Галлий және оның қосылыстары

Галлий тұрады екі тұрақты изотоптар бастап жаппай сандармен 69 (60,5%) және 71 (39,5%). Дегенмен орта галлийдің мазмұны жер қыртысында салыстырмалы түрде жоғары, 0,0015% салмағы бойынша, бұл сияқты мазмұны қорғасын мен молибден, және ондаған есе көп, мысалы, тантал немесе вольфрам, жүздеген есе артық сынап немесе күміс. Галлий типтік қабынған элементі. Табиғатта ол кездеседі, тек қана аз мөлшерде (0,002% — ға кем), әдетте, олар — бокситтер, нефелины, сфалериты, тас көмір, кейбір темір кендері. Негізгі бөлігі галлий мәміле » минералдар алюминиймен, аз — темірмен, мырышпен, мыспен және басқа металдармен. Себебі, галлий, іс жүзінде жоқ, өзінің кен орындарын, сондай-ақ «дербес» минералдар.

Тек салыстырмалы жақында оңтүстік-шығыс бөлігінде, Африка табылып, бірінші галлиевый минерал, ол алды атауы галлит — CuGaS2. Онда қамтылған шамамен 37% галлий. Бұған дейін ең бай галлием минералом — германит бірі Тсумба Оңтүстік-Шығыс Африкада. Онда қамтылған 0,6 — 0,7% галлий. Белгілі болғандай, салыстырмалы бай галлием күл тас көмір. Ағылшын ғалымдар, әрбір тонна көмір өндірілген Британ аралдарында, құрамында орташа есеппен 5 грамм галлий.

3. Алу.

Тіпті мұндай азайтылады, ничтожная концентрациясы осы элемент ретінде күлдегі тас көмір болып саналады жеткілікті оның өнеркәсіптік шығару. (Барлық әлемде қатысты: темір кеніне, тоннасына болып келеді 300 — 400 келі темір деп атайды кедей.) Есесіне, мен ауқымы өндіру галлий, турасын айтайын, көп емес. Алғашқы 50 келі, осы металдың алды Германия 1932 жылы. Араға шамамен ширек ғасыр өндіру галлий өсті тек 350 келі. Дегенмен бүгін есебінен жүреді тонна, тіпті мұндай шқо металл, рений, оның жер қыртысындағы бар ондаған мың есе аз галлий, өндіріс көлемі бойынша қалдырды оның алыс артта.

Бас алу көзі галлий қызмет етеді… қалдықтар алюминий өндірісі. Корректор, шикізат және тиесілі шығындалады, өзі шығарып алу үрдісін галлий соншалықты күрделі (неден тұрады, мысалы, ең болмағанда бөлімшесі оны алюминий!), ол стандарт ең қымбат металдарды әлемдік нарықта. Ортасында 50-шы жылдардың 1 килограмм галлий лайықты 3000 ақш — үш есе қымбат алтын! Ойлауға ғана: шағын слиточек металл, әбден умещающийся көрінісі, — мен мұндай қомақты сома!..

Әдістері бөлу және алу галлий әзірленді өзі алғашқы ашушы және оның оқушы Юнгфлейшем. Алу үшін зертханалық жағдайда ең дұрысы алдымен басып алады галлий түрінде цианоферрата(II). Соңғы кезде қатты қыздыру айналады қоспасы Ga2O3 мен Fe2O3. Қоспа тотықтары сплавлением с бисульфатом калий ауыстырады ерітілетін жай-күйі. Содан солянокислого ерітіндісінің әсерінен үлкен санын күйдіргіш кали алатын және түсіретін темір (тотығы галлий растворима да сілтілер). Осыдан кейін галлий болады бөлсін сілті ерітіндісін электролитически. Кейл (Keil, 1926) ұсынады сплавлять цианоферрат(II) қатты едким қали » күміс тиглдегі тұтану, содан кейін растворять жүзу суда (бұл ретте темір выделится түрінде гидрототығы) сүзудің кейін қышқылдандыру тұз қышқылы аммиакпен басып алады галлий түрінде гидрототығы. Гидрототығы қыздыру кезінде ауысады тотығы алуға болатын металл, қатты нагревая зат токта сутегі. Ричардс (Richards,.1923) темір жол берілетін әдіс қорғасын кезінде алынған рафинировании мырыш дистилляцией (бөлінген кендерден, құрамында галлий), өңделеді галлий.

