镓
一种含量最丰富的稀散金属
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镓（Gallium），一种化学元素，化学符号为Ga，原子序数为31，原子量为69.723，Ⅲ A族元素，[1]熔点为29.76 °C，室温下为灰蓝色或银白色固体。置于手掌中即可熔化，熔化后为银白色液体。[2][4]镓的熔点很低，但沸点高达2403°C。[6]纯液态镓有显著的过冷的趋势，在空气中易氧化，形成氧化膜，[7]由液态转化为固态时体积可膨胀3.2%。镓为两性金属，即可溶于酸，又可溶于碱，化学反应中存在+1、+2和+3化合价，其中+3价最为稳定。镓是化学史上第一个根据化学元素周期律预言并在自然界中证实的元素，是室温下电导率和热导率均为最大的液态物质。[8]常温下镓在空气中比较稳定，加热时可被氧化，可与金属形成合金。[1]
镓于1875年由法国化学家布瓦博德朗（Paul Émile Lecoq de Boisbaudran）发现并命名，[9]在自然界中没有单独的矿物存在，主要以杂质的形式分散在铝土矿、铅锌矿等其他矿物中，[1]可通过萃取法、有机物热分解法、重结晶法、电解精炼法以及真空精炼法等从矿产中提取或精炼，[10][11][12]目前主要应用于半导体材料、合金领域、医疗领域中[13]。2023年8月1日起，中国对镓、锗相关物项实施了出口管制，半个月后，金属镓的价格上涨了50%。[14]
发展历史
1871年，俄国化学家门捷列夫发现元素周期表中铝元素下面有个间隙尚未被占据，首次预言镓元素的存在，预测其原子量大约是68，密度为5.9 g/cm³，性质与铝相似，并根据其在元素周期表中的位置将其命名为“类铝”。1875年，法国化学家布瓦博得朗（Paul Emile Lecoq de Boisbaudran）在用光谱法分析闪锌矿的特征谱时，在波长417nm的地方发现两条从未见过的新谱线，确定为一新元素。[8]同年，他用电解的方法得到了金属镓，并在他写给化学新闻的信中纪录了元素的发现过程，后来，布瓦博得朗证明镓即为类铝。[9]为了纪念自己的祖国法国，将新发现的元素命名为“Gallium”(镓)，就是源于法国的拉丁名称Gallia。[8]从1875年发现镓到半导体时代，镓的主要用途是高温测温仪和具有较强稳定性或易熔化特性的金属合金。直到20世纪60年代，砷化镓作为直接带隙半导体材料进行大规模应用，镓迎来了最重要的发展阶段。[15]