Хими

Галлиум №31

галлийн дэд бүлэг. Энэ дэд бүлгийн гишүүн бүрийн дэлхийн царцдас дахь галли (4-10~4%) - индий (2-10~6) - талли (8-10-7)-ийн агууламж буурч байна. Гурван "элементүүд бүгд маш их тархсан байдаг бөгөөд тодорхой эрдэс хэлбэрээр байх нь тэдний хувьд ердийн зүйл биш юм. Харин тэдгээрийн нэгдлүүдийн бага зэргийн хольц нь олон металлын хүдэр агуулдаг. Га, In, Ti-ийг боловсруулах явцад хаягдлаас гаргаж авдаг. ийм хүдэр .
Чөлөөт төлөвт галли, индий, талли нь мөнгөн цагаан металл юм. Тэдний хамгийн чухал тогтмолуудыг доор харьцуулав.
Ga In Tl

Галийн физик шинж чанар

Нягт, г/cjH3 5.9 7.3 11.9
Хайлах цэг, °С. . . 30 157 304
Буцлах цэг, °С... . 2200 2020 1475
Цахилгаан дамжуулах чанар (Hg = 1) . . 2 11 6

Хатуугаар галлийхар тугалга ойрхон, In болон Ti - бүр зөөлөн 6-13.
Хуурай агаарт галли, индий өөрчлөгддөггүй, талли нь ислийн саарал хальсаар бүрхэгдсэн байдаг. Халах үед бүх гурван элемент нь хүчилтөрөгч, хүхэртэй хүчтэй нийлдэг. Тэд хлор, бромтой ердийн температурт, иодтой зөвхөн халах үед харилцан үйлчилдэг. Төмрийн ойролцоо хэд хэдэн хүчдэлд байрлах ба Ga, In, Ti нь хүчилд уусдаг.14 '15
Галли ба индий хоёрын ердийн валент нь гурав байна. Талли нь гурван ба моноваленттай деривативуудыг өгдөг. арван найман
Галийн исэл ба түүний аналогууд - цагаан Ga 2 O 3, шар 1p203 ба хүрэн T1203 нь усанд уусдаггүй - харгалзах гидроксид E (OH) 3 (давсаас авч болно) нь усанд уусдаггүй желатин хурдас юм. гэхдээ хүчилд уусдаг. Га ба Ин-ийн цагаан гидроксид нь алюминаттай төстэй галлат ба индат үүсгэдэг хүчтэй шүлтийн уусмалд уусдаг. Тиймээс тэдгээр нь амфотер шинж чанартай бөгөөд хүчиллэг шинж чанар нь 1p(OH) 3-д бага тод, Ga (OH) 3-д Al(OH) 3-аас илүү хүчтэй байдаг. Тиймээс хүчтэй шүлтүүдээс гадна Ga (OH) 3 нь NH 4 OH-ийн хүчтэй уусмалд уусдаг. Харин эсрэгээр улаан хүрэн Ti(OH) 3 нь шүлтлэгт уусдаггүй.
Ga"" ба In" ионууд нь өнгөгүй, Ti" ион нь шаргал өнгөтэй. Тэдгээрээс гаргаж авсан ихэнх хүчлүүдийн давс нь усанд сайн уусдаг боловч маш их гидролизд ордог; Сул хүчлүүдийн уусдаг давсуудаас ихэнх нь бараг бүрэн гидролизд ордог. Га ба In бага валентын деривативууд нь тэдний хувьд ердийн зүйл биш боловч таллийн хувьд хамгийн онцлог нь моноваленттай нэгдлүүд юм. Тиймээс T13+ давс нь исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг.

Талийн исэл (T120) нь өндөр температурт элементүүдийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг. Энэ нь хар гигроскопийн нунтаг юм. Устай хамт таллийн исэл нь шар азотын исэл (T10H) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь халах үед усыг амархан салгаж, T120 руу буцдаг.
Таллийн оксидын гидрат нь усанд маш сайн уусдаг бөгөөд хүчтэй суурь юм. Түүний үүсгэсэн давс нь ихэвчлэн өнгөгүй ба
усгүйгээр талсжих. Хлорид, бромид, иодид нь бараг уусдаггүй, гэхдээ бусад зарим давс нь усанд уусдаг. Гидролизийн улмаас дурын TiOH ба сул хүчлүүд нь уусмал дахь шүлтлэг урвал үүсгэдэг. Хүчтэй исэлдүүлэгч бодисын (жишээлбэл, хлорын ус) үйлчлэлээр нэг валент талли нь гурван валент хүртэл исэлддэг.57-66
Элементүүд болон тэдгээрийн нэгдлүүдийн химийн шинж чанарын хувьд галлийн дэд бүлэг нь германий дэд бүлэгтэй олон талаараа төстэй.Тиймээс Ge, Ga-ийн хувьд өндөр валент нь илүү тогтвортой, Pb, T1-ийн хувьд бага, химийн Ge-Sn-Pb ба Ga-In-Ti цувралын гидроксидын шинж чанар нь ижил төрлийн өөрчлөлтүүд юм.Заримдаа илүү нарийн "ижил төстэй шинж чанарууд, жишээлбэл, галидын (Cl, Br, I) давсны уусах чадвар багатай байдаг. Pbn ба Ti хоёрын аль алиных нь хувьд. Энэ бүхний хувьд хоёр дэд бүлгийн элементүүдийн хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байдаг (хэсэгчлэн тэдгээрийн өөр өөр валентаас шалтгаалж): Ga ба түүний аналоги гидроксидын хүчиллэг шинж чанар нь харгалзах элементүүдээс хамаагүй бага тод илэрдэг. германий дэд бүлгийн, PbF 2-ээс ялгаатай нь талли фтор нь маш сайн уусдаг гэх мэт.