Бірі германита галлий оңай және сандық алу әдістемесі бойынша Берга және Кейла (Berg, Keil, 1932), ол негізделген жеңіл ерігіштік GaCl, эфирде. «Леопольдсхолле көп жыл бұрын ала бастады галлий зауыттық жағдайда переплавке мансфельдского мыс тақтатасты. Құрамында галлий қалдықтары бар, сондай-ақ ауыр металдар мен алюминий,көбінесе түрінде сульфаттар, фосфаттар және молибдатов (Feit, 1933) — ең алдымен өңдейді, NaOH.

Содан кейін отфильтровывают выпадающие гидрототығы ауыр металдар, ал ерітінді бейтараптандырады. Ашылма бұл тұнба басқа, галлий, құрамында тағы мырыш және алюминий түрінде фосфаттар мен сульфаттар. Тұнба қайтадан ерітіледі күкірт қышқылында және ерітінді су қосады. Бұл ретте нәтижесінде фракциялық тұндыру күкіртсутегімен бірі-күкірт қышқылды ерітіндіні соңғы обогащается галлием салдарынан бөлімшесінің қалдықтарынан молибден мен мырыш.

Содан кейін ерітіндіні араластырады да, қатты едким натром, әрі фосфор қышқылы бөлінеді түріндегі тринатрийфосфата дерлік ерімейтін да сілтілер. Қалған ерітіндісі жатады электролизі. Кезінде мұқият жұмыс яғни дерлік таза галлий.

Өнеркәсіп галлий алады. Өңдеу кезінде боксит галлий тәсілі бойынша Байера шоғырланады айналым аналық ерітінділерде бөлінгеннен кейін Al(OH)3. Мұндай ерітінділер галлий бөледі электролизімен арналған ртутном катоде. Бірі-сілтілі ерітінді алынған өңдеуден кейін амальгамалар сумен осаждают Ga(OH)3, оны ерітеді сілтілер және бөледі галлий электролизімен.

Кезінде сода-известковом тәсілі қайта өңдеу бокситовой немесе нефелиновой кен галлий концетрируется соңғы фракциях жауын-шашын бөлінетін процесінде карбонизациялау. Қосымша байыту тұнба гидроокисей өңдейді әкті сүтпен. Бұл ретте көп бөлігі Al қалады шөгу, галлий ауысады ерітіндісі, бір рет СО2 бөледі галлиевый концентраты (6-8% Ga2O3); соңғы ерітіледі сілтілер және бөледі галлий электролитически.

Көзі галлий, сондай-ақ болуы мүмкін қалдық анодты қорытпасы тазарту процесін Al әдісі бойынша үш қабатты электролиз. Мырыш өндірісінде көздері галлий болып табылады таскөмір шайыры (вельцокислы) кезінде пайда болатын қалдықтарды қайта өңдеу шаймалау мырыш шоқтарды.

Алынған электролизімен сілті ерітіндісінің сұйық галлий, промытый сумен қышқылдар (HCl, HNO3), құрамында 99,9-99,95% Ga.

Таза металл алады плавкой вакуумда, аймақтық плавкой немесе вытягиванием монокристалла бірі балқыманы.

Галлий — салыстырмалы жұмсақ соғылмалы металл, жылтырақ сұр түсті, көкшіл-сұр үзік. Ол ериді кезінде 29,78 С (балқу жылуы 19,16 кал/г). Закипает кезде ғана — 2230 C. Балқытылған металл салқындату кезінде емес, дереу тұрып қалады, егер тек оның помешивать таяқшамен; мұндай араласу ол қалуы мүмкін сұйық айлармен. Қасиеттері, галлий, көптеген жолдармен ерекшеленеді, басқа металдарды, анықталады оның ерекше құрылымы. Бұл кристалда әрбір атомы үш көрші қабаттың. Олардың бірі орналасқан қашықтықта 0,244 нм, ал басқа екі — айтарлықтай үлкен қашықтықта бір-бірінен — 0,271 нм. Арақашықтық қабаттары арасындағы, сондай-ақ, велико құрайды 0,274 нм. Сондықтан деп санауға болады, бұл кристалл галлий тұрады бөлшектер Ga2 байланысты бір-бірімен ван-дер-ваальсовыми күшімен. Бұл түсіндіріледі оның төмен балқу температурасы.

