镓:可以在你手里融化,还能轻松撕开易拉罐!

不爱旅游爱学习 2023-07-04 10:07:18

你可能听说过一种奇特的金属,它的名字叫做镓,它的特点是放在掌心就能快速融化,因为它的熔点只有29.8℃,比人体温度还低。这种金属看起来很有趣,但是你知道吗?它还有一个更神奇的能力,那就是它可以轻易地腐蚀其他金属,比如铝、铜、锌等。

什么是金属腐蚀

金属腐蚀是指金属在外界环境中发生的化学或电化学反应,导致金属表面或内部结构发生变化,失去原有的性能和功能。金属腐蚀有很多种形式,比如锈蚀、点蚀、缝隙腐蚀等。其中,点蚀是指金属表面在腐蚀介质中形成小孔的一种极为局部的腐蚀形态,也称为孔蚀。点蚀通常发生在有钝化层或保护层的金属上,比如不锈钢、铝合金等。点蚀的危害很大,因为它很难被及时发现和防治,而且会导致金属强度急剧下降,甚至造成突然性事故。例如,在2010年,俄罗斯一艘核潜艇在巴伦支海沉没,原因就是其压力壳被海水中的氯离子引起的点蚀所破坏。

镓是怎么引起其他金属的点蚀的

镓是一种银白色的金属元素,它在常温下呈固态,但是稍微加热就会变成液态。镓有一个特殊的性质,就是它可以和其他金属形成合金,并且降低其他金属的熔点。这就意味着如果把液态的镓滴在其他金属上,它就会渗入其他金属的表面或者缝隙中,并且和其他金属形成低熔点的合金。这样一来,其他金属就会失去原有的钝化层或保护层,并且在镓的作用下产生点状的小孔。这些小孔会不断扩大和深入,并且释放出更多的液态镓和合金,在周围形成一个类似于火山口的结构。这个过程就是镓引起其他金属的点蚀。

镓对易拉罐的影响

易拉罐是一种常见的饮料包装容器,它通常由铝制成,并且表面涂有一层保护漆以防止氧化和污染。如果把液态的镓滴在易拉罐上,它就会穿透保护漆,并且和铝形成低熔点的合金。这样一来,易拉罐就会出现小孔,并且迅速扩散和腐蚀。如果用手指轻轻一捏,易拉罐就会破裂,甚至可以用手撕开。这种现象在网上有很多视频可以看到,非常惊人。

除了腐蚀其他金属,镓还有其他的用途和危害。镓的化合物是优质的半导体材料,在光电子工业和微波通信工业的用途很广泛,可用于制造红外光学与红外探测器件、集成电路、微波通讯与微波集成以及红、黄、蓝、绿与白色的发光二极管等。镓对人体健康的影响取决于其形式和剂量。纯镓并不会对接触者产生危害,而且有些镓的放射性化合物也被应用到医学领域。但是,如果暴露在高浓度或高温度的镓或其化合物中,可能会引起皮肤灼伤、眼睛刺激、呼吸道损伤、肝肾功能障碍等。

除此之外,镓还有一个很有趣的历史故事。镓是化学史上第一个先从理论预言,后在自然界中被发现验证的化学元素。1871年,俄国化学家门捷列夫以他的元素周期律,预测“镓”的存在,称之为“eka-aluminium”,意思是“铝下元素”。他根据周期律推算出了这种未知元素的原子量大约是68,密度为5.9 g/cm³,性质类似于铝等等。四年后,法国化学家保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰在分析锌矿石时发现了一种新元素,并将其命名为“镓”,以纪念他的祖国法国。令人惊讶的是,他测量出的镓的原子量为69.9,密度为5.904 g/cm³,性质和门捷列夫预言的几乎完全一致。这个发现不仅证实了门捷列夫周期律的正确性,也为后来发现锗、锑等其他元素奠定了基础。

镓的化学性质使得它具有独特的腐蚀能力和广泛的应用价值,同时也带来了一定程度的环境和健康危害。我们应当在应用镓的过程中注意安全环保,科学利用这一珍贵的资源。

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