Галлий

31	Галлий
Ga 69,723
3d¹⁰4s²4p¹

Га́ллий (лат. Gallium; обозначается символом Ga) — элемент 13-й группы, четвёртого периода периодической системы (по устаревшей классификации — главной подгруппы третьей группы, IIIA) с атомным номером 31. Как простое вещество галлий представляет собой легкоплавкий, мягкий и хрупкий металл серебристо-белого или светло-серого цвета с синеватым оттенком. Относится к группе лёгких металлов.

Существование галлия было предсказано Менделеевым в конце 1860-х годов, довольно точно описавшим металл, его свойства и назвавшим «эка-алюминием». 20 сентября 1875 года галлий был открыт, выделен в виде простого вещества и изучен французским химиком де Буабодраном. Название галлий получил в честь Франции, по её римскому наименованию. Открытие галлия и последовавшие вскоре открытия германия и скандия укрепило позиции Периодического закона, ярко продемонстрировав его прогностический потенциал. Менделеев называл Лекока де Буабодрана одним из «укрепителей периодического закона».

Remove ads

	...предсказания Менделеева оправдались с совершенно незначительными отклонениями. Экаалюминий получил свою реализацию в галлии…^[1]
	— Фридрих Энгельс, «Диалектика природы», 1875

	...в рудах месторождения Тзумеб <Намибия> был открыт первый собственный минерал галлия — галлит, что может служить основанием для пересмотра вопроса о вхождении галлия в виде изоморфной примеси в германит.^[2]^:32
	— Игорь Волынский, «О взаимозависимости оптических свойств рудных минералов», 1955

	Открытие галлия, скандия и германия было величайшим триумфом периодического закона <Д. И. Менделеева>.^[3]^:54
	— Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е

	Добавлением галлия к алюминию получают сплавы, хорошо поддающиеся горячей обработке; сплавы галлия с золотом применяются в ювелирном и зубопротезном деле.^[3]^:619
	— Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е

	Кроме спичечного производства, фосфор применяется в металлургии. Он используется для получения некоторых полупроводников — фосфида галлия GaP, фосфида индия InP.^[3]^:405
	— Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е

Познавательное значение спектрального анализа выступило с исключительной силой весьма своеобразно в истории предсказания Д. И. Менделеевым неизвестных ещё элементов на основании периодического закона и их последующего экспериментального открытия. Первым из числа таких предсказанных элементов был открыт галлий.^[4]

— Бонифатий Кедров, «Опыт методологического анализа научных открытий», 1960

Интересная особенность галлия состоит в том, что, будучи металлом, он тем не менее образует не металлическую кристаллическую решетку, а решетку молекулярного типа, включающую в себя молекулы Ga₂. Следствие этого ― необычайно низкая температура плавления (всего 30°С)^[5]

— Евгений Свердлов, Владимир Василевский, «Рассеянные элементы», 1965

	...легкоплавкие сплавы галлия используют в качестве пожарных извещателей; при повышении температуры сверх определённого предела они плавятся, включая реле сигнальных устройств.^[5]
	— Евгений Свердлов, Владимир Василевский, «Рассеянные элементы», 1965

	Квантовый генератор (лазер) с монокристаллом арсенида галлия отличается чрезвычайной простотой, компактностью и устойчивостью действия. Красный луч такого лазера далеко виден в любом тумане.^[5]
	— Евгений Свердлов, Владимир Василевский, «Рассеянные элементы», 1965

С галлиевым клеем работают при температуре чуть выше точки плавления галлия (в дальнейшем она причислена к комнатной). При более высокой температуре работать нет смысла, поскольку диффузия в клее произойдёт слишком быстро, а значит, «время жизни» его сократится.^[6]

— Иван Смыслов, «Может ли металл быть клеем?» 1968

	Вода, кстати, не мешает смачиванию: галлий очень хорошо смачивает металлы и практически полностью оттесняет воду. Поэтому-то мекладином можно склеивать металлы под водой.^[6]
	— Иван Смыслов, «Может ли металл быть клеем?» 1968

	На что галлий похож? Внешне ― больше всего на олово: серебристо-белый мягкий металл, на воздухе он не окисляется, не тускнеет. А по большинству химических свойств галлий близок к алюминию.^[7]
	— Лев Сулименко, «Галлий», 1970

	Впрочем, галлий ― не самый легкоплавкий из металлов (даже если не считать ртуть). Его температура плавления 29,75°C, а цезий плавится при 28,5°C; только цезий, как и всякий щелочной металл, в руки не возьмёшь...^[7]
	— Лев Сулименко, «Галлий», 1970

	В жидком состоянии галлий плотнее и тяжелее, чем в твёрдом. Электропроводность жидкого галлия также больше, чем твердого.^[7]
	— Лев Сулименко, «Галлий», 1970

