鎵的物理性質有哪些

① ga元素性質是什麼

鎵（Gallium,舊譯作鉫、錁）是一種化學元素,它的化學符號是Ga,它的原子序數是31,是一種弱性金屬.
Ga是一種柔軟的藍白色金屬,相對原子質量69.72,原子序數31,電子排布式1S22S22P63S23P63d104S24P1由布瓦博德朗在1875年在法國發現.見於地殼中的鋁土岩、鍺石和煤炭等礦產中,用於半導體工業,製造LED（發光二極體）和砷化鎵激光二極體.[1]
在自然界中常以微量分散於鋁礬土礦、閃鋅礦等礦石中.
發現命名
鎵是由法國化學家布瓦博得朗在1875年發現.他以「高盧」（Gallia）為這個元素命名,在拉丁語中這是對法國的稱呼.布瓦博得朗從光譜上發現了以前從未見過的新譜線,於是斷定分析的這種物質含有以前不曾發現的元素,經過電解後得到了鎵.
物理性質
鎵非常柔軟,固態時為青灰色,液態時為白色.它的熔點在29.78℃,故把它放在手中即會熔化；但沸點很高（2403℃）.
已熔融後的金屬,在溫度下降到室溫時,可保持液態達數日之久；在液態轉化為固態時,膨脹率為3.1%,所以適宜貯藏於塑料容器中.
用途
鎵可用作光學玻璃、合金、真空管等；砷化鎵用在半導體之中,最常用作發光二極體（LED）.

② 誰知道鎵的物理化學特性

(1)鎵的物理性質：
金屬鎵固態為淡藍色，液態呈銀白色，熔點29.93`C，沸點2403`C，密度5.9g電阻率27x10-8fI•m，液態鎵的蒸氣壓很低，1350℃時僅為133.3Pa，在所有元素中，鎵的液態溫度范圍最寬（從29.93-2403'C)，由於固態鎵的結構復雜，液態鎵易出現過冷現象，在快速冷卻時，液體鎵可以在一40℃的過冷狀態下仍保持液態。液態鎵轉為固態時，鎵體積膨脹，膨脹率達3.2%，液態鎵幾乎能潤濕所有物質的表面，具有優良的澆注性能，鎵能迅速擴散到某些金屬的晶格內，在高溫下能和許多金屬生成合金。
(2)鎵的化學特性：

鎵的外電子層構型為「Ar]3d104s2p1，有＋1--+3三種價態，其中以＋3價化合物最穩定。鎵在常溫空氣中穩定，260℃時才開始和氧作用，100℃時缽不和水作用，但200℃時高壓水蒸氣會氧化鎵生成氫氧化鎵。鎵的化學性質和鋅、鋁相似，屬於兩性元素。和鋁相似，既能溶於酸，又能溶於鹼。鎵的化學活性和鋅相近，但不如鋁活潑。鎵緩慢溶於硫酸和鹽酸中，室溫下不溶於硝酸，但溶於熱的硝酸、高氯酸、氫氟酸和王水中。隨純度提高，鎵在酸和鹼中溶解速度變慢，鎵能和鹵素作用生成各種鹵化物，和硫、硒、磷、砷、銻生成半導體性質的化合物，金屬鎵腐蝕很強，鎵對人體無害，是一種安全金屬！

③ 鎵的地球化學性質

一、鎵的物理性質及用途

金屬鎵呈銀白色，質軟，在與人體相當的溫度（37℃）下便熔化成液體。鎵的熔點低但沸點很高，是液態范圍最大的金屬，其熔點為29.78℃，沸點為2403℃，29.6℃時密度為5.904g/cm³。

常溫下，鎵在空氣中很穩定，因為其表面會形成一層薄氧化膜，即使在達到紅熱程度時也會與空氣隔絕而不會被氧化。

鎵特殊的物理性質，使其成為一種性能優良的電子材料。以GaAs、GaP、GaSb為主的鎵系化合物半導體是電子工業的基礎材料，在光電子學領域和微波通訊領域應用極為廣泛，主要用於發光二極體、激光二極體、光探測器、太陽能電池、高速和超高速集成電路、可視顯示設備及微波固態器件。鎵在冶金、化工、醫學等方面也有不少應用。近十年來，隨著工業發展尤其是高新技術的發展，鎵的應用拓展了許多新的用途，計算機、液晶-等離子電視和航天技術是新興起的三大應用領域。在發展和需求的推動下，鎵的應用研究非常活躍，10年來全世界發表鎵應用技術的實驗研究論文數千篇，一些新型技術和材料在不斷涌現，全世界對鎵的需求量也在不斷增長。20世紀90年代初全世界鎵的年消費量約為60～70t，2000年時已超過了100t，並且還在不斷增長，其中90%以上用於製造鎵化合物半導體材料。因此，鎵被譽為「電子工業的食糧」。

我國對鎵的應用研究早在20世紀50年代就已開始，但由於受工業發展的限制，直到90年代，國內鎵消費量很小，這樣一個鎵資源大國鎵的年消費量僅為數噸，生產的鎵90%出口到國際市場。從20世紀90年代後期開始，國內鎵消費量開始增長。隨著國內高新技術、航天技術等迅速發展，鎵的需求量還會快速增長。因此，開展我國鎵資源及鎵應用的戰略研究是非常必要的。

二、鎵的地球化學性質

（一）鎵的地球化學參數

鎵位於元素周期表第四周期第三族中，在其四周的元素中，上方為鋁，下方為銦，左為鋅，右為鍺。其原子序數為31，原子量為69.72。

鎵有兩個穩定同位素，即⁶⁹Ga和⁷¹Ga，它們在自然界中的相對豐度為⁶⁹Ga=60.5%，⁷¹Ga=39.5%。鎵同位素是否也像其它元素的同位素組成一樣具有地質意義，目前還沒有詳細的研究。

表9-1和表9-2列出了鎵的地球化學參數及鎵與某些性質相近元素地球化學參數的對比。在元素地球化學分類中，戈爾德施密特將鎵劃歸親銅元素，查氏分類中將鎵劃歸硫化

表9-1 鎵的地球化學參數

表9-2 鎵的主要地球化學參數與相關元素對比

物礦床典型元素族，費氏將其劃歸金屬元素場。綜合起來，幾種分類的共同之處都在於說明鎵以親銅元素的身份成為硫化物礦床中富集的典型金屬元素。這是由鎵的地球化學性質所決定的。鎵在6配位時的離子半徑與硫化物礦床中常見Zn、Sn、Cu、Fe²⁺、Fe³⁺、Sb等元素的離子半徑接近（表9-3），尤其是鎵的電子構型與Zn類似，與Pb²⁺不僅配位數不同而且離子半徑差別也很大。因此，鎵在自然界通常能夠進入Zn和Fe組成的礦物，而在Pb礦物中含量很低。另一方面，Ga³⁺離子半徑與Al³⁺和Fe³⁺離子相近，其正3價電子都分布在最外部電子層上，因此最早時鎵有「類鋁」的說法。鎵的這一特性又決定了其地球化學性質的另一面，即鎵在氧化條件下地球化學性質與鋁和鐵尤其是與鋁相似，具有強的親石（親氧）性質。這是鎵與其它分散元素明顯不同的特點，這也使得鎵更廣泛地參與到各種地質作用中去。

表9-3 鎵與相關元素的離子半徑對比表

（二）鎵的豐度

目前大家比較公認的鎵的地殼豐度為15×10^-6，劉英俊等（1984）也推薦這一數值。關於鎵的豐度，隨著分析方法的提高其可靠性也在不斷提高。克拉克和華盛頓（1924）確定的值為n×10^-5，費爾斯曼（1933—1939）的數值為1×10^-5，戈爾德施密特（1937）、維爾納茨基（1949）、泰勒（1964）給出的數值均為15×10^-6，維爾納茨基（1962）給出了19×10^-6的地殼豐度。泰勒（1980，1982）給出的大洋地殼和大陸地殼鎵的克拉克值分別為17×10^-6和18×10^-6。黎彤（1985）給出的地殼豐度為15×10^-6，1997年給出的中國大陸岩石圈鎵的豐度為14.1×10^-6。

以上不同學者給出的數據以15×10^-6居多，這一數值可以作為地殼鎵的克拉克值。相比較而言，鎵在地殼中的含量是相當高的，比其他分散元素的地殼含量高出1～2個數量級，甚至比W、Sn、Mo、Be、Sb、Hg等元素的地殼含量高出許多。這是鎵在地球化學性質上親氧（石）性質而與鋁相伴隨的結果。

