Открытие галлия следует считать подлинным торжеством науки. Галлий был первым химическим элементом, подтвердившим триумф периодического закона Д. И. Менделеева. Хотя галлия в природе в два раза больше скандия, он очень рассеян, и богатые им минералы неизвестны. Применение этот рассеянный и редкий элемент получил в самые последние годы. И это неудивительно: в цинковых рудах галлия содержится всего две тысячных доли процента, в наиболее богатой галлием пиренейской цинковой обманке — 0,5 %, а самый богатый галлием минерал, германит, из Юго-Западной Африки содержит всего шесть десятых процента галлия. Поэтому-то стоимость одного грамма чистого галлия высока и все еще превышает десять рублей золотом. Применяют его для измерения высоких температур в кварцевых термометрах. Плавится галлий, как предсказал Д. И. Менделеев, в руке, при 30 °C, а кипит лишь при температуре выше двух тысяч градусов (2070 °C). Галлий, нанесенный на стекло, дает зеркала, сильно отражающие свет и выдерживающие нагревание до 500–600 °C.
Триумф периодической системы
В 1871 г. Д. И. Менделеев предсказал существование элемента, расположенного между галлием и мышьяком в пятом ряду и между кремнием и оловом в четвертой группе. Замечательно, что Д. И. Менделеев, назвав новый элемент экасилицием, предсказал не только свойства самого экасилиция и его окиси, что им было сделано в отношении экаалюминия и экабора, но также и некоторых его соединений. 15 лет спустя немецкий химик Винклер открыл элемент, названный им в честь своей родины германием. Свойства германия дали наилучшее совпадение со свойствами экасилиция.
Сам Винклер, пораженный гениальностью русского химика, писал: «Вряд ли может существовать более яркое доказательство справедливости учения о периодичности элементов…».
Да! Открытие Д. И. Менделеева не имеет себе равных в науке. Не случайно, оценивая это открытие, Ф. Энгельс сравнил его с научным подвигом. И если раньше на периодический закон многие крупнейшие ученые, современники Д. И. Менделеева, смотрели через призму скептицизма, то после опубликования работ Винклера по исследованию германия в разных странах стали появляться один за другим претенденты, оспаривавшие у Д. И. Менделеева честь открытия периодического закона.
В книгах, изданных совсем недавно, в 1955 г., утверждают, что германий относится к «металлам будущего». Говорить о будущем не приходится. Уже сейчас заводы выпускают радиоприемники, в которых громоздкие и хрупкие радиолампы заменены полупроводниковыми триодами и диодами, изготовленными из германия. Эти полупроводники весят десятые доли грамма, а весь радиоприемник не превышает размеров папиросной коробки. Кристалл германия заменяет целые установки выпрямителей. Без германия не было бы радиолокаторов, с помощью которых можно за десятки километров обнаруживать летящий самолет, ледяную гору, плавающую в океане на пути кораблей, измерить расстояние до Луны.
Применение германия в полупроводниковой технике разнообразно. Полупроводниковые приборы не только выпрямляют ток, усиливают радиоколебания, но и превращают тепловую энергию в электрическую. Первые генераторы такого рода были созданы советскими учеными уже в начале Великой Отечественной войны. Они имели вид обыкновенных солдатских котелков и предназначались для питания раций партизанских отрядов, действовавших в тылу врага на временно оккупированных им территориях. Стоило только налить в такой «котелок» воды, нагреть ее на пламени костра, и рация получала необходимый для работы ток.
Портативные генераторы, надевающиеся на стекло обыкновенной 20-линейной керосиновой лампы, превращают излучаемое ею тепло в электрический ток, достаточный для питания радиоприемника. Работами академика А. Ф. Иоффе доказана возможность использования полупроводниковых аппаратов для охлаждения летом и обогревания зимой целых квартир.