	Первый сверхпроводящий сплав <...> ниобия с оловом ― был открыт в шестидесятых годах. Новые сплавы ниобия <...> уже выдерживают 120-150 тысяч эрстед, а сплав ванадия с галлием ― даже 500 тысяч.^[8]
	— Юрий Апгалян, «Погоня за эрстедами», 1970

Галлий был первым из новых элементов, открытым после 1869 года, когда Менделеев представил миру свою таблицу. Когда Менделеев прочитал о работе де Буабодрана, он попытался влезть на пьедестал француза и заявить, что галлий открыт на основе его, менделеевского, описания экаалюминия.^[9]

— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

Открытие экаалюминия, который сегодня известен под названием «галлий», заставляет задуматься о том, что же в действительности продвигает науку вперед: теории, формирующие наше представление о мире, либо эксперименты, простейший из которых способен разрушить самую элегантную теорию?^[9]

— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

	Сторонники теорий заговора обвиняли Лекока де Буабодрана в том, что он хитро назвал элемент в честь себя, так как слово «лекок» в переводе с французского означает «петух», а латинское название петуха – «gallus».^[9]
	— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

	Поскольку галлий похож на алюминий, но очень легко плавится, химики порой любят подавать к чаю галлиевые ложечки и наблюдать за обескураженными гостями, на глазах у которых «Эрл Грей» разъедает столовые приборы.^[9]
	— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

Когда Менделеев прочитал о работе де Буабодрана, он попытался влезть на пьедестал француза и заявить, что галлий открыт на основе его, менделеевского, описания экаалюминия. Лекок де Буабодран сухо парировал, что это не так и всю работу он проделал сам.^[9]

— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

Менделеев изучил результаты исследований де Буабодрана и безапелляционно заявил экспериментатору, что тот ошибся в расчётах, так как плотность и вес галлия отличаются от показателей, спрогнозированных для экаалюминия.^[9]

— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

Remove ads

Если бы не существовало процессов, приводящих к образованию таких месторождений, которые имело бы смысл разрабатывать с целью извлечения ценных для промышленности металлов, то можно с уверенностью сказать, что не было бы и столь мощного развития техники и культуры, какое наблюдается в настоящее время. Тогда бы многие металлы, извлеченные из пород в лабораторных условиях, относились к исключительно дорогим металлам. Весьма характерно, что кларки таких металлов, как ванадий, цезий, галлий и др., во много раз выше кларков ртути, висмута, серебра, золота и др. Но, несмотря на их весьма ценные свойства, они в человеческом быту не распространены, так как их месторождения с промышленными концентрациями в природе крайне редки. <...>
Если же данный элемент в окружающей среде не находит аналогичных себе по размерам и строению ионов других элементов, то, в каком бы количестве он ни присутствовал в растворе, при кристаллизации он должен образовать самостоятельное соединение. Весьма показательно, что двухвалентный марганец в главной своей массе входит в состав минералов в виде изоморфной примеси к двухвалентным железу и кальцию, но зато четырехвалентный марганец всегда образует явно индивидуализированные соединения. Этим же объясняется, что такие элементы, как рубидий, скандий, галлий, гафний, индий, рений и др., обладающие низкими атомными кларками, в природе совершенно не образуют самостоятельных минералов, а находятся в рассеянном состоянии, присутствуя в виде изоморфной примеси к другим элементам.^[10]

— Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951

В свободном состоянии эти элементы представляют собой серебристо-белые мягкие металлы с низкими температурами плавления. На воздухе они довольно стойки, воду не разлагают, но легко растворяются в кислотах, а галлий и индий — также и в щелочах. Кроме максимальной степени окисленности, равной +3, они могут проявлять и меньшую. В частности, для таллия характерны соединения, где его степень окисленности равна +1.
Оксиды и гидроксиды галлия(III) и индия(III) амфотерны; гидроксид же таллия Тl(ОН)₃ обладает только основными свойствами.^[3]^:618

— Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е

Металлическим галлием пользуются для наполнения кварцевых термометров, служащих для измерения высоких температур. Галлий плавится при 29,8°С, а закипает только при 2205°С, так что такие термометры позволяют измерять температуры до 1000°С и выше, что невозможно при употреблении обычных термометров. Добавлением галлия к алюминию получают сплавы, хорошо поддающиеся горячей обработке; сплавы галлия с золотом применяются в ювелирном и зубопротезном деле. <...>
В качестве присадок к германию и в виде интерметаллических соединений с мышьяком и с сурьмой галлий и индий применяются в полупроводниковой электронике.^[3]^:619

— Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е

В результате систематических минераграфических исследований значительно расширились сведения о вещественном составе руд различных типов гидротермальных месторождений. Установлено, что некоторые редкие элементы, вопреки укоренившимся представлениям, находятся в рудах не в качестве изоморфной примеси к другим сульфидам, а в виде самостоятельных минералов. <...> Поиски источника германия в рудах привели к находкам его сульфидов в устойчивых парагенетических минеральных ассоциациях Штрунцем и др. <...>, в рудах месторождения Тзумеб был открыт первый собственный минерал галлия — галлит, что может служить основанием для пересмотра вопроса о вхождении галлия в виде изоморфной примеси в германит.^[2]^:32

— Игорь Волынский, «О взаимозависимости оптических свойств рудных минералов», 1955

«Двухвалентные» халькогениды GaS, GaSe и GaTe можно получить непосредственным взаимодействием элементов в свободном виде; однако они не содержат иона Ga²⁺, что обязательно привело бы к появлению парамагнетизма, но слоистая решётка содержит <связи> Ga — Ga, причём, каждый атом галлия тетраэдрически окружён тремя атомами серы и одним атомом галлия.^[11]

— Коттон Ф., Уилкинсон Дж. «Современная неорганическая химия» (том второй), 1961

Хорошо известными соединениями являются «дигалогениды» GaX₂; они имеют солеподобную структуру Ga^I (Ga^IIIX₄); Ga^I-ион может существовать в других солях, таких, как Ga[AlCl₄]. Расплавленный хлорид галлия GaCl₂ проводит ток. <...> Есть основания предполагать, что неустойчивый Ga^I принимает важное участие в растворении галлия в кислотах. Это предположение подтверждается стехиометрическим соотношением и тем фактом, что галлий является одним из немногих веществ, восстанавливающих хлорную кислоту.^[11]

— Коттон Ф., Уилкинсон Дж. «Современная неорганическая химия» (том второй), 1961

Галлий содержится в незначительных количествах в бокситах и его можно извлекать из них попутно при выплавке алюминия. Кроме того, его получают, наряду с германием, из отходов переработки угля. Галлий ― это металл. А все металлы, независимо от их индивидуальности, обладают рядом общих свойств. Причина этого ― в особенностях их кристаллической структуры. Все атомы металлов расположены в строгом порядке и образуют кристаллическую решетку. <...> Как правило, вещества с металлическим характером кристаллической решетки сравнительно тугоплавки, потому что нарушить, ослабить связь между отдельными атомами решетки ― «молекулы» труднее, чем ослабить связь между отдельными молекулами молекулярной решетки. Интересная особенность галлия состоит в том, что, будучи металлом, он тем не менее образует не металлическую кристаллическую решетку, а решетку молекулярного типа, включающую в себя молекулы Ga₂. Следствие этого ― необычайно низкая температура плавления (всего 30°С) и способность сохраняться в жидком состоянии при охлаждении ниже температуры плавления (так называемое переохлаждение). Правда, ртуть имеет еще более низкую температуру плавления, но она кипит при 357°, а галлий ― только выше 2000°. Это уникальное свойство сделало галлий очень удобным для изготовления высокотемпературных термометров. Когда галлий будет добываться в больших количествах ― а это время обязательно наступит, ― его можно будет использовать в различных тепло-обменных устройствах, например, при работе атомных электростанций.^[5]

— Евгений Свердлов, Владимир Василевский, «Рассеянные элементы», 1965

Сплавы галлия с кадмием и оловом могли бы заменить ртуть в лампах дневного света, потому что весь их спектр лежит в видимой области, а ртутные лампы расходуют значительную часть энергии на невидимое, ультрафиолетовое излучение. Некоторые легкоплавкие сплавы галлия используют в качестве пожарных извещателей; при повышении температуры сверх определенного предела они плавятся, включая реле сигнальных устройств. В последние годы особое внимание учёных привлекают соединения галлия и индия с элементами V группы периодической системы ― азотом, фосфором, сурьмой. У этих соединений были обнаружены полупроводниковые свойства. Особенно интересным оказался арсенид галлия GaAs. Квантовый генератор (лазер) с монокристаллом арсенида галлия отличается чрезвычайной простотой, компактностью и устойчивостью действия. Красный луч такого лазера далеко виден в любом тумане. И вполне может быть, что в недалеком будущем такие квантовые генераторы заменят прожекторы или сигнальные огни на локомотивах или автомобилях, работающих в условиях сильных снегопадов, туманов, пурги. Вот какой рассеянный…^[5]

— Евгений Свердлов, Владимир Василевский, «Рассеянные элементы», 1965

...иногда в качестве исходных веществ используют не готовое соединение, а составляющие его чистые элементы. Примером может служить процесс синтеза пленок арсенида галлия, используемых сейчас очень широко и в электронике, и в технике квантовой электроники. В этом случае исходными веществами служат металлический галлий и элементарный мышьяк <...>. Газ-носитель, проходя через нагретый патрон с элементарным мышьяком, насыщается его парами; второй поток газа-носителя проходит сначала через патрон с кристаллическим йодом, насыщается его парами и поступает в другой патрон, где происходит реакция йода и галлия. На выходе из этого патрона в потоке содержится в основном GaJ и следы GaJ₃. Затем оба потока смешиваются и поступают в «зону роста», где и протекает приведенная выше реакция. Хотя последняя методика более сложна в сравнении с ранее описанной, она позволяет гибко регулировать процесс.^[12]

