容易熔化的金屬——鎵

好端端的一塊銀白色的金屬，如果你想放在手心看個仔細，唷，卻一下子熔化了，成了一顆銀白色的液滴，在手里滾來滾去，看起來就好像荷葉上滾著的水珠。這奇妙的金屬，就是鎵。它的熔點還不到30℃，低于人體的體溫——37℃，因此，放在手心，很快就變成了液體。

鎵的發現有一段有趣的故事。1869年，俄國化學家門捷列夫發現了元素性質變化的規律——元素周期率。根據這個規律，他把當時已經知道的六十三種元素排列到一張表里，人們把這張表叫做元素周期表。很明顯，在門捷列夫制定這張表的時候，還有許多元素沒有被人們發現。這怎么辦呢?門捷列夫經過深思熟慮之后，大膽而巧妙地解決了這個問題。他給這些未發現的元素留下了一些空格，并且根據元素性質的規律性，對這些未發現元素的性質作了科學的預言。結果怎么樣呢?預言正確嗎?

在元素周期表里，鋁的下面，第三十一號位置上，有一個空格，門捷列夫認為這是一個尚未發現的類似鋁的元素，于是給它起名叫“亞鋁”，并且預言了它的各種性質。過了四年，法國一位化學家在研究比利中斯山鋅礦的時候，發現了一種新元素，他把它命名為“鎵”。他仔細測定了鎵的各種性質，并把結果發表在雜志上。

門捷列夫偶然看到了這篇論文，真是喜出望外，原來這位化學家所發現的鎵，不是別的，正是他在四年前就預言的元素“亞鋁”。這位化學家測定的鎵，除了比重有較大的差異外，其他各種性質幾乎與預言的“亞鋁”完全一致。比重不對，是預言錯了，還是測定的結果有誤差?門捷列夫相信自己根據元素周期率作出的預言是正確的，于是他給這位化學家寫了一封信，指出“鎵的比重應該是5．90左右，而不是4．70”。他在信上還建議那位化學家再次進行測量。當時世界上只有這位化學家的實驗室里有一塊金屬鎵，難怪他看了門捷列夫的來信后感到很驚奇，甚至有點不敢相信。

但是，科學的實事求是的精神還是使他回到了實驗室里。這次他先對金屬鎵進行了提純，然后測定鎵的比重。結果使他目瞪口呆：鎵的比重果然不是4．70，而是5．94，恰恰在門捷列夫預言的5．90左右!

在常溫下，鎵是固體，它非常軟，用小刀就能把它切開。更奇妙的是，當鎵從液體變為固體時，體積反而還會膨脹，簡直跟水一樣。這樣，人們平常都是把鎵裝在富有彈性的塑料袋或橡膠袋里。

鎵在地殼中的含量與錫差不多，不算太少，然而，錫是人們常用的“五金”之一，錫器十分普遍，而人們對鎵卻十分生疏。這是為什么呢?原來在大自然中，鎵非常分散，幾乎沒有什么“鎵礦”。現在人們大都從煤灰中提取鎵，花的功夫不少，可得到的鎵卻不多，所以鎵只用在一些特殊的工業部門中，一般的人們當然就見不到它了。

鎵在高溫條件下能與很多金屬、非金屬發生化學變化，形成化合物，比如砷化鎵、銻化鎵、磷化鎵等。它們都有良好的半導體性能，并能在高溫的環境下工作，被人們認為是最有發展前途的半導體材料。舉例來說，用砷化鎵制成的固體微波器件，在雷達應用上，可使雷達的體積大大縮小，即制成所謂超小型同體雷達。人們還用砷化鎵做元件制成了激光器，這是一種體積小、效率高的新型激光器。磷化鎵是制作半導體發光元件的優質材料。用磷化鎵二極管能放出紅光和綠光，我們在電腦上看到的紅光和綠光，就是由它放出的。

人造衛星靠太陽能電池供給電源。用鎵的化合物半導體做成的太陽能電池，能把太陽能直接轉變成電能，效率高達百分之十八，而且抵抗輻射的能力比硅電池強一倍。這不僅對宇宙航行有現實意義，而且也標志著人類在直接利用無窮無盡的太陽能方面邁進了一步。

編輯／劉 鵬