Ол бірегей температуралық интервал сұйық күйіне (29,78 дейін 2230 C). Молекулалар Ga2 сақталады сұйық күйде, ал жұптасып металл галлий әрдайым дерлік одноатомен. Жоғары қайнау температурасы галлий түсіндіреді, бұл балқытуға <- 6 -> құрылады тығыз орау атомдардың координациялық саны 12, бұзу үшін талап етілетін үлкен энергия. Атап айтқанда, мұндай құрылымы түсіндіріледі үлкен тығыздығы сұйық галлий салыстырғанда кристаллическим. Тығыздығы балқытылған галлий, қатты металл. Айырмашылығы сынап сұйық галлий (егер ол жеткілікті тазартылып) жақсы смачивает шыны. Галлий өте бейім переохлаждению. Бола тұра расплавлен және жаңадан охлажден, ол айлар бойы сақталатын сұйық күйде бөлме температурасында және одан төмен температурада.

Кезінде затвердевании қатты переохлажденного диспергированного металл құрылуы мүмкін кристалдар тұрақсыз b-модификациялы галлий температурасы балқу — 16,3 Отырып, оның құрылымындағы атомдары галлий құрайды зигзагообразные тізбек. Одан басқа, алынған тағы үш тұрақсыз модификациясы галлий.

Галлий бар ромбическую (псевдотрегональную) торды параметрлерімен a = 4,5197 A, b = 7,6601 A, c = 4,5257 A. Тығыздығы (г/см3) қатты металл 5,904 (20 C), сұйық 6,095 (29,8 C), т. е.

кезінде затвердевании көлемі ұлғаяды. Сонымен үлкен интервал сұйық күйіне (2200 C) тағы бір ерекшелігі-галлий болып табылады төмен қысым бу-ға дейінгі температурада 1100-1200 C.

Меншікті жылу сыйымдылық қатты галлий 376,7 Дж/(кг*К), яғни 0,09 кал/(г*град) интеравале 0-24 C, сұйық тиісінше 410 Дж/(кг*К), т. е. 0,098 кал/(г*град) интеравале 29-100 C. Үлестік электр кедергісі (ом*см) қатты галлий 53,4*10-6 (0 C), сұйық 27,2*10-6 (30 С). Тұтқырлық (пуаз= 0,1 н*сек/м2): 1,612 (98 C), 0,578 (1100 C), беттік 0,735 н/м (735 дин/см) (30 C атмосферада H2). Коэффициенттері көрсету үшін толқын ұзындықтары 4360 A және 5890 A тиісінше тең 75,6% және 71,3% — ға өсті. Қармау қимасы жылу нейтрондардың 2,71 барна (2,7*10-28 м2).

1-кесте Қасиеттері галлий салыстырғанда предсказанными қасиеттері экаалюминия Экаалюминий Галлий Атом салмағы ~68 Атом салмағы 69,72 Үлес салмағы 6,0 Үлес салмағы 5,9 Атом көлемі 11,5 Атом көлемі 11,8 Үлес салмағы окисла 5,5 Үлес салмағы окисла 3,9 легкоплавкий Металл балқу Температурасы металдың 29,78 C төзімді Металл, ауада Металл төзімді ауада Металл қабілетті білімге Галлий қабілетті білімге квасцов квасцов қайнау Температурасы хлориді қайнау Температурасы GaCl3 201 C; төмен мырыш хлориді ZnCl2 730 C Металл оңай шығады Металл галлий яғни қалпына қыздырғанда окисла » токта сутегі немесе электролитическим арқылы су ерітіндісін Сульфид емес осаждается Егер галлий ерітіндіде бар күкіртсутегімен біреу болса, онда күкіртті сутек жоқ осаждает сульфидінің галлий.

(Дегенмен, сульфид галлий болады дерлік сандық соосадить басқа сульфидами, егер олар осаждаются бірі сілтілі немесе уксуснокислого ерітінді.) Табл. 1 келтірілген қасиеттері галлий және салыстыру үшін қасиеттері экаалюминия предсказанного Менделеевым негізінде мерзімдік.