據泰勒（1982）的資料，初始地幔鎵的豐度為3×10^-6，但是來自地幔的岩石鎵含量一般都高於此值。

根據Cameron（1973）的資料，隕石中鎵的含量為48×10^-6。隕石中鎵的含量是直接測定的，不同類型的隕石及不同學者測定的結果也有很大的出入。據歐陽自遠（1988）的統計，13個鐵隕石含鎵為0.17×10^-6～100×10^-6，中國南丹鐵隕石含鎵81.9×10^-6。劉英俊等（1984）統計結果顯示，鐵隕石含鎵0.2×10^-6～96×10^-6，石隕石含鎵0.9×10^-6～20×10^-6。月球物質中含鎵一般為2.4×10^-6～6.1×10^-6，大致相當於地幔的鎵豐度。

（三）鎵在岩漿岩中的含量

鎵在岩漿岩中的性狀具有明顯的親石性而與鋁緊密相關，在岩漿結晶過程中類質同象進入含鋁硅酸鹽造岩礦物中，因此造成鎵的分散性質。盡管不同類型的岩漿岩具有不同的鎵含量，但鎵與鋁具有正消長關系，我們對中國13個岩體的分析及收集到的各類岩漿岩鎵的含量及其與鋁的關系如圖9-1所示。

超基性岩鎵的含量明顯低於鎵的地殼豐度（15×10^-6 ），最高 10×10^-6左右，低者僅1×10^-6～2×10^-6，鹼性岩含鎵最高，明顯高於地殼鎵豐度及其它岩類，中性岩石含鎵與地殼豐度接近，酸性岩含鎵略高於地殼豐度。從超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩→鹼性岩，鎵含量增高且呈現良好的線性分布特點。岩漿岩中鎵的含量比其它分散元素如 Ge、In、Tl、Cd等都要高出很多。

圖9-1 岩漿岩中鎵與鋁的關系

據劉英俊等（1984）研究結果顯示，岩漿岩的Ga/Al比值的變化是有規律的。由超基性岩、基性岩向酸性岩和鹼性岩方向，Ga/Al比值明顯增大（圖9-2）。因此，Ga/Al比值可作為劃分岩漿演化階段的化學指示劑。

圖9-2 岩漿岩中Al₂O₃含量及Ga/Al比值隨SiO₂含量的變化關系

岩漿岩中造岩礦物鎵含量的一些分析結果見表9-4，總體來說，在造岩礦物中，斜長石、黑雲母和白雲母含鎵最高，輝石、角閃石、橄欖石和石榴子石鎵含量在同一個水平上，都低於10×10^-6。在基性岩、中酸性岩中，斜長石中鎵的含量一般高於雲母類礦物，因此可以認為，斜長石是最主要的含鎵造岩礦物。劉英俊等（1984）研究認為，超基性岩中斜長石含鎵為10×10^-6～15×10^-6，輝石含鎵3×10^-6～5×10^-6，角閃石含鎵4×10^-6～8×10^-6；基性岩中70%～80%的鎵集中在斜長石中（20×10^-6～25×10^-6）；中酸性岩中斜長石攜帶了全部鎵的65%～90%，雖然雲母礦物含鎵相當高，但礦物含量有限，攜帶鎵的總量明顯低於長石（表9-5）。

表9-4 岩漿岩造岩礦物中鎵的含量（×10^-6）

表9-5 鎵在花崗岩主要造岩礦物中的分配

（四）鎵在熱液作用中的地球化學行為

我們在研究與岩漿作用有關的鉛鋅礦床的過程中，分析了山東香夼礦床的花崗閃長斑岩在矽卡岩化及蝕變過程中的成分變化，其中Ga、Al₂O₃和SiO₂的含量如表9-6所示。可以看出，花崗閃長岩在蝕變過程中，Al₂O₃和SiO₂呈下降趨勢，矽卡岩的Al₂O₃和SiO₂含量最低，而Ga含量及Ga/Al比值呈明顯的上升趨勢，矽卡岩含Ga最高，這種變化在圖9-3中更明顯地表示出來。但是，我們對幾個蝕變礦物Ga含量的分析發現，綠泥石和綠簾石含Ga明顯高於其他矽卡岩礦物，含量在50×10^-6～77×10^-6之間，而輝石和石榴子石含Ga僅n×10^-6。在夕卡岩中，綠簾石和綠泥石含量可達40%左右，可見這兩種礦物是夕卡岩中主要的載Ga礦物。這說明，在岩漿岩蝕變及夕卡岩化過程中，Ga仍然與Al和/或Fe緊密伴隨，並沒有大量進入流體相，這也從礦石含Ga很低（10×10^-6～15×10^-6）得到證實。