Галийн нэмэлт

1. Харгалзан үзэж буй дэд бүлгийн бүх гурван гишүүнийг спектроскоп ашиглан нээсэн: 1 таллий - 1861 онд, индий - 1863 онд, галли - 1875 онд. Эдгээр элементүүдийн сүүлчийнх нь нээлт болохоос 4 жилийн өмнө Д.И.Менделеев (VI §) урьдчилан таамаглаж, дүрсэлсэн байдаг. 1). Байгалийн галли нь массын тоо 69 (60.2%) ба 71 (39.8) изотопуудаас бүрддэг; индий-113 (4.3) ба 115 (95.7); талли - 203 (29.5) ба 205 (70.5%).
2. Үндсэн төлөвт галлийн дэд бүлгийн элементүүдийн атомууд нь гадаад электрон бүрхүүлийн бүтэцтэй 4s2 34p (Ga), 5s25p (In), 6s26p (Tl) бөгөөд нэг валент, i ) ккал/г-атом юм. Дараалсан иончлолын энерги нь 6.00; 20.51; Ga хувьд 30.70; 5.785; 18.86; 28.03 нь In: 6.106; 20.42; T1-ийн хувьд 29.8 эВ. Таллийн атомын электронтой харьцах харьцааг 12 ккал/г-атом гэж тооцдог.
3. Галлийн хувьд ховор эрдсийн галлитыг (CuGaS 2) мэддэг. Энэ элементийн ул мөр нь цайрын хүдэрт байнга байдаг. Үүнээс нэлээд их хэмжээгээр: Е (1.5% хүртэл) зарим чулуун нүүрсний үнсэнд илэрсэн. Гэсэн хэдий ч галлийн үйлдвэрлэлийн үндсэн түүхий эд нь боксит бөгөөд ихэвчлэн бага хэмжээний хольц (0.1% хүртэл) агуулдаг. Энэ нь байгалийн бокситыг арилжааны хөнгөн цагаан исэл болгон боловсруулах завсрын бүтээгдэхүүн болох шүлтлэг шингэнээс электролизийн аргаар гаргаж авдаг. Жилийн дэлхийн галлийн үйлдвэрлэлийн хэмжээг хэдхэн тонн гэж тооцдог боловч мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой.
4. Индиумыг голчлон хүхрийн хүдрийн Zn, Pb, Cu зэрэг цогцолбор боловсруулахад дайвар бүтээгдэхүүн болгон авдаг. Түүний жилийн дэлхийн үйлдвэрлэл хэдэн арван тонн байдаг.
5. Талли нь голчлон пиритэд (FeS2) төвлөрдөг. Тиймээс хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэлийн лаг нь энэ элементийг олж авахад сайн түүхий эд болдог. Таллийн жилийн дэлхийн үйлдвэрлэл Энэтхэгийнхээс бага боловч хэдэн арван тонн байдаг.
6. Ga, In, T1-ийг чөлөөт төлөвт тусгаарлахын тулд тэдгээрийн давсны уусмалын электролиз эсвэл устөрөгчийн урсгал дахь ислийн улайслыг ашигладаг. Металл хайлах, уурших дулаан нь дараах утгатай байна: 1.3 ба 61 (Ga), 0.8 ба 54 (In), 1.0 ба 39 ккал/г-атом (T1). Тэдний сублимацийн дулаан (25 ° C-д) 65 (Ga), 57 (In), 43 ккал/г-атом (T1) байна. Хосоор нь авч үзвэл бүх гурван элемент нь бараг зөвхөн нэг атомын молекулуудаас бүрддэг.
7. Галлийн болор тор нь бие даасан атомууд (металлуудын хувьд ердийнх шиг) биш, харин хоёр атомт молекулууд (rf = 2.48A) -аар үүсдэг. Энэ нь молекул ба металлын бүтэц зэрэгцэн оршдог сонирхолтой тохиолдол юм (III § 8). Га2 молекулууд нь шингэн галлид мөн хадгалагддаг бөгөөд нягт нь (6.1 г/см) нь хатуу металлынхаас их байдаг (ус ба висмуттай ижил төстэй). Даралтын өсөлт нь галлийн хайлах цэгийн бууралт дагалддаг. Өндөр даралтын үед ердийн өөрчлөлтөөс (Гал) гадна түүний өөр хоёр хэлбэр байгаа нь тогтоогдсон. Гурвалсан цэгүүд (шингэн фазтай) Гал - Галл 12 мянган атм ба 3 ° C, Галл - Галл - 30 мянган атм ба 45 ° C байна.
8. Галлиум нь гипотермид маш их өртөмтгий бөгөөд үүнийг шингэн төлөвт -40 хэм хүртэл хадгалах боломжтой байв. Хэт хөргөсөн хайлмалын хурдан талсжилтыг олон удаа давтах нь галийг цэвэршүүлэх арга болж чадна. Маш цэвэр төлөвт (99.999%) электролитийн аргаар цэвэршүүлэх, түүнчлэн болгоомжтой цэвэршүүлсэн GaCl3-ийн устөрөгчийг багасгах замаар олж авсан. Өндөр буцалгах цэг, халаахад нэлээд жигд тэлэлт нь галлиумыг өндөр температурт термометрийг дүүргэх үнэ цэнэтэй материал болгодог. Мөнгөн устай гаднаасаа төстэй хэдий ч хоёр металлын харилцан уусах чадвар харьцангуй бага (10-аас 95 ° C-ийн хооронд, энэ нь м.у.б. Ga хувьд 2.4-6.1 атомын хувь, Hg-д 1.3-3.8 атомын хувь хооронд хэлбэлздэг) ). Мөнгөн уснаас ялгаатай нь шингэн галли нь шүлтлэг металлыг уусгадаггүй бөгөөд олон металл бус гадаргууг сайн чийгшүүлдэг. Ялангуяа энэ нь шилэнд хамаатай бөгөөд гэрлийг хүчтэй тусгадаг толь авах боломжтой галлиумд хамаатай (гэхдээ индий хольц агуулаагүй маш цэвэр галли нь шил нордоггүй гэсэн шинж тэмдэг байдаг). Заримдаа радио хэлхээг хурдан олж авахын тулд хуванцар суурь дээр галлиудыг хуримтлуулахад ашигладаг. Шүдний ломбод 88% Ga, 12% Sn хайлш 15°С-т хайлдаг ба бусад хэд хэдэн галли агуулсан хайлшийг (жишээ нь: 61.5% Bi, 37.2% Sn, 1.3% Ga) санал болгосон. Тэд температурын нөлөөгөөр эзлэхүүнээ өөрчилдөггүй, сайн барьдаг. Галлиумыг вакуум технологид хавхлагын битүүмжлэл болгон ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч өндөр температурт шил болон олон металлын аль алинд нь түрэмгий байдаг гэдгийг санах нь зүйтэй.
9. Галлийн үйлдвэрлэлийг өргөжүүлэх боломжтой байгаатай холбогдуулан энэ элемент ба түүний нэгдлүүдийг шингээх (өөрөөр хэлбэл практикт эзэмших) асуудал яаралтай болж байгаа бөгөөд энэ нь тэдгээрийг зохистой ашиглах талбарыг хайж олох судалгаа шаарддаг. Галийн тухай тойм нийтлэл, монографи байдаг.
10. Индий шахах чадвар нь хөнгөн цагааныхаас арай өндөр байдаг (10 мянган атм, эзэлхүүн нь анхныхаас 0.84). Даралт ихсэх тусам түүний цахилгаан эсэргүүцэл буурч (70,000 атм дахь анхны утгын 0.5 хүртэл), хайлах цэг (65,000 атм-д 400 ° C хүртэл) нэмэгддэг. Металл индий саваанууд нь нугалахад галай шиг шаржигнана. Цаасан дээр харанхуй зураас үлдээдэг. Индийн чухал хэрэглээ нь германий хувьсах гүйдлийн шулуутгагчийг үйлдвэрлэхтэй холбоотой юм (X § 6 нэмэлт. 15). Уусах чадвартай тул холхивчийн тосолгооны үүрэг гүйцэтгэдэг.
11. Зэсийн хайлш руу бага хэмжээний индий оруулах нь далайн усанд эсэргүүцэх чадварыг ихээхэн нэмэгдүүлж, мөнгөнд индий нэмснээр түүний гялалзсан байдлыг нэмэгдүүлж, агаарт бүдгэрэхээс сэргийлдэг. Индий нэмсэнээр шүдний ломбоны хайлш нь хүч чадлыг нэмэгдүүлдэг. Бусад металлын электролитийн индий бүрээс нь тэдгээрийг зэврэлтээс хамгаалдаг. Цагаан тугалгатай индийн хайлш (массаар 1:1) шилийг шил эсвэл металлаар сайн гагнаж, 24% In, 76% Ga-ийн хайлш нь 160С-т хайлдаг. 47 ° C-д хайлдаг хайлш 18.1% In 41.0 - Bi, 22.1 - Pb, 10.6 - Sn ба 8.2 - Cd нь ясны нарийн төвөгтэй хугарлын үед (гипсний оронд) эмнэлгийн хэрэглээг олж авдаг. Индийн химийн тухай монографи байдаг
12. Таллийн шахалт нь индийтэй ойролцоогоор ижил боловч хоёр аллотроп өөрчлөлт (зургаан өнцөгт ба куб) мэдэгдэж байгаа бөгөөд тэдгээрийн хоорондох шилжилтийн цэг нь 235 ° C байна. Өндөр даралтын дор өөр нэг нь үүсдэг. Гурван хэлбэрийн гурвалсан цэг нь 37 мянган атм, 110 хэмд оршдог. Энэ даралт нь металлын цахилгаан эсэргүүцлийг 1.5 дахин бууруулсантай тохирч байна (энэ нь 70 мянган атм-д ердийнхөөс 0.3 орчим байна). 90,000 атм даралтын дор таллийн гурав дахь хэлбэр нь 650 ° C-т хайлдаг.
13. Таллийг ихэвчлэн хүчилд тэсвэртэй цагаан тугалга, хар тугалгатай хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Ялангуяа 70% Pb, 20% Sn, 10% T1 хайлшны найрлага нь хүхрийн, давсны болон азотын хүчлүүдийн хольцын үйл ажиллагааг сайн тэсвэрлэдэг. Таллийн тухай монографи байдаг.
14. Усны хувьд галли ба авсаархан индий тогтвортой байдаг бол талли нь агаартай байх үед гадаргуугаас аажмаар устдаг. Галли нь азотын хүчилтэй удаан урвалд ордог бол талли нь маш хүчтэй урвалд ордог. Эсрэгээр нь хүхрийн, ялангуяа давсны хүчил нь Ga, In-ийг амархан уусгадаг бол T1 нь тэдэнтэй илүү удаан харьцдаг (гадаргуу дээр бага зэрэг уусдаг давсны хамгаалалтын хальс үүсдэг тул). Хүчтэй шүлтийн уусмал нь галийг амархан уусгаж, индийд удаанаар үйлчилдэг ба таллитай урвалд ордоггүй. Галли нь мөн NH4OH-д мэдэгдэхүйц уусдаг. Бүх гурван элементийн дэгдэмхий нэгдлүүд нь өнгөгүй дөлийг өвөрмөц өнгөөр ​​​​буддаг: Ga - хар ягаан өнгөтэй (L. \u003d 4171 A), нүдэнд бараг мэдрэгддэггүй, In - хар хөх өнгөтэй (L, \u003d 4511 A), T1 - маргад ногоон өнгөтэй (A, \u003d \u003d 5351 A).
15. Галли, индий нь хортой биш юм шиг санагддаг. Харин эсрэгээр талли нь маш хортой бөгөөд үйл ажиллагааны шинж чанараараа Pb, As-тай төстэй байдаг. Энэ нь мэдрэлийн систем, хоол боловсруулах зам, бөөрөнд нөлөөлдөг. Цочмог хордлогын шинж тэмдэг нэн даруй биш, харин 12-20 цагийн дараа илэрдэг. Удаан хөгжиж буй архаг хордлогын үед (арьсыг оруулаад) цочрол, нойрны хямрал ихэвчлэн ажиглагддаг. Анагаах ухаанд таллийн бэлдмэлийг үсийг арилгахад ашигладаг (хаг гэх мэт). Таллийн давс нь гэрэлтэх хугацааг уртасгадаг бодис болгон гэрэлтүүлэгч найрлагад хэрэглэхийг олсон. Тэд мөн хулгана, харханд сайн эм болох нь батлагдсан.
16. Хүчдэлийн цувралд галли нь Zn ба Fe хоёрын хооронд байрладаг бол индий, талли нь Fe ба Sn хооронд байрладаг. E + 3 + Ze = E схемийн дагуу Ga ба In шилжилтүүд нь хэвийн потенциалтай тохирч байна: -0.56 ба -0.33 В (хүчиллэг орчинд) эсвэл -1.2 ба -1.0 В (шүлтлэг орчинд). Талли нь хүчлийн нөлөөгөөр нэг валент төлөвт (хэвийн потенциал -0.34 В) хувирдаг. T1 + 3 + 2e \u003d T1 + шилжилт нь хүчиллэг орчинд + 1.28 В эсвэл шүлтлэг орчинд + 0.02 В-ийн хэвийн потенциалаар тодорхойлогддог.
17. Галийн E203 исэл ба түүний аналогуудын үүсэх дулаан нь 260 (Ga), 221 (In), 93 ккал/моль (T1) -ийн дагуу буурдаг. Агаарт халах үед галли нь зөвхөн GaO хүртэл исэлддэг. Тиймээс Ga203-ийг ихэвчлэн Ga (OH) h-ийн усгүйжүүлэлтээр олж авдаг. Индий нь агаарт халаахад In2O3, талли нь T12O3 ба T120-ийн холимог үүсгэдэг ба исэл ихсэх тусам температур буурдаг. T1203 хүртэл талли нь озоны нөлөөгөөр исэлдэж болно.
18. E2O3 оксидын хүчил дэх уусах чадвар Ga - In - Tl цувралын дагуу нэмэгддэг. Үүнтэй ижил цувралд элемент ба хүчилтөрөгчийн хоорондох холболтын бат бөх чанар буурдаг: Ga2O3 нь 1795 ° C-т задралгүйгээр хайлдаг, ln203 нь зөвхөн 850 ° C-аас дээш температурт ln304 болж хувирдаг ба нарийн хуваагдсан T1203 нь хүчилтөрөгчийг 90 ° C-д салгаж эхэлдэг. C. Гэсэн хэдий ч T1203-ыг T120 болгон бүрэн хувиргахад хамаагүй өндөр температур шаардлагатай. Хүчилтөрөгчийн илүүдэл даралтын дор In203 нь 1910°C-т хайлдаг бол T1203 нь 716°C-т хайлдаг.
19. E2O3 + ZH20 = 2E(OH)3 схемийн дагуу ислийн гидрацийн дулаан нь +22 ккал (Ga), +1 (In) ба -45 (T1) байна. Үүний дагуу усыг гидроксидоор салгах хялбар байдал нь Га-аас T1 хүртэл нэмэгддэг: хэрэв Ga (OH) 3 нь зөвхөн шохойжсон үед бүрэн усгүйждэг бол T1 (OH) 3 нь шингэний доор зогсож байсан ч T1203 руу шилждэг. тусгаарлагдсан байв.
20. Галийн давсны хүчиллэг уусмалыг саармагжуулах үед түүний гидроксид нь ойролцоогоор рН = 3-4 хооронд тунадас үүсгэдэг. Шинэхэн тунадасжсан Ga(OH)3 нь аммиакийн хүчтэй уусмалд маш сайн уусдаг боловч хөгшрөх тусам уусах чанар нь улам бүр буурдаг. Түүний изоэлектрик цэг нь рН = 6.8, PR = 2 10~37 байна. lp(OH)3-ийн хувьд PR = 1 10-31, T1(OH)3-ийн хувьд - 1 10~45 байна.
21. Хүчиллэг ба үндсэн төрлүүдийн дагуу Ga (OH) 3-ийн хоёр ба гурав дахь диссоциацийн тогтмолуудын хувьд дараахь утгыг тодорхойлсон.