— Фёдор Кузнецов, «Микроэлектроника: от «транзистора» к карманной вычислительной машине», 1966

При выращивании кристаллических пленок арсенида галлия на арсениде галлия (при создании так называемых автоэпитаксиальных переходов) подложку из монокристаллического GaAs перед началом осаждения некоторое время прогревают в токе водорода. Оказалось, что в зависимости от температуры, а также продолжительности этой операции скорость роста пленки меняется в 3-4 раза! Как выяснилось, причиной этому служит очень небольшое давление диссоциации GaAs: с поверхности улетает мышьяк. А это и приводит к существенным, но не контролируемым изменениям состояния поверхности.^[12]

— Фёдор Кузнецов, «Микроэлектроника: от «транзистора» к карманной вычислительной машине», 1966

И все же ртуть не единственный металл, жидкий при невысокой температуре. Галлий плавится и затвердевает при 29,9° C, и в отличие от ртути он не ядовит. Существует весьма распространенное (и неверное!) мнение, что галлий ― редкий, недоступный металл. На самом деле земная кора на 0,0015% состоит из галлия ― ртути в ней в 13 раз меньше! Сейчас наша промышленность производит технический галлий в достаточном количестве. Его получают в основном как попутный продукт на алюминиевых заводах. Жидкий галлий ещё лучше, чем ртуть, смачивает многие материалы.^[6]

— Иван Смыслов, «Может ли металл быть клеем?» 1968

С галлиевым клеем работают при температуре чуть выше точки плавления галлия (в дальнейшем она причислена к комнатной). При более высокой температуре работать нет смысла, поскольку диффузия в клее произойдёт слишком быстро, а значит, «время жизни» его сократится. Иногда идут на некоторые усложнения и вместо галлия берут его сплавы с индием, оловом, серебром и т. д. , которые плавятся при температурах, меньших 20°C.^[6]

— Иван Смыслов, «Может ли металл быть клеем?» 1968

Готовят мекладин <галлиевый «клей»> очень просто ― растирая в ступке смесь жидкого металла и порошка. Нужно именно растирать, а не смешивать, чтобы нарушить окисные пленки на крупинках металла, тогда они хорошо будут смачиваться галлием. Приготовленный клей можно хранить очень долго, если только понизить его температуру ниже точки плавления жидкого металла. Клей при этом затвердеет (не путать со «схватыванием»!). Опыт показывает, что такая путаница возможна: мекладин наносили на холодные детали, его температура падала ниже 30°C, и галлий затвердевал. Естественно, что стоило немного нагреть детали, как галлий вновь расплавлялся, и детали расклеивались. А чтобы клей схватился, его нужно не охлаждать, а нагревать.^[6]

— Иван Смыслов, «Может ли металл быть клеем?» 1968

Вот один из простейших приёмов: окисную пленку процарапывают твёрдым острием, смоченным галлием. Поскольку «свежая» поверхность изолирована от кислорода каплей галлия на конце острия, то окисная пленка не появляется, и металл детали, как правило, хорошо смачивается галлием. Вода, кстати, не мешает смачиванию: галлий очень хорошо смачивает металлы и практически полностью оттесняет воду. Поэтому-то мекладином можно склеивать металлы под водой. Скорость диффузии, как известно, резко возрастает с повышением температуры; поэтому для сокращения времени схватывания склеенные детали нагревают. Время термообработки невелико, например, при 200° C не более 10 минут.^[6]

— Иван Смыслов, «Может ли металл быть клеем?» 1968

Незначительные добавки окиси галлия заметно влияют на свойства окисей многих металлов. Так, примесь Ga₂O₃ к окиси цинка значительно уменьшает её спекаемость. Зато растворимость <металлического> цинка в таком окисле намного больше, чем в чистом.^[13]

— Борис Горзев, «Что вы знаете и чего не знаете о галлии и его соединениях», 1970

Серу вытесняет серой защищается. Интересно происходит взаимодействие галлия с серной кислотой. Оно сопровождается выделением элементарной серы. При этом сера обволакивает поверхность металла, и препятствует его дальнейшему растворению. Если же обмыть металл горячей водой, реакция возобновится и будет идти до тех пор, пока на галлии не нарастет новая «шкура» из серы.^[13]

— Борис Горзев, «Что вы знаете и чего не знаете о галлии и его соединениях», 1970

