Mely országokban uralkodik a herceg? Az Orosz Birodalom legmagasabb nemesi címei

Germánium |32 | Ge| — Ár

Germánium (Ge) - szórt ritka fém , rendszáma - 32, atomtömeg-72,6, sűrűség:
szilárd anyag 25 °C-on - 5,323 g/cm3;
folyadék 100 °C-on - 5,557 g/cm3;
Olvadáspont - 958,5°C, lineáris tágulási együttható α,106, hőmérsékleten, KO:
273-573— 6.1
573-923— 6.6
Az ásványi skálán mért keménység 6-6,5.
Egykristályos, nagy tisztaságú germánium elektromos ellenállása (298OK-on), Ohm.m-0.55-0.6..
A germániumot 1885-ben fedezték fel, és kezdetben szulfid formájában állították elő. Ezt a fémet D. I. Mengyelejev jósolta meg 1871-ben, pontosan megjelölve a tulajdonságait, és elnevezte ökoszilíciumnak. A germániumot a tudósok annak az országnak a tiszteletére nevezték el, amelyben felfedezték.
germánium – ezüst fehér fém , Által megjelenésónnak tűnik, törékeny normál körülmények között. 550°C feletti hőmérsékleten képlékeny deformációra alkalmas. A germánium félvezető tulajdonságokkal rendelkezik. A germánium elektromos ellenállása a tisztaságától függ – a szennyeződések jelentősen csökkentik azt. A germánium a spektrum infravörös tartományában optikailag átlátszó és magas törésmutatója van, ami lehetővé teszi különféle optikai rendszerek gyártásához.
A germánium levegőben 700°C-ig, ennél magasabb hőmérsékleten is stabil magas hőmérsékletek ah-oxidálódik, és az olvadáspont felett ég, germánium-dioxid keletkezik. A hidrogén nem lép kölcsönhatásba a germániummal, és az olvadásponton a germánium olvadék elnyeli az oxigént. A germánium nem lép reakcióba nitrogénnel. Klórral szobahőmérsékleten germánium-kloridot képez.
A germánium nem lép kölcsönhatásba a szénnel, vízben stabil, savakkal lassan reagál, és könnyen oldódik aqua regiában. A lúgos oldatok csekély hatással vannak a germániumra. A germániumot minden fémmel ötvözik.
Annak ellenére, hogy a germánium nagyobb mennyiségben fordul elő a természetben, mint az ólom, előállítása korlátozott a magas porlasztása miatt. földkéreg, és a germánium ára meglehetősen magas. A germánium képezi az argirodit és germanit ásványokat, de előállításához kevéssé használják őket. A germániumot melléktermékként vonják ki a kátrányvizekből a szénkokszolás során a szulfidos polifémes ércek, egyes vasércek feldolgozása során, amelyek legfeljebb 0,001% germániumot tartalmaznak.

ÁTVÉTEL.