表9-6 山東香夼鉛鋅礦床花崗閃長斑岩在蝕變過程中Ga、Al₂O₃、SiO₂的含量變化

圖9-3 花崗閃長斑岩在蝕變過程中Ga、Al₂O₃、SiO₂的變化

劉英俊等（1984）對花崗岩在雲英岩化和蘇州鹼質花崗岩在鉀質和鈉質蝕變過程中Ga的變化的研究也得出了與上述結果類似的結論。沉積岩和變質岩以及其它類型的岩漿岩蝕變過程中Ga的變化還未見到十分系統的研究。

上述蝕變都屬於高溫熱液蝕變。大多數情況下，低溫蝕變由於蝕變帶不甚發育，蝕變分帶不明顯，研究資料還較少。與高溫蝕變結果不同的是，尤其是在某些低溫熱液型鉛鋅礦床中，Ga明顯得到了富集，如我國廣東凡口、大寶山，貴州牛角塘、杉樹林，湖南漁塘等鉛鋅礦床礦石含Ga最高可達50×10^-6～100×10^-6。一個十分明顯的現象就是產於沉積岩中的鉛鋅礦床，Ga含量明顯高於與岩漿活動有關的鉛鋅礦床。

與岩石中Ga的地球化學行為不同的是，岩石中的Ga與Al表現出親密關系，而Ga進入成礦熱液後其地球化學性質表現為親硫（銅），可以大量富集在以閃鋅礦為主的硫化物礦物中，進而成為人類可以利用的有用金屬。這種現象可能與以下幾種因素有關：①硫化物礦床礦石中的Al₂O₃含量明顯低於岩石，一般在5%～10%以下，有些甚至低於1%，沒有足夠的含鋁礦物形成可能會使Ga另謀出路；②岩石中的Ga處於氧化環境，而成礦流體屬於強的還原環境，在這兩種環境中Ga的地球化學性質可能也是不同的；③Ga的正三價態是最穩定價態，此價態下Ga屬於6配位離子，與閃鋅礦中的Zn²⁺和Fe²⁺同屬於6配位，且閃鋅礦是硫化物礦石中最常見和最主要的礦物，Ga容易進入其中得到富集。

劉英俊等（1984）認為，熱液作用中鎵也表現為一定程度的親石性質而在某些鋁硅酸鹽礦物如綠泥石中存在。表9-6的數據也說明了這一點。我們對比研究發現，當硫化物礦床中這類鋁硅酸鹽礦物大量存在時，硫化物中Ga的含量明顯降低。

（五）鎵在表生過程中的地球化學行為

在熱液作用過程中Ga具有親硫（銅）性質而與鋅關系密切，但在表生條件下，鎵的地球化學行為仍表現為親石性質而與鋁關系密切。最明顯的例子就是，富含鎵的鉛鋅礦床氧化帶中的鋅礦物含鎵都很低，氧化鐵礦物及粘土礦物含鎵則高得多（表9-7）。這說明在硫化物氧化過程中鎵轉移到了含鋁、鐵的氧化物中。目前的研究表明，其它類型的硫化物礦床在氧化過程中，微量的鎵也都轉入含鋁和含鐵相。