H3Ga03 /C2 = 5-10_I K3 = 2-10-12
Ga(OH)3 K2“2. Yu-P / Nz \u003d 4 -10 12
Тиймээс галлийн гидроксид нь хамгийн тохиромжтой амфотерит байдалд маш ойрхон электролитийн тохиолдол юм.

1. Галлийн гидроксид ба түүний аналогуудын хүчиллэг шинж чанарын ялгаа нь хүчтэй шүлтлэг (NaOH, KOH) уусмалуудтай харилцан үйлчлэхэд тодорхой илэрдэг. Галийн гидроксид нь амархан уусдаг бөгөөд энэ нь уусмал болон хатуу төлөвт тогтвортой байдаг М төрлийн галлат үүсгэдэг. Халах үед тэд амархан ус алдаж (Na давс - 120 хэмд, K давс - 137 хэмд) MGa02 төрлийн харгалзах усгүй давс руу ордог. Галлатын уусмалаас гаргаж авсан хоёр валент металлууд (Ca, Sr) нь өөр төрлөөр тодорхойлогддог - M3 ■ 2H20 бөгөөд тэдгээр нь бараг уусдаггүй. Тэдгээр нь усаар бүрэн гидролиз болдог.
   Таллийн гидроксид нь хүчтэй шүлтлэгээр амархан пептизаци хийдэг (сөрөг уусмал үүсгэдэг), гэхдээ тэдгээрт уусдаггүй бөгөөд таллат үүсгэдэггүй. Галлийн дэд бүлгийн бүх гурван элементийн хувьд хуурай аргаар (оксидыг харгалзах карбонатуудтай нэгтгэх замаар) ME02 төрлийн деривативуудыг олж авсан. Гэсэн хэдий ч таллийн хувьд тэдгээр нь ислийн холимог болж хувирсан.
   1. Ga3+, In3*, T13* ионуудын үр дүнтэй радиус нь 0.62, 0.92, 1.05 А байна.Усан орчинд тэдгээр нь зургаан усны молекулаар шууд хүрээлэгдсэн байдаг. Ийм гидратжуулсан ионууд нь E(OH2)a T * E (OH2)5 OH + H схемийн дагуу тодорхой хэмжээгээр хуваагддаг бөгөөд тэдгээрийн диссоциацийн тогтмолыг 3 ■ 10-3 ° (Ga) ба 2 10-4 (In) гэж тооцдог. .
   2. Ga3+, In3* ба T13*'-ийн галидын давс нь ерөнхийдөө A13*-ийн харгалзах давстай төстэй. Фторидуудаас гадна тэдгээр нь харьцангуй хайлдаг бөгөөд зөвхөн усанд төдийгүй олон тооны органик уусгагчид уусдаг. Эдгээрээс зөвхөн шаргал Gal3 будсан

   Галийн химийн элемент нь байгальд чөлөөт хэлбэрээр бараг байдаггүй. Энэ нь ашигт малтмалын хольцонд агуулагддаг бөгөөд үүнийг ялгахад хэцүү байдаг. Галлий нь ховор бодис гэж тооцогддог тул түүний зарим шинж чанарыг бүрэн ойлгоогүй байна. Гэсэн хэдий ч үүнийг анагаах ухаан, электроникийн салбарт ашигладаг. Энэ ямар элемент вэ? Энэ нь ямар шинж чанартай вэ?

   Галли - металл эсвэл металл бус уу?

   Элемент нь дөрөв дэх үеийн арван гуравдугаар бүлэгт хамаарна. Энэ нь Францын нэг хэсэг байсан Гаул хэмээх түүхэн бүс нутгийн нэрээр нэрлэгдсэн бөгөөд элементийг нээсэн төрсөн газар юм. Үүнийг тэмдэглэхийн тулд Ga тэмдгийг ашигладаг.

   Галли нь хөнгөн цагаан, индий, германий, цагаан тугалга, сурьма болон бусад элементүүдийн хамт хөнгөн металлын бүлэгт багтдаг. Энгийн бодисын хувьд энэ нь эмзэг, зөөлөн, мөнгөлөг цагаан өнгөтэй, бага зэрэг цэнхэр өнгөтэй байдаг.

   Нээлтийн түүх

   Менделеев галлийг "урьдчилан таамаглаж", үелэх системийн гуравдугаар бүлэгт (хоцрогдсон системийн дагуу) байраа үлдээжээ. Тэрээр түүний атомын массыг барагцаагаар нэрлэж, бүр элементийг спектроскопоор илрүүлнэ гэж таамаглаж байсан.

   Хэдэн жилийн дараа уг металлыг Францын иргэн Пол Эмил Лекок нээсэн. 1875 оны 8-р сард нэгэн эрдэмтэн Пиреней дэх ордын спектрийг судалж байхдаа шинэ ягаан зураасыг анзаарчээ. Элементийг галли гэж нэрлэсэн. Ашигт малтмал дахь түүний агууламж маш бага байсан бөгөөд Лекок ердөө 0.1 граммыг ялгаж чадсан. Металлыг нээсэн нь Менделеевийн таамаг үнэн зөвийг батлах нэг баталгаа байв.

   

   Физик шинж чанар

   Галийн металл нь маш уян хатан, хайлдаг. Бага температурт энэ нь хатуу төлөвт байдаг. Үүнийг шингэн болгохын тулд 29.76 хэм буюу 302.93 Калвин температур хангалттай. Үүнийг гартаа барьж эсвэл халуун шингэн рүү унагаж хайлуулж болно. Хэт өндөр температур нь түүнийг маш түрэмгий болгодог: Цельсийн 500 градус ба түүнээс дээш температурт бусад металлыг зэврүүлэх чадвартай.

   Галлийн болор тор нь хоёр атомт молекулуудаас үүсдэг. Тэд маш тогтвортой боловч хоорондоо сул холбоотой байдаг. Тэдний холбоог таслахад маш бага энерги зарцуулагддаг тул галли нь ямар ч хүндрэлгүйгээр шингэн болдог. Энэ нь индийээс тав дахин илүү хайлдаг.

   Шингэн төлөвт метал нь хатуу төлөвөөс илүү нягт, хүнд байдаг. Үүнээс гадна цахилгааныг илүү сайн дамжуулдаг. Хэвийн нөхцөлд түүний нягт нь 5.91 г/см³ байна. Металл нь -2230 хэмд буцалгана. Хатуурах үед энэ нь ойролцоогоор 3.2% -иар өргөсдөг.

   

   Химийн шинж чанар

   Химийн олон шинж чанараараа галли нь хөнгөн цагаантай төстэй боловч бага идэвхжилтэй бөгөөд түүнтэй үзүүлэх урвал нь удаан байдаг. Энэ нь агаартай урвалд ордоггүй, тэр даруй исэлдүүлэхээс сэргийлдэг оксидын хальс үүсгэдэг. Энэ нь устөрөгч, бор, цахиур, азот, нүүрстөрөгчтэй урвалд ордоггүй.

   Металл нь бараг ямар ч галогентэй сайн харьцдаг. Энэ нь зөвхөн халах үед л иодтой урвалд ордог бөгөөд өрөөний температурт ч хлор, бромтой урвалд ордог. Халуун усанд устөрөгчийг нүүлгэн шилжүүлж, эрдэс хүчлээр давс үүсгэж, устөрөгчийг ялгаруулдаг.

