鎵 鎵（英語：Gallium），化學符號 為Ga，是一種質地柔軟的銀色金 屬。有別於其他金屬，鎵的熔點很 低，在29.8°C下便會融化成銀白色的 液體，因此，鎵可用於製造低熔點 合金和半導體基材的摻雜劑。 用途︰手機、通訊及雷達 極純的鎵可用於半導體產業。 2007年，應用於電子元件的砷化鎵 （GaAs）和氮化鎵（GaN），約佔美國 鎵消費量的98%。在美國，大約66% 的半導體鎵用於集成電路，主要是 砷化鎵，這些應用包括製造超高速 邏輯晶片，以及用於手機中的低噪 聲微波前置放大器的金屬半導體場 效應管。此外，約有20%的半導體 鎵則用於光電工程。 鎵的應用範圍廣泛，包括軍 備、電動車、手機零件和充電器 等。2016年的砷化鎵市場價值達75 億美元，其中53%來自手機，27%來 自無線通訊，其餘則來自汽車、消 費電子、光纖和軍事應用。 現代軍備如隱形戰機和防空導 彈需要強大的雷達系統以提升探測 能力，而這些雷達通常要求較高的 電壓並產生更多熱量，因此耐熱性 強且發熱量小的材料更為理想。鎵 正是製造主動電子掃描雷達中發射 和接收信號裝置的關鍵材料。全球 約95%的鎵產量來自中國。 鍺 鍺（英語：Germanium），化學符 號為Ge，是一種灰白色的半金屬， 其化學性質與同族的錫與矽相近。 在標準狀況下，鍺是一種銀白 色的固體，質地硬但易碎，它的結 構與鑽石一樣，都是巨型共價結 構，但鍺具有半導體特性，可用於 製造電晶體及各種電子裝置。 在標準狀況下，鍺是一種銀白 色的半金屬元素，硬度較高但易 碎。這種形式構成了一種同素異形 體，技術上稱為α鍺，具有金屬光 澤，而且其結構與鑽石相似，為鑽 石立方晶體結構。 用途︰光纖及紅外系統 直至1930年代末，科學家一直 認為鍺只是一種導電性較差的金 屬。然而，它的半導體特性對電 子元件來說極具價值，因此到1945 年，鍺成為一種有利可圖的材料。 與鎵類似，鍺在半導體、無線通訊 和太陽能電池等領域中扮演着重要 角色。 鍺具有高折射率，常用於紅外 系統，如熱成像和光譜學，並可應 用於軍事設備。 現代光纖通訊網絡、紅外線夜 視系統及聚合反應催化劑，對鍺的 需求正在迅速增長。 根據2007年的估計，鍺的全 球終端應用中，光纖系統佔35%， 紅外線光學佔30%，聚合催化劑佔 15%，電子和太陽能發電佔15%。 剩下的5%則用於其他應用，如磷光 體、冶金及化學治療。 事實上，美國政府甚至將鍺定 義為戰略和關鍵材料，而中國則主 導着全球鍺的生產，其產量佔全球 的60%。 石墨 石墨（英語：Graphite）是碳的其 中一款同素異形體，通常產於變質 岩中，是煤或碳質岩石（或沉積物） 受到區域變質作用或岩漿侵入作用 形成。它亦是最軟的礦物之一。「莫 氏硬度」為1至2，石墨不透明且觸感 油膩，顏色由鐵黑到鋼鐵灰不等。 用途︰化妝品及火箭 石墨在日常生活中有多種用 途。首先，它是鉛筆的主要成分， 與黏土混合後製成不同硬度的鉛 芯，廣泛用於書寫和繪畫。此外， 石墨作為鋰離子電池的負極材料， 提供良好的導電性和穩定性，是現 代電子設備（如手機、筆記本 電腦）的重要組件。它的潤滑 特性使其成為機械潤滑劑， 尤其在高溫環境下非常適合 用於潤滑各種機械部件。 石墨還因其優良的耐熱 性能被用於防火材料和 耐火塗料中，提供防火保 護。在電子產品中，石墨 被用於製造電阻、電容和 電池，並可用於導電膏和 導電膠。 此外，石墨作為鋼鐵生產中的 添加劑，能改善鋼鐵的強度和韌 性。石墨也常見於化妝品，如眼影 和粉底，因其有良好的顏色和光澤 效果；並且可用於水處理和土壤改 良等環保應用，幫助去除污染物和 改善土壤結構。 