Galyum(III) klorür, galyum (III) klorür, CAS 13450-90-3, Cl3Ga olarak da bilinir. Tipik olarak beyaz veya açık sarı renkte katı bir formda bulunan inorganik bir bileşiktir. Toz veya kristal formdadır. Suda orta derecede çözünürlüğe sahiptir ve büyük miktarda ısı açığa çıkarır. Eter ve benzen gibi organik çözücülerde çözünür, sıvı amonyakta çözünerek amonyak kompleksleri oluşturur. Havadaki ıslak hidroliz dumana neden olur ve gaz yaklaşık 270 derecede dimerler halinde bulunur. Hava nemli olduğunda hidrolize olur ve duman üretir. Gaz, yaklaşık 270 derece C'de dimerik formda bulunur. Üç değerlikli galyum, pH 6'nın üzerindeki sulu çözeltilerde GaO33 GaO2- formunda bulunur. İyi iletkenliğe sahiptir ve iletkenliği sıcaklık ve konsantrasyonla ilişkilidir. Katı halde manyetizmaya sahip değildir ancak sıvı veya gaz halinde belirli bir manyetizma sergileyebilir. İnorganik bir bileşik olarak yüksek yoğunluğa, geniş erime noktası aralığına, iyi optik ve elektriksel iletkenliğe ve birçok alanda uygulamaya sahiptir. Yarı iletkenler, güneş pilleri, lazerler vb. gibi birçok alanda uygulamaları vardır. Ayrıca galyum tuzları, galyum oksitler vb. gibi diğer galyum bileşiklerinin üretiminde de kullanılır.

|
Kimyasal Formül |
Cl3Ga |
|
Tam Kütle |
174 |
|
Molekül Ağırlığı |
176 |
|
m/z |
176, m/z: 174 (100.0%), 176 (95.9%), 176 (66.4%), 178 (63.6%), 178 (30.6%), 180 (20.3%), 180 (3.3%), 182 (2.2%) |
|
Element Analizi |
Cl, 60.40; Ga, 39.60 |
|
Morfolojik |
boncuk |
|
Renk |
beyaz |
|
Erime noktası |
78 derece C (yanıyor) |
|
Kaynama noktası |
35 derece C |
|
Yoğunluk |
25 derece C'de 2,47 g/ml (yanıyor) |
|
|
|

