Галлий, физические и химические свойства, важнейшие соединения, сырьевые источники. Поведение галлия в производстве алюминия.

Ф из-хим. свойства. Самое известное свойство галлия, это его температура плавления, она составляет 29,76 °C. Это второй по легкоплавкости металл в периодической системе (после ртути). Это позволяет плавить металл, держа его в руке; Плотность галлия в твёрдом состоянии при температуре t =20 °C равна 5,904 г/см³; Одной из особенностей галлия является широкий температурный интервал существования жидкого состояния (от 30 и до 2230 °C)На воздухе Ga покрывается оксидной пленкой, предохраняющей от дальнейшего окисления. С мышьяком, фосфором, сурьмой образует арсенид, фосфид и антимонид галлия, с S, Se, Te — халькогениды. При нагревании Ga реагирует с кислородом. С Cl и Br галлий взаимодействует при комнатной температуре, с иодом — при нагревании. Галогениды галлия, образуют димеры Ge₂X₆.Галлий не взаимодействует с водородом, углеродом, азотом, кремнием и бором.

Применение галлия: применяют в основном (97%) в производстве полупроводниковых материалов (GaAs, GaSb, GaP, GaN).

Сырьевые источники. Галлий встречается в виде изоморфной примеси в других минералах, среди которых миниралы алюминия, железа, цинковые обманки. Основным источником получения галлия служит алюминиевое сырье. На заводах, производящих глино­зем и алюминий, попутно извлекают Ga, а также из отходов цинкового произ­водства и газовых заводов (попутно с Ge).

Важнейшие соединения: Ga₂H₆ — летучая жидкость, t_пл −21,4 °C, t_кип 139 °C. Ga₂O₃ — белый или жёлтый порошок, t_пл 1795 °C. Ga(OH)₃ — выпадает в виде желеобразного осадка при обработке растворов солей трёхвалентного галлия гидроксидами и карбонатами щелочных металлов (pH 9,7). GaF₃ — белый порошок. t_пл >950 °C, t_кип 1000 °C, плотность — 4,47 г/см³. Малорастворим в воде. GaCl₃ — бесцветные гигроскопичные кристаллы. t_пл 78 °C, t_кип 215 °C, плотность — 2,47 г/см³. Хорошо растворим в воде. GaBr₃ — бесцветные гигроскопичные кристаллы. t_пл 122 °C, t_кип 279 °C плотность — 3,69 г/см³. Растворяется в воде. GaI₃ — гигроскопичные светло-жёлтые иглы. t_пл 212 °C, t_кип 346 °C, плотность — 4,15 г/см³. Ga₂S₃ — жёлтые кристаллы или белый аморфный порошок с t_пл 1250 °C и плотностью 3,65 г/см³. Взаимодействует с водой, при этом полностью гидролизуется.

Поведение галлия в производстве алюминия. В промышленной практике приняты два способа разложения алюминиевых руд: спекание с содой и известняком (для бок­ситовых и нефелиновых руд) и автоклавное выщелачивание растворами гидроксида натрия (метод Байера, применяемый при переработке бокситовых руд).

В обоих способах большая часть галлия (70-80%) пе­реходит в алюминатные растворы в виде галлата натрия.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: