鎵（Gallium）是(shi)灰藍色或(huo)銀白色的(de)(de)金屬(shu)，元(yuan)素符號Ga，原(yuan)子量69.723。鎵的(de)(de)熔點(dian)很低，但(dan)沸點(dian)很高。純液(ye)態鎵有(you)顯著的(de)(de)過(guo)冷的(de)(de)趨勢，在空氣中易氧(yang)化，形成氧(yang)化膜。
淡藍色(se)金屬，在29.76℃時變為銀白色(se)液體。液態鎵很容(rong)易過冷（即冷卻至0℃而不固化(hua)）。鎵能浸(jin)潤玻璃，故(gu)不宜使用(yong)玻璃容(rong)器存放。
受熱(re)至(zhi)熔點(dian)時(shi)(shi)變為液體，再冷卻(que)至(zhi)0℃而不固(gu)化，由液體轉(zhuan)變為固(gu)體時(shi)(shi)，其體積(ji)約增(zeng)大(da)3.2%。常溫時(shi)(shi)鎵在干燥空氣中穩(wen)定。
純(chun)鎵是銀白(bai)色的，可(ke)以浸潤玻璃，沸點很高(gao)，在(zai)大約(yue)1500℃時有很低的蒸汽(qi)壓。
硬度(du) 1.5～2.5
溶(rong)解(jie)性 微溶(rong)于汞(gong)，形成鎵汞(gong)齊
熔點(dian) 29.76℃
沸(fei)點 2403℃
密(mi)度 5.904g/cm3
電子排布[Ar]3d104s24p1，位于(yu)第四(si)周期第ⅢA族。
在(zai)潮(chao)濕空氣中(zhong)氧化，加熱至500℃時著火。室溫時跟水反應(ying)緩慢，跟沸水反應(ying)劇烈生成氫氧化鎵(jia)放(fang)出氫氣。加熱時溶(rong)(rong)于無機酸(suan)或(huo)苛性堿溶(rong)(rong)液。能跟鹵素、硫、磷、砷、銻等(deng)反應(ying)。
鎵(jia)(jia)在(zai)干燥空(kong)氣(qi)中(zhong)較穩定并生成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物薄膜(mo)阻止繼續氧(yang)化(hua)(hua)(hua)，在(zai)潮濕空(kong)氣(qi)中(zhong)失(shi)去光澤(ze)。與堿反(fan)應(ying)放(fang)出(chu)氫氣(qi)，生成(cheng)鎵(jia)(jia)酸鹽。能(neng)被冷濃鹽酸浸蝕，對熱(re)硝酸顯(xian)鈍性(xing)，高(gao)溫時(shi)能(neng)與多數非金屬(shu)反(fan)應(ying)；溶(rong)于酸和(he)堿中(zhong)，鎵(jia)(jia)在(zai)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)中(zhong)存在(zai)+1、+2和(he)+3化(hua)(hua)(hua)合價(jia)，其(qi)中(zhong)+3為其(qi)主(zhu)要化(hua)(hua)(hua)合價(jia)。鎵(jia)(jia)的活(huo)動性(xing)與鋅相似，卻比(bi)鋁(lv)低。鎵(jia)(jia)是兩性(xing)金屬(shu)，既能(neng)溶(rong)于酸（產(chan)生Ga3+）也(ye)能(neng)溶(rong)于堿。鎵(jia)(jia)在(zai)常溫下，表面(mian)產(chan)生致密的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)阻止進(jin)一步氧(yang)化(hua)(hua)(hua)。加熱(re)時(shi)和(he)鹵素、硫(liu)迅速反(fan)應(ying)，和(he)硫(liu)的反(fan)應(ying)按計量比(bi)不同產(chan)生不同的硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物。