表9-7 廣東茶洞多金屬礦床中閃鋅礦和氧化鋅礦物鎵含量

圖9-4 卡麥隆花崗岩風化剖面Ga與Al₂O₃的關系（Hieronymus等，2001）

20世紀90年代初，我們曾對花崗岩中的斜長石在風化過程中微量元素的變化做過測定。基岩中的長石以斜長石為主，含量約為40%～50%，顆粒粗大，大者達 2～3cm。從垂向上，長石的變化順序為：未風化長石→半風化長石（保持長石晶體外形，仍然堅硬，部分已變為高嶺石）→高嶺石（塊狀）→高嶺土（鬆散土狀），分析發現，隨著風化程度的增高，盡管 Cu、Pb、Zn、Ag等變化很大（風化程度越高，這些元素含量越低），但 Ga含量變化不大，基岩中的斜長石含 Ga 為 31×10^-6 ～44×10^-6 ，半風化長石含 Ga 為 34×10^-6 ，塊狀高嶺石含 Ga 17×10^-6 ～28×10^-6 ，即使風化的最終產物高嶺土也含有 18×10^-6～23×10^-6的 Ga。這說明岩石在風化過程中，Ga與 Al的緊密關系避免了其流失，使其從一種含鋁礦物轉移到另一種含鋁礦物。同樣的結論由 Hieronymus等（2001）研究卡麥隆花崗岩風化剖面中得出（圖 9-4），也就是說，風化過程中 Ga 與 Al 是同步增長的。然而，也有相反的情況存在，如巴西 Tucurui地區玄武岩風化層及鋁土礦層中的 Ga與 Al₂O₃呈負相關，而與 Fe₂O₃呈正相關（圖9-5）。

圖9-5 巴西玄武岩風化剖面Ga與Al₂O₃和Fe₂O₃的關系

沉積岩中的鎵隨岩性的不同存在較大的差別，板岩、板岩+粘土、砂岩、碳酸鹽岩和深海粘土的Ga豐度分別被界定為19×10^-6、30×10^-6、12×10^-6、4×10^-6和20×10^-6。El Wakeel等（1961）對現代海底沉積物分析發現，深海紅色粘土含Ga為20×10^-6，石灰泥漿含Ga為12×10^-6，燧石泥漿含Ga為18×10^-6，最近10年所獲得的數據也都與此接近。相對於地殼豐度來說，砂岩和碳酸鹽岩尤其後者是貧Ga的。具體到某一確定地區的岩石，Ga含量雖有差別，有時差別還很大，但總體趨勢是Ga與Al緊密相關。沉積岩中的B、Ga也可以作為沉積作用的指相標准，如程安進（1994）利用B、Ga含量和B/Ga比值研究了安徽巢縣二疊紀地層沉積環境，其B、Ga含量及B/Ga比值見表9-8。

表9-8 安徽巢縣二疊紀地層的B、Ga含量及比值

沉積過程中，由於鎵與鋁的密切關系，在鋁大量聚集時鎵也往往形成工業富集，如沉積鋁土礦中的鎵具有重要的經濟意義，是世界鎵的最主要來源。

鎵在變質岩中的分布，主要取決於原岩成分和變質程度。原岩貧鎵者，變質岩含鎵亦低，如低鎵的基性-超基性岩經變質後，鎵含量依然很低；碳酸鹽岩變成大理岩，鎵含量甚至會降得更低。可以肯定的是，變質過程中鎵的變化仍與鋁關系密切。分析發現，變晶礦物如斜長石、夕線石、富鋁石榴子石、藍晶石以及角閃石都不同程度含有鎵，其中斜長石鎵含量可達30×10^-6，仍然是變質岩中主要的含鎵礦物。

圖9-6為滇西不同變質岩殘片的Ga-Al₂O₃關系圖。從圖中可以看出，變質岩中的Ga不僅與Al₂O₃含量呈正相關，而且在同一變質岩殘片中，隨著變質程度的加深，Ga含量有降低的趨勢。更重要的一點是，利用Ga-Al₂O₃關系，可以看出不同變質岩殘片之間的關系。僅就圖9-6來看，蒼山、雪龍山和石鼓變質岩具有一致的Ga-Al₂O₃變化趨勢，而崇山群與高黎貢山群具有一致的Ga-Al₂O₃變化趨勢。這說明它們可能屬於不同的古大陸。

圖9-6 滇西變質岩殘片的Ga-Al₂O₃關系圖

鎵在海水中的地球化學行為與鋁也是類似的（Orians，et al.，1988），因此可以結合Al來判斷海水的深度（Measures，et al.，1988，1992；Shiller，1998）。世界海水的平均鎵含量被確定為0.05×10^-9，近期的研究顯示海水中鎵的分布是不均勻的。大西洋海水在其近表面含鎵較高，向下在1000m左右處降低，再往深部又開始升高而後變得穩定，而在有些海盆地底部海水中鎵明顯富集，在挪威海，從海水表面向深部，鎵含量穩定地升高（Shiller，1998）。