   Бусад металлын хамт галли нь амальгам үүсгэх чадвартай. Хэрэв шингэн галийг хөнгөн цагааны хатуу хэсэг рүү унагавал энэ нь түүн рүү нэвтэрч эхэлнэ. Хөнгөн цагааны болор тор руу довтлох шингэн бодис нь түүнийг хэврэг болгоно. Хэдэн өдрийн дотор хатуу төмөр барыг маш их хүчин чармайлтгүйгээр гараар буталж болно.

   Өргөдөл

   Анагаах ухаанд галлийн металыг хавдар, гиперкальциемитэй тэмцэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь ясны хорт хавдрын радиоизотопын оношлогоонд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч, бодис агуулсан бэлдмэл нь дотор муухайрах, бөөлжих зэрэг гаж нөлөө үүсгэдэг.

   Галийн металыг мөн богино долгионы электроникод ашигладаг. Энэ нь хагас дамжуулагч ба LED үйлдвэрлэхэд пьезо материал болгон ашигладаг. Металл цавууг сканди эсвэл никель бүхий галлий хайлшаас гаргаж авдаг. Плутони бүхий хайлш нь тогтворжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд цөмийн бөмбөгөнд ашиглагддаг.

   Энэ металлтай шил нь хугарлын өндөр илтгэгчтэй бөгөөд түүний Ga 2 O 3 исэл нь шил нь хэт улаан туяаг дамжуулах боломжийг олгодог. Цэвэр галийг гэрлийг сайн тусгадаг тул энгийн толь хийхэд ашиглаж болно.

   

   Галлийн тархалт ба ордууд

   Галийг хаанаас авах вэ? Металлыг онлайнаар хялбархан захиалж болно. Түүний үнэ нэг кг нь 115-360 долларын хооронд хэлбэлздэг. Металл нь ховор гэж тооцогддог, энэ нь дэлхийн царцдас дээр маш их тархсан бөгөөд бараг өөрийн эрдэс бодис үүсгэдэггүй. 1956 оноос хойш гурвуулаа олдсон.

   Ихэнхдээ галли нь цайр, төмрийн найрлагад байдаг. Түүний хольц нь нүүрс, бериллер, анар, магнетит, турмалин, хээрийн жонш, хлорит болон бусад ашигт малтмалаас олддог. Байгаль дахь түүний агууламж дунджаар 19 г/т орчим байдаг.

   

   Ихэнх галли нь найрлагад нь ойролцоо байдаг бодисуудаас олддог. Ийм учраас тэднээс олборлоход хэцүү, үнэтэй байдаг. Металлын өөрийн эрдсийг CuGaS 2 томъёотой галлит гэж нэрлэдэг. Энэ нь бас зэс, хүхэр агуулдаг.

   Хүнд үзүүлэх нөлөө

   Металлын биологийн үүрэг, хүний ​​биед үзүүлэх нөлөөний талаар бага мэддэг. Тогтмол хүснэгтэд энэ нь бидний хувьд амин чухал элементүүдийн (хөнгөн цагаан, төмөр, цайр, хром) хажууд байдаг. Хэт микроэлементийн хувьд галли нь цусны нэг хэсэг бөгөөд түүний урсгалыг хурдасгаж, цусны бүлэгнэл үүсэхээс сэргийлдэг гэсэн үзэл бодол байдаг.

   Ямар нэг байдлаар хүний ​​биед бага хэмжээний бодис агуулагддаг (10 -6 - 10 -5%). Галлиум нь ус, хөдөө аж ахуйн хоолтой хамт ордог. Энэ нь ясны эд, элгэнд үлддэг.

   Галийн металыг бага хортой эсвэл нөхцөлт хортой гэж үздэг. Арьсанд хүрэхэд жижиг хэсгүүд үлддэг. Энэ нь усаар амархан арилдаг саарал бохир толбо шиг харагдаж байна. Уг бодис нь түлэгдэлт үлдээдэггүй, гэхдээ зарим тохиолдолд арьсны үрэвсэл үүсгэдэг. Бие дэхь галлигийн өндөр агууламж нь элэг, бөөр, мэдрэлийн системд эмгэг үүсгэдэг гэдгийг мэддэг боловч энэ нь маш их хэмжээний металл шаарддаг.

   Галлиум(лат. Gallium), Ga, Д.И.Менделеевийн үечилсэн системийн III бүлгийн химийн элемент, серийн дугаар 31, атомын масс 69.72; мөнгөлөг цагаан зөөлөн металл. Массын тоо 69 (60.5%) ба 71 (39.5%) хоёр тогтвортой изотопоос бүрдэнэ.

   Галлий ("экаалюминий") оршин тогтнох, түүний үндсэн шинж чанаруудыг 1870 онд Д.И.Менделеев таамаглаж байсан. Элементийг Пиренейн цайрын хольц дахь спектрийн шинжилгээгээр илрүүлж, 1875 онд Францын химич П.Э.Лекок де Бойсбаудран тусгаарласан; Францын нэрээр нэрлэгдсэн (лат. Gallia). Галлийн шинж чанарууд нь урьдчилан таамагласан шинж чанаруудтай яг таарч байсан нь үечилсэн системийн анхны ялалт байв.

   Дэлхийн царцдас дахь галлийн дундаж агууламж харьцангуй өндөр буюу жингийн 1.5·10 -3% байгаа нь хар тугалга, молибдений агууламжтай тэнцүү байна. Галлий бол ердийн ул мөр элемент юм. Цорын ганц Галлийн эрдэс CuGaS 2 галлит нь маш ховор байдаг. Галлийн геохими нь хөнгөн цагааны геохимитэй нягт холбоотой бөгөөд энэ нь тэдгээрийн физик-химийн шинж чанаруудын ижил төстэй байдалтай холбоотой юм. Литосфер дэх Галлийн гол хэсэг нь хөнгөн цагааны ашигт малтмалын хүрээлэлтэй байдаг. Боксит ба нефелин дэх галлийн агууламж 0.002-0.01% хооронд хэлбэлздэг. Галлийн өндөр концентраци нь сфалерит (0.01-0.02%), чулуун нүүрс (германий хамт), түүнчлэн зарим төмрийн хүдэрт ажиглагддаг.

   Галлийн физик шинж чанар.Галли нь a = 4.5197Å, b = 7.6601Å, c = 4.5257Å параметр бүхий ромб (псевдотетрагональ) тортой. Хатуу металлын нягт (г / см 3) 5.904 (20 ° C), шингэн 6.095 (29.8 ° C), өөрөөр хэлбэл хатуурах үед Галлийн хэмжээ нэмэгддэг; t pl 29.8 ° C, t bp 2230 ° C. Gallium-ийн өвөрмөц шинж чанар нь шингэн төлөвийн өргөн цар хүрээтэй (2200 ° C), 1100-1200 ° C хүртэл температурт уурын даралт бага байдаг. Хатуу галлийн хувийн дулаан багтаамж нь 376.7 Дж/(кг К), өөрөөр хэлбэл 0-24°С-ийн температурт 0.09 кал/(г градус), шингэн нь тус тус 410 ж/(кг К), өөрөөр хэлбэл 0.098 кал/ байна. (г градус) 29-100°С-ийн хооронд байна. Хатуу галлийн цахилгаан эсэргүүцэл (ом см) 53.4 10 -6 (0 ° C), шингэн 27.2 10 -6 (30 ° C). Зуурамтгай чанар (тодорхой байдал \u003d 0.1 н сек / м 2): 1.612 (98 ° C), 0.578 (1100 ° C), гадаргуугийн хурцадмал байдал 0.735 н / м (735 дин / см) (H 2 агаар мандалд 30 ° C) . 4360Å ба 5890Å долгионы уртын тусгалын коэффициент нь 75.6% ба 71.3% байна. Дулааны нейтрон барих хөндлөн огтлол нь 2.71 амбаар (2.7 10 -28 м 2) юм.

