Подгруппа галлия Подгруппа галлияСтраница 1
Содержаниекаждого из членов данной подгруппы в земной коре по ряду галий (4·10-4 %) — индий (2·10-6 %) — таллий (8·10-7 %) уменьшается. Все три элемента чрезвычайно распылены, и нахождение в виде определённых минералов для них не характерно. Напротив, незначительные примеси их соединений содержат руды многих металлов. Получают Ga In и Tl из отходов при переработке подобных руд.
Все три члена рассматриваемой подгруппы открыты при помощи спектроскопа: таллий — в 1861 г., индий — в 1863 г. и галий — в 1875 г. Последний из них за 4 года до открытия был предстазан и описан Д. И. Менделеевым. Природный галлий слагается из изотопов с массовыми числами 69 (60,2 %) и 71 (39,8); нидий — 113 (4,3) и 115 (95,7); таллий — 203 (29,5) и 205 (70,5 %).
Для галлия известен редкий минералл галлит (СuGaS2). Следы этого элемента постоянно содержатся в цинковых рудах. Значительно большие его количества (до 1,5 %) были обнаружены в золе некоторых каменных углей. Однако основным сырьём для промышленного получения галлия служат бокситы, обычно содержащие незначительные его примеси (до 0,1 %). Извлекается он электролизом из щелочных жидкостей, являющихся промежуточным продуктом перепаботки природных бокситов на технический глинозём. Размеры ежегодной мировой выработки галлия исчисляются пока немногими тоннами, но могут быть значительно увеличины.
Индий получают главным образом в качестве побочного продукта при комплексной переработке сернистых руд Zn, Pb и Cu. Его ежегодная выработка составляет несколько десятков тонн.
Галлий концентрируется главным образом в пирите (FeS2). Поэтому шламы сернокислотного производства являются хорошим сырьём для получения этого элемента. Ежегодная мировая выработка таллия меньше, чем индия, но также исчисляется десятками тонн.
В свободном состоянии галий, индий и талий представляют собой серебристо-белые металлы. Их важнейшие константы сопоставлены ниже:
Ga | In | Tl | |
Плотность, г/см3 | 5,9 | 7,3 | 11,9 |
Температура плавления, °С | 30 | 157 | 304 |
Температура кипения, °С | 2200 | 2020 | 1475 |
Электропроводность (Hg = 1) | 2 | 11 | 6 |
По твёрдости галлий близок к свинцу, In и Tl — ещё мягче.
Для выделения Ga, In и Tl в свободном состоянии применяется или электролиз растворов их солей, или прокаливание оксидов в токе водорода. В парах металлы одноатомны.
Кристаллическая решётка галлия образована не отдельными атомами (как обычно для металлов), а двухатомными молекулами (d(GaGa) = 248 пм). Она представляет таким образом, интересный случай сосуществования молекулярной и металлической структур. Молекулы Ga2 сохраняются и в жидком галлии, плотность которого (6,1 г/см3) больше плотности твёрдого металла (аналогия с водой и висмутом). Повышение давления сопровождается снижением температуры плавления галлия. При высоких давлениях, помимо обычной модификации Ga(I), установлено существование двух других его форм. Тройные точки (с жидкой фазой) лежат для Ga(I)-Ga(II) при 12 тыс. атм и 3 °С, а для Ga(II)-Ga(III) — при 30 тыс. атм и 45 °С.
САБАТЬЕ (Sabatier) Поль (1854-1941) , французский химик-органик, один из основоположников органического катализа. Предложил использовать в качестве катализаторов вместо благородных металлов никель, медь, кобальт, железо. Осуществил на этих катализаторах многие процессы, в т. ч. гидрирование. Нобелевская премия (1912).
ОПЕРАЦИЯ (от лат . operatio - действие),..1) в военном деле - совокупность ударов, боев, сражений вооруженных сил по единому замыслу и плану для решения оперативных или стратегических задач. Различают: операции общевойсковые, морские, воздушные, противовоздушные, воздушно-десантные и др.; наступательные и оборонительные; стратегические, фронтовые (группы армий), армейские, флота, флотилии и др...2) В вычислительной технике - выполнение вычислительной машиной какого-либо действия над исходными величинами (включая их передачу) по одной из команд программы. Различают операции арифметические, логические, управления и др...3) Законченное действие или ряд связанных между собой действий, направленных на решение определенной задачи (напр., хирургическая операция резекции желудка).
ОЛЕАРИЙ (Olearius) Адам (1603-71) , немецкий путешественник. Бывал в России в 30-е гг. 17 в. Автор "Описания путешествия в Московию...".