這些用途展示了石墨在我們日 常生活中的多樣性，無論是在學 業、工作還是家庭生活中，它都扮 演着重要的角色。 石墨是一種碳的同素異形體， 具備導電和抗腐蝕等特性，是火箭 和導彈電路板的重要原材料。石墨 具有良好的化學穩定性。經過特殊 加工的石墨，具有耐腐蝕、導熱性 好、滲透率低等特點，可大量用於 製作熱交換器、反應槽、凝縮器、 燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱 器、篩檢程式、泵設備。廣泛應用 於石油化工、濕法冶金、酸堿生 產、合成纖維、造紙等工業部門， 可節省大量金屬材料。 此外，由於其 耐熱性和高純度， 石墨亦可用於核反 應堆，因而成為 極重要的原材 料。全球約 77%的石墨 產量來自 中國。 銻 銻（英語：Antimony），化學符 號為Sb，是一種有金屬光澤的半金 屬，在自然界主要存在於硫化物礦 物輝銻礦（Sb2S3）中。銻比其他金屬 較軟，「莫氏硬度」為3。因此，純銻 不能用於製造硬的物件：中國貴州 省曾在1931年發行銻製的硬幣，但 銻很易磨損，在流通過程損失嚴重。 用途︰製作合金及炸藥 銻最大用途是與鉛和錫製作合 金，以及鉛酸電池中所用的鉛銻合 金板。銻與鉛和錫製成合金可用來 提升焊接材料、子彈及軸承的性能。 銻廣泛用於軍事，包括炸藥、 照明彈、夜視儀和紅外探測器的製 造。此外，可用於軍服外層塗覆， 以達到防火和減少紅外探測的效 果。全球約48%的銻產量來自中國。 以上4種製造現代科技用品不可 或缺的材料，將繼續發揮重要作用。 小思考，大智慧 「莫氏硬度」是甚麼？ 參考答案 「莫氏硬度」是一種利用礦物的 相對刻劃硬度來劃分的礦物硬度標 準，1812年由德國礦物學家弗里德 里希．莫斯（Friedrich Mohs）提出。 「莫氏硬度」標準是將10種常見礦物的 硬度，由小至大分為10級，即︰1. 滑 石；2. 石膏；3. 方解石；4. 螢石； 5. 磷灰石；6. 正長石；7. 石英；8. 黃 玉；9.剛玉；10.金剛石（鑽石）。 星島教室 化學 容尚君 裘錦秋中學（屯門） 化學科主任 作者介紹 我國近期加強對美國軍民兩用物項的出 口管制，原則上不再批准鎵、鍺等關鍵晶片 材料的出口。鎵、鍺、銻和石墨等物料均屬 於戰略物資，廣泛應用於軍事和半導體製造 領域。那麼，鎵、鍺、銻和石墨究竟是甚 麼？它們有何珍貴之處？今天，我們將從化 學角度探討這4種物質及其用途。 本欄逢周四刊登，由教育評議 會邀請資深中小學老師、校長及大 學講師撰稿，旨在為學生提供多元 化的STEAM學習材料，引發學生探 求知識的興趣，將學習融入生活， 培養學生的世界觀、敏銳的觸覺、 積極學習的態度。 ꆽⳛ劕漩麃䖦մ긋ꆽⳛ〉㸢⯈ 知識轉移 「港」醫講醫 四年一度的奧運會於，全城亦掀起一股運動 熱潮，大家坐在家中欣賞賽事及為運動員打氣的 同時，亦可趁此機會審視個人日常運動量，是否 足以保持身心健康。 體能活動不足可增患病死亡 有研究指出，體能活動或運動不足，是 導致罹患非傳染慢性疾病的主要行為風險因 素之一，會將死亡風險增加20%至30%。根 據世界衞生組織（世衞）的統計，2015年全球 5000多萬死亡人數中，70%是由非傳染病引 致；在本港，2016年主要非傳染病即癌症、 心血管疾病（包括心臟病和中風）、糖尿病及 慢性呼吸系統疾病，佔本地所有登記死亡人 數的55%，可見非傳染病已對個人及本地和全 球醫療系統造成沉重負擔。 那麼何謂體能活動？