A germánium előállítását különféle nyersanyagokból végzik összetett módokon, amelyen a végtermék germánium-tetraklorid vagy germánium-dioxid, amelyből germánium fémet nyernek. Tisztítják, majd meghatározott elektromos tulajdonságokkal rendelkező germánium egykristályokat termesztenek zónaolvadási módszerrel. Az iparban monokristályos és polikristályos germániumot állítanak elő.
Az ásványok feldolgozásával nyert köztes termékek kis mennyiségben germániumot tartalmaznak, dúsításukra különféle piro- és hidrometallurgiai feldolgozási eljárásokat alkalmaznak. A pirometallurgiai módszerek a germániumot tartalmazó illékony vegyületek szublimációján, a hidrometallurgiai módszerek a germániumvegyületek szelektív oldásán alapulnak.
A germánium koncentrátumok előállításához a pirometallurgiai dúsító termékeket (szublimátumokat, salakokat) savakkal kezelik, és a germániumot oldatba helyezik, amelyből a koncentrátumot nyerik. különféle módszerek(kicsapás, koprecipitáció és szorpció, elektrokémiai módszerek). A koncentrátum 2-20% germániumot tartalmaz, amelyből tiszta germánium-dioxidot izolálnak. A germánium-dioxidot hidrogénnel redukálják, azonban a keletkező fém nem elég tiszta ehhez félvezető eszközökés ezért krisztallográfiai módszerekkel történő tisztításnak vetik alá (irányított kristályosítás-zónatisztítás-egykristály előállítása). Az irányított kristályosítást a germánium-dioxid hidrogénnel történő redukciójával kombinálják. Az olvadt fémet fokozatosan kinyomják a forró zónából a hűtőszekrénybe. A fém fokozatosan kristályosodik a tuskó hossza mentén. A szennyeződések a tuskó utolsó részében összegyűlnek, és eltávolítják. A maradék öntvényt darabokra vágják, amelyeket a zónatisztításba töltenek.
A zónatisztítás eredményeként olyan tuskót kapunk, amelyben a fém tisztasága a hossza mentén változik. Az öntvényt szintén levágják, és egyes részeit eltávolítják a folyamatból. Így, ha egykristályos germániumot nyernek zónában tisztított germániumból, a közvetlen hozam nem haladja meg a 25%-ot.
A félvezető eszközök előállításához germánium egykristályt ostyákká vágnak, amelyekből miniatűr alkatrészeket vágnak ki, amelyeket azután megőrölnek és políroznak. Ezek az alkatrészek a félvezető eszközök létrehozásának végtermékei.

ALKALMAZÁS.

• Félvezető tulajdonságai miatt a germániumot széles körben használják a rádióelektronikában kristályos egyenirányítók (diódák) és kristályos erősítők (triódák) gyártására, számítástechnika, telemechanika, radarok stb.

• A germánium triódákat elektromos rezgések erősítésére, generálására és átalakítására használják.

• A rádiótechnikában germánium filmellenállásokat használnak.

• A germániumot fotodiódákban és fotoellenállásokban, valamint termisztorok gyártására használják.

• A nukleáris technológiában germánium gamma sugárzás detektorokat, az infravörös technológiai eszközökben pedig arannyal adalékolt germánium lencséket használnak.

• A germániumot a rendkívül érzékeny hőelemek ötvözeteihez adják.

• A germániumot katalizátorként használják műszálak gyártásában.

• Az orvostudományban a germánium egyes szerves vegyületeit tanulmányozzák, ami arra utal, hogy biológiailag aktívak lehetnek, és késleltetik a rosszindulatú daganatok kialakulását, csökkentik a vérnyomást és enyhítik a fájdalmat.

(Germánium; a latin Germania - Németországból), Ge - kémiai. csoport eleme IV periódusos rendszer elemek; at. n. 32, at. m 72,59. Ezüstszürke anyag, fémes fényű. A chem. a vegyületek + 2 és +4 oxidációs állapotot mutatnak. A +4 oxidációs állapotú vegyületek stabilabbak. Természetes germánium négyből áll stabil izotópok 70 (20,55%), 72 (27,37%), 73 (7,67%) és 74 (36,74%) tömegszámmal és egy radioaktív izotóppal tömegszám 76 (7,67%), felezési ideje 2106 év. Mesterségesen (különféle nukleáris reakciók) sokat kapott radioaktív izotópok; legmagasabb érték 71 Ge izotópja van, felezési ideje 11,4 nap.

A szent germánium ("ecasilicon" néven) létezését 1871-ben jósolta meg az orosz tudós, D. I. Azonban csak 1886-ban K. Winkler vegyész egy ismeretlen elemet fedezett fel az argirodit ásványban, amelynek tulajdonságai egybeestek az „exasilicon” tulajdonságaival. A bál kezdete. A germániumgyártás a 40-es évekig nyúlik vissza. században, amikor félvezető anyagként használták. A földkéreg germániumtartalma (1-2) 10-4%. A germánium nyomelem, és ritkán található meg saját ásványai formájában. Hét ásvány ismert, amelyekben koncentrációja meghaladja az 1%-ot, ezek közül: Cu2 (Cu, Ge, Ga, Fe, Zn)2 (S, As)4X X (6,2-10,2% Ge), renierit (Cu, Fe)2 (Cu, Fe, Ge, Ga, Zn)2XX (S, As)4 (5,46-7,80% Ge) és argirodit Ag8GeS6 (3/55-6,93% Ge). A G. kaustobiolitokban is felhalmozódik (humikus szén, olajpala, olaj). A gél kristályos módosulata, amely normál körülmények között stabil, köbös szerkezetű, mint a gyémánt, periódusa a = 5,65753 A (gél).

