Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 300
Текст из файла (страница 300)
Из галлатов наиб. распространены метагаллаты (моногаллаты), содержа1цие олно- и лвухзарялные катионы. Менее распространены ортогаллаты; они образуются со ше- 935 лочными и шел.-зем. металламн, а также с РЗЭ. Известны нестехиометрич, галлаты щелочных металлов, напр. )»(а»О 5,3Он»О» и (ча»О.(5,3 — 7,0) Он»О, к-рые находят применение как твердые электролиты. РБЭ (начиная с Рг) образуют галлаты типа М»Оа,О,» и М»Оа»О». Получение.
Осн. источник Г.— алюминатные !ьры, получаемые при переработке глинозема и солержашие до 250 мг/л Г. После отделения осн. массы А1 галлневый концентрат осаждается, напр. карбоннзацией (пропусканием СО ), затем его обрабатывают водой в автоклаве или Са(ЬН)з, после чего большая часть Г, переходит в р-р; кар. бонизацией полученных р-ров осаждают вторичный концентрат Г. (ок. 1% Оа О ). Его растворяют в щелочи, обрабатывают Са(ОН)г и электролизом этого р-ра (1,5-2 г/л Оа,О, н 60 г/л А1,О ) выделяют металлнч. Г. Прн переработке бокситов по способу Байера Г.
концентрируется в маточных р-рах (остающихся после отделения оса массы А1), из к-рых его выделяют злектролнэом иа ртутном катоде. Образовавшуюся прн этом иатриево-галлиевую амальгаму (до 1% Г.) разлагают водой или р-ром щелочи н иэ полученного р-ра Г. вылеляют электролнтически. Вместо электролиза на ртутном катоде мо»кно выделять Г. цемеитацией (вытеснением ионов одного металла из р-ра др.
металлом) его на амальгаме )»(а. Разработан способ выделения Г. иэ алюминатных р-ров путем цементации его на галламе А1 при 80'С. Для выделения Г. галламу разлагают водой. Перспективен метод экстракпии Г. из алюминатных р-ров фенолами. Источниками для получения Г, могут служить также продукты переработки железных, титановых, гермаииевых и лр руд.
Рафинирование Г. обычно включает промывку металла водой и к-тами, фильтрование, вакуумную обработку при 800-1100'С и давл. ! 1О ' гПа, очистку электролнзом в щелочном электролите (15-20% ЫаОН). Используют также частичное окисление металла воздухом нли Ог с послел, отделением образующегося Оа»О» фильтрованием, а также обработку аммиаком при 800'С. Для получения Г. высокой чистоты применяются методы волной плавки, направленной кристаллизации или вытягивания слитка нз расплава.
Используется также метод очистки через галлийорг. саед.. в частности через Оа(С»Н,)». Перспективен метод получения Г. высокой чистоты через ОаС1», к-рый ь.б. очищен перегонкой, ректификацией, ванной плавкой нли противо- точной кристаллизацией в колоннах; Г. может быть получен из него злектролизом водного р-ра или восстановлением Нг в парах при 600-700'С.
Определение. Качественно Г. обнаруживают дуговым или искровым спектральным методом (характеристич. линни 417,206; 403,298; 294,364; 287,424 нм), а также по флуоресценцин р-ров саед. Г. и 8-гидроксихииолнна в СНС1, или родамнна В в С Н . При количеств.
определении Г. отделяют от др. элементов зкстракцией из солянокислых р-ров эфиром, бутилацетатом и др. Определяют Г. преим. титрованнем р-ром комплексона П! либо фотометрически (флуорометрически) с использованием родамина В, 8-гидроксихннолина, сульфонафтолазорезорцииа, галлиона или лругих орг. реагентон Применение. Ок. 97% производимого Г.
используется для получения саед., обладающих полупроводниковыми св.вамп (иаир„ОнАз). Сам Г. применяется в радиоэлектронике дла «холодной лайки» керамич. и металлич. деталей, для легировання Ое и Бй получения оптич, зеркал спец назначения. Г, может заменять ртуть в выпрямителях тока. Добавка Г. в кач-ве легирующей присадки к Мй и его сплавам увеличивает их прочность.
Г, и его эвтектич. сплав с !п используется в ралнац. контурах реакторов. Предложено использование галлам в кач-ве теплоносителей в ядерных реакторах, для устройства гидравлич, затворов, плавких предохранителей и т.п. Г.-малотоксичный элемент. Из-за низкой т-ры плавления слитки Г. рекомендуется транспортировать в пакетах из полиэтилена, к-рый плохо смачивается расплавом Г. 936 ГАЛЛИЯ 481 Произ-во Г. в капиталистич. странах ок.