生(sheng)(sheng)理(li)學：還沒(mei)有發現(xian)鎵(jia)(jia)有生(sheng)(sheng)理(li)微(wei)量元素的(de)功能(neng)。和(he)鋁一樣，它(ta)只通過腸道很微(wei)量的(de)吸收(shou)。可以利用三氧化二鎵(jia)(jia)在老(lao)鼠、家鼠、狗肺(fei)部沉積(ji)的(de)數據。
皮下(xia)注射鎵后，鎵在(zai)組(zu)織中(zhong)的(de)(de)分布模(mo)式是(shi)定時的(de)(de)，這和靜脈(mo)注射很相似。鎵在(zai)組(zu)織中(zhong)的(de)(de)分布模(mo)式取決于攝(she)入鎵的(de)(de)劑(ji)量(liang)。主(zhu)要的(de)(de)排泄(xie)渠道是(shi)尿液。癌癥患者對鎵的(de)(de)清理分為兩階段，半衰期分別(bie)為87分鐘和24.5小時。
鎵的(de)毒性(xing)是(shi)和生物的(de)種(zhong)類相關(guan)的(de)。在服用(yong)濃度高于750mg/kg時才會表(biao)現出對人(ren)腎臟的(de)毒性(xing)。對老(lao)鼠的(de)實驗表(biao)明(ming)，鎵會導(dao)致鎵，鈣和磷(lin)酸鹽在腎中的(de)沉積，這會堵塞(sai)腎腔。
分(fen)析化(hua)學：Dymov和(he)Savostin曾對鎵(jia)的(de)分(fen)析化(hua)學作了(le)全面的(de)回顧(gu)。由于鎵(jia)在(zai)環境中(zhong)的(de)濃度(du)很低，靈敏度(du)是選擇探測(ce)(ce)方法(fa)時的(de)主要問題。由于這個原因，最常(chang)用(yong)熒(ying)(ying)光計和(he)中(zhong)子活(huo)(huo)化(hua)法(fa)。可以(yi)在(zai)測(ce)(ce)量(liang)(liang)前對樣(yang)品進行濃縮，例如，通過溶劑(ji)提取，提高了(le)靈敏度(du)，但增加了(le)勞動量(liang)(liang)。8-羥基醌(kun)常(chang)用(yong)于生物材料中(zhong)鎵(jia)的(de)熒(ying)(ying)光測(ce)(ce)定法(fa)。水(shui)楊醛二(er)氯腙化(hua)碳作為(wei)熒(ying)(ying)光物質，使探測(ce)(ce)極限降到(dao)了(le)2ng/L。pyrrolidinecarbodithioate和(he)二(er)乙基二(er)硫代氨基甲酸鹽的(de)混合物用(yong)于在(zai)中(zhong)子活(huo)(huo)化(hua)法(fa)前提取鎵(jia)。鎵(jia)的(de)探測(ce)(ce)極限可以(yi)達(da)到(dao)1ng/L。
原子序數 31
原子量 69.72
共價半徑 125皮米
離子(zi)半(ban)徑 82皮米
第一電離能 578.8kJ/mol
電(dian)負性（鮑(bao)林標度(du)） 1.81
毒理(li)性質(zhi)：鎵(jia)的毒性是和生物的種(zhong)類(lei)相(xiang)關的。在(zai)一項研究中，老鼠的LD50大于220mg/kg，狗的只有18mg/kg。狗的死亡是由(you)于腎功能的衰竭。
鎵(jia)和鎵(jia)的化合物有(you)微(wei)弱的毒(du)性，但是沒有(you)任何文獻表明鎵(jia)有(you)生殖毒(du)性。相反，硝(xiao)酸鎵(jia)可以用于治(zhi)療(liao)某些疾(ji)病。鎵(jia)容易附著到桌面、手、還有(you)手套上留下黑色的斑跡。
可由鋁土礦或閃鋅礦中(zhong)提(ti)取。最后經(jing)電(dian)解制得純凈鎵。
主要(yao)從煉鋅廢(fei)渣和煉鋁廢(fei)渣中回收(shou)提取(qu)。