Вредное влияние. Жидкий галлий взаимодействует с большинством металлов, образуя сплавы и интерметаллические соединения с довольно низкими механическими свойствами. Именно поэтому соприкосновение с галлием приводит многие конструкционные материалы к потере прочности. Наиболее устойчив к действию галлия бериллий, при температуре до 1000° C он успешно противостоит агрессивности элемента № 31.^[13]

— Борис Горзев, «Что вы знаете и чего не знаете о галлии и его соединениях», 1970

Об элементе с атомным номером 31 большинство читателей помнят только, что это один из трех элементов, предсказанных и наиболее подробно описанных Д. И. Менделеевым, и что галлий ― весьма легкоплавкий металл: чтобы превратить его в жидкость, достаточно тепла ладони. Впрочем, галлий ― не самый легкоплавкий из металлов (даже если не считать ртуть). Его температура плавления 29,75°C, а цезий плавится при 28,5°C; только цезий, как и всякий щелочной металл, в руки не возьмешь, поэтому на ладони, естественно, галлий расплавить легче, чем цезий. Но и галлий лучше не брать в руки ― он ядовит, по токсичности превосходит даже ртуть и свинец.^[7]

— Лев Сулименко, «Галлий», 1970

Предсказывая свойства галлия, Менделеев считал, что этот металл должен быть легкоплавким, поскольку его аналоги по группе ― алюминий и индий ― тоже тугоплавкостью не отличаются. Но температура плавления галлия ― необычайно низкая, в 5 раз ниже, чем у индия. Объясняется это необычным строением кристаллов галлия. Его кристаллическая решётка образована не отдельными атомами (как у «нормальных» металлов), а двухатомными молекулами. Молекулы Ga₂ очень устойчивы, они сохраняются даже при переводе галлия в жидкое состояние. Но между собой эти молекулы связаны лишь слабыми вандерваальсовыми силами, и для разрушения их связи нужно совсем немного энергии.^[7]

— Лев Сулименко, «Галлий», 1970

Все знают, что галлий предсказан Менделеевым, а открыт Лекоком де Буабодраном ― но далеко не всем известно, как произошло открытие. <...> Французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран вошел в историю как первооткрыватель трёх новых элементов: галлия (1875 год), самария (1879) и диспрозия (1886). Первое же из этих открытий принесло ему славу. В то время за пределами Франции он был мало известен. Ему было уже 38 лет, занимался он преимущественно спектроскопическими исследованиями. <...> В 1875 году Лекок де Буабодран исследовал спектр цинковой обманки, привезенной из Пьерфитта (Пиренеи). В этом спектре и была обнаружена новая фиолетовая линия (длина волны 4170 ангстрем). Новая линия свидетельствовала о присутствии в минерале неизвестного элемента и, вполне естественно, Лекок де Буабодран приложил максимум усилий, чтобы этот элемент выделить. Сделать это оказалось непросто: содержание нового элемента в руде было порядка 0,1%, и во многом он был подобен цинку. После длительных опытов ученому удалось-таки получить новый элемент, но в очень небольшом количестве. Настолько небольшом (меньше 0, 1 г), что изучить его физические и химические свойства Лекок де Буабодран смог далеко не полно. Сообщение об открытии галлия ― так в честь Франции (Галлия ― её латинское название) был назван новый элемент ― появилось в докладах Парижской Академии наук. Это сообщение прочёл Д. И. Менделеев и ― узнал в галлии предсказанный им пятью годами раньше экаалюминий. Менделеев тут же написал в Париж.«...Способ открытия и выделения, а также немногие описанные свойства заставляют предполагать, что новый металл ― не что иное, как экаалюминий», ― говорилось в его письме. Затем он повторял предсказанные для этого элемента свойства. Более того, никогда не держа в руках крупинки галлия, не видя его в глаза, русский химик утверждал, что первооткрыватель элемента ошибся, что плотность нового металла не может быть равна 4, 7, как писал Лекок де Буабодран, и что она должна быть больше ― примерно 5, 9-6, 0 г/см³! Как это ни странно, но о существовании периодического закона первый из его утвердителей, «укрепителей», узнал лишь из этого письма. Он еще раз выделил и тщательно очистил крупицы галлия, чтобы проверить результаты первых опытов. Некоторые историки науки считают, что делалось это с целью посрамить самоуверенного русского «предсказателя». Но опыт показал обратное: ошибся первооткрыватель. Позже он писал: «Не нужно, я думаю, указывать на исключительное значение, которое имеет плотность нового элемента в отношении подтверждения теоретических взглядов Менделеева».^[7]

— Лев Сулименко, «Галлий», 1970

Первый сверхпроводящий сплав, сохраняющий свои свойства при напряжённости поля в несколько десятков тысяч эрстед, ― сплав ниобия с оловом ― был открыт в шестидесятых годах. Новые сплавы ниобия с добавками циркония, титана, ванадия уже выдерживают 120-150 тысяч эрстед, а сплав ванадия с галлием ― даже 500 тысяч.^[8]