Химиялық қасиеттері.

Ауада галлий тұрақты кезінде әдеттегі температурада, өйткені жабылады іспеттес, алюминий, берік оксидной пленкамен. Жоғарыда 260 C құрғақ әдемілейді байқалады баяу тотығу. Суға емес, қарттар. Күкірт және тұзды қышқылдар галлий баяу ериді, плавик — тез, азот қышқылында арналған суық — төзімді. Ыстық ерітінділерінде сілті галлий баяу ериді.

2Ga + 6H2O + 6NaOH —> 3H2 + 2Na3[Ga(OH)6] Хлор және бром қатты жұмыс істейді, металл өзінде суық. С йодом галлий жалғанады қыздырғанда. Кезінде накаливании галлий қиылысып, оттегі және күкірт. Балқытылған галлий жоғары температурада 300 C өзара іс-қимыл жасайды, барлық конструкционными металдармен және балқымалармен. Су ерітіндісін галлий оңай бөлуге болады электролитически, бірақ сандық мұны істеу қиын.

Қалыпты әлеуеті галлий қатысты қалыпты сутекті электрод тең — 0,52 в.

Галлий өзара іс-қимыл жасайды, іс жүзінде барлық металдармен, басқа кіші топтың мырыш, скандий және титан.

Соңғы сәйкес келеді, қос жүйе бар не эвтектический сипаты, немесе (болған жағдайда ауыр металл Cd, Hg, Tl, Bi, Pb) шектеулі өзара ерігіштігі сұйық күйде. Осы металдар тән емес, сондай-ақ білім беру үздіксіз қатты ерітінділер; ең көп растворимостью (0,85 ат. % ) галлии ие мырыш.

Жеке топқа бөлінеді сілтілі металдар. Олар құрайды с галлием салыстырмалы высокоплавкие қосылыстар бөлігінде құрамын M5Ga8 және MGa4.

Қатты ерітінділердің бұл жүйелерде жоқ. Облыстарда, іргелес сілтілі металдар байқалады расслаивание (бұдан жүйесінің литием және, мүмкін, натриймен).

Барлық қалған металдар (өтпелі, басқа кіші топтың мырыш, сілтілік жер, сондай-ақ лантанидтер мен актиниды) құрайды с таллием үлкен саны интерметалл қоспалары (дейін 5 — 6 және одан да көп бір жүйеде). Олар облыстардың қабаттасу, дегенмен олар үшін тән болуы кең облыстардың қатты ерітінділердің осы металдардың негізінде (дейін 20 — 30 ат. %) болмаған жағдайда ерігіштігін галлии.

Кейбір түзілетін бұл жүйелерде интерметаллидов ие жоғары температура балқу. Бірақ ең үлкен қызығушылық тудырады қосылыстар V3Ga және олардың аналогтары салыстырмалы түрде жоғары температура көшу сверхпроводящее жай-күйі.

Қорытпалар металл галлием, сұйық бөлме температурасында деп аталады галламами.

Ең тіреулер әсеріне галлий қыздырғанда бериллий (1000 дейін), вольфрам (300), тантал (450), молибден және ниобий (400-ге дейін).

Негізгі валентность галлий 3+ және қосылыстар ғана жауап беретін, осы тотығу дәрежесі, тұрақты су ерітінділерінде. Қалыпты әлеуеті галлий қатысты ерітіндісін оның тұздары — 0,56. В. Қатысты сілті ерітіндісін, онда болжауға болады реакциясын Ga+ 4OH-= Ga () 4 + 3e әлеуеті галлий -1:326. В.

Галлий түзеді тұрақты су ерітінділерінде кешендері галогеногаллаты және туынды қымыздық, шарап, лимон, аскорбин және т. б. қышқылдарды.

«Жылым ортада құрылады аммиакаты мен кешендері органикалық заттармен, құрамында азот, оттегі, күкірт, фосфор және т. б.

Галлий алуы мүмкін орталық орын кешендерінде үлгідегі гетерополисоединений.