工(gong)業(ye)生(sheng)產以工(gong)業(ye)級(ji)金屬鎵(jia)(jia)為原料，用電解法(fa)(fa)(fa)、減壓蒸餾法(fa)(fa)(fa)、分(fen)步(bu)結晶法(fa)(fa)(fa)、區域熔融(rong)法(fa)(fa)(fa)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)(ti)純，制得(de)高(gao)純鎵(jia)(jia)。電解法(fa)(fa)(fa)以99.99%的工(gong)業(ye)級(ji)金屬鎵(jia)(jia)為原料，經(jing)(jing)電解精煉等工(gong)藝(yi)，制得(de)高(gao)純鎵(jia)(jia)的純度≥99.999%。以≥99.999%的高(gao)純鎵(jia)(jia)為原料，經(jing)(jing)拉制單晶或其他(ta)提(ti)(ti)純工(gong)藝(yi)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)(ti)純，制得(de)高(gao)純鎵(jia)(jia)的純度≥99.99999%。
制造半導體氮化(hua)鎵、砷化(hua)鎵、磷化(hua)鎵、鍺半導體摻雜元；純鎵及低熔合金(jin)可作(zuo)核反應的(de)熱交換介質；高溫(wen)溫(wen)度計的(de)填(tian)充料；有機(ji)反應中作(zuo)二(er)酯化(hua)的(de)催化(hua)劑。
鎵(jia)的(de)(de)(de)工業(ye)應用(yong)還很原始，盡管它(ta)獨(du)特的(de)(de)(de)性能可(ke)能會應用(yong)于很多方面。液態鎵(jia)的(de)(de)(de)寬溫(wen)度范圍以及它(ta)很低的(de)(de)(de)蒸汽(qi)壓(ya)使它(ta)可(ke)以用(yong)于高溫(wen)溫(wen)度計和高溫(wen)壓(ya)力計。鎵(jia)化(hua)合物(wu)，尤其是砷化(hua)鎵(jia)在(zai)電子工業(ye)已經引起了越(yue)來越(yue)多的(de)(de)(de)注意。沒(mei)有能利用(yong)的(de)(de)(de)精確的(de)(de)(de)世界(jie)鎵(jia)產(chan)量數據，但是臨(lin)近地區的(de)(de)(de)產(chan)量只有20噸/年。
鎵-68會發(fa)射(she)正電(dian)子(zi)，可以用于正電(dian)子(zi)斷(duan)層成像。
鎵銦合金可用于汞的替(ti)代品。
在觀察到癌(ai)組織(zhi)對67Ga有吸(xi)引力(li)之后(hou)，美國(guo)國(guo)家(jia)癌(ai)癥(zheng)學會指出穩定的(de)(de)鎵(jia)對于嚙齒(chi)動物的(de)(de)腫(zhong)瘤(liu)很有療(liao)效。這曾在癌(ai)癥(zheng)病人身上試驗(yan)過(guo)。當服(fu)用劑(ji)量為750mg/kg時，鎵(jia)對人的(de)(de)腎臟有害。不停(ting)的(de)(de)灌輸鎵(jia)的(de)(de)配制藥(yao)品可以(yi)降低鎵(jia)對腎小管的(de)(de)毒(du)性(xing)。
鎵是化學(xue)史上第一(yi)個先從理論預(yu)言(yan)，后在自(zi)然(ran)界中(zhong)被發(fa)現驗(yan)證的化學(xue)元(yuan)素(su)(su)。1871年(nian)，門捷(jie)列夫發(fa)現元(yuan)素(su)(su)周(zhou)期(qi)表(biao)中(zhong)鋁元(yuan)素(su)(su)下面有個間隙(xi)尚未(wei)被占據，他(ta)預(yu)測(ce)(ce)這種未(wei)知元(yuan)素(su)(su)的原(yuan)子量(liang)大約是68，密度為5.9g/cm3，性質與鋁相似，他(ta)的這一(yi)預(yu)測(ce)(ce)被法國化學(xue)家布瓦博得朗（Paul Emile Lecoq de Boisbaudran）證實了(le)。
鎵在巴黎由布瓦(wa)博得(de)朗于(yu)1875年發現。他(ta)在閃鋅礦(kuang)礦(kuang)石（ZnS）中提取的鋅的原子光(guang)譜(pu)上觀察(cha)到了一個(ge)新的紫色線。他(ta)知道這意(yi)味著一種未(wei)知的元素出現了。