   Галийн химийн шинж чанар.Галли нь ердийн температурт агаарт тогтвортой байдаг. Хуурай хүчилтөрөгч дэх 260 хэмээс дээш температурт удаан исэлдэлт ажиглагдаж байна (оксидын хальс нь металыг хамгаалдаг). Хүхрийн болон давсны хүчилд галли аажмаар уусдаг, фторын хүчилд хурдан уусдаг, хүйтэнд азотын хүчилд галли тогтвортой байдаг. Галли нь халуун шүлтийн уусмалд аажмаар уусдаг. Хлор ба бром нь хүйтэнд галлитай, иод халах үед урвалд ордог. 300 хэмээс дээш температурт хайлсан галли нь бүх бүтцийн металл, хайлштай харилцан үйлчилдэг.

   Шинж чанараараа хөнгөн цагааны химийн нэгдлүүдтэй олон талаараа төстэй Галийн хамгийн тогтвортой гурвалсан нэгдлүүд. Үүнээс гадна моно ба хоёр валенттай нэгдлүүд мэдэгдэж байна. Хамгийн өндөр исэл Ga 2 O 3 нь усанд уусдаггүй цагаан бодис юм. Холбогдох гидроксид нь цагаан желатин тунадас хэлбэрээр галлийн давсны уусмалаас тунадасждаг. Энэ нь тод амфотер шинж чанартай байдаг. Шүлтэнд уусвал галлатууд (жишээ нь Na), хүчилд уусвал Галийн давс: Ga 2 (SO 4) 3, GaCl 3 гэх мэт. Галлийн гидроксидын хүчиллэг шинж чанар нь хөнгөн цагааны гидроксидынхоос илүү тод илэрдэг. [Al( OH) 3 нь рН = 10.6-4.1, Ga(OH) 3 нь рН = 9.7-3.4 хооронд байна].

   Al(OH) 3-аас ялгаатай нь галлийн гидроксид нь зөвхөн хүчтэй шүлтлэгт уусдаг төдийгүй аммиакийн уусмалд уусдаг. Буцалгах үед галлийн гидроксид аммиакийн уусмалаас дахин тунадас үүснэ.

   Галийн давсуудаас GaCl 3 хлорид (mp 78°C, bp 200°C) ба Ga 2 сульфат (SO 4) 3 хамгийн чухал ач холбогдолтой. Сүүлийнх нь шүлтлэг металл ба аммонийн сульфаттай хамт хөнгөн цагаан төрлийн давхар давс үүсгэдэг, жишээлбэл (NH 4) Ga (SO 4) 2 12H 2 O. Галли нь ус болон шингэрүүлсэн хүчилд муу уусдаг ферроцианид Ga 4 3 үүсгэдэг. үүнийг Al болон бусад хэд хэдэн элементүүдээс салгахад ашиглаж болно.

   Галлийг авч байна.Галлийн гол эх үүсвэр нь хөнгөн цагааны үйлдвэрлэл юм. Бокситыг Байерын аргаар боловсруулах явцад галлиум нь Al(OH) 3-ыг хуваарилсны дараа эргэлдэж буй эхийн шингэнд төвлөрдөг. Ийм уусмалаас галлийг мөнгөн усны катод дээр электролизээр тусгаарладаг. Амьальгамыг усаар боловсруулсны дараа гаргаж авсан шүлтлэг уусмалаас Ga(OH) 3 тунадасжиж, шүлтэнд уусч, галлийг электролизээр тусгаарлана.

   Боксит эсвэл нефелин хүдэр боловсруулах сод-шохойн аргаар галлиум нь нүүрстөрөгчжилтийн үед ялгарсан хурдасны сүүлийн фракцид төвлөрдөг. Нэмэлт баяжуулахын тулд гидроксидын тунадасыг шохойн сүүгээр эмчилдэг. Энэ тохиолдолд ихэнх Al нь тунадас дотор үлдэж, галли нь уусмал руу шилждэг бөгөөд үүнээс галлийн баяжмал (6-8% Ga 2 O 3) CO 2-ыг дамжуулж тусгаарладаг; Сүүлийнх нь шүлтэнд ууссан ба галлийг электролитийн аргаар тусгаарладаг.

   Гурван давхаргат электролизийн аргаар Al-ийг цэвэршүүлэх процессын үлдэгдэл анод хайлш нь галлийн эх үүсвэр болж чаддаг. Цайр үйлдвэрлэхэд галлийн эх үүсвэр нь цайрын үнсний уусгах хаягдлыг боловсруулах явцад үүссэн сублиматууд (Вельцийн ислүүд) юм.

   Ус ба хүчил (HCl, HNO 3) -аар угаасан шүлтлэг уусмалын электролизээр гаргаж авсан шингэн галлиум нь 99.9-99.95% Ga агуулдаг. Илүү цэвэр металлыг вакуум хайлуулах, бүсээр хайлуулах эсвэл хайлмалаас нэг талст авах замаар олж авдаг.

   Галийн хэрэглээ.Галийн хамгийн ирээдүйтэй хэрэглээ бол хагас дамжуулагч шинж чанартай GaAs, GaP, GaSb зэрэг химийн нэгдлүүд юм. Тэдгээрийг өндөр температурт шулуутгагч ба транзистор, нарны зай болон хаалт давхарга дахь фотоэлектрик эффект ашиглах боломжтой бусад төхөөрөмж, түүнчлэн хэт улаан туяаны цацраг хүлээн авагчид ашиглаж болно. Галлиумыг өндөр тусгалтай оптик толь хийхэд ашиглаж болно. Анагаах ухаанд ашигладаг хэт ягаан туяаны чийдэнгийн катодын хувьд мөнгөн усны оронд галлитай хөнгөн цагааны хайлшийг санал болгосон. Шингэн галлиум ба түүний хайлшийг өндөр температурт термометр (600-1300 ° C) болон манометр үйлдвэрлэхэд ашиглахыг санал болгож байна. Галлиум ба түүний хайлшийг цөмийн эрчим хүчний реакторуудад шингэн хөргөлтийн бодис болгон ашиглах нь сонирхол татаж байна (энэ нь галлиумын ажлын температурт бүтцийн материалтай идэвхтэй харилцан үйлчлэлд саад учруулдаг; Ga-Zn-Sn эвтектик хайлш нь цэвэр хайлшаас бага идэмхий нөлөөтэй байдаг. Галлиум).

   Галлий нь Д.И.Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн 4-р үеийн 3-р бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент бөгөөд атомын дугаар 31. Га (лат. Gallium) тэмдэгээр тэмдэглэгдсэн байдаг. Хөнгөн металлын бүлэгт хамаарна. Галийн энгийн бодис нь мөнгөн цагаан (бусад эх сурвалжийн дагуу цайвар саарал) өнгөтэй, хөхөвтөр өнгөтэй зөөлөн уян хатан металл юм.
   Дэлхийн царцдас дахь галлийн дундаж агууламж 19 г/т байна. Галлиум нь геохимийн хос шинж чанартай ердийн ул мөр элемент юм. Кристалын химийн шинж чанар нь чулуулаг үүсгэгч үндсэн элементүүдтэй (Al, Fe гэх мэт) ойрхон, тэдгээртэй изоморфизм үүсэх өргөн боломжоос шалтгаалан галли нь кларкийн үнэ цэнийг үл харгалзан их хэмжээний хуримтлал үүсгэдэггүй.
   