Иондары одновалентного галлий түзілетін аралық өнімді ретінде еріту кезінде металл галлий в қышқылдарда, бірақ олардың тепе-теңдік концентрациясы өте аз (1 * 10-4 моль/л кезінде 30 C). Алайда, белгілі бірқатар кешендерін, галлий бар төменгі тотығу дәрежесі.

Басқа қазірдің өзінде сипатталған тұздар, органикалық қышқылдар және әр түрлі кешендерді органикалық лигандами, сондай-ақ алкоголятов және т. б.

қосылыстар белгілі көптеген галлийорганические қосылыстар , галлий тікелей көміртегімен. Олар алынуы мүмкін әрекетімен тиісті ртутноорганических қосылыстар металл галлий немесе қосылыстар-ға алюминий хлориді галлий.

Өзінің қосылыстарында галлий, әдетте, танытады оң трехвалентность. Трехвалентные қосылыстары галлий, барынша төзімді болуға, олар көбінесе жақын қасиеттері химиялық қосылыстарға алюминий. Ең тән үйлестіру саны 6, сирек 4. Тұз оның бесцветны, су ерітіндісінде қатты гидролизованы, күшті тіпті қарағанда, алюминий тұздары, олар көп жағдайда ұқсас өздерінің қасиеттері бойынша.

Сол сияқты жағдайда, алюминий, тұз ерітіндісінің галлий әсерінен заттардың, сдвигающих тепе-теңдік гидролиз салдарынан төмендету концентрациясы сутегі иондарының, шашын ақ тотығының гидраты.

Қосыла отырып шарап қышқылының алдын алуға болады шөгуі салдарынан комплекс (сияқты алюминий).

Бірі қосылыстардың двухвалентного галлий белгілі галогениды GaCl2, GaBr2 және халькогениды GaS, GaSe және GaTe. Тотығы двухвалентного галлий әлі күнге дейін мүмкін болмады. Бұл удивительнее, халькогениды двухвалентного галлий салыстырмалы түрде тұрақты. GaO табылып, зерттеу негізінде полосатых спектрлерін. Жылуы оның білім беру атомдар құрайды ~58 ккал/моль. Үшін InO есептелген түзілу жылуы 25 ккал/моль. TlO, сірә, бар газ тәріздес нысан. Қосылыстар двухвалентного галлий бар солеобразный сипаты, кем тұрақты. Олар оңай окисляются немесе металеместер кезінде реакциялар тотығу-қосылысқа әсер трехвалентного галлий және металл. Тағы кем тұрақты қосылыстар одновалентного галлий. Бірі қосылыстардың одновалентного галлий бар, сірә, окисел Ga2O, сульфид Ga2S және селенид Ga2Se.

Қосылыстар трехвалентного және одновалентного галлий диамагнитны.

Бір қызығы, бұл әділ және жоғарыда келтірілген қосылыстардың двухвалентного галлий, кем дегенде, қатты күйінде.

Олардың диамагнетизм негізделген, яғни кристалдық торда қосылыстар двухвалентного галлий орналастырылған жоқ иондары Ga 2+, иондары (Ga4+)2. Иондары Ga 2+ мындасыз байланысты жұп гомеополярной байланыспен, соның арқасында жүреді қанықтыру спинов неспаренных электрондар.

Білім ион Ga 2+ толық сәйкес келеді білімі иондардың | Ga 2+ Hg+ үшін сынапты. Атап өткен жөн болуы гидрида галлий, | Hg+ ұшпа кезінде әдеттегі температурада.

5.1. Қосылыстар оттегі тотықтары.

Жоғары окисел Ga2O3 ақ түсті, сонда окислением металл немесе нагреванием гидрототығы, сульфаты, нитраты, оксалата және басқа да осыған ұқсас қосылыстар галлий. Тәрізді алюминий тотығы Ga2O3 құрады бірнеше полиморфных модификациялары. а-Модификация құрылымымен үлгідегі корундты пайда ыдырауы кезінде нитратының немесе гидрототығы галлий температура кезінде 400 — 450 . Ол ерекшеленеді <- 9 -> үлкен тығыздығы — 6,48 г/см3. Жылдам нагреванием гидрототығы-ден 400 — 500, сондай-ақ гидротермальным синтезбен алуға болады g-Ga2O3 с кубической құрылымы үлгідегі шпинели. Разложением нитраты кезінде 200 230 Отырып алады d-түрлендіруді бар аз тығыздығы (5 г/см3) және құрылымына ұқсас құрылымы тотығы үндістан. Бұл түрлендіру метастабильны және ұзақ қыздыру жоғары 1000 С ауысады тұрақты моноклинную b-түрлендіруді құрылымымен үлгідегі O-Al2O3, тығыздығы 5,95 г/см3. Бұл түрлендіру алынуы мүмкін сондай-ақ, гидротермальным арқылы кезінде 300 С және одан жоғары . Оның құрылымында бар атомдары галлий жүрген сияқты тетраэдрическом, сондай-ақ октаэдрическом айналасында атомдар оттегі.