A germánium sűrűsége (hőmérséklet 25 °C) 5,3234 g/cm3, olvadáspont: 937,2 °C; forráspontja 2852 °C; olvadási hő 104,7 cal/g, szublimációs hő 1251 cal/g, hőkapacitás (hőmérséklet 25 ° C) 0,077 cal/g fok; együttható hővezető képesség, (hőmérséklet 0°C) 0,145 cal/cm sec fok, hőmérsékleti együttható. lineáris tágulás (hőmérséklet 0-260°C), 5,8 x 10-6 fok-1. Olvadáskor a germánium térfogata csökken (kb. 5,6%-kal), sűrűsége 4%-kal nő h Nagy nyomáson gyémántszerű módosulás. A germánium polimorf átalakuláson megy keresztül, kristályos módosulásokat hozva létre: egy B-Sn típusú tetragonális szerkezetet (GeII), egy testközpontú tetragonális szerkezetet a = 5,93 A periódusokkal, c = 6,98 A (GeIII) és egy testközpontú köbös szerkezetet a periódus a = 6, 92 A(GeIV). Ezek a módosítások eltérnek a GeI-től nagy sűrűségűés elektromos vezetőképesség.

Gőzkondenzációval az amorf germánium filmek formájában (kb. 10-3 cm vastag) nyerhető. A sűrűsége kisebb sűrűség kristályos kristály Az energiasávok szerkezete egy kristálykristályban meghatározza a félvezető tulajdonságait. A sávszélesség 0,785 eV (hőmérséklet 0 K), fajlagos elektromos ellenállás(hőmérséklet 20° C) 60 ohm cm és a hőmérséklet növekedésével egy exponenciális törvény szerint jelentősen csökken. A szennyeződések adják G. az ún. elektromos szennyeződés vezetőképesség (arzén, antimon, foszfor szennyeződések) vagy lyuk (gallium, alumínium, indium szennyeződések) típusú. A töltéshordozók mobilitása a gravitációban (hőmérséklet 25 °C) az elektronok esetében körülbelül 3600 cm2/másodperc, a lyukaknál - 1700 cm2/mp, a töltéshordozók belső koncentrációja (20 °C hőmérséklet) 2,5. 10 13 cm-3. G. diamágneses. Megolvadáskor fémes állapotba megy át. A germánium nagyon törékeny, Mohs keménysége 6,0, mikrokeménysége 385 kgf/mm2, nyomószilárdsága (hőmérséklet 20°C) 690 kgf/cm2. A hőmérséklet emelkedésével a keménység 650°C felett csökken, képlékenysé válik és átadja helyét a szőrmének. feldolgozás. A germánium gyakorlatilag közömbös a levegővel, az oxigénnel és a nem oxidáló elektrolitokkal szemben (ha nincs oldott oxigén) 100°C-ig. Ellenáll a só és a hígítás hatásának. kénsav; tömény kén- és nitrogénvegyületekben hevítésre lassan oldódik (a keletkező dioxid film lassítja az oldódást), jól oldódik vízben, hipoklorit vagy hidroxid oldatokban alkálifémek(hidrogén-peroxid jelenlétében), alkálifémek olvadékaiban, peroxidjaiban, nitrátjaiban és alkálifém-karbonátjaiban.

