在自然界中未曾發(fā)現(xiàn)過(guò)游離態(tài)的銦單質(zhì),1863年,德國(guó)的賴希和李希特,用光譜法研究閃鋅礦,發(fā)現(xiàn)新的元素,即銦。
鉈被發(fā)現(xiàn)和取得后,德國(guó)弗賴貝格(Freiberg)礦業(yè)學(xué)院物理學(xué)教
銦
銦
授賴希由于對(duì)鉈的一些性質(zhì)感興趣,希望得到足夠的金屬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。于是他在1863年開(kāi)始在夫賴堡希曼爾斯夫斯特出產(chǎn)的鋅礦中尋找這種金屬。這種礦石所含主要成分是含砷的黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉛礦、硅土、錳、銅和少量的錫、鎘等。賴希認(rèn)為其中還可能含有鉈。雖然實(shí)驗(yàn)花費(fèi)了很多時(shí)間,他卻沒(méi)有獲得期望的元素。但是他得到了一種不知成分的草黃色沉淀物。他認(rèn)為是一種新元素的硫化物。
只有利用光譜進(jìn)行分析來(lái)證明這一假設(shè)??墒琴囅J巧?,只得請(qǐng)求他的助手H.T.李希特進(jìn)行光譜分析實(shí)驗(yàn)。李希特在次實(shí)驗(yàn)就成功了,他在分光鏡中發(fā)現(xiàn)一條靛藍(lán)色的明線,位置和銫的兩條藍(lán)色明亮線不相吻合,就從希臘文中“靛藍(lán)”(indikon)一詞命名它為indium(銦)(In)。兩位科學(xué)家共同署名發(fā)現(xiàn)銦的報(bào)告。分離出金屬銦的還是他們兩人共同完成的。他們首先分離出銦的氯化物和氫氧化物,利用吹管在木炭上還原成金屬銦,于1867年在法國(guó)科學(xué)院展出。
工業(yè)用途
制造半導(dǎo)體氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、鍺半導(dǎo)體摻雜元;純鎵及低熔合金可作核反應(yīng)的熱交換介質(zhì);高溫溫度計(jì)的填充料;有機(jī)反應(yīng)中作二酯化的催化劑。
鎵的工業(yè)應(yīng)用還很原始,盡管它獨(dú)特的性能可能會(huì)應(yīng)用于很多方面。液態(tài)鎵的寬溫度范圍以及它很低的蒸汽壓使它可以用于高溫溫度計(jì)和高溫壓力計(jì)。鎵化合物,尤其是砷化鎵在電子工業(yè)已經(jīng)引起了越來(lái)越多的注意。沒(méi)有能利用的的世界鎵產(chǎn)量數(shù)據(jù),但是臨近地區(qū)的產(chǎn)量只有20噸/年。 [11]
鎵-68會(huì)發(fā)射正電子,可以用于正電子斷層成像。 [11]
鎵銦合金可用于汞的替代品。
醫(yī)學(xué)應(yīng)用
在觀察到癌組織對(duì)67Ga有吸引力之后,美國(guó)國(guó)家癌癥學(xué)會(huì)指出穩(wěn)定的鎵對(duì)于嚙齒動(dòng)物的腫瘤很有療效。這曾在癌癥病人身上試驗(yàn)過(guò)。當(dāng)服用劑量為750mg/kg時(shí),鎵對(duì)人的腎臟有害。不停的灌輸鎵的配制藥品可以降低鎵對(duì)腎小管的毒性。
金屬鈀的獨(dú)特性能
元素鈀在元素周期表中屬于第10族
ⅧB(niǎo)鉑族金屬,原子序數(shù)46,穩(wěn)定同位素有102,104,105,106,108,110。密度(20℃)12.02g/cm,熔點(diǎn)1555℃,沸點(diǎn)2964℃,氧化態(tài)有+2、+3、+4價(jià)。銀白色帶有光澤金屬,具有延展性,可壓延成薄片,耐腐蝕,能溶于氧化性的酸,例如濃硝酸和發(fā)煙硫酸,以及熔融的堿中。鈀吸收和透過(guò)氫氣的能力極強(qiáng),常溫下能吸收350~850相當(dāng)于本身體積的氫氣。240℃時(shí)1mm厚,1cm大的鈀片每秒鐘可透過(guò)42.3mm的氫氣。由于金屬鈀這些特殊的性能,因此非常適用于制造加氫和脫氫反應(yīng)用催化劑。
鈀催化劑雖然具有活性高、選擇性好的性能,但是硫化物、砷化物、一氧化碳、等雜質(zhì),以及副反應(yīng)生成的各種重組分、焦質(zhì)等會(huì)使鈀催化劑中毒,活性和選擇性下降,直到?jīng)]有催化活性,這種過(guò)程稱(chēng)為失活過(guò)程。為了保持鈀催化劑的高活性,就需要在原料中減少或除去這些有害物。但在鈀催化劑的使用過(guò)程中也會(huì)有因催化劑本身顆粒聚集、晶格變化等原因而活性下降,這就需要對(duì)失活的催化劑進(jìn)行再生活化,活化的方法類(lèi)似于制造過(guò)程的焙燒和活化。重新恢復(fù)活性的鈀催化劑可以重新進(jìn)行使用,直到完全失去活性,不能再生。這個(gè)使用過(guò)程就是催化劑的壽命,鈀催化劑是長(zhǎng)壽催化劑,可以經(jīng)受多次再生活化,壽命可到數(shù)年。失活的鈀催化劑一般要對(duì)金屬鈀進(jìn)行回收,回收的方法是用硝酸將廢催化劑上的鈀溶解成硝酸鈀,然后再通過(guò)各種凈化提純步驟,氫氣還原成金屬鈀,再用作新的鈀催化劑的制造。