Galyum(III) klorürİnorganik bir bileşik olan (GaCl3), benzersiz kimyasal ve fiziksel özelliklerinden dolayı yarı iletkenler, katalizörler, piller, optik malzemeler, organik sentez ve spektroskopik analiz gibi alanlarda geniş uygulama değeri göstermiştir. Aşağıda altı temel alandaki kullanımlarının sistematik bir incelemesi yer almaktadır.
Yarı iletken alanındaki uygulama, özellikle bileşik yarı iletkenlerin ve optoelektronik cihazların imalatında en önemli kullanım alanlarından biridir.
1. Kimyasal Buhar Birikimi (CVD) Öncüsü
Kimyasal buhar biriktirme teknolojisinde III-V bileşik yarı iletkenlerin (galyum nitrür ve galyum arsenit gibi) hazırlanmasında temel öncüdür. CVD işlemi sırasında galyum klorür yüksek sıcaklıklarda ayrışır ve galyum atomları nitrojen ve arsenik gibi elementlerle birleşerek alt tabaka üzerinde tekdüze ve yoğun bir yarı iletken film oluşturur. Bu filmler, yüksek elektron hareketliliği ve yüksek arıza voltajı gibi özelliklere sahiptir ve 5G iletişim baz istasyonları, radar sistemleri ve uydu iletişim ekipmanları gibi yüksek-frekans, yüksek-hız ve yüksek-güçlü elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılır.
2. LED alt tabaka malzemesi
Bir alt tabaka malzemesi olarak LED çipleri için yapısal destek ve optik performans optimizasyonu sağlar. Geniş bant aralığı, yüksek termal iletkenliği ve güçlü radyasyon direnci, galyum klorür substratlarına dayalı LED'lerin daha yüksek ışık verimliliğine ve daha uzun hizmet ömrüne sahip olmasını sağlar. Örneğin, Liad gibi önde gelen LED şirketleri galyum klorür alt tabakalarını benimseyerek ürünlerinin ışık verimliliğini ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırdı ve LED aydınlatma ve ekran teknolojisinin geliştirilmesini teşvik etti.
3. Yarı iletken katkı maddesi
Yarı iletkenlerin elektriksel özelliklerini düzenlemek için galyum iyonlarının eklenmesiyle yarı iletken malzemelerin katkılanması için kullanılabilir. Örneğin, galyumun silikon-bazlı yarı iletkenlere katkılanması, P- tipi yarı iletkenler oluşturabilir; bunlar, N- tipi yarı iletkenlerle birleşerek PN bağlantılarını oluşturur ve diyotlar ve transistörler gibi temel elektronik cihazların işlevlerini gerçekleştirir.
Pil Teknolojisi: Enerji Depolamada Yenilikçi
Piller alanındaki uygulama esas olarak lityum tionil klorür (LTC) piller ve lityum{0}}iyon pillere odaklanıyor ve elektrolit sistemini optimize ederek pil performansını artırıyor.
1. Lityum tionil klorür akü elektrolit tuzu
LTC pillerde, elektrolit tuzu LiGaCl ₄ için öncü malzeme olarak,galyum(III) klorür can improve the ion conductivity and chemical stability of the electrolyte. LiGaCl ₄ has a high decomposition voltage (>4V) and a wide electrochemical window, making LTC batteries have high energy density (>500Wh/kg) and long cycle life (>10 yıl), askeri iletişim, havacılık ve uzaktan izleme alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
2. Lityum-iyon piller için pozitif elektrot malzemesi
Elektrot malzemelerinin faz geçişini ve hacim genleşmesini baskılamak ve pillerin döngü stabilitesini ve güvenliğini artırmak için galyum lityum katı çözeltisi oluşturarak lityum-iyon pillerdeki pozitif elektrot malzemeleri için bir katkı maddesi olarak kullanılabilir. Örneğin, lityum kobalt oksidin pozitif elektroduna galyum klorür eklenmesi, pil döngü sayısını 500'den 1000'in üzerine çıkarabilir ve termal kaçak riskini azaltabilir.

Optik Malzemeler: Şeffaflık ve İşlevselliğin Birleşmesi
Optik alanındaki uygulama esas olarak optik camın hazırlanmasına ve optoelektronik cihazların paketlenmesine yansır ve optik performansı optimize etmek için yüksek geçirgenliği ve kimyasal stabilitesinden yararlanılır.
1. Optik cam imalatı
Galyum iyonlarının konsantrasyonunu ve dağılımını düzenleyerek camın kırılma indeksini, dağılımını ve geçirgenliğini değiştirmek için optik cam için bir katkı maddesi olarak kullanılabilir. Örneğin, galyum klorürün florür camına katkılanması, optik fiber iletişimine uygun, düşük kayıplı, yüksek bant genişliğine sahip optik malzemeler hazırlayabilir ve optik iletişim teknolojisinin gelişimini teşvik edebilir.
2. Optoelektronik cihaz ambalajı
Optoelektronik cihazlarda kullanılabilecek ambalaj malzemeleri, su buharı ve oksijeni izole etmek için yoğun bir galyum oksit koruyucu tabaka oluşturarak cihazın ömrünü uzatır. Örneğin, güneş pili ambalajında galyum klorür kaplama, hücrenin zayıflama oranını yılda %5'ten %1'in altına düşürerek enerji dönüşüm verimliliğini önemli ölçüde artırabilir.

