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鎵的（介紹，用途，發現，特性）
Release Time：2021-06-08鎵的介紹
在元素周期表上，鎵屬于硼族(第13族)，包括半金屬硼(B)、金屬鋁(Al)、鎵、銦(in)和鉈(Tl)。這五種元素的外能級都有三個電子。鎵是一種過渡后金屬。這些金屬元素位于元素周期表上的過渡金屬和類金屬(非金屬)之間。過渡后金屬具有過渡金屬的一些特性，但往往更軟，導電性能更差。過渡后的金屬包括一些硼族元素——鋁、銦和鉈——以及錫(Sn)、鉛(Pb)和鉍(Bi)。
鎵有一些非常獨特的特性。例如，盡管它在室溫下是固體(約77華氏/ 22攝氏度)，它仍然很軟，你可以用刀切開它。此外，它的熔點很低，85.57華氏度(29.76攝氏度)-比室溫低10度-所以如果你拿起一塊鎵，它會因為你的手的溫暖而融化。如果你把它放回去，它就會再次凝固。即使有這么低的熔點，鎵的沸點也相當高，達到3999華氏度(2204攝氏度)，這使它成為所有元素中熔點和沸點比率最高的元素之一。在低溫下，鎵是一種易碎的固體，很容易破碎，和玻璃類似，它會以貝殼狀粉碎(不遵循自然分離平面)。
鎵的用途
鎵主要用于電子產品。事實上，據Chemistry Explained 稱，大約95% 的鎵用于制造砷化鎵(GaAs)，這是一種用于微波和紅外電路、半導體以及藍色和紫色LED 的化合物。砷化鎵可以直接從電力中產生激光，并用于太陽能電池板，包括火星探測車上的太陽能電池板。化合物氮化鎵 (GaN) 用作藍光技術、手機和觸摸開關壓力傳感器中的半導體。鎵很容易與大多數金屬結合，通常用于制造低熔點合金。它是在室溫或接近室溫下呈液態的四種金屬（包括汞、銣和銫）之一。在這四種金屬中，鎵的反應性和毒性最小，使其成為高溫溫度計、氣壓計、傳熱系統以及冷卻和加熱設備的最安全和最環保的選擇。然而，液態鎵很難處理，因為它會附著在玻璃、皮膚和大多數其他材料上（石墨、石英和特氟龍除外）。它在凍結時也會膨脹，因此無法儲存在玻璃容器中。鎵還用于一些藥物和放射性藥物。例如，放射性同位素 Ga-67 被用作核醫學測試，以尋找體內的炎癥、感染或癌癥。硝酸鎵用于許多藥物和治療高鈣血癥，高鈣血癥是一種可導致骨腫瘤生長的疾病。鎵也被建議用于治療癌癥、傳染病和炎癥性疾病。然而，根據Chemistry LibreTexts 的說法，接觸大量鎵可能會導致喉嚨或胸部刺激，并且煙霧會導致一些嚴重的情況。
鎵的發現
鎵被發現之前，俄國化學家、發明家、元素周期表的創造者迪米特里·門捷列夫就預言了鎵的存在。他將這一缺失的元素命名為“類鋁”，因為他知道在元素周期表的第31框中，它在鋁的下面。根據化學解釋，這種元素最早是由法國化學家Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran在1875年發現的，他研究化學元素的光譜已經有15年了(光譜是化學元素加熱后產生的線)。由于每種元素都有自己獨特的譜線，所以這種方法是鑒別元素的可靠方法。Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran想知道31號元素是否可能在鋅礦中被發現。鋅的原子序數是30，它在元素周期表上緊挨著鎵。1875年8月，勒科克·德·布伊斯鮑德朗使用分光鏡確實發現了一些鎵，但數量非常少。據《化學解釋》報道，他報告說，這種新元素的光譜是由一種很容易看到的狹窄的紫光組成的。同年晚些時候，根據杰斐遜實驗室的說法，勒高克·德·布伊斯鮑德蘭通過電解氫氧化鉀中的氫氧化鎵獲得了純鎵。為了他的研究，礦工們給了Lecoq de Boisbaudran幾噸鋅礦。據《化學解釋》報道，從這種礦石中，他能夠生產出幾克幾乎純的鎵。勒高克·德·布伊斯鮑德朗提出了鎵這個新元素的名字，這個名字來自拉丁詞“Gallia”，意思是法國。
鎵的特性
※液態鎵不能保存在玻璃或金屬容器中，因為它在凍結時會膨脹 3.1%。
※在所有金屬中，鎵的液態范圍最大。
※意大利的中微子天文臺使用大量三氯化鎵來研究太陽中產生的太陽中微子。根據威斯康星大學麥迪遜分校的說法，中微子是在宇宙的第一秒產生的粒子——甚至在原子之前——并且通過太陽和其他恒星的核反應不斷地產生。
※在最純凈的提取形式中，鎵是一種充滿活力的銀色。作為固體，它是藍灰色的。
※鎵的另一個不同尋常的特性是它可以很容易地過冷。過冷是將物質冷卻到其凝固點以下而不將其變成固體。
※據 LibreTexts 稱，大約 95% 的鎵消耗量來自電子行業。砷化鎵和氮化鎵約占美國鎵消費量的 98%。
※鎵已被用于核彈以穩定晶體結構。
※當涂在玻璃上時，鎵會變成一面有光澤的鏡子。
※鎵的沸點比其絕對標度的熔點高八倍以上——這是任何元素熔點與沸點之間的最大比率。
