Галій

Французький хімік Поль Еміль Лекок де Буабодран увійшов в історію як відкривач трьох нових елементів: галію (1875), самарію (1879) і диспрозію (1886). Перше з цих відкриттів принесло йому славу. У той час за межами Франції він був мало відомий. Йому було 38 років, займався він переважно спектроскопічними дослідженнями. Спектроскопістом Лекок де Буабодран був вмілим, і це, зрештою, призвело до успіху: всі три свої елементи він відкрив методом спектрального аналізу. У 1875 році Лекок де Буабодран досліджував спектр цинкової обманки, привезеної з П'єрфіта (Піренеї). У цьому спектрі і була виявлена нова фіолетова лінія. Нова лінія свідчила про присутність у мінералі невідомого елемента і Лекок де Буабодран доклав максимум зусиль, щоб цей елемент виділити. Зробити це виявилося непросто: вміст нового елемента в руді був менше 0,1 %, і багато в чому він був подібний до цинку. Після тривалих дослідів вченому вдалося все-таки отримати новий елемент, але в дуже невеликій кількості. Настільки невеликому (близько 0,01 мг), що вивчити його фізичні та хімічні властивості Лекок де Буабодран зміг небагато. Проте, переробивши 435 кілограми сировини, він зміг отримати 0,65 грамів галію. ^[4]

Варто зазначити, що ще у 1871 році Менделєєв передбачив існування галію, базуючись на відкритому ним періодичному законі. За схожість, він назвав галій ека-алюмінієм.^[5] Хоча Буабодран, за його словами, не знав про передбачення Менделєєва на початку своїх дослідів, дізнавшись про них, він перевірив і підтвердив, що властивості нововідкритого елементу і ека-алюмінію збігаються.

Від латинської назви Франції — Галлія. Існує версія, що Буабодран увіковічив власне ім'я — Лекок — у назві нового елементу, адже le coq перекладається з французької як півень — gallus, проте вона вважається скоріше анекдотичною.^[6]

Незважаючи на те, що галій порівняно розповсюджений елемент і його розвідані запаси складають мільярд кілограмів в одних лише бокситах, більша частина галію є економічно невигідною до добування. Через це велика частина галію перероблюється повторно.

Первинно галій отримують з бокситів і нефелінових сієнітів попутно з алюмінієм, і з цинкових концентратів попутно з цинком. Галій поряд з германієм є у кам'яному вугіллі. Під час газифікації вугілля і його скраплювання галій разом з Ge концентрується в золі виносу. Понад 90 % галію отримують як побічний продукт з відходів алюмінієвого та цинкового виробництва.

Галій одержують електролізом лужного розчину галату натрію, або ж сорбцією у заповнених іонітом колоннах з отриманням концентрованого розчину та подальшою цементацією на галамі алюмінію.

У 2015 році в світі було добуто та очищено близько 724 тонн галію (включно зі вторинною переробкою)^[7]. Найбільше галію було добуто у наступних країнах:

Арсенід галію є одним з основних матеріалів для виготовлення напівпровідників, після кремнію і германію. Арсенід галію використовується для виробництва світлодіодів, сонячних батарей, мікросхем.^[8] Нітрид галію також використовується для цих цілей.^[9] Сполуки галію також використовуються у лазерній техніці.^[10]

Галій є рідким у дуже широкому діапазоні температур, від 29 до 2204 °C, тому використовується для виготовлення високотемпературних термометрів.

Перспективним є використання галію для виготовлення зубних пломб.^[11]

Галій має хорошу адгезію до скла, тому використовується для виробництва дзеркал. Для цього галій здавлюють між двома листами нагрітого скла. Для видимого світла коефіцієнт відбиття такого дзеркала становить близько 75 %.^[12]

Галій має властивість концентруватися у пухлинах, тому радіоактивний ізотоп галій-67 використовується для їх пошуку і локалізації. Також, згідно з дослідженнями, нітрат галію має протипухлинну активність, здатен стримувати гіперкальціємію і пригнічувати остеоліз^{[en] [13]}

Сплави галію з іншими металами мають дуже низьку температуру плавлення, наприклад галістан — сплав галію, індію і олова, розплавляється при -19 °C.

Галій завдяки своїй низькій температурі топлення є основою матеріалу, з якого у перспективі виготовлятимуть голки для внутрішньовенних ін'єкцій, які розм'якшуються всередині тіла і зменшують ризик пошкодження вени. Дослідження на мишах показали перевагу таких голок над звичайними^[14].

• Арсенід галію
• Нітрид галію
• Дигалан

• Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.
• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Шека И. А, Чаус И. С, Мнтюрева Т. Т., Галлий, К., 1963 (рос.);
• Еремин Н. И., Галлий, М., 1964 (рос.);
• Рустамов П. Г., Халькогениды галлия, Баку, 1967 (рос.);
• Дымов А. М., Савостин А. П., Аналитическая химия галлия, М., 1968 (рос.);
• Иванова Р. В., Химия и технология галлия, М., 1973 (рос.);
• Коган Б. И., Вершковская О. В., Славиковская И. М., Галлий. Геология, применение, экономика, М., 1973 (рос.);
• Яценко С. П., Галлий. Взаимодействие с металлами, М., 1974 (рос.);
• Процессы экстракции и сорбции в химической технологии галлия, Алма-Ата, 1985 (рос.);
• Химия и технология редких и рассеянных элементов, под ред. К. А. Большакова, 2 изд., т. 1, М., 1976, с. 223-44 (рос.);
• Федоров П. И., Мохосоев М. В., Алексеев Ф. П., Химия галлия, индия и таллия, Новосиб., 1977. П. И. Федоров (рос.).

Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.