Klorlama yöntemi sentezlemede yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.Galyum(III) Klorür. Bu yöntemin adımları ve karşılık gelen kimyasal denklemleri aşağıda ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
Ga + Cl2→ GaCl3
Deneysel hazırlık:
Deneye başlamadan önce gerekli deney malzeme ve ekipmanlarının hazırlanması gerekmektedir. Tüm malzeme ve ekipmanların kuru ve temiz durumda olduğundan emin olun.
(1) Galiyum tozu: Yüksek-saflıkta galyum tozunu seçin, kuru bir yerde saklayın ve kullanmadan önce kirlenmediğinden emin olun. Gerekli galyum tozu kütlesini elektronik terazi kullanarak doğru bir şekilde tartın.
(2) Klor gazı: Reaksiyonun doğruluğunu ve ürünün saflığını sağlamak için yüksek-saflıkta klor gazı kullanın. Depolama ve kullanım sırasında klor gazının kuru tutulmasına dikkat edin. Deney aparatına klor gazı vermek için gaz silindirleri veya gaz boru hatları kullanın.
Isıtma ekipmanı: Reaksiyonun sıcaklığını kontrol etmek için elektrikli ısıtma ceketi veya yüksek-sıcaklık fırını gibi uygun ısıtma ekipmanını seçin. Isıtma ekipmanını istenen sıcaklığa kadar önceden ısıtın.
(3) Kurutma ekipmanı: Deney ortamının kuruluğunu sağlamak ve nemin reaksiyon üzerindeki etkisini önlemek için kurutucular veya kurutucular kullanın. Kuru bir deney ortamı sağlamak için kurutucuyu veya kurutucuyu deney cihazının yakınına yerleştirin.
(4) Deney ekipmanı: Temiz ve iyi çalışır durumda olduklarından emin olmak için kapları, karıştırıcıları, damlalıkları ve diğer deney ekipmanlarını hazırlayın. Deney ekipmanını deterjanla temizleyin ve deiyonize suyla iyice durulayın.

Deneysel adımlar:
Kuru bir behere uygun miktarda galyum tozu ekleyin. Galyum tozunun kirlenmediğinden ve kuru kaldığından emin olun. Gerekli galyum tozu kütlesini elektronik terazi kullanarak doğru bir şekilde tartın ve bir behere ekleyin.
Bir damlalık veya başka bir uygun alet kullanarak behere yavaşça uygun miktarda klor gazı ekleyin. Fazlalığı önlemek için klor gazının akış hızını kontrol etmeye dikkat edin. Aşırı reaksiyonu önlemek için behere yavaş yavaş klor ilave edilmelidir.
Karışımı, galyum tozu klor gazıyla tamamen temas edene kadar bir karıştırıcıyla yavaşça karıştırın. Büyük miktarda ısı oluşmasını önlemek için karıştırma hızı çok hızlı olmamalıdır. Galyum tozu ve klor gazının iyice karıştığından emin olmak için karışımı bir karıştırıcıyla yavaşça karıştırın.
Beheri elektrikli ısıtma ceketi veya yüksek-sıcaklık fırını gibi bir ısıtma cihazının üzerine yerleştirin. Reaksiyon gereksinimlerine göre ısıtma sıcaklığını kontrol edin. Sıcaklıktaki değişikliklere dikkat edin ve sıcaklığı sabit tutun. Beheri ısıtma ekipmanının üzerine yerleştirin ve ısıtma sıcaklığını uygun bir aralıkta kontrol edin.
Reaksiyon işlemi sırasında karışımdaki değişiklikleri gözlemleyin. Karışımın renksiz ve şeffaf hale gelmesi reaksiyonun tamamlandığını gösterir. Reaksiyon süresini kaydedin ve herhangi bir yan etki olup olmadığını gözlemleyin. Reaksiyonun tamamlanıp tamamlanmadığını belirlemek için karışımın renk değişimlerine ve kabarcık oluşumuna dikkat edin.
Isıtmayı durdurun ve beherin doğal olarak oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin. Ürünün eksik kristalleşmesini veya başka-yan ürünlerin oluşmasını önlemek için çok hızlı soğumamaya dikkat edin. Beheri ısıtma ekipmanından çıkarın ve doğal olarak oda sıcaklığına kadar soğuması için iyi havalandırılan bir alana yerleştirin.
Reaksiyona girmemiş galyum tozunu ve safsızlıkları gidermek için reaksiyon ürünlerini filtreleyin. Filtreleme işlemleri için uygun filtreler veya filtre kağıdı kullanın. Filtrasyondan sonra süzüntüyü toplayın ve tortu oluşumunu gözlemleyin.
Ürün saflığını artırmak için kaba galyum klorürü yeniden kristalleştirin. Yeniden kristalleştirmenin belirli adımları deneysel koşullara ve ekipmana bağlı olarak değişebilir ve gerçek koşullara göre ayarlanması gerekebilir. Ham galyum klorür çözeltisini buharlaştırın ve konsantre edin, soğutun ve ürünün saflığını iyileştirmek için kristalleştirin.
Popüler Etiketler: galyum(iii) klorür cas 13450-90-3, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın al, fiyat, toplu, satılık