在(zai)1875年11月(yue)，布(bu)(bu)瓦(wa)博得朗提取并(bing)提純了這種新(xin)的金屬，并(bing)證明了它(ta)像鋁。在(zai)1875年12月(yue)，他向法(fa)國科學院宣布(bu)(bu)了它(ta)。
由于鎵(jia)在地(di)殼中的(de)濃(nong)度很低。在地(di)殼中占總量的(de)0.0015%。它的(de)分布(bu)很廣泛，但不(bu)以純金屬狀態存(cun)在，而以硫鎵(jia)銅(tong)礦（CuGaS2）形式存(cun)在，不(bu)過(guo)很稀少，經濟(ji)上也(ye)不(bu)重(zhong)要(yao)。鎵(jia)是閃鋅(xin)礦、黃鐵礦、礬(fan)土、鍺石(shi)工(gong)業處理過(guo)程(cheng)中的(de)副產品(pin)。
自然界中(zhong)常(chang)以(yi)(yi)微量分散于鋁土礦、閃鋅礦等礦石中(zhong)。由鋁土礦中(zhong)提(ti)取制得。在高溫(wen)灼燒鋅礦時，鎵就以(yi)(yi)化合物的形式揮發出來，在煙(yan)道里凝結(jie)，鎵常(chang)與銦和鉈共生。經電解(jie)、洗滌可(ke)(ke)以(yi)(yi)制得粗鎵，再(zai)經提(ti)煉可(ke)(ke)得高純度(du)鎵。
時下(xia)世界90%以上(shang)的原(yuan)生(sheng)鎵(jia)(jia)都是(shi)在(zai)生(sheng)產氧(yang)化鋁過(guo)程中(zhong)提取的，是(shi)對(dui)礦產資(zi)源(yuan)(yuan)的一種(zhong)綜合(he)利(li)用，通過(guo)提取金(jin)(jin)屬鎵(jia)(jia)增加了礦產資(zi)源(yuan)(yuan)的附加值，提高氧(yang)化鋁的品質降低了廢棄(qi)物“赤泥”的污染，因此非(fei)常(chang)符合(he)當前低碳經(jing)(jing)濟以最(zui)小的自然(ran)資(zi)源(yuan)(yuan)代價獲取最(zui)大(da)利(li)用價值的原(yuan)則(ze)。鎵(jia)(jia)在(zai)其它金(jin)(jin)屬礦床中(zhong)的含量(liang)(liang)極低，經(jing)(jing)過(guo)一定富集后(hou)也只能達到幾(ji)百克/噸，因而鎵(jia)(jia)的提取非(fei)常(chang)困難，另一方面，由于伴生(sheng)關(guan)系(xi)，鎵(jia)(jia)的產量(liang)(liang)很難由于鎵(jia)(jia)價格上(shang)漲(zhang)而被大(da)幅拉動，因此，原(yuan)生(sheng)鎵(jia)(jia)的年產量(liang)(liang)極少，全球年產量(liang)(liang)不(bu)足300噸，是(shi)原(yuan)生(sheng)銦產量(liang)(liang)的一半，如果這(zhe)種(zhong)狀況不(bu)能得(de)到改善，未來(lai)20-30年這(zhe)些金(jin)(jin)屬鎵(jia)(jia)將會(hui)出現(xian)嚴重短缺。
由于(yu)液態鎵(jia)的密(mi)度高于(yu)固(gu)體密(mi)度，凝固(gu)時體積膨(peng)脹，而且熔點很低，儲存(cun)時會不斷地熔化凝固(gu)。所以(yi)使用玻璃儲存(cun)會撐破瓶子和浸潤玻璃造成(cheng)浪費，鎵(jia)適(shi)合使用塑料(liao)瓶（不能盛滿）儲存(cun)。
2014年9月23日，美(mei)國北卡羅來(lai)納(na)州一個(ge)科(ke)研團隊日前研發出一種可(ke)進行(xing)自我(wo)修復的變形液態(tai)金屬，距離打造“終結者”變形機(ji)器(qi)人的目標更進一步(bu)。