海水中鎵最主要的來源是陸地（Bertine，et al.，1971；Shiller，et al.，1996），進入海水的土壤級別粒度的大氣塵含鎵可達22×10^-6，被認為是海水鎵的另一來源（Chester，et al.，1974）。Shiller（1988）認為，底部海水高的鎵濃度是海底沉積物再次懸浮溶解造成的。另外，海底火山作用也是鎵的重要來源。

在海水中，鎵比鋁穩定，因此停留的時間比鋁長5～10倍，一般鋁在海水中停留1～6.5年，而鎵可以停留5～22年，與錳的停留時間一致（Statham，et al.，1986；Jickells，et al.，1994）。因此，海水中Ga/Al比值也可以作為地球化學變化的參數。

三、鎵的資源狀況

鎵資源的研究並不像鎵的應用研究那樣活躍。主要原因在於全球地質學家們都認為鎵沒有單獨的礦床形成，鎵來自鉛鋅礦床、鋁土礦床和煤三大礦床類型的副產品。因此，鎵的成礦研究基本處於停滯狀態。

鎵是一種典型的分散元素，雖然在實驗室合成了數十種鎵的化合物，但自然界發現的鎵礦物只有2種，更是尚未發現一處獨立的鎵礦床。Phillip（1990）報道，世界鋁土礦伴生鎵儲量10萬t，閃鋅礦中伴生鎵6500t，合計鎵儲量106500t。雖然這一統計數字並不一定準確，但也說明全世界已經確認的鎵儲量是很少的。伴生鎵資源的另一個特點是，隨著主金屬礦產的耗盡，伴生的鎵也就不復存在。因此，在開發主金屬礦產的同時，如不重視回收鎵，就會造成鎵資源的短缺。

國外鎵生產國主要有法國、德國、美國和日本。鋁生產大國基本上都是鎵的產出大國。20世紀90年代初以前，鎵最主要的來源為鋁土礦，占鎵生產量的50%以上，閃鋅礦中回收的鎵約佔40%，其餘不足10%。90年代美國和加拿大聯合進行煤灰中鎵的回收研究，該項技術已經投產，使煤中原本不夠工業利用價值的鎵得以回收利用。

據1993年資料，我國鎵資源非常豐富，全國已發現富鎵礦床上百處，探明鎵儲量10多萬噸，其中50%以上為鋁土礦中的伴生鎵，其次為鉛鋅礦和其他礦床中伴生的鎵。已探明的鎵儲量分布於全國21個省區，但主要集中在山西（占鎵總儲量的26%）、吉林（20%）、河南（15%）、貴州（13%）、廣西（9%）和江西（5%）（中國地質礦產信息研究院，1993）。

鎵的回收主要有兩種途徑，即從氧化鋁生產和閃鋅礦冶煉過程中回收。我國的鎵主要來源於前者。早在1957年，山東鋁廠就研製出了從低品位鋁土礦燒結法生產氧化鋁的循環母液中提取鎵工藝，開創了我國鎵的回收生產史。經過30多年的不斷完善和改進，這一工藝至今是我國生產鎵的主要方法，已被國外廣泛採用。80年代建立起來的氧化鋁拜耳液提取鎵工藝，使鎵的生產能力得到了明顯提高。我國對閃鋅礦中鎵的回收利用技術也是成熟的，與鋁土礦中鎵的提取相比，閃鋅礦中鎵的回收成本較高，因此，這部分鎵回收利用率極低，造成了鎵資源的極大浪費，如果同時回收閃鋅礦中的鎵、鍺、銦、鎘，其成本必然下降。因此，閃鋅礦中鎵的回收研究還是一個值得下功夫的問題。

國外對鎵的研究較早始於20世紀40年代，大規模開展於50年代，最多的研究內容是其在各種地質體中的含量及其地球化學性質。我國對鎵資源的研究始於20世紀60年代，研究的重點是鋁土礦中的鎵（劉英俊等，1963；劉英俊，1965a，b），隨後的幾十年中，鋁土礦中的鎵一直是鎵資源研究的重點。1982年，劉英俊總結了我國含鎵礦床的主要成因類型（劉英俊，1982），提出除鋁土礦外，閃鋅礦是鎵的重要來源。實際上，我國對鉛鋅多金屬礦床中鎵的研究始終處於零敲碎打的狀態，凡是冠以「研究該類礦床微量元素」者都會不同程度地涉及到鎵，但針對鎵的地球化學性狀、富集機理、存在形式等的專門研究很少。這些都與國內鎵工業應用的發展水平有關。