600°C feletti hőmérsékleten levegőben és oxigénáramban oxidálódik, oxigénnel GeO-oxidot és -dioxidot (Ge02) képezve. A germánium-oxid egy sötétszürke por, amely 710°C-on szublimál, vízben enyhén oldódik, gyenge germanit vegyület (H2Ge02) képződésével, a sók (germanitok) nem stabilak. A GeO könnyen feloldódik a vegyületekben, és kétértékű germánium-dioxid-por keletkezik fehér, számos polimorf módosulatban létezik, amelyek kémiai tulajdonságaiban nagymértékben különböznek egymástól. Szentek: a dioxid hatszögletű módosulata viszonylag jól oldódik vízben (25 °C hőmérsékleten 4,53 zU), lúgos oldatokban stb., a tetragonális módosulat vízben gyakorlatilag nem oldódik és inert velük szemben. A lúgokban oldódó dioxid és hidrátja metagermanát (H2Ge03) és ortogermanát (H4Ge04) sókat - germanátokat képez. Az alkálifém germanátok vízben oldódnak, míg a többi csírasav gyakorlatilag oldhatatlan; a frissen kicsapottak ásványi vegyületekben oldódnak. A G. könnyen egyesül halogénekkel, hevítéskor (körülbelül 250 °C-on) a megfelelő tetrahalogenideket képezve - nem sószerű vegyületeket, amelyeket víz könnyen hidrolizál. Ismert g - sötétbarna (GeS) és fehér (GeS2).

A germániumot nitrogéntartalmú vegyületek - barna nitrid (Ge3N4) és fekete nitrid (Ge3N2) jellemzik, amelyekre alacsonyabb kémiai tulajdonságok jellemzőek. kitartás. A foszforral a G. fekete színű, alacsony ellenállású foszfidot (GeP) képez. Nem lép kölcsönhatásba a szénnel és nem olvad össze a kialakult szilíciummal folyamatos sorozat szilárd oldatok. A germániumot, mint a szén és a szilícium analógját, az jellemzi, hogy képes a GenH2n + 2 típusú germániumhidrogéneket, valamint a GeH és GeH2 típusú szilárd vegyületeket (germének) képezni. és sok mással. fémek. A germánium nyersanyagokból történő kinyerése abból áll, hogy gazdag germániumkoncentrátumot állítanak elő, és abból - nagy tisztaságú. A bálban. A germániumot tetrakloridból nyerik, a tisztítás során (koncentrátumból történő izoláláshoz) nagy illékonyságát használva, alacsony tömény sósav- és magas szerves oldószerek(a szennyeződések eltávolítására). A dúsításhoz gyakran az alacsonyabb szulfidok és oxidok nagy illékonyságát használják, amelyek könnyen szublimálódnak.

A félvezető germánium előállításához irányított kristályosítást és zóna átkristályosítást alkalmaznak. A monokristályos germániumot olvadékból nyerik. A termesztési folyamat során G. speciális. adalékanyagok, amelyek szabályozzák az egykristály bizonyos tulajdonságait. A G. 380-660 mm hosszúságú bugák formájában és keresztmetszet 6,5 cm2-ig. A germániumot a rádióelektronikában és az elektrotechnikában használják félvezető anyag diódák és tranzisztorok gyártásához. Infravörös optikai eszközök lencséi és doziméterek készülnek belőle. radioaktív sugárzás, Röntgen spektroszkópiai analizátorok, Hall-effektus érzékelők, energiaátalakítók radioaktív bomlás elektromosra. A germániumot mikrohullámú csillapítókban és ellenálláshőmérőkben használják, amelyek folyékony hélium hőmérsékletén működnek. A reflektorra felvitt G. filmet magas tükrözőképesség, jó korrózióállóság. A germániumot néhány fémmel, amelyet a savas agresszív környezettel szembeni fokozott ellenállás jellemez, a műszergyártásban, a gépgyártásban és a kohászatban használják. A hemánium és az arany alacsony olvadáspontú eutektikumot képez, és lehűlve kitágul. A G.-dioxidot speciális termékek gyártására használják. magas együtthatóval jellemezhető szemüvegek. fénytörés és átlátszóság a spektrum infravörös részén, üvegelektródák és termisztorok, valamint zománcok és dekormázak. A germanátokat a foszfor és a foszfor aktivátoraiként használják.

Germánium — a kémiai elemek periodikus rendszerének kémiai eleme D.I. Mengyelejev. A Ge szimbólummal jelölt germánium egy egyszerű, szürkésfehér színű anyag, és fém kemény tulajdonságaival rendelkezik.