其實體能活動泛指 任何由骨骼肌肉產生的身體動作，過程中需 要消耗能量，簡單如步行或踏單車，也是體 能活動的一種。定期、恆常的體能活動對身 體和精神健康有很多好處，包括預防和管 理肥胖症、高血壓及代謝綜合症（俗稱「三 高」）、血管疾病、糖尿病和癌症等非傳染 病、減少焦慮和抑鬱、改善心理健康、紓緩 壓力及改善睡眠質素。 本港於2018年推出《邁向2025香港非傳染 病防控策略及行動計劃》，其中一個目標是要 鼓勵民眾多參與體能活動，長遠對促進公眾 健康帶來正面影響。根據世衞的全球建議， 成年人每周應進行至少150至300分鐘中等強 度（如步行），或至少75至150分鐘高強度（如 跑步）的帶氧體能活動，或者中等和高強度活 動綜合起來，達到等量的體能活動。除此之 外，還應每周2天或以上進行涉及所有主要肌 肉群的中等、或更高程度的肌肉強化活動， 例如器械健體、以橡筋帶或水樽啞鈴輔助的 肌肉訓練、徒手肌肉訓練（包括掌上壓、半 蹲、平板支撐）等等，並要限制久坐不動的時 間，建議用任何程度的體能活動——即使是 低強度的活動如站立或散步，以取代久坐不 動。 運動融入生活有利健康投資 很多人誤以為需要學運動員般訓練得大 汗淋漓、或練得一身健碩的身形，才能獲得 運動對健康的益處。其實只要把體能活動恰 當地融入每天生活當中（如增加每日步行的時 間），達到世衞的體能活動建議，已能有效改 善健康。最新研究指出，世衞建議每周的體 能活動量，其實可以集中在周末1至2日內完 成，對於一些平日工作十分繁忙，只能在周 末抽空做運動的人確實是一大喜訊。 此外，肌肉鍛煉的重要性亦常被忽略， 很多人誤以為自己不是健美選手、又或已不 再年輕，就毋須鍛煉肌肉。其實任何年齡的 人都需要強健的骨骼肌肉系統去維持健康， 世衞的建議亦明確指出每周適當的肌肉鍛 煉，加上足夠的帶氧體能活動量對健康十分 重要。最後，筆者經常被問到做哪種運動最 有效？我認為答案因人而異，只要找到最能 配合自己個人喜好、生活節奏和規律的運動 方法，再持之以恆，享受當中的樂趣，將健 康一點一滴累積下來，便是一套有效的運動 方法。 另外，不少忙碌的香港市民會覺得自己 根本沒有時間做運動，可是一旦患上慢性 疾病，即使再忙也要騰出時間去見醫生和 接受治療，甚至需臥床休息，連活動能力也 受限制。既然如此，何不明智地預先騰出時 間多做運動，奉行活躍健康的生活模式，積 極地預防非傳染慢性疾病，令人生過得更豐 盛、更有質素？長遠來說絕對是有利健康的 投資。此外，恆常運動也是對家庭的一份責 任，試想若不幸患病，會對家人日後的生活 帶來多沉重的負擔呢？ 既然足夠的運動量或體能活動能有效減 低非傳染慢性疾病的機會，大家可鼓勵自己 及家人，培養恆常運動的習慣，從運動獲得 身心益處，減低患上非傳染疾病的機會，這 絕對不是運動員的專利，而是每個人都可以 為自己、為家人努力實行的「終身事業」。 香港大學李嘉誠醫學院助理院長（員工福祉） 公共衞生學院教授及運動學分部主任 蕭明輝 只要找到最能配合 自己個人喜好、生活節 奏和規律的運動方法， 再持之以恆，享受當中 的樂趣，將健康一點一 滴累積下來，便是一套 有效的運動方法。 從運動獲得身心益處，減低患 上非傳染疾病的機會，這絕對不是 運動員的專利，而是每個人都可以 為自己、為家人努力實行的「終身 事業」。 本欄歡迎院校學者投稿，分享個人學術見解及研究成果，1400字為限，查詢及投稿請電郵︰education@singtao.com。 D6 侷芎 06.27.2025 星期五
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