④ 稀散金屬——鎵是什麼

1875年，法國化學家布瓦邦德朗在用光譜分析法分析從比利牛斯山的閃鋅礦得到的提取物時，發現了門捷列夫在周期表中預言的「類鋁」——鎵。他先把礦石溶解，再於溶液中加入金屬鋅，即在鋅上有沉澱生成，此沉澱用氫氧焰燃燒，再用分光鏡檢查，發現兩條從未見過的新譜線，其波長約為417nm（納米），進一步研究後確定為一新元素。當年，他用電解方法製得這種金屬。

為了紀念自己的祖國法蘭西，布瓦邦德朗把新發現的元素命名為「鎵」（Gallium），即法國的古名「家裡亞」，它源自於法國的拉丁名稱：Gallia。但是，也有人指出，他本人的名字Lecoq在法語中意為「雄雞」，也就是拉丁語中的「Gallus」，因此，有人懷疑布瓦邦德朗用自己的名字命名了一種新元素。

鎵是一種有白色光澤的軟金屬，熔點出奇的低，只有29.78℃。取一小粒鎵放在手心裡，過不多久就熔化成小液珠滾來滾去，像水銀珠一樣。

鎵在地殼中的量約為0.0004％，與錫差不多，不算太少。然而，錫礦比較集中，鎵在自然界的分布卻非常分散，幾乎沒有單獨存在的鎵礦，所以鎵又稱作「稀散金屬」。鎵有時和鋁混合在一起，存在於鋁土礦里。這是因為鎵和鋁在元素周期表裡都屬於第三主族，而鎵離子和鋁離子大小也差不多，所以它們就容易在一種礦石里共存。又因為鎵原子和鋅原子大小也接近，所以鎵和鋅也容易同處於散鋅礦中。鎵還容易和鍺共存於煤中。所以煤燃燒後剩下的煙道灰里就含有微量的鎵和鍺。

鎵的很多寶貴特性和它的純度有關。用普通化學方法提煉，最多隻能得到99.99％的純度，也就是平常說的四個九。近半個世紀以來，人們在鎵的提純方面獲得極大進展，從而推進了鎵的應用。

鎵的化學性質和鋁很相似，也和同一族的金屬銦、鉈很相似。在平常的溫度下，鎵在乾燥的空氣中不起變化。只有赤熱時，才能被空氣氧化。鎵對水也非常穩定。在室溫下，金屬鎵就能和氯或溴強烈作用。硫酸，特別是鹽酸容易溶解鎵。強酸溶液或氫氧化銨溶液也容易溶解鎵。鎵的氫氧化物也能溶解於強鹼溶液之中，生成鎵酸鹽。氫氧化鎵的酸性比氫氧化鋁還要強些。在化學上，這叫做具有「兩性」性質。就是說，這種物質既具有鹼性，也具有酸性。

鎵的熔點很低。它熔化後不容易凝固。當鎵處於液體狀態的時候，受熱後體積均勻地膨脹。平常的水銀溫度計對測量煉鋼爐、原子能反應堆的高溫無能為力，因為水銀在356.9℃會化作蒸汽。鎵的沸點高達2070℃，從熔點30℃到沸點2070℃溫度范圍很寬，這樣，鎵就可以做高溫溫度計的材料。

人們還利用鎵熔點低的特性，把鎵跟鋅、錫、鋼這些金屬摻在一起，製成低熔點合金，把它用到自動救火龍頭的開關上。一旦發生火災，溫度升高，這種易熔合金做的開關保險熔化，水便從龍頭自動噴出滅火。

液體鎵也可用來代替水銀，用於各種高真空泵，或者紫外線燈泡。在原子反應堆里，還用鎵來作熱傳導介質，把反應堆中的熱量傳導出來。鎵能緊密地粘在玻璃上，因此，可以製成反光鏡，用在一些特殊的光學儀器上。

鎵還有一些奇妙的特性。大多數金屬是熱脹冷縮的，然而鎵卻是冷脹熱縮。當鎵從液體凝結成固體時，體積要膨脹3％。所以，鎵跟大多數的金屬相反，液體的比重反而比固體的大。因此，金屬稼應當存放在塑料的或橡膠制的容器里。如果裝在玻璃瓶子里，一旦液態的鎵凝固時，體積膨脹，會把瓶子撐破。

