ガリウム (Ga)

原子番号31
原子量69.7231 u
分類ポスト遷移金属
電子配置[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
外観銀白色
密度(STP)5904 g/L
融点302.9146 K
沸点2673 K
電気陰性度1.81 (ポーリング)
イオン化エネルギー578.8 kJ/mol
原子半径130 pm
結晶構造底心斜方晶
発見者ルコック・ド・ボアボードラン (1875)

概要

ガリウム(Ga)は軟らかい銀色の金属で、室温付近で液体になり(29.76°Cで融解)、全元素の中で液体でいられる温度範囲が最も広い元素です。主にエレクトロニクスや光エレクトロニクスに使われます。ガリウム(Ga)の主な特徴は以下のとおりです。

用途:半導体デバイス(高周波エレクトロニクス、太陽電池、LEDに使われるヒ化ガリウムGaAs)、集積回路、青色・紫色LEDやレーザーダイオード(窒化ガリウムGaN)、太陽光発電パネル、一部の医療用途に欠かせません。温度計や熱伝達システムにも少量使われます。

製造/抽出:ボーキサイトからのアルミニウム精製や亜鉛精製の副産物として製造されます。ガリウムを主成分とする鉱石は存在しません。世界のガリウムの大半は中国が生産しています。石炭のフライアッシュからも回収されます。

歴史:1871年にドミトリ・メンデレーエフが(「エカアルミニウム」として)存在を予言しました。1875年、ポール=エミール・ルコック・ド・ボアボードランが閃亜鉛鉱の分光分析によって発見しました。フランスのラテン語名ガリアにちなんで命名されましたが、ルコックの名前をもじったもの(ラテン語の「gallus」=雄鶏=ルコック)だとする説もあります。

健康への影響と安全性:安全性に関するデータは限られていますが、金属の状態では比較的無毒と考えられています。ガリウム化合物は有毒な場合があります。体温で液体になったガリウムは短時間なら安全に扱えますが、皮膚や衣服を汚します。一部の同位体は放射性です。

価格/市場:価格は大きく変動します。LEDや半導体産業からの需要が拡大しています。中国の輸出規制が世界市場に影響を与えています。技術用途における重要鉱物に分類されています。

性質:手の中で融け(29.76°C)、2204°Cまで液体のまま保たれ(液体の温度範囲が最大)、凝固すると(水のように)膨張し、ガラスやほとんどの物質をぬらし、1.083 K以下で超伝導となり、主に+3の酸化数をとります。

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周期表