— Юрий Апгалян, «Погоня за эрстедами», 1970

Remove ads

Точно так и в химии естественная система элементов проф. Менделеева дает возможность предвидеть существование ещё неизвестных и не открытых элементов с определённым атомным весом и определенными химическими свойствами. Так, галлий еще не был открыт, но уже было предсказано его существование, вычислен его атомный вес и указано его место в ряду химических элементов, а именно между алюминием и индием. И действительно, дальнейшие исследования вскоре открыли существование галлия с заранее предсказанными ему химическими свойствами.^[14]

— Лев Бразоль, «О положении гомеопатии среди опытных наук», 1890

Скептическое отношение химиков к открытию Менделеева продолжалось недолго. Уже в 1875 г. во Франции был найден новый элемент галлий (П. Лекок де Буабодраном). Узнав об этом, Менделеев послал в парижскую Академию Наук статью, в которой показал, что свойства галлия совпадают со свойствами предсказанного им экаалюминия. Это было первое блестящее подтверждение смелых прогнозов Менделеева. По словам Энгельса:«… предсказания Менделеева оправдались с совершенно незначительными отклонениями. Экаалюминий получил свою реализацию в галлии… Менделеев, применив бессознательно гегелевский закон о переходе количества в качество, совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверрье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты ― Нептуна».^[1]

— Сергей Погодин, «Открытие периодического закона Д. И. Менделеевым и его борьба за первенство русской науки», 1949

Большинство иностранных исследователей отнеслось вначале к закону Менделеева довольно скептически. Но ближайшее будущее показало, что гениальные предвидения Менделеева оправдались, что найденный им периодический закон действительно знаменует «открытие взаимной связи всех атомов в мироздании» (Н. Д. Зелинский). В 1875-1886 годах были открыты все три предсказанных Менделеевым элемента, названные галлием, скандием и германием. Их свойства точно совпали с теми характеристиками, которые им дал великий русский ученый. В дальнейшем подтвердились и все исправления атомных весов элементов, сделанные Менделеевым на основании периодического закона. ^[15]

— Виталий Гольданский, «Основа науки о веществе», 1951

Познавательное значение спектрального анализа выступило с исключительной силой весьма своеобразно в истории предсказания Д. И. Менделеевым неизвестных ещё элементов на основании периодического закона и их последующего экспериментального открытия. Первым из числа таких предсказанных элементов был открыт галлий. Так как этот элемент оказывался полным аналогом следующих за ним в той же системе индия и таллия, то Менделеев высказал замечательное предположение, что его открытие произойдет таким же путем, каким были найдены оба названных элемента, то есть при помощи спектрального анализа. Это предвидение блестяще оправдалось: в 1875 году Лекок де Буабодран спектральным путем обнаружил новый элемент, который он выделил затем химически и назвал галлием. Отправным пунктом этого предвидения Менделееву служили не только уверенность в справедливости периодического закона, но и знание истинности и исключительной точности спектрального анализа, а также истории его создания, разработки и применения.^[4]

— Бонифатий Кедров, «Опыт методологического анализа научных открытий», 1960

Д. И. Менделеев, руководствуясь созданной им Периодической системой, предсказал существование и описал свойства 12 неизвестных элементов: галлия, скандия, германия, полония, астата, гафния, рения, технеция, франция, радия, актиния и протактиния.^[16]

— Геннадий Диогенов, «Литий», 1969

Лекок де Буабодран достиг в спектроскопии такого мастерства, что в 1875 году, заметив в спектре минерала новые спектральные линии, он сразу же безошибочно заключил, что обнаружил ранее неизвестный элемент. Учёный назвал его галлием. Галлия – это латинское название Франции. Сторонники теорий заговора обвиняли Лекока де Буабодрана в том, что он хитро назвал элемент в честь себя, так как слово «лекок» в переводе с французского означает «петух», а латинское название петуха – «gallus».^[9]

— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

При комнатной температуре галлий остается твёрдым, но уже при 29,8°C плавится (как известно, нормальная температура человеческого тела – 36,6°C). Поэтому прямо в руке галлий тает, превращаясь в зернистую густую кашицу, напоминающую ртуть. Это один из немногих жидких металлов, который можно потрогать, не сжигая палец до кости. Неудивительно, что галлий стал сплошь и рядом использоваться в профессиональных фокусах среди химиков. Эти шутки гораздо интереснее, чем номера с горелкой Бунзена. Поскольку галлий похож на алюминий, но очень легко плавится, химики порой любят подавать к чаю галлиевые ложечки и наблюдать за обескураженными гостями, на глазах у которых «Эрл Грей» разъедает столовые приборы.^[9]

— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

Галлий был первым из новых элементов, открытым после 1869 года, когда Менделеев представил миру свою таблицу. Когда Менделеев прочитал о работе де Буабодрана, он попытался влезть на пьедестал француза и заявить, что галлий открыт на основе его, менделеевского, описания экаалюминия. Лекок де Буабодран сухо парировал, что это не так и всю работу он проделал сам. Менделеев продолжал протестовать, и двое учёных вступили в жаркую дискуссию на страницах научных журналов. У них получился настоящий роман с продолжением...^[9]

— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

Менделеев изучил результаты исследований де Буабодрана и безапелляционно заявил экспериментатору, что тот ошибся в расчётах, так как плотность и вес галлия отличаются от показателей, спрогнозированных для экаалюминия. Можно себе представить, сколько желчи было вложено в этот упрек, но, как замечает Эрик Скерри, историк и специалист по философии науки, «Менделеев всегда хотел подправить природу, чтобы она лучше вписывалась в его грандиозную таблицу». Следует отметить, что в этом случае Менделеев оказался прав: вскоре Лекок де Буабодран пересмотрел свои данные и опубликовал результаты, которые оказались гораздо ближе к прогнозу Менделеева. Скерри пишет: «научное сообщество было ошеломлено тем, что Менделеев на кончике пера описал свойства нового элемента даже точнее, чем химик, который его открыл».^[9]

— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

Дрожит деревянное здание дробилки, мощные щёки из марганцовистой стали сжимают в своих неумолимых тисках серую, невзрачную руду. Грязный водный поток увлекает растёртую руду по желобам на большие столы, ― они медленно, как-то неверно качаются, то содрогаясь судорожными движениями, то снова плавно покачиваясь на своих неустойчивых осях. Дрожат, мечутся в беспорядке кусочки руды: одни, что полегче, уносятся в потоках воды, другие тяжело падают на дно, расстилаясь по поверхности стола. Вот полоса чёрной цинковой руды, она занимает почти весь стол, ― руда редких металлов: кадмия, галлия и индия.^[17]

— Александр Ферсман, «Воспоминания о камне», 1940

Когда явление нельзя положить на весы или прокалить в колбе, его изучают по его месту среди подобных или по воздействию на окружающую среду. Так были открыты галлий и нептун. Мне кажется, что я тоже накануне большого открытия, и ты мог бы помочь мне в этом. Давай руку, и пошли…^[18]

— Леонид Леонов, «Русский лес», 1953

Remove ads

	Эрбий, Иттербий, Туллий, Стронций, Иридий, Ванадий, Галлий, Германий, Лантан, Цезий, Ниобий, Теллур, ― Что за династия цезарей, вечных реакций основа! Варвары смоют её: Резерфорд, хаос, Эйнштейн!^[19]
	— Георгий Шенгели, «Эрбий, Иттербий, Туллий, Стронций, Иридий, Ванадий...», 1931

Remove ads

1 2 С. А. Погодин. Открытие периодического закона Д. И. Менделеевым и его борьба за первенство русской науки. — М.: «Химия и жизнь», № 3, 1949 г.
1 2 Волынский И. С., Безсмертная М. С.. Об эталонах рудных минералов и некоторых новых методах исследования микровключений. В сборнике: Экспериментально-методические исследования рудных минералов. Посвящ. памяти проф. И. С. Волынского; отв. ред. М. С. Безсмертная и В. Г. Фекличев. — Москва : Наука, 1965 г. — 304 с.
1 2 3 4 5 Н. Л. Глинка. Общая химия: Учебное пособие для вузов (под. ред. В.А.Рабиновича, издание 16-е, исправленное и дополненное). ― Л.: Химия, 1973 г. ― 720 стр.
1 2 Б. М. Кедров «Опыт методологического анализа научных открытий». — М.: Вопросы философии, № 5, 1960 г.
1 2 3 4 5 Е. Свердлов, В. Василевский. Рассеянные элементы. — М.: «Химия и жизнь», № 5, 1965 г.
1 2 3 4 5 6 И. И. Смыслов, Может ли металл быть клеем? ― М.: «Химия и жизнь», № 12, 1968 г.
1 2 3 4 5 6 Л. М. Сулименко, «Галлий». ― М.: «Химия и жизнь», № 6, 1970 г.
1 2 Ю. Апгалян. Погоня за эрстедами. — М.: «Химия и жизнь», № 9, 1970 год
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Сэм Кин. Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева. — М.: Эксмо, 2015 г. — 464 с.
↑ А.Г.Бетехтин, «Курс минералогии». — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1951 год
1 2 Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия, часть 2 (пер. с англ.: Иванова Е.К., Прохорова Г.В., Чуранов С.С. Под ред.: Астахов К.В.) — М.: Мир, 1969 г.
1 2 Ф. Кузнецов, Микроэлектроника: от «транзистора» к карманной вычислительной машине. ― М.: «Химия и жизнь», № 5, 1966 г.
1 2 3 Борис Горзев. Что вы знаете и чего не знаете о галлии и его соединениях (редакционная колонка). — М.: «Химия и жизнь», № 6, 1970 год
↑ Л. Е. Бразоль. Публичная лекция, читанная в Большой аудитории Педагогического музея 20 февраля 1890 г.
↑ В. И. Гольданский, Основа науки о веществе. ― М.: «Наука и жизнь», № 9, 1951 г.
↑ Г. Диогенов. «Литий». — М.: «Химия и жизнь», № 3, 1969 г.
↑ А.Е.Ферсман. «Воспоминания о камне». — М.: Издательство Академии Наук СССР, 1958 г.
↑ Леонов Л.М., «Русский лес». — М.: Советский писатель, 1970 г.
↑ Г. А. Шенгели. Стихотворения и поэмы. Сост., подгот. текста и коммент. В. А. Резвого; биогр. очерк В. Э. Молодякова. — М.: Водолей, 2017 г.