   Галийн өндөр агууламжтай дараахь эрдэсүүдийг ялгаж үздэг: сфалерит (0 - 0,1%), магнетит (0 - 0,003%), касситерит (0 - 0,005%), анар (0 - 0,003%), берилл (0 - 0,003%). ), турмалин (0 - 0,01%), сподумен (0,001 - 0,07%), флогопит (0,001 - 0,005%), биотит (0 - 0,1%), мусковит (0 - 0,01%), серицит (0 - 0,005%), лепидолит (0.001 - 0.03%), хлорит (0 - 0.001%), хээрийн жонш (0 - 0.01%), нефелин (0 - 0.1%), гекманит (0.01 - 0.07%), натролит (0 - 0.1%). Далайн усанд галлийн агууламж 3 10-5 мг/л байна.
   Галлийн ордуудыг Баруун Өмнөд Африк, Орос, ТУХН-ийн орнуудад мэддэг. Боксит дахь галлийн дэлхийн нөөц нэг тэрбум гаруй килограммаар хэмжигддэг. Үүнээс гадна дэлхийн цайрын хүдрийн нөөцөд багагүй хэмжээний галли байдаг. Гэсэн хэдий ч боксит, цайрын хүдэр дэх галлийн багахан хэсэг нь эдийн засгийн хувьд ашиглагдах боломжтой.
   Галлиум хангалтгүй байж болох ч үүнийг ховор гэж нэрлэж болохгүй. Энэ нь сурьма, молибден, мөнгө, вольфрам зэрэг олон алдартай металлуудаас илүү элбэг байдаг боловч эдгээр элементүүдээс ялгаатай нь галли нь байгалийн ашигт малтмалын эдийн засгийн агууламжаас ховор байдаг. Арилжааны галлийн хоёр гол эх үүсвэр нь хөнгөн цагааны исэл үйлдвэрлэх явцад бокситоос гаргаж авах, электролизийн өмнө цайрын ислийг уусгасны үр дүнд үүссэн үлдэгдэлээс гаргаж авах явдал юм.
   Галли нь дэлхийн царцдасын элемент хэлбэрээр байдаггүй боловч галли (III) давс хэлбэрээр ихэвчлэн тохиолддог. Производстводиця нь үндсэндээ бокситоос гаралтай. 2010 онд дэлхийн хэмжээнд 256-261 тонн үйлдвэрлэлийн хүчин чадалтай 78 тонн металлыг ийм аргаар үйлдвэрлэж байжээ. 2010 онд дэлхийн хэмжээнд галлийн үйлдвэрлэл ойролцоогоор 201-212 тонн байна гэж тооцоолсон. Энэ нөхцөл байдал нь металлын хоёрдогч сэргэлтийн түвшин, түүнчлэн одоогийн байдлаар хэт их үйлдвэрлэл/боловсруулах хүчин чадалтай байгааг тодорхой харуулж байна. 2010 онд галлийн хэрэглээ 280 тонн байсан нь дэлхийн зах зээлд хомсдол үүсч, нөөцийн металлын хэсэгчилсэн хэрэглээ байгааг харуулж байна. 2011 онд галлийн хэрэглээ 218 тонн болж буурч, зах зээл дээр металлын илүүдэл бий болсон (дэлхийн анхдагч галлийн үйлдвэрлэл 292 тонн).
   Галийг хоёрдогч нөхөн сэргээх (боловсруулах). Хүдрээс олж авсан галлийн хомсдол нь түүний хоёрдогч үйлдвэрлэлийг ихээхэн хэмжээгээр бий болгоход хүргэсэн. Японд 2010 онд ойролцоогоор 90 тонн металл галийг хог хаягдлаас дахин боловсруулах замаар үйлдвэрлэсэн ба шингэн фазын эпитакситын үйлдвэрлэлийн гогцоонд агуулагдах боломжтой 60 тонн галлийг шууд хэрэглэх боломжгүй эсвэл өөр зориулалтаар ашиглах боломжтой хэлбэрээр үйлдвэрлэсэн.
   Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн процесст галлийн хоёрдогч бууралт нь бас чухал эх үүсвэр юм. Хагас дамжуулагчийг үйлдвэрлэх олон үе шаттай шинж чанар, үе шат бүрт маш өндөр чанарын хяналт шаардагддаг тул хагас дамжуулагчд агуулагдахаас хамаагүй илүү галли шаардагддаг. АНУ-ын Эрчим хүчний яамны мэдээлснээр 2010 онд дэлхийн галлийн дахин боловсруулах хүчин чадал нь дэлхийн галлийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадлын 42 орчим хувийг (дээр дурдсан хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх үйл явцын үр дүнд) эзэлж байна.
   Анхдагч галлийн үйлдвэрлэлээр Хятад тэргүүлж, Герман, Казахстан, Украин, Өмнөд Солонгос, Орос удаалдаг гэж үздэг. Галлиумыг Унгар, Японд бас үйлдвэрлэдэг. Хог хаягдлаас гаргаж авахыг оролцуулаад цэвэршүүлсэн галлийн дэлхийн үйлдвэрлэл 378 тонн байна (2011).
   Хятад, Япон, Их Британи, АНУ 2010 онд цэвэршүүлсэн галийн гол үйлдвэрлэгчид байв. Галлиумыг Канад, Герман, Япон, Их Британи, АНУ-д дахин боловсруулалтаас гаргаж авдаг. Neo Material 2010 онд дэлхий даяар хэрэглэсэн галлийн 50% нь дахин боловсруулсан эх үүсвэрээс бүрддэг гэж тооцоолжээ.
   Хятад дахь гол галли үйлдвэрлэгчид нь Aluminium Corporation China Ltd, Beijing Jia Semiconductor Material Co. Ltd, China Crystal Technologies Ltd, East Mianchi Gallium Hope Industry Co. болон Жухай Фанюань. 2010 онд Хятадын нийт галлийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал 141 тонн гэж тооцоолсон.
   ОХУ-д галли боловсруулдаг компаниудын тоо цөөрч, Францад үйлдвэрээ хаасны дараа галлийн анхдагч үйлдвэрлэлийн ихэнх хүчин чадал одоо Хятад, Герман, Казахстанд байрладаг. Хятад улс 2010 онд 141 тонн/жил байсан галлийн анхдагч үйлдвэрлэлийн хүчин чадлаа 2011 оны эцэс гэхэд 280 тонн болгон нэмэгдүүлсэн.
   Галлийн нэлээд хэсэг нь хоёрдогч үйлдвэрлэл, ялангуяа GaAs болон шингэн фазын эпитаксийн үр дүнд үүссэн хаягдал бүтээгдэхүүний боловсруулалтаас гардаг. Хоёрдогч үйлдвэрлэлийн гол төвүүд нь Япон, Хойд Америк юм. Үүний зэрэгцээ Хятад улс энэ металлын гол хэрэглэгчдийн нэг болж байгаа хэдий ч галли агуулсан хог хаягдлыг үр ашигтай боловсруулах талаар хангалттай мэдээлэл байхгүй байна.
   Галлиум нь электроникийн үйлдвэрлэлийн үндэс юм. Галли нь электроникийн үйлдвэрт хэрэглэгддэг хагас дамжуулагч болох галлий арсенид (GaAs) ба галлийн нитрид (GaN) зэрэг нэгдлүүдийн үндэс юм. Мөн санах ойн эсийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
   LED, лазер диод, гэрэл мэдрэгч, GaA-аас хийсэн нарны зай зэрэг оптоэлектроник төхөөрөмжүүд нь дэлхий даяар галлийн хэрэглээний гол хэсэг хэвээр байна. Ойрын ирээдүйд GaAs-ийн хэрэглээ ялангуяа харилцаа холбооны зах зээлд нэмэгдэх төлөвтэй байна. Үүрэн холбоо, хиймэл дагуулын навигацийн төхөөрөмжүүдийн ашиглалтын өсөлт нь галлийн эрэлтийг нэмэгдүүлэхэд хүргэнэ.
   Галлиумыг лазер диод болон гэрэл ялгаруулах диод (LED) -д GaN хэлбэрээр ашигладаг. Шинэ GaN төхөөрөмжүүдийг өндөр нягтралтай санах ой (CD тоглуулагч ба дижитал видео тоглуулагч), өндөр чанартай лазер хэвлэлт, харилцаа холбоо, гэрэлтүүлэг бий болгоход ашиглаж байна. GaN транзисторууд нь GaAs төхөөрөмжүүдээс илүү өндөр хүчдэл, илүү эрчим хүчний нягтралтай ажилладаг. Галийг зарим өндөр температурт термометрт ашигладаг бөгөөд галли, индий, цагаан тугалганы эвтектик хайлшийг мөнгөн усыг орлуулж ийм термометрт өргөн ашигладаг. Галлиумыг мөн бага хайлдаг хайлш, гялалзсан толь үүсгэхэд ашигладаг. Галийн цитрат, галлийн нитрат зэрэг галлийн давсыг анагаах ухаанд ашигладаг.
   Сүүлийн жилүүдэд галлийн дэлхийн эрэлт оптоэлектроникийн салбарт, ялангуяа LED-д хамгийн хүчтэй байсан. Өндөр шинж чанартай учраас GaAs нь аюулгүй байдлын олон хэрэглээнд нэгдсэн хэлхээнд цахиурын оронд улам бүр ашиглагдаж байна. Сүүлийн хэдэн жилийн хугацаанд галлийн хэрэглээний өсөлтөд гар утасны зах зээл голлон нөлөөлсөн.
   Галийн зах зээл өсөлттэй байсан: 2010 онд металлын эрэлт электроник болон оптоэлектроникийн салбарт хүчтэй байсан. Галлийн хэрэглээ өсөхөд ухаалаг утас, олон зурваст, олон горимт гар утасны эрэлт нэмэгдэж, мөн гэрэлтүүлэг, дэлгэцийн дэлгэцэнд LED-ийн хэрэглээ нэмэгдсэн нь нөлөөлсөн. Хятадад нийт хэрэглээний тал орчим хувийг NdFeB соронзон материал эзэлдэг бөгөөд энэ нь дэлхийн бусад оронд давтагддаггүй боловч Японд өсөх боломжтой юм.
   Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлд галлийг индий, нарны зайн нимгэн хальсны технологид цахиурт суурилсан технологиор, зарим төрлийн нимгэн хальсан кадми селенид эсвэл зэс индий селенид дээр суурилсан фотоволтайк эсүүдээр сольж болно. Эдгээр янз бүрийн хэлбэрийн нарны зайн технологийн хөгжил нь галлийн дэлхийн зах зээлийн хэтийн төлөв тодорхойгүй хэвээр байна гэсэн үг юм. Нарны зайн технологийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох галлийн давуу тал нь өрсөлдөгч материал, найрлагатай харьцуулахад эцсийн давуу тал биш юм.
   Галлийн гол хэрэглээ нь оптоэлектроник ба хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл юм. Галлийн цаашдын эрэлт хэрэгцээ нь түүнийг том талбай бүхий дэлгэц, хатуу төлөвт гэрэлтүүлэг, нимгэн хальсан транзистор, неодим төмрийн бор соронз ба батерей, лити батерей, зэс-инди галлийн селенид фотоволтайк эсүүдэд ил тод анод болгон ашиглахаас үүдэлтэй. Ерөнхийдөө зарим электроникийн галлиумын хэрэглээ хязгаарлагдмал байсан тул үүнийг хойшлуулсан. Эдийн засгийн ач холбогдол багатай металлыг сольж байгаа бөгөөд дэлхийн нийт үйлдвэрлэлийн аравны нэг орчим нь индий юм.

