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갈륨[gallium]

작성일 2015-11-11
[요약] 원소기호 Ga, 원자번호 31, 원자량 69.723±4, 지각 중의 존재도 15ppm(34위), 안정핵종 존재비 Ga 60.2%, 71Ga 39.8%, 녹는점 29.78℃, 끓는점 2,403℃, 액체의 비중 6.1(30℃), 고체의 비중 5,913(25℃), 전자배치 [Ar] 3d104s24p1, 중요 산화수 2, 3. 주기율표의 3B족에 속하는 알루미늄과 동일한 족의 금속 원소. 원소기호 Ga, 원자번호 31, 원자량 69.723±4, 지각 중의 존재도 15ppm(34위), 안정핵종 존재비 Ga 60.2%, 71Ga 39.8%, 녹는점 29.78℃, 끓는점 2,403℃, 액체의 비중 6.1(30℃), 고체의 비중 5,913(25℃), 전자배치 [Ar] 3d104s24p1, 중요 산화수 2, 3. 주기율표의 3B족에 속하는 알루미늄과 동일한 족의 금속 원소. 천연으로는 갈륨 69와 갈륨 71이 아연 · 납 · 저마늄 또는 알루미늄과 함께 극소량(0.002% 이하) 산출된다. 1875년 프랑스의 화학자 L. 드부아보드랑이 분광분석법에 의해 발견했다. 푸른색을 띤 백색으로, 금속 광택을 가진 사방정계(斜方晶系)이다. 특히 가까운 거리(2.437Å)에 한 개의 인접 원자가 있고, 아이오딘의 결정과 같은 구조와 공간을 가진다. 이방성이 크고 전기저항은 축방향에 따라 크게 다르나(a축방향 17.4μΩcm, b축방향 8.1μΩcm, C축방향 54.3μΩcm), 녹는점과 끓는점의 차이가 대단히 크다. 기존 물질 중에서 액체로 존재하는 온도 범위가 가장 넓다. 또 과냉각현상이 현저하고 알루미늄보다 반응성이 적다. 공기 속에서는 산화물의 피막에 둘러싸여 부식되지 않는다. 진한 산에서는 서서히 녹는다. 염산과 질산의 혼합물에는 빨리 녹는다. Al같이 산화수 3의 화합물이 안정적이지만 Ga2O, GaCl2나 Ga(I), Ga(II)의 화합물도 소수 알려져 있다. Ga3+ 수용액은 무색이다. 금속은 아연 · 납의 제련 중에 부산물로 회수된다. 또 보크사이트에서 산화알루미늄을 추출하는 공정(바이아법)에서 가성소다 수용액 속에 산화알루미늄과 함께 함유되어 산화알루미늄 분리 후 침출액에서 회수된다. 인듐같이 금속간 화합물 반도체로서의 용도가 급증하고 있다.
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