稼屬於元素周期表的第三族。它和第五族元素——砷、銻、磷、氮化合後，形成一系列具有半導體性能的化合物。例如砷化鎵、銻化鎵、磷化鎵等，都具有良好的半導體性能，是目前實際應用較多的半導體材料。

原先以真空電子管為核心的電子設備大多笨重。自從以鎵等金屬為原料的半導體出現以後，使許許多多的電子設備體積大為縮小，從而實現了小型化、微型化，甚至還可以製成集成板塊電路。在整個電子工業技術領域引起一場深刻的革命。砷和鎵的化合物——砷化鎵，是近年來新發展起來的一種性能優良的半導體材料。用砷化鎵可以製成砷化鎵激光器。這是一種功效高、體積小的新型激光器。鎵和磷的化合物——磷化鎵是一種半導體發光材料。它能夠發射出紅光或綠光。人們把它做成各種阿拉伯數字形狀。在有的電子計算機里，就利用它來顯示計算結果。

金屬鎵還有一個奇異的特性，就是它在低溫時，有良好的「超導性」。在接近絕對零度即-273.16℃時，電阻變得極低，幾乎等於零。這時，它的導電性能非常好。如果在這樣低的溫度下通電，電流的損失是微不足道的。這種性質叫做「超導性」。早在1911年，人們就發現了超導現象。用超導材料製造電機，不僅可以節省能量消耗，而且大大節約原材料。一台常規的5884千瓦電機重379噸，採用超導材料後僅重40噸。總造價下降一半。要建造500萬千瓦以上的大型電機，幾乎非用超導技術不可。採用超導材料作遠距離輸電線十分經濟，輸送效率可達99.5％以上，損耗極少。

現在人們正在千方百計地努力尋找在較高溫度下，甚至在室溫下還保持超導性能的新材料。1個鎵原子和3個釩原子化合所形成的化合物（俗稱「釩三鎵」），即是這種超導材料。

應當注意的是，鎵及其化合物有毒。毒性遠遠超過汞和砷！醫學家們發現，鎵可以損傷腎，破壞骨髓。鎵沉積在軟組織中，能造成神經、肌肉中毒。它可能與引起腫瘤、抑制正常生長有關。

⑤ 金屬鎵有沒有熱縮冷脹的性質

金屬鎵 具有熱縮冷脹的性質。

具有熱縮冷脹的金屬只有3種，分別是有銻，鉍，鎵等金屬。
鎵，在高溫時能與大多數金屬作用。由液態轉化為固態時，膨脹率為3.1%，宜存放於塑料容器中。漢字鎵是指一種稀有藍白色三價金屬元素。

⑥ 鎵怎麼讀 鎵怎麼理解

1、鎵拼音：[jiā]。

2、鎵（Gallium）是灰藍色或銀白色的金屬，元素符號Ga，原子量69.723。鎵的熔點很低，但沸點很高。純液態鎵有顯著的過冷的趨勢，在空氣中易氧化，形成氧化膜。

3、物理性質：淡藍色金屬，在29.76℃時變為銀白色液體。液態鎵很容易過冷即冷卻至0℃而不固化。微溶於汞，形成鎵汞齊。鎵能浸潤玻璃，故不宜使用玻璃容器存放。受熱至熔點時變為液體，再冷卻至0℃而不固化，由液體轉變為固體時，其體積約增大3.2%。硬度1.5～2.5。常溫時鎵在乾燥空氣中穩定。很容易水解，尤其是在生理學的pH值下。純鎵是銀白色的，可以浸潤玻璃，沸點很高，在大約1500℃時有很低的蒸汽壓。

⑦ 閱讀材料，回答問題：l875年，法國化學家布瓦邦德朗發現了新元素鎵（Ga），單質鎵是銀白色固體，目前鎵廣

（1）根據物質的色、味、態、熔、沸點、密度、硬度、水溶性等屬於物理性質，從題中可知鎵的物理性質為：鎵是銀白色固體；
根據鎵能與熱水劇烈反應生成氫氣和氫氧化鎵，屬於化學性質，文字表達式表示為：鎵+水