluminit dhe përpunimin e qymyrit të fortë në lëndë djegëse të lëngshme. Për shkak të pikës së ulët të shkrirjes, shufrat e galiumit rekomandohen të transportohen në qese polietileni, të cilat lagen dobët nga galiumi i lëngshëm. 
Në video mund të shihni se si copa të vogla galiumi fillojnë të shkrihen në dorën tuaj:
dhe si tretet një lugë galiumi në çaj:
Një eksperiment interesant mund të kryhet jo vetëm me shkrirjen, por edhe me ngurtësimin e galiumit. Së pari, galiumi është një nga substancat e pakta që zgjerohet kur ngurtësohet (ashtu si uji), dhe së dyti, ngjyra e metalit të shkrirë është mjaft e ndryshme nga ngjyra e të ngurtë.
Derdhni një sasi të vogël galiumi të lëngshëm në një shishkë qelqi dhe vendosni një pjesë të vogël të galiumit të ngurtë sipër (një farë për kristalizimin, pasi galiumi është i aftë për superftohje). Videoja tregon qartë se si kristalet metalike fillojnë të rriten (ato kanë një nuancë kaltërosh, në kontrast me shkrirjen e bardhë argjendtë). Pas ca kohësh, galiumi në zgjerim e shpërthen flluskën.
Pjesa e mesme e videos (rritja e kristaleve të galiumit) u përshpejtua dhjetë herë në mënyrë që videoja të mos ishte shumë e gjatë:
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 është përdorur për të krijuar lidhje me shkrirje të ulët. Me ardhjen e epokës së gjysmëpërçuesve, galiumi filloi të përdoret më shumë në mikroelektronikë.
3. Për prodhimin e lazerëve gjysmëpërçues dhe LED-ve në rangun blu dhe ultravjollcë, zakonisht përdoret nitridi i galiumit.
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 vonesa, koordinim i dëmtuar i lëvizjeve, adinamia, arefleksia, ndryshime në ritmin e frymëmarrjes, palëvizshmëri e plotë e ekstremiteteve të poshtme. Pastaj personi bie në gjendje kome dhe nuk del kurrë prej saj.
7. Për shkak të faktit 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.
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 zengeite. Gjatë eksperimenteve laboratorike, një sasi e vogël galiumi mund të izolohet nga mineralet e zinkut, aluminit, germaniumit dhe hekurit. Ndonjëherë gjendet në boksit, depozita qymyri dhe depozita të 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, do 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.
Së fundi
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.
