金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?

一张元素周期表中所蕴含的奥秘,远超过人类的历史,它更像是宇宙的一段缩影,任何元素的诞生都有其自己的故事。

我们今天的主角金属镓,就是一种神奇的元素

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图

金属镓的第一神奇之处在于它以液态的形态呈现在大众眼前,这在固态为主的金属界就已经很难得,在人们的印象中和汞类似。

然而和汞如此相似,它两却不是一个族,与金属镓同族的是金属铝!镓甚至还能和铝发生反应。

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图2

金属镓是是何种元素?它与其他物质会发生什么?遇上酸会怎样?我们对金属镓有什么应用?

不要着急,这些问题我们将会一一解答,让我们看看“瓦解”可乐罐的金属镓,到底有多神奇?

金属镓是何种元素?

金属镓位于第四周期ⅢA族,与金属铝同族。

但是它的形态却更像汞,常温下呈现液态,这是因为金属镓的熔点特别低,还不到30摄氏度,只要环境温度过高它就是液态。

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图4

但是金属镓的沸点却非常高,想要让其沸腾必须达到2400度

与自己的同族铝不一样,金属镓的含量非常少,这是因为它是第31号元素。

按照核聚变的规律,从氢开始,原子会自主核聚变,根据化学家们的推算,宇宙中自动发生的核聚变,能够达到的极限是26到28号元素。

因此,金属镓要么是地球在极端苛刻条件下自主形成的,要么它就和金元素一样,是“天外来客”

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图6

人可以直接触摸金属镓,却不能食用它,因为根据实验,小鼠吞下含有金属镓的物质,出现了中毒现象。

不过也不用担心误食,首先人类需要服用下大于750毫克的量才能致命,然而金属镓的含量实在是太少了,平时想要看到它都非常困难,更不要吃到它。

同大部分金属热胀冷缩不一样,金属镓是热缩冷涨,这是因为它的熔点太低了,低于30度它就会形成固态,密度变小,体积变大。

所以金属镓会有一个神奇的现象,即便是在很冷的情况下用手触摸,它也会变成一滩液滴在人的掌心。

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图8

因为人体温度在36度左右,经过热传递让金属镓融化。

人类对于金属镓来说就是一个小暖炉,不过这还不是金属镓最神奇的地方,最让人瞠目结舌的是,它能够“腐蚀”金属

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图10

金属镓与其他物质相碰会发生什么?

我们生活中的易拉罐是铝制的,遇酸会被腐蚀,但是,铝也会被自己同族的金属镓“腐蚀”

将液态的金属镓滴在易拉罐上,不一会,接触部分就会变得柔软,用手指就能捅破,一般人也能练成“一指神功”

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图12

不止是铝,将它滴在钢,铁,铝,锑,铜等金属上,同样会出现这种情况。

这可不是说液态金属镓具有腐蚀性,不然人的手在触碰的那一瞬间就无了。

原因在于,金属镓和铝同属一族,它的表面会被氧化形成氧化物,是两性氧化物,因此可以和金属发生反应

也就是说,不是金属镓把其他金属腐蚀了,而是它与它们反应了,导致那部分变薄,最后一捅就破。

金属镓不仅能“瓦解”金属,非金属它也不放过,它会浸润玻璃,所以金属镓不能用玻璃瓶盛放。

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图14

而且金属镓很容易发生水解,因此在放置的时候,要注意防潮。

所以金属镓既不能用金属容器存放,也不能用玻璃瓶储存,它只能放在塑料容器里,放在干燥的环境中,必要情况下放置干燥剂

金属镓遇上酸会怎样?

化学实验中常见的酸是硫酸,都知道它的威力

有机物被硫酸粘一下都不得了,大部分金属更是和它发生反应生成氢气,遇火还会爆炸。

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图16

但是金属镓就比较温柔,将其滴入硫酸中,它会在硫酸中结成一团,表面升起气泡,这是它在和酸反应生成氢气。

这个时候还没什么特别,但是伸入一根铁丝靠近金属镓液滴,神奇的一幕出现了,液滴状态的金属镓,突然嗨起来,原地蹦迪

就好像铁丝有一根线牵着金属镓液滴,在硫酸里面跳提线木偶舞。

这是因为,伸入铁丝相当于搅拌了硫酸,让里面的氢离子与金属镓的接触增加。

金属镓在硫酸中呈现液态,它的表面张力扩大,因此会出现蹦迪的现象。

金属镓有多神奇?能“瓦解”可乐罐,和硫酸混合会发生什么?插图18

同时,铁丝也在和硫酸反应,生成氢气,这些氢气会与金属镓表面的氢气之间形成分子间的作用力,互相影响,相当于二者一起跳动。

如果把铁丝拿远一点,就不会出现这样的情况。

将铁丝换成铜丝,也会出现这种蹦迪,只不过铜不会和稀硫酸反应,因此它导致的蹦迪可能不如铁丝的激烈。

此外,金属镓还能和卤素元素们反应,成为半导体材料,身价倍涨。

除了与酸反应,金属镓也可以和碱反应,因为和铝一脉相承,它具有酸碱两性,在化学的江湖上,那是酸碱通吃的主

如果不是因为含量太少,可能很多金属都会在它面前甘拜下风。那么如此名贵的金属,人们是怎样使用它的呢?

人类对金属镓有什么应用?

金属镓的发现非常戏剧化,它是先理论存在,然后才被证实真的存在

自从门捷列夫总结了元素周期表,后世的化学家们就在不断地填补之后的位置。

根据门捷列夫的理论,铝之下还有一种与其特性比较相近的元素,后来化学家布瓦博得朗发现了它。

金属镓含量稀少,需要在别的矿石中寻找提炼,一般是由铝土矿或闪锌矿中提取,然后电解制得纯净的镓。

另外也可以通过提炼锌矿和铝矿的废渣,寻找到金属镓,这样花大力气获得的金属镓,必须花在刀刃上。

金属镓参与反应,获得氮化镓是极好的半导体材料

而纯镓及低熔合金,可作核反应的热交换介质,代替汞成为温度计的填充料,避免汞中毒。

此外,它还可以在有机反应中作二酯化的催化剂

在医学上,金属镓极其同位素能够治疗恶性肿瘤,也就是我们常说的癌症。

已经有动物实验可以看出,金属镓对实验鼠的肿瘤有改善效果,相信不久的将来,它会成为新的抗癌手段。

虽然金属镓的作用很重要,但是它的产量太低了,每年仅有20吨的金属镓被开采

这还是全球所有国家的总和,是的没听错,全球开采的总和

因此,稀少的含量和价格,让金属镓的相关产业一直停留在比较原始的状态,仅科技发达的几个国家在对其进行研究。

未来关于金属镓的研究还将继续,但是其含量低的问题无法克服,就算它能长生不老,也不够全世界的人均。

但科学家们对其持乐观态度,对于人类来说,能让金属镓被发现,就已经是了不起的进步了

用通俗的语言,带你了解大千世界。世界如此奇妙,一起来认识世界吧!科普生活,带你玩转生活圈。

关于作者: 探子有密报

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 hijjj#qq.com 举报,一经查实立刻删除。


为您推荐