科學(xue)家們(men)使用鎵和(he)銦合(he)金(jin)(jin)合(he)成(cheng)液態金(jin)(jin)屬(shu)(shu)，形成(cheng)一種固溶合(he)金(jin)(jin)，在室(shi)溫下就可(ke)以成(cheng)為(wei)液態，表面張(zhang)力(li)為(wei)每米500毫牛頓。這(zhe)意味著，在不受外力(li)情況下，當(dang)這(zhe)種合(he)金(jin)(jin)被放在平坦桌面上時(shi)會保持(chi)一個(ge)幾乎完美(mei)的圓(yuan)球不變。當(dang)通過少量電(dian)(dian)流刺激后，球體表面張(zhang)力(li)會降低，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)會在桌面上伸展(zhan)。這(zhe)一過程是可(ke)逆的：如果電(dian)(dian)荷從正轉負，液態金(jin)(jin)屬(shu)(shu)就會重新成(cheng)為(wei)球狀。更改電(dian)(dian)壓大小還可(ke)以調整(zheng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表面張(zhang)力(li)和(he)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)塊(kuai)粘度，從而令其變為(wei)不同結構。
北卡羅來(lai)納州(zhou)立大學副(fu)教授邁克(ke)爾·迪基（Michael Dickey）說：“只需要(yao)不到(dao)一伏特的(de)(de)電(dian)壓就可(ke)改(gai)變金(jin)屬表面張(zhang)力，這種改(gai)變是相(xiang)當(dang)了不起的(de)(de)。我(wo)們(men)可(ke)以利(li)用這種技術控(kong)制液態金(jin)屬的(de)(de)活(huo)動，從而改(gai)變天線形(xing)狀、連接或斷開電(dian)路等(deng)。”
此外，這項研究(jiu)還可以用于幫助修(xiu)復(fu)人(ren)類切(qie)斷的神經，以避(bi)免(mian)長期殘疾。研究(jiu)人(ren)員(yuan)宣(xuan)稱，該(gai)突(tu)破有助于建造(zao)更好的電路、自我修(xiu)復(fu)式(shi)結構(gou)，甚至有一天可用來(lai)制造(zao)《終(zhong)結者》中的T-1000機器人(ren)。
2023年8月，廣西(xi)大學本碩博(bo)創(chuang)業(ye)團(tuan)隊“保(bao)‘鎵’衛國”研發出(chu)核心技術，成功制備出(chu)純度(du)均(jun)達到國際(ji)領先水平的芯片產業(ye)關鍵原材料7N高純鎵。
有趣的(de)(de)是(shi)(shi)，盡(jin)管鎵(jia)(jia)的(de)(de)熔(rong)點僅(jin)僅(jin)只有區區29.76℃，按(an)照(zhao)正常人直覺式的(de)(de)認(ren)知(zhi)，鎵(jia)(jia)的(de)(de)沸(fei)(fei)點應該很低，但事(shi)實(shi)上鎵(jia)(jia)的(de)(de)沸(fei)(fei)點達到了(le)整整2403℃——差了(le)2373℃。這(zhe)個(ge)沸(fei)(fei)點幾乎與高沸(fei)(fei)點金屬——銅、鐵等相當。對比一下，汞(gong)的(de)(de)熔(rong)點是(shi)(shi)-38.86℃，沸(fei)(fei)點是(shi)(shi)356.72℃，僅(jin)僅(jin)差了(le)395.58℃。現代研究表明，這(zhe)是(shi)(shi)因(yin)為Ga晶體中存在(zai)Ga2分(fen)子(zi)(zi)，熔(rong)化(hua)時克服的(de)(de)是(shi)(shi)分(fen)子(zi)(zi)間(jian)的(de)(de)范(fan)德(de)華力，而沸(fei)(fei)騰時Ga2要裂解成原子(zi)(zi)，克服的(de)(de)是(shi)(shi)共價鍵的(de)(de)靜電力。這(zhe)就導(dao)致了(le)鎵(jia)(jia)熔(rong)化(hua)容(rong)易沸(fei)(fei)騰難，因(yin)為共價鍵是(shi)(shi)很難被破(po)壞的(de)(de)。
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