镓的化学性质及毒性

2024/4/11 9:39:40 作者:谷雨

镓的凝固点很低,由液态转化为固态时,膨胀率为3.1%,宜存放于塑料容器中。镓在地壳中的含量为0.0015%,不以纯金属状态存在,通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的。镓由于熔点很低、沸点很高、良好的超导性、延展性以及优良的热缩冷胀性能而被广泛应用到半导体、太阳能、合金、化工等领域。

镓

化学性质

镓在干燥的空气中比较稳定,表面会生成氧化物薄膜阻止继续氧化,在潮湿空气中便失去光泽。

镓主要以+3氧化态存在。镓的+1氧化态比较重的同类物铟和铊罕见,但也存在于某些化合物中。举个例子,非常稳定的GaCl2同时含有镓(I)和镓(III),结构为GaIGaIIICl4。作为比较,镓的一氯化物在0°C以上不稳定,会歧化成单质镓和三氯化镓。真正的镓(II)化合物含有Ga–Ga键,例如GaS(结构为Ga24+(S2−)2)和二氧六环配合物Ga2Cl4(C4H8O2)2。

应用

镓在多种关键新兴技术中皆有重要应用。电子设备中主要使用的镓化合物砷化镓,用于微波电路、高速转换电路、红外线电路。半导体氮化镓和氮化铟镓则用于制造蓝色和紫色的发光二极管(LED)和激光二极管。除此之外,镓也用于生产珠宝用途的人造钆镓榴石型铁氧体。镓被列为一种技术关键元素。

毒性

金属镓无毒,但暴露于卤化镓配合物会造成急性毒性。大剂量可溶的Ga3+盐会倾向于形成不可溶的氢氧化物,而氢氧化物沉淀有肾毒性。在较低剂量下,可溶性镓会通过尿液排出体外而不作为毒物积累。

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