50 т/год (!980). Существование Г. было предсказано Д.И. Менделеевым в !871, элемент открыл и выделил П.Э. Лекок ле Буабодран в 1875. л . шскс и А., чсус и,с„мнг рсзо т.т„гпплнй, к,змугаро м н Н Н, Гсллнй, М., 1964; Русгсмав П.
Г., Хслькогсннлы гсллн», Баку, 1967; Дымов А. М, Ссвосг н А. П., А слнгнчссксс *нмня гсллн», М„1963; Ивсновв Р. В., Хны я н эскналог я галлнд М., 1973; Коган Б. И, Всршковскся О.В„Слсвнсовсксс И.М„Гсллнй. Гсолопм, прнмснмшд эяономнкв, М., 1973; Я поп ко С П., Гсллнй. Взснмолсйсгвнс с мсзсллсмн, М, 1974; Пропсшм эксзрсшшн н сорбонн в кнмнчсской зскнолагнн шллня, Алмв.Агс, 1965; Хнм я н ЗСКНОЛОПМ рсККнз Н рвссссняык ЗлСМснчод Поп РСД К.А.
БОЛЬ- знвковд 3 нэл., з. 1, М, 1976, с. Юз М; Фсдо ров П. Н., Мок осок в М. В, Алсксссв Ф.П„Хнмн» галлия, нндня н голлнс, Номмнб„!977. Л. И. Фсдорзв ГАЛЛИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, содержат связь Оа — С; общая ф-ла Оай Хэ „, где К = Айс Аг; Х = = На1, ОН и др.; л = 1-3. Различают симметричные, или полные, Г.с. (и = 3) и несимметричные, или смешанные (см. табл.). Известны также Г.с.
типа МОаК„Н4 „, где М-щелочной металл, и = 1-4. Соед. ОВАВгл-бесцв. жилкости, чувствительные к О, и влаге возлуха; Оа(СНэ)э и Оа(С Н,), на воздухе самовоспламеняются, остальные дымят. ОаАг;кристаллич, в-ва, окисляюшиеся труднее, чем ОВАВс . В жидком и газообразном состояниях Оа(СН,)э мономерен [в отличие от димерного А)(СНз)31, ОаКзНа! и ОаКНа13 в парйх и в р-ре димерны. Все Г.с растворяются в орг.
р-рителях. Г.с, менее реакционноспособиы, чем алюмииийорг. соединения. ОаКз гидролизуются холодной водой до ОаК,ОН, горячей — ло ОВК(ОН)з. Под действием галогенов и гало геноводородов Г.с. полностью деалкилируются. С аминами, эфирами, а также с электронодоиориыми соед. элементов Ч и Ч1 групп образуют комплексные соединения; иаиб. изучены комплексы типов Оа(СН,)э ЭК, и Оа(СН,), Э'Кз, где Э = Ы, Р, Ай, БЬ; Э'= О, Б, Бе, Те. свойствд глллипоргдничкскнх сокдинхний Мол.
м, т. пл 'С т. кнп, 'С трнмспапвллнй ос<си,ь Трюп лгвллнй' С !СНЬ Трнфсннлгсллнй ас!С,И,), Э(шрвг зрньмзнлгслл я Пв!Сиз)з.о(сзнз)з 1М,КЗ - 15,3 — 62,5 55,7 156Э1 142 3ЕБИ 163,95 — 76 96,3 ' Плоск 1,0576 г)ос' !ХГС). Оси. способы получения ОаК: вэаимол, алкилгалогенида со сплавом илн смесью Оа и М8; алкилирование галогенида Сга орг, соелинениями (л) М8, Ъз, А1; р-ция металлич. Оа с ртутьорг.
соелинениями, Несимметричные Г,с. образуются, напр., при взаимод. СзаКэ с ОаХм галогенами и галогеноводородами. МОаК м.б. Получейы р.цией ОаК со шелочными металлами, МСгаКЗН вЂ” нз ОаКз и гидридов щелочных металлов. Г,сч в отличие от алюминийорг, соел., как катализаторы полимеризации используются редко, гл. обр. из-за того, что стоимость Оа существенно выше, чем А!. Перспективно применение Г.с. для получения полупроводниковых материалов, напр, галлия арслнмда Лншг Нссмсянов А.