Remove ads

[пого-1] 1 2 С. А. Погодин. Открытие периодического закона Д. И. Менделеевым и его борьба за первенство русской науки. — М.: «Химия и жизнь», № 3, 1949 г.

[волын-2] 1 2 Волынский И. С., Безсмертная М. С.. Об эталонах рудных минералов и некоторых новых методах исследования микровключений. В сборнике: Экспериментально-методические исследования рудных минералов. Посвящ. памяти проф. И. С. Волынского; отв. ред. М. С. Безсмертная и В. Г. Фекличев. — Москва : Наука, 1965 г. — 304 с.

[глинка-3] 1 2 3 4 5 Н. Л. Глинка. Общая химия: Учебное пособие для вузов (под. ред. В.А.Рабиновича, издание 16-е, исправленное и дополненное). ― Л.: Химия, 1973 г. ― 720 стр.

[боня-4] 1 2 Б. М. Кедров «Опыт методологического анализа научных открытий». — М.: Вопросы философии, № 5, 1960 г.

[свер-5] 1 2 3 4 5 Е. Свердлов, В. Василевский. Рассеянные элементы. — М.: «Химия и жизнь», № 5, 1965 г.

[смы-6] 1 2 3 4 5 6 И. И. Смыслов, Может ли металл быть клеем? ― М.: «Химия и жизнь», № 12, 1968 г.

[галл-7] 1 2 3 4 5 6 Л. М. Сулименко, «Галлий». ― М.: «Химия и жизнь», № 6, 1970 г.

[апг-8] 1 2 Ю. Апгалян. Погоня за эрстедами. — М.: «Химия и жизнь», № 9, 1970 год

[кин-9] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Сэм Кин. Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева. — М.: Эксмо, 2015 г. — 464 с.

[Бетехтин-10] А.Г.Бетехтин, «Курс минералогии». — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1951 год

[ку-11] 1 2 Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия, часть 2 (пер. с англ.: Иванова Е.К., Прохорова Г.В., Чуранов С.С. Под ред.: Астахов К.В.) — М.: Мир, 1969 г.

[кузне-12] 1 2 Ф. Кузнецов, Микроэлектроника: от «транзистора» к карманной вычислительной машине. ― М.: «Химия и жизнь», № 5, 1966 г.

[ред-13] 1 2 3 Борис Горзев. Что вы знаете и чего не знаете о галлии и его соединениях (редакционная колонка). — М.: «Химия и жизнь», № 6, 1970 год

[14] Л. Е. Бразоль. Публичная лекция, читанная в Большой аудитории Педагогического музея 20 февраля 1890 г.

[голд-15] В. И. Гольданский, Основа науки о веществе. ― М.: «Наука и жизнь», № 9, 1951 г.

[дио-16] Г. Диогенов. «Литий». — М.: «Химия и жизнь», № 3, 1969 г.

[Воспоминания-17] А.Е.Ферсман. «Воспоминания о камне». — М.: Издательство Академии Наук СССР, 1958 г.

[Леонов-18] Леонов Л.М., «Русский лес». — М.: Советский писатель, 1970 г.

[шен-19] Г. А. Шенгели. Стихотворения и поэмы. Сост., подгот. текста и коммент. В. А. Резвого; биогр. очерк В. Э. Молодякова. — М.: Водолей, 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

Галлий

Wikiwand in your browser!

Галлий

Wikiwand in your browser!

Галлий в определениях и коротких цитатах

Галлий в научной и научно-популярной литературе

Галлий в публицистике и документальной прозе

Галлий в мемуарах и художественной прозе

Галлий в поэзии

Источники

См. также