登陆注册
45079200000021

第21章 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。

同类推荐
  • 校园科普类活动指导手册

    校园科普类活动指导手册

    根据党和政府有关政策和部门的要求以及国内外最新校园文化艺术的发展方向,特别编撰了《五彩校园文化艺术活动》丛书,不仅包括校园文化艺术活动的组织管理、策划方案等指导性内容,还包括阅读、科普、歌咏、器乐、绘画、书法、美化、舞蹈、文学、口才、曲艺、戏剧、表演、游艺、游戏、智力、收藏、棋艺、牌技、旅游、健身等具体活动项目,还包括节庆、会展、行为、环保、场馆等不同情景的活动开展形式等,具有很强的系统性、娱乐性、指导性和实用性。
  • 儒林外史(部编版语文教材配套阅读名著书系)

    儒林外史(部编版语文教材配套阅读名著书系)

    吴敬梓著的《儒林外史》是一面封建社会的照妖镜。它通过对封建文人、官僚豪绅、市井无赖等各类人物无耻行为的真实生动的描写,深刻地揭露了行将崩溃的封建制度的腐朽性,强烈地抨击了罪恶的科举制度,并涉及了政治制度、伦理道德、社会风气等等,客观上否定了整个封建制度。否定、鞭挞科举制度,谴责官僚集团,揭露封建礼教,同情人民群众,这样一些内容使《儒林外史》成为一部具有进步的民主思想的名著。
  • 新知识图书馆:不容忽视的食品安全

    新知识图书馆:不容忽视的食品安全

    在人们的第一印象之中,营养、美味等这些美好的词语似乎正在逐渐远离被我们称之为食品的那些东西。在这种种问题的困扰之下,人们不得不重新审视食品安全问题,不得不将保障人类的食品安全提上议事日程。因为食品安全不但关乎着每个人的生命,还关乎人类的未来。
  • 初中生必背古诗词80首

    初中生必背古诗词80首

    本书精选了中国古代经典诗歌的精华,精心编写、收录了初中生必背的古诗80首,更适合青少年读者阅读,让他们陶冶情操,加强修养,提高自身综合素质和文字能力。
  • 城市规划学导论

    城市规划学导论

    本书对于城市规划专业课程教学来说,是一本主要的教材之一。它涉及到多方面的内容,一直在不断发展、成长中。国内外城市规划的许多理论成果值得介绍,实践经验值得借鉴,出现的不少问题和教训也值得分析和总结。但作为《城市规划学导论》来说,必然只能选择教学所需要的主要内容,突出重点。全书重点论述了城市与城市规划的发展历程、城市规划体系与制度、城市的特性与城市化、城市的发展战略与空间布局、城市的基础设施与公共服务设施以及规划研究方法。
热门推荐
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 都市猫语流年

    都市猫语流年

    如果你能与猫身心交流,世界将会是什么样?!她叫杜璟雯,公司高管,身性傲慢的她,在回家途中遭人陷害差点丢了小命。所幸,被一只带有灵性的黑猫所救,从此她不但可以与猫身心交流,还解开了父亲多年的疑惑,她的人生发生了翻天覆地的变化,并且最终找到了自己的幸福。一个丑恶的肥婆如何变身成为幸福女神的,我们拭目以待!
  • 我不是妖怪啊

    我不是妖怪啊

    我是杨陆,前世是富二代,但我因为猖狂而被人杀害,幸好今生又投了个好胎,我发誓今生要做个温和的人,不骄不躁不打人。这是个人妖共存的世界,我的家族很显赫,本来呢,我只要乖乖地修炼,便能长生,可天杀的不知道哪里跑出来的妖怪袭击我,然后莫名其妙的妖丹进了我的体内。搞得我现在不人不妖的,家是不能回了,只能在外面流浪这样子,遇到强大的人类,我还要躲远点,不然会被当做妖怪杀死。你说我好端端一个人,怎么就成了妖怪呢?我到底该怎么办?谁能告诉我,在线等,很急。
  • 跳舞的人是你

    跳舞的人是你

    几个刚考上大学的学生为了看三级片,去租VCD,没有租成之后一气之下买了一台并且他们结识了租碟店的老板娘。十几年之后,进入网络时代,偶然一次在饭局上见到了当年租碟的那个女人……
  • 死后行

    死后行

    “长生路,遥无期,纵不死,徒孤寂。众人皆求长生,老天徒让我不死,浩瀚长空,我将何去何从......”
  • 非正常爱

    非正常爱

    我们这辈子遇到真爱的次数非常少、可能只有一两次、一旦错过、就是一辈子。别轻易错过一个人、尤其是爱你的那个人!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 美幻无限复制

    美幻无限复制

    新书已发——《一拳超人在DC》,希望大家捧场,承蒙厚爱!刘贺穿越了,他来到了一个充满了科幻电影情节的世界。哥斯拉在太平洋散步,氪星人从华盛顿打到印度洋,隐藏在魔法幕布后的霍格沃茨,有点暴力的亚马逊女战士。这是一个集中了刘贺穿越前电脑里面下载的影视作品要素的世界。这是一个超级英雄满天飞的世界。“刘,这个世界需要你来守护,我希望你能成为下一个至尊法师。”喜马拉雅山上的大光头拉着刘贺的袖子。“刘,变种人的未来交给你了!我的女儿们你要帮我照顾好!”万磁王一把鼻涕一把泪。“你觉得我们该怎么样才能保护好母盒和无限宝石?”氪星之子和托尼老师联袂而来。这是一个主角带着另类系统在美幻世界闯荡的故事。这是一个有点热血有点智障的故事。PS:这是一个集中了漫威与DC等数个宇宙的世界观。某些时间线会因为剧情需要而做出改动,本书基本不会出现穿越时间的剧情,某些角色会因剧情需要进行部分加强和削弱。
  • 离凰(上)

    离凰(上)

    他是冲龄继位的少年天子,文韬武略,傲视苍生天下尊。朝堂纷争,他被迫大婚。她是出身权贵的宰相之女,才貌双全,养在深闺人未识。一朝为后,她遭受冷遇。他是温文尔雅的亲贵裕王,品貌非凡,辅佐江山众人知。一日相遇,他对她倾心难抑。一次迟到的相遇,她成为仙子,与他乾坤和谐;从此,皇帝专情,六宫粉黛无颜色。一段突然的告白,她亮明身份,与他行同陌路;从此,叔嫂有别,从此萧郎是故人。后宫妃嫔,千姿百态,各个觊觎后位,招数使尽。身边心腹,温柔可心,却爱慕皇帝,要为妃为嫔。而当噩耗传来,她赫然发现,自己已是孑然一身……