И., Соколок Р. А, в к .: Мочалы элсмспгооргсннчсской кнмнн. Бор, влюмнннй, гвллнй, ннлнй, талл й, пол роя. А.И. Нссмсяносс н НА. Ко юшкою, М., 1964, С. 366-406; Оссняс пс ПЛЕНОК Н ПО Рыгнй рвэпопя. вн м с сллаоргвннмскнк сосд нс нй, пад р д. Г, А. Рвзувссвв, М„1961, с 731-23, 310-и. Тспслв т„ы. Огыпошсшжс сйсш», гмх . 377, р 239-93. В. и. Брггсдзг.
ГАЛЛИЯ АНТИМОНИД (стибннд галлиа) ОаБЬ, светлосерые кристаллы с металлич, блеском, решетка кубическая типа сфалерита (п = 0,609593 нм); т. пл. 712'С; плоти. 5,6137 г/см (20ьС); Ср 48,6 Дж/(моль К); АН~л 65,19 кДж/моль, АН~ бр — 44,2 кДж/моль; 5оэсв 76,17 Д:к/(моль К); при высоком лавлении существует тетрагон. Молификация; тройная точка: т-ра 385 'С, давл.
5,58 ГПа; температурный коэф, линейного расширения 6,7 10 с К 937 31 Хнмнч. энд, 'г. 1 теплопроволность 35 Вт/(м К) (27'С); б 15,69. Полупроволник; при 27'С ширина запрещенной зоны 0,79 эВ, подвижность электронов ФЗОО см'/(В.с), дырок 800 смз/(В с); эффективная масса электронов проводимости иус =0,45т (гло-масса своболного электрона). Г.а. устойчив на воздухе и в воде, медленно взаимод. с минеральными к-тами и кони. р-рами щелочей. Получают ОаБЬ сплавлением Оа с 5%-ным избытком БЬ в атмосфере Н, в кварцевых или графитовых контейнерах, после чего ОаБЬ гомогенизнруют волной плавкой.
Моиокристаллы выращивают по методу Чохральского в атмосфере Нз. Г.а.— полупроводниковый материал для СВЧ-диодов, транзисторов, микроволновых детекторов и др. п.и. Ф,м,, ГАЛЛИЯ АРСЕНИД ОВАц темно-серые с фиолетовым оттенком и металлич. блеском кристаллы, решетка кубическая типа сфалерита (а = 0,565321 нм); т. пж 1238'С; плоти. 5,317 г/м (20'С), жидкого 6,00 г/см' (1238'Я; Со 46,9 Дж/(моль К),' АН~„!05,6 кДж/моль, АНо~ — 74,! кДж/моль; 5,'„64,27 Дж/(моль К); температурный коэф.
обьемного расширения 5,93 !О 6 К ' (Π— 252 С); теплопроводность 150 Вт/(м К) при 27'С; а 13,2. Полупроводник при 27'С ширина эаппешенной юны 1,428 эВ, подвижность электронов 8500 см /(В с), дырок 400 смэ/(В с); эффективная масса электронов проводимости рис =0,065гпо, лырок глр ш 0,5гло (пзп-масса своболнаго электрона). Устойчив к кислороду воздуха и парам воды до -600'С, медленно реагирует с Н БО и соляной к-той с выделением А6Н, под действием НЫ03 пассивируется, р- ми щелочей разлагается. й олучают ОаАБ сплаалением Оа с Аз под давлением паров Ал (ок. 100 кПа).
Моиокристаллы выращивают методами зонной плавки, направленной кристаллизации под давлением паров Аз или вытягиванием по Чохральсхому из-под слоя флюса ВэО, под давлением Аг (150 кПа). Эпитаксиальные пленки, а также мелкокрнсталлич. ОаАБ получают путем хим. транспортных р-ций с Нз в кач-ве гвэа-носителя, напр.: 4ОаАБ + 4НС) 2ОаС1 + 4АБ + 2Н,(900 -ь 750'С) при этом ОаА3 получают в горячей зоне (900'С) по р-ции: 2Оа + 2АзС!, + ЗНз -ь 2ОаАз + 6НС1 Используют также процесс Оа(СэН,)э + А6Нэ ОаА3 + + ЗС,Н„(ок. 700'Су Пленяй ОаА3 получают также из его р-ров в расплавленном Оа. Для легирования монокристаллов и пленок используют добавки Те Бе, Б, Бп, Ул, Сд, Ое. Монокристаллы с высоким р (!О' — ГО Ом.см) получают с использованием добавок Ре или Сг. Г.а.-один иэ осн полупроводниковых материалов для интегральных микросхем, фотоприемников, СВЧ- и фото- диодов, транзисторов, инжекциоиных лазеров, оптич.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
