最易熔化的金属

最易熔化的金属

一块非常美丽的银白色的金属，使我们都想放在手心看个仔细，但是还没等你来得及瞧个究竟，它已经一下子熔化了，成了一颗银白色的液滴，在手里滚来滚去，看起来就好像荷叶上滚着的水珠。这奇妙的金属，就是镓，它居住在元素周期大厦的第四周期，第三主族。它非常的易熔化是因为它的熔点还不到30℃，低于人体的体温——37℃，因此，放在手心，很快就变成了液体。

在常温下，镓是固体，它非常软，用小刀就能把它切开。更奇妙的是，当镓从液体变为固体时，体积反而还会膨胀，简直跟水一样。这样，人们平常都是把镓装在富有弹性的塑料袋或橡胶袋里。如果你要把它装在玻璃瓶中，千万别装满。镓在地壳中的含量与锡差不多，不算太少，然而，锡是人们常用的“五金”之一，锡器十分普遍，而人们对镓却十分生疏。

这是为什么呢？原来在大自然中，镓非常分散，几乎没有什么“镓矿”。现在人们大都从煤灰中提取镓，花的功夫不少，可得到的镓却不多，所以镓只用在一些特殊的工业部门中，一般的人们当然就见不到它了。镓的发现有一段有趣的故事。

你们大概知道，1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素性质变化的规律——元素周期率。根据这个规律，他把当时已经知道的63种元素排列到一张表里，人们把这张表叫作元素周期表。很明显，在门捷列夫制定这张表的时候，还有许多元素没有被人们发现。这怎么办呢？门捷列夫经过深思熟虑之后，大胆而巧妙地解决了这个问题。他给这些未发现的元素留下了一些空格，并且根据元素性质的规律性，对这些未发现元素的性质作了科学的预言。结果怎么样呢？预言正确吗？在元素周期表里，铝的下面，第三十一号位置上，有一个空格，门捷列夫认为这是一个尚未发现的类似铝的元素，于是给它起名叫“亚铝”，并且预言了它的各种性质。

过了四年，法国一位化学家在研究比利牛斯山锌矿的时候，发现了一种新元素，他把它命名为“镓”。他仔细测定了镓的各种性质，并把结果发表在杂志上。门捷列夫偶然看到了这篇论文，真是喜出望外，原来这位化学家所发现的镓，不是别的，正是他在四年前就预言的元素“亚铝”。这位化学家测定的镓的各种性质，除了比重有较大的差异外，其他各种性质几乎与预言的完全一致。比重不对，是预言错了，还是测定的结果有误差？门捷列夫相信自己根据元素周期率作出的预言是正确的，于是他给这位化学家写了一封信，指出“镓的比重应该是5．90左右，而不是4．70”。他在信上还建议那位化学家再次进行测量。

当时世界上只有这位化学家的实验室里有一块金属镓，难怪他看了门捷列夫的来信后感到很惊奇，甚至简直有点不敢相信。但是，科学的实事求是的精神还是使他回到了实验室里。这次他先对金属镓进行了提纯，然后测定镓的比重。结果使他目瞪口呆：镓的比重果然不是4．70，而是5．94，恰恰在门捷列夫预言的5．90左右！多么神奇的预言！

在日常生活中，经常会发生一些火灾，顷刻之间，房屋财产一烧而光，给人们带来极大的损失。现在，科学家们研制出了一种自动灭火龙头，发生火灾时即使人不在，它也会自动把火扑灭，这多么好呀。它为什么会具有这么好的性能呢？原来，镓与许多金属，如铋、铅、锡等，可以制成熔点低于60℃的易熔合金。它们可以用在电路熔断器和各种保险装置上，温度一高，它们就会自动熔化断开，起到安全保险的作用。一旦失火，它们很快就会熔化，这时信号装置就发出火警信号，同时自动打开水龙头，喷出水去灭火。

放学后，完成了一天的功课，在晚饭后你会做什么呢？会打开收音机，收听音乐台播放的流行金曲；还是会打开电视机，欣赏精彩的电视剧；有些人可能还会玩电子游戏。可是，你们想过收音机、电视机、电脑是由什么做成的吗？有些人可能想过，也知道它们都是由半导体材料做成的。那么半导体材料又是由什么做成的呢？说来话长，人们开始是用锗来制造半导体材料的。可是，锗的脾气实在太“倔”了，人们必须把它提纯到很高的纯度，才能用它来制造半导体，如果100万个锗分子中混进一个其他的分子，那么制出的半导体材料就会是次品。后来人们发现硅也可以用来作半导体，它的脾气很“随和”，所以人们现在使用的半导体材料大多都是硅做的。

现在，人们又发现镓及其化合物能用来做半导体材料。镓在高温条件下能与很多金属、非金属发生化学变化，形成化合物，比如砷化镓、锑化镓、磷化镓等。它们都有良好的半导体性能，并能在高温的环境下工作，被人们认为是最有发展前途的半导体材料。

举例来说，用砷化镓制成的固体微波器件，在雷达应用，可使雷达的体积大大缩小，即制成所谓超小型固体雷达。人们还用砷化镓做元件制成了激光器，这是一种体积小，效率高的新型激光器。磷化镓是制作半导体发光元件的优质材料。用磷化镓二极管能放出红光和绿光，在电脑上看到的红光和绿光，就是由它放出的。

大家都知道，人造卫星靠太阳能电池供给电源。用镓的化合物半导体做成的太阳能电池，能把太阳能直接转变成电能，效率高达18%，而且抵抗辐射的能力比硅电池强1倍。这不仅对宇宙航行有现实意义，而且也标志着人类在直接利用无穷无尽的太阳能方面迈进了一步。镓的化合物是目前应用比较广、发展比较快的一种半导体材料，在锗和硅之后，人们把镓的化合物称为第三代半导体材料。