Балқу температурасы тотығы галлий 1725 C, түзілу жылуы 260 ккал/моль. Жоғары температурада көміртегі тотығы галлий шамалы диссоциирует бөле отырып, ұшпалы төменгі окисла Ga2O. Өзі тотығы галлий нелетуча.

Кезінде алынған аласа температураларда тотығы галлий растворима да қышқылдар білімі бар тұздар галлий, сондай-ақ щелочах білімі бар галлатов. Аудару үшін прокаленной тотығы галлий в растворимую нысанын келеді сплавлять оны сілтімен немесе бисульфатом калий.

Кезінде спекании негізгі тотықтарымен немесе карбонатами алынған түрлі галлаты, кремнеземом шыны . Тотығы галлий қабілетті құруға байланысты тотығынан алюминий кең қатты ерітінділерін жоғары температурада. Төмен 810 C өзара іс-қимыл кезінде осы тотықтары алынған қосылыс AlGaO3, дающее қатты ерітінділер өздерінің компоненттері.

Төменгі окисел галлий Ga2O алуға болады нагреванием металды разреженной атмосферада көмірқышқыл газды немесе сулы бу, сондай-ақ қалпына тотығы галлий (жақсы металл галлием).

Бұл қара-қоңыр (қара түсті) зат тығыздығы 4,77 г/см3, тұрақты да, ауада бөлме температурасында және оңай окисляющееся қыздырғанда, ие салыстырмалы үлкен летучестью мүмкін сублимировано вакуумда жоғары 500 С жоғары температурада 700 диспропорционирует: 3Ga2O <—> 4Ga + Ga2O3, жұппен жоғары температурада 1000 Сағат бұл қосылыс тұрақты.

Тотығы галлий болып табылады күшті восстановителем. Мысалы, растворяясь күкірт қышқылында, ол тегістейді дейін күкіртті сутек.

Бұл двухвалентного галлий GaO, онда ол туралы әдебиетте бар өте аз және көбінесе қарама-қайшы мәліметтер. Соңғы уақытта оның болуын конденсированном жай-күйі мүлдем ұшырайды күмән тудырмайды.

Гидрототығы.

Тек жоғары окисел галлий құрады гидраты Ga(OH)3. Гидрототығы бөлінуі мүмкін түрінде ақ студенистого шөгуі кезінде абайлап бейтараптандыру ретінде тұздар ерітінділерінің галлий қандай да бір негіз, сондай-ақ ерітінділерді галлатов сілтілік металдардың қышқыл. Ерітінділерден галлий тұздарының гидрототығы бастайды осаждаться кезінде pH шамамен 3; толық тұндыру кезінде қол жеткізіледі рН 4,1. Ерітінділерден галлатов тұндыру гидрототығы басталады рН шамамен 9,7 аяқталады рН 6,4.

Ерітінділерден сульфаты алдымен осаждается нерастворимая негізгі тұз, неғұрлым ықтимал оның құрамы Ga3(ОЛ)7SO4*nH2O. Прибавление сілтілер — хлориді ерітіндісі галлий тудырады алдымен білім еритін негізгі тұздар, тұнбаның түзілуін басталады ғана ұстау кезінде сілтінің артық 2 г-экв/моль хлориді. Выпавшая негізгі тұз Ga5(OH)4Cl содан кейін ауысады гидрототығы. Көбейтіндісі ерігіштік галлий 1,4*10-34.

Гидрототығы галлий аморфна. Свежевыпавшие жауын-шашын білдіреді күрделі аквагидроксокомплексы үлкен саны су молекуласы.

