神奇的金属镓：能够直接瓦解可乐罐，它和硫酸混合会发生什么呢？

金属能腐蚀金属吗？这是什么奇怪的景象，但是别吃惊，还真的有可以“腐蚀”金属的金属，它就是镓。

金属的冶炼

如果发现一块铝皮皱了，可以打点金属镓，这样铝皮不仅展开了，还变得吹弹可破。这是可以说的吗？可以可以，让我们来认识认识金属界的神奇成员。认识它之前，我们需要了解清楚：

金属镓是什么元素？它为何能“腐蚀”金属？它和酸反应又能发生怎样的事情？未来金属镓会发挥怎样的作用？

金属镓

金属镓到底有多神奇？直接瓦解可乐罐，那么它和硫酸混合又会发生什么呢？

柔软的金属

金属镓是元素周期表里面的第31号元素，属于ⅢA族，也就是第三主族，是常见金属铝的同门。然而镓的发现充满了戏剧性，它是先理论认为存在，之后再发现的。

镓元素的“户籍”

门捷列夫发现了元素之间的规律，进而绘制出了世界上第一张元素周期表，人们根据铝的特性，认为存在一种和它比较接近，但核外电子数多一层的金属。1875年，法国化学家布瓦博得朗发现了金属镓，填补了这个空位。这个感觉就好比，我们假设有外星人存在，然后真的找到外星人了。

元素周期表

金属镓的熔点很低，只有29.76摄氏度，只要稍微热一点的环境，它就会变成像汞一样的液态金属。所以人对于金属镓来说太热了，把它捧在心上就化了。固态时候的金属镓是淡蓝色，变为液态之后为银白色。镓只能通过肠道被人体吸收，所以液态金属镓可以放在无伤的手上。

液态金属镓在手上

只不过镓具有很强的附着性，可能会残留在桌面、手套或者皮肤上，留下黑色的痕迹。镓以及它的化合物有微弱的毒性，一般来讲不会危及生命，不过在使用的过程中还是需要注意。

和铝一样，金属镓既能和酸反应，又能和碱反应，二者都会产生氢气。不过，本是同根生相煎何太急，镓除了这些特性，还能够“腐蚀”金属。

液态金属镓

“腐蚀”金属

将液态的金属镓滴在铝制的易拉罐上，没多久，接触到镓的铝皮就开始变薄，只要轻轻一戳，就破了。

不仅是铝，其他金属，比如铁、铜、锌等，也会被金属镓“腐蚀”，一把锁滴上金属镓，几个小时后就能被掰开。然而，这并不是金属镓真的具有酸性可以腐蚀，它可以很乖地放在人的手上。这种“腐蚀”与金属镓内部的结构有关。

金属镓的“腐蚀性”

我们看到的固体，其实也是通过能量维持的一种形态，这个过程中需要固体内聚能。固体是原子组合而来的，每个原子需要释放能量让大家团结起来，能量越多这个固体就越难融化，熔点越高。很多金属内的原子都是非常团结的，它们之间形成金属键，并且形成非常严密的晶胞结构。

金属晶体的结构形式

但是镓不走寻常路，它的原子之间竟然做出了一个违背祖宗的决定，形成了共价键！这叛逆的行为让金属镓的熔点非常低，并且还热缩冷涨，成为了金属界不一样的烟火。于是很多金属“看不起”金属镓，嘲笑它是一个软骨头。金属镓表示，要让你们高攀不起，硬有什么了不起，没听说过以柔克刚吗？

金属镓的晶体结构

金属晶体内的原子都有序地排列好了，这导致每个原子之间都有缝隙，当液态的镓加入之后，无组织无纪律的镓原子就会“见缝插针”。镓：“我不是来加入这个家的，我就是来拆散它的！”于是就和铝原子形成了铝-镓键，这种键介于铝-铝键和镓-镓键之间，说它硬吧，它很松散；说它软吧，它倒不会成为液态，所以像米汤上面那层糊糊。

把液态镓滴在可乐罐上

原本的铝皮，一下子就软了，因为它被镓原子由内而外的“瓦解”了队形，再也不是曾经严密的组织了，其他金属原子碰见了镓原子也会发生同样的事情。本质上，不是金属镓腐蚀了金属，而是它破坏了原本的金属键，与它们形成了新的化学键，改变了金属晶体的结构。

被“腐蚀”的铝制易拉罐

那么这么叛逆的镓，遇到酸会怎样呢？

硫酸中的“心跳”

一般的金属丢进稀硫酸中，金属与酸反应生成氢气，我们可以看到金属瞬间被气泡包围。但是金属镓不一样，它与酸同样会生成氢气，但是生成的过程就要和别的金属不一样。

硫酸和金属发生反应

将固态的金属镓放入稀硫酸中，它先是和其它金属一样开始吐泡泡，不一会，它就变为了液态。此时，液滴状的金属镓在硫酸中跳动，仿佛一颗心脏，展现心跳的证明。如果这个时候伸入一根铁丝，那么“心跳”就会加速，可能是金属镓小鹿乱撞。

实验室使用的硫酸

金属镓在硫酸中的“心跳”来源于液态镓表面与气泡之间的表面张力。金属和酸的反应会放热，这些热量先把固态的金属镓融化了，液态的金属镓与硫酸里的水分子、氢气以及空气形成了表面张力，因此出现了跳动。

加入铁丝后，相当于搅拌了稀硫酸，因此表面张力增加，“心跳”加速。如果反应的时间足够长，硫酸的量足够多，金属镓也会逐渐被消耗完，最后连“心脏”都没有了。

表面张力

而且金属镓不仅能和酸反应，还能和碱反应，同样生成氢气，这一点很符合它们第三主族的特性，酸碱不忌，黑白通吃。

那么这么神奇的金属镓，我们应该怎样得到呢？金属镓在地球上的含量远比铝少，在地壳中占总量的0.0015%。每年全球也就开采20来吨，这点量比不上开采一次铝矿的零头。镓和其化合物主要存在于铝土矿或闪锌矿中，需要经过一系列的提炼才能得到。

铝土矿

镓的价格也远超铝、铁等金属，你看到的液态镓在稀硫酸里跳动，那都是燃烧的money。这么贵的金属镓都有哪些作用呢？

金属镓的作用

金属镓在30度以上的环境是液态，因此和汞一样，它被用于制作高温温度计和高压温度计。比起液态汞，液态镓的稳定范围相当的高，毒性还没有汞高，是一种比较安全的材料。

高温温度计

镓的化合物还是目前半导体的原材料之一，用于电子产品，比如氮化镓、砷化镓、磷化镓。在医疗方面，镓极其同位素对治疗恶性肿瘤有着一定的作用，以后可能成为抗癌急先锋。当然，它还有一种比较科幻的前景，那就是如科幻电影中的表现的那样，能随便改变自身的形状，然后再重新塑性。

半导体材料

比如，我们需要经过一个狭窄的地方才能达到目的地，如天坑内部，地下洞穴等，这个时候如果用金属镓制作一个机器人，可以先给它加温，让它成为液态，这样就能通过狭窄的地带。之后再降低温度，恢复到原来的固态，继续探索。

虽然这个想法很酷，但是，考虑到镓捉急的含量和目前的开采技术，恐怕很长一段时间，这种情况都存在于科幻作品中。目前只有少数的几个国家能开采并提炼出比较纯的金属镓。

科幻电影中的液体人

并且金属镓的保存也要格外注意，它会浸润玻璃，所以不能保存在玻璃制品中，一般保存在塑料容器中。