   Дэлхий дээрх галлийн хэрэглээ, тонн*

   жил	2008	2009	2010	2011	2012
   Япон	122.3	111.3	116.0	114.0	110.0
   АНУ	28.7	24.9	33.5	35.3	35.0
   Бусад улс орнууд	39.2	40.6	130.5	68.7	75.0
   Нийт	190.2	176.8	280.0	218.0	220.0

   * хураангуй мэдээлэл

   Галийн үнэ (цаашид АНУ-д импортолсон галийн үнэ, USGS мэдээлэл) 2005, 2006, 2009 оныг эс тооцвол 2004-2011 онуудад өссөн нь ухаалаг гар утасны зах зээлийн өсөлт, гэрэлтүүлэгт LED ашиглах, оптоэлектроник төхөөрөмжийн эрэлт хэрэгцээ зэргээс шалтгаалж өссөн байна. (Blu-ray, DVD гэх мэт). 2003-2011 онуудад дэлхийн зах зээл дээр галлийн үнэ 411 орчим ам.доллар/кг байснаас 688 ам.доллар болж 1.5 дахин өсчээ. 2012 онд галлийн үнэ бага зэрэг буурч, дунджаар 556 ам.доллар/кг хүртэл буурсан ч маш өндөр түвшинд хэвээр байна.
   

   Бокситын асар их нөөцтэй Энэтхэг улс экспортын баримжаатай хайлуулах үйлдвэрүүдээс хөнгөн цагааны ислийн үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь дотоодын хэрэглээ болон дэлхийн зах зээлд нийлүүлэх металлын нийлүүлэлтийг нэмэгдүүлэх боломжтой юм. Тус улсын электроникийн үйлдвэрлэлийн өсөлтөөс шалтгаалж галлийн эрэлт нэмэгдэх хандлагатай байна. Стратегийн чухал ач холбогдолтой зүйл бол дотоодын технологийг хөгжүүлэх, түүнчлэн металлыг цэвэршүүлэх, үйлдвэрлэх чиглэлээр гадаад улс орнуудтай хамтран ажиллах явдал юм. Альтернатив эх үүсвэр болох цайрын ордууд нь галлийн бэлэн эх үүсвэрийг ашигласнаар эдийн засгийн хувьд ашигтай болно.
   Галлийн эрэлт 2015 он хүртэл жилд ойролцоогоор 15%-иар өсөх төлөвтэй байгаа бөгөөд энэхүү өсөлт нь одоогийн байгаа илүүдэл хүчин чадал, ялангуяа хоёрдогч боловсруулах, Хятад болон магадгүй Хойд Америкт төлөвлөж буй шинэ үндсэн хүчин чадлаас шалтгаална. Ашиглагдаагүй дахин боловсруулсан материалын нөөц Хятадад хуримтлагдаж, дахин боловсруулалт бага хэвээр байна.