Қартаю тұнба ретінде су астында, сондай-ақ кептіру кезінде ауада әкеледі түрлі гидратов. Гидрототығы Ga(OH)3 алынуы мүмкін 20 C. Кептіру кезінде 80 береді Ga2O3*2H2O, 160 — 3Ga2O3*4H2O. Нагреванием дейін 400 алады кристалды гидраты GaOOH құрылымымен бір гидратов алюминий тотығы — диаспора (бұл гидраты дұрыс ретінде қарастыруға метагалловую қышқылы HGaO2). Ол бөлінуі мүмкін сондай-ақ, нагреванием гидрототығы галлий автоклавта кезінде 150 — 160 C. Толық сусыздандыру гидрототығы галлий кезде 550 C.

Гидрототығы галлий амфотерна: ериді де, қышқылдар, сондай-ақ щелочах. Қышқыл қасиеттері гидрототығы галлий көрсетілген күштірек негізгі. Бірінші константасы диссоциации оны қышқылы 1,2*10-7 негізі ретінде — 3,4*10-8. Бұл күшті қышқыл қарағанда, алюминий гидрототығы. Сондықтан ерітінділер галлатов устойчивее ерітінділерді тиісті алюминатов, кезінде пайдаланылуы мүмкін оларды бөлу.

Айта кету керек, свежеосажденная гидрототығы галлий растворима » аммиаке; осы ерітінділерде галлий, сірә, құрамайды аммиакты кешендер мен орналасқан нысан аниона.

Өзара іс-қимыл кезінде галлий хлоридінің сілтімен со-да концентрацияланған сутегі тотығы кезінде -20 C шашын ақ тұнба перекисного қосылыстар Ga(OH)3*2Н2О2*пН2О. Дейін қыздырғанда 2 — 4 C ол бірте-бірте разлагается біліммен Ga(OH)3*Н2О2, содан кейін 2Ga(OH)3*Н2О2. Соңғы қосылыс тұрақты, тіпті 60-қа дейін C.

5.2. Галлаты

Бұл сілтілі ерітінділерде галлий түрінде қатысса гидроксогаллат-иондар. Айырмашылығы алюминатных ерітінділерді галлаты ерекшеленеді басым тұрақтылығы тіпті шағын мазмұны сілтілер. Бірі галлатных ерітінділерін сілтілік металдардың болуы мүмкін выкристаллизованы тетрагидроксогаллаты үлгідегі Na[Ga(OH)4], сілтілі жер — гексагидроксогаллаты, мысалы Ga3[Ga(OH)6]2. Айырмашылығы-кальций алюмината галлат кальций майда ериді (0,79% — ға қайта есептегенде тотығы галлий), пайдаланады, оларды бөлу.

Көрсетілген ерітінділерден алынуы мүмкін галлаты және басқа да түрлері. Сәйкес гидроксидінің ерігіштік галлий ерітінділерде күйдіргіш жаратылысы, қойылтылған сілтілік ерітінді кристалданады галлат Na8Ga2O7*15Н2О. Осы жүйесіндегі аса жоғары температураларда табылған галлаты Na4Ga2O3*nH2O және Na3GaO3*nH2O.

Қосылған кезде суық насыщенному раствору Ca(он)2 ерітіндісінің галлата натрий алдым кристалдар Ca4Ga2O7*13,5Н2О. Сол уақытта жүйесінде гидрототығы галлий — күйдіргіш калий — су табылған бір ғана қосылыс — [Ga(OH)4]. Ерітінділерден тұздар жер бетінде сирек кездесетін элементтердің әрекеті кезінде ерітіндінің галлата литий жауын-шашын үлгідегі NdGaO3*Н2О.

Қыздыру кезінде бөлінген ерітінділер қосылыстар алынады тиісті безводные галлаты: метагаллаты — КGaO2, ортогаллаты — Ca(GaO3)2 және т. б.

Мұндай қосындылар болуы мүмкін синтезированы және құрғақ жолымен қыздырып отырып алу немесе сплавлением тотығы галлий тиісті тотықтарымен немесе карбонатами. Кейде синтезі үшін қолданылады сплавление тотығы бастап фторидами немесе хлоридами және басқа да әдістері.

Галлаты металдар і-топ.

