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能在手中融化的金屬——金屬鎵
更新時間︰2022-04-17 13:07出處︰中金網 瀏覽次數︰1 | 文字大小︰

有一種金屬元素相比稀土還要缺少而珍貴,它是一種稀有的銀白色元素,它在2204度攝氏度沸騰,但也會在你手中融化。在室溫下,它是一種閃亮的金屬固體,類似于純鋁。它是什麼?它是鎵。鎵的熔點只有29.8攝氏度,這意味著它會在你熾熱的小手中熔化成鏡子般的水坑。鎵的液態看起來很像水銀,但鎵的毒性不像水銀,所以拿著它很安全。

鎵金屬十分稀有,全球探明的儲量只有27.93萬噸,中國擁有19萬噸,佔比高達68%左右。值得一提的是,即便是當今時代2020年全球粗鎵產量也不過300噸,其中,我國產量高達290噸,由于金屬鎵的稀有程度過高,且為液態形態,所以在地殼上的分布極為不均勻。這也導致,鎵金屬在嚴格意義上來講並沒有所謂的鎵礦,而是伴生在鋅、鋁等金屬身上,在提取方面也是一個難題。

它也是LED燈的關鍵成分,也是智能手機中強大的微芯片的材料。與硅相比,鎵非常稀有,而且非常昂貴。

門捷列夫預言了鎵的存在。純鎵在自然界中並不以閃亮的元素形式存在。它需要通過多步化學過程從鋁土礦等礦物中提取。地殼中鎵的豐度僅為百萬分之19(相比之下,硅的豐度為百萬分之28.2)

被稱為“元素周期表之父”的門捷列夫發現,在元素周期表中,鋁之後出現了一道缺口,因此他推測,一種他稱之為“Eka-Al”的缺失元素與鋁的許多性質相同,但具有不同的原子結構。

關于鎵還有另一個很酷也有點奇怪的事實︰雖然鎵只在29.8攝氏度熔化,但它直到灼熱的2200攝氏度才會沸騰。這為鎵贏得了所有元素中保持液相時間長的獎項。但為什麼會發生這種情況呢?科學家說︰我們被鎵被搞糊涂了,它在低溫下熔化,這與輕元素一致,但它在非常高的溫度下沸騰,這與非常重的元素一致.鎵不知道它想做金屬還是非金屬.”鎵的雙重人格源于它在被稱為類金屬過渡後金屬的兩組元素周期表中所處的位置。鎵是排在鋁之後的下一個元素,但它的原子比它閃亮的箔片要獨立得多。鋁的正電性更強,這是真正金屬的一個特點。和硅一樣,鎵是良好的導電體,但不是很好的導電體。

“鎵實際上是理想的半導體材料,甚至比硅還好。問題是它很罕見,所以價格昂貴。”