镓( 二 )


镓

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一滴液态镓原子序数31原子量69.72共价半径125皮米离子半径82皮米第一电离能578.8kJ/mol电负性1.6毒理性质:镓的毒性是和生物的种类相关的 。在一项研究中,老鼠的LD50大于220mg/kg,狗的只有18mg/kg 。狗的死亡是由于肾功能的衰竭 。镓和镓的化合物有微弱的毒性,但是没有任何文献表明镓有生殖毒性 。相反,硝酸镓可以用于治疗某些疾病 。镓容易附着到桌面、手、还有手套上留下黑色的斑迹 。套用领域工业用途製造半导体氮化镓、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 。镓的工业套用还很原始,儘管它独特的性能可能会套用于很多方面 。液态镓的宽温度範围以及它很低的蒸汽压使它可以用于高温温度计和高温压力计 。镓化合物,尤其是砷化镓在电子工业已经引起了越来越多的注意 。没有能利用的精确的世界镓产量数据,但是临近地区的产量只有20吨/年 。镓-68会发射正电子,可以用于正电子断层成像 。镓铟合金可用于汞的替代品 。医学套用在观察到癌组织对67Ga有吸引力之后,美国国家癌症学会指出稳定的镓对于齧齿动物的肿瘤很有疗效 。这曾在癌症病人身上试验过 。当服用剂量为750mg/kg时,镓对人的肾脏有害 。不停的灌输镓的配製药品可以降低镓对肾小管的毒性 。製备方法可由铝土矿或闪锌矿中提取 。最后经电解製得纯净镓 。主要从炼锌废渣和炼铝废渣中回收提取 。工业生产以工业级金属镓为原料,用电解法、减压蒸馏法、分步结晶法、区域熔融法进一步提纯,製得高纯镓 。电解法 以99.99%的工业级金属镓为原料,经电解精炼等工艺,製得高纯镓的纯度≥99.999% 。以≥99.999%的高纯镓为原料,经拉制单晶或其他提纯工艺进一步提纯,製得高纯镓的纯度≥99.99999% 。储存方法由于液态镓的密度高于固体密度,凝固时体积膨胀,而且熔点很低,储存时会不断地熔化凝固 。所以使用玻璃储存会撑破瓶子和浸润玻璃造成浪费,镓适合使用塑胶瓶(不能盛满)储存 。最新研发2014年9月23日,美国北卡罗来纳州一个科研团队日前研发出一种可进行自我修复的变形液态金属,距离打造“终结者”变形机器人的目标更进一步 。科学家们使用镓和铟合金合成液态金属,形成一种固溶合金,在室温下就可以成为液态,表面张力为每米500毫牛顿 。这意味着,在不受外力情况下,当这种合金被放在平坦桌面上时会保持一个几乎完美的圆球不变 。当通过少量电流刺激后,球体表面张力会降低,金属会在桌面上伸展 。这一过程是可逆的:如果电荷从正转负,液态金属就会重新成为球状 。更改电压大小还可以调整金属表面张力和金属块粘度,从而令其变为不同结构 。北卡罗来纳州立大学副教授麦可·迪基(Michael Dickey)说:“只需要不到一伏特的电压就可改变金属表面张力,这种改变是相当了不起的 。我们可以利用这种技术控制液态金属的活动,从而改变天线形状、连线或断开电路等 。”此外,这项研究还可以用于帮助修复人类切断的神经,以避免长期残疾 。研究人员宣称,该突破有助于建造更好的电路、自我修複式结构,甚至有一天可用来製造《终结者》中的T-1000机器人 。