Ең көп тараған түрі галлатов болып табылады метагаллаты. Олар алынған барлық сілтілі металдар, сондай-ақ бір двухвалентной мыс.

Метагаллат литий LiGaO2 алынды спеканием қоспалар Li2CO3 және b-Ga2O3 600-ден 1500 кейіннен әуе закалкой үлгілерін.

Мәліметтері бойынша, ИК-спектроскопия, тор LiGaO2 салынды бірі GaO4. Типі бойынша шпинели кристаллизуются галлаты одновалентной мыс және LiGa5O8. <- 11 -> торда LiGa5O8 сосуществуют тетраэдры GaO4 және октаэдры GaO6. Үшін литий алынды, сондай-ақ галлат салыстырмалы түрде шағын мазмұнымен тотығы галлий құрамы Li5GaO4.

Жүйесінде Na2O — Ga2O3 табылды галлат Na2O*6Ga2O3, кристалданады гексагональной торда b типті-глинозем және бертоллидную табиғаты. Бұл қосылыс (фаза b), плавящееся қосарлы тұздар: конгурентті кезінде 1475 C, ыдырайды салқындату кезінде білімі бар фаза b’ жауап беретін құрам 3Na2O*16Ga2O3 (кристалданады ромбоэдрической торда).

Моногаллат NaGaO2 мәліметтері бойынша, ИК-спектроскопия , бар екі өндірілмеді бірі, сірә, метастабильна. Температуралық аралықтағы 900 — 1000 кристалды торлар екі модификациялары салынды бірі тетраэдров GaO4.

Галлаты металдар.

Бірі галлатов щечочноземельных металдар неғұрлым зерттелген метагаллаты, олар тән, сондай-ақ двухвалентных мыс, қорғасын, марганец, никель, кобальт және т. б.

Ерекше қызығушылық тудырады кристаллизующиеся типі бойынша шпинели метагаллаты магний MgGa2O4 және бірқатар ауыр металдар, өйткені олардың кейбіреулері ие полупроводниковы ми қасиеттері бар . Сонымен метагаллатов үшін сілтілі жер металдар алынды галлаты құрамын MeGa4O7, Me2Ga2O5 және Me3Ga2O6, соңғысы — күйдіру кезінде қоспалардың MgO және Ga2O3-ден 1450. Жүйедегі СаО — Ga2O3 алынды галлаты үш құрамды: 3CaO*Ga2O3, СаО*Ga2O3 және CaO*2Ga2O3. Галлат құрамын 3CaO*Ga203 ериді инконгруэнтно с разложением арналған СаО және сұйықтық кезінде 1263 C, екі басқа — қосарлы тұздар: конгурентті кезінде 1369 және 1504 Сәйкес келеді. Эвтектика кезінде 1245 C арасындағы 3CaO*Ga2O3 және CaO*Ga2O3 құрамында 37,5 мол. % Ga2O3, CaO*Ga2O3 және CaO*2Ga2O3 — 57,0 мол. % Ga2O3 (1323), CaO*2Ga2O3 және b-Ga2O3 — 68 жас. % b-Ga2O3 (1457).

Мәліметтері бойынша, жүйесінде SrO — Ga2O3 температурасы 1200 С құрылады моногаллат Sr(Ga2O4), ол бар түрінде екі полиморфных түрлендірудегі, сондай-ақ галлаты 3SrO*2Ga2O3 және SrO*2Ga2O3.

Біріктіру 3SrO2*Ga2O3 бар күрделі құрылымы. У галлата SrO*2Ga2O3, ол таза түрінде алуға мүмкіндік болды, табылған екі түрлендіру күрделі құрылымы бар. Жоғары температуралық нысаны алынды закалкой сұйық азотта кезде 1200 С.

Тотықтары, карбонаттар мен нитраттар сілтіліжер металдар, мырыш, кадмий, никель және кобальт кезінде спекании с тотығымен немесе нитратом галлий температурада 850-1200 С құрайды, бір қосылыс құрамын MGa2O4, ол шамасына байланысты иондық радиусы металл кристалданады не типі бойынша шпинели (rk<1,00 А), не түрі бойынша перовскита (көп болса, онда rk).

Добавить комментарий

Your email address will not be published.