A földkéreg tartalom 7,10-4 tömeg%. Nyomelemekre utal, a szabad állapotú oxidációval szembeni halmozott reakcióképessége miatt nem található meg tiszta fémként.

A germánium megtalálása a természetben

A germánium az egyik három vegyszer D.I. által megjósolt elemek Mengyelejev a periódusos rendszerben elfoglalt pozíciójuk alapján (1871).

Ritka nyomelemekhez tartozik.

Jelenleg a fő források ipari termelés A germánium a cinkgyártás, a szén kokszolása, egyes szénfajták hamu, szilikát szennyeződések, üledékes vaskőzetek, nikkel- és volfrámércek, tőzeg, olaj, geotermikus vizek és egyes algák hulladéka.

Főbb germániumot tartalmazó ásványok

Plumbogermatit (PbGeGa) 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 O-tartalom akár 8,18%

A yargyrodite AgGeS6 3,65-6,93% Németország

renierit Cu 3 (FeGeZn) (SAs) 4 5,5-7,8% germániumot tartalmaz.

Egyes országokban a germániumot bizonyos ércek, például cink-ólom-réz feldolgozásának melléktermékeként nyerik. Germániumot kokszgyártás során, valamint 0,0005-0,3% közötti barnaszénhamuban és hamuban is nyernek. keményszenek 0,001 és 1-2% közötti tartalommal.

A germánium mint fém nagyon ellenáll a légköri oxigénnek, az oxigénnek, a víznek, egyes savaknak, a híg kénsavnak és sósav s. De tömény kénsavval nagyon lassan reagál.

A germánium reakcióba lép salétromsav HNO 3 és aqua regia, lassan reagál maró lúgokkal germanátsót képezve, de H hidrogén-peroxid hozzáadásával 2 O 2 a reakció nagyon gyorsan megy végbe.

700 °C feletti magas hőmérsékletnek kitéve a germánium levegőben könnyen oxidálódik, és GeO keletkezik. 2 könnyen reagál halogénekkel, ezáltal tetrahalogeniteket képez.

Nem lép reakcióba hidrogénnel, szilíciummal, nitrogénnel és szénnel.

Ismert illékony vegyületek Németország jellemzőivel:

Németország hexahidrid -digerman, Ge 2 H 6 — gyúlékony gáz, hosszú ideig fényben tárolva lebomlik, sárgává, majd barnává válik, szilárd sötétbarna színű, vízzel és lúgokkal bomlik.

Németország tetrahidrid, monogermán - GeH 4 .

Germánium alkalmazása

A germánium, mint néhány más, úgynevezett félvezető tulajdonságokkal rendelkezik. Elektromos vezetőképességük alapján mindent három csoportra osztanak: vezetők, félvezetők és szigetelők (dielektrikumok). A fémek fajlagos elektromos vezetőképessége 10V4 - 10V6 Ohm.cmV-1 tartományba esik, az adott felosztás tetszőleges. Megadhatja azonban alapvető különbség a vezetők és félvezetők elektromos tulajdonságaiban. Előbbieknél az elektromos vezetőképesség a hőmérséklet emelkedésével csökken, míg a félvezetőknél nő. Közeli hőmérsékleten abszolút nulla, a félvezetők szigetelővé válnak. Mint ismeretes, a fémvezetők ilyen körülmények között szupravezető tulajdonságokat mutatnak.

A félvezetők lehetnek különféle anyagok. Ide tartoznak: bór, (vagy

A GERMANIUM, Ge (a latin Germania szóból – Németország * a. germanium; n. Germanium; f. germanium; i. germanio), a Mengyelejev-féle periódusos rendszer IV. csoportjába tartozó kémiai elem, atomszáma 32, atomtömege 72,59. A természetes germánium 4 stabil izotópból áll: 70 Ge (20,55%), 72 Ge (27,37%), 73 Ge (7,67%), 74 Ge (36,74%) és egy radioaktív 76 Ge (7,67%), felezési idővel 2,10 6 év. K. Winkler német kémikus fedezte fel 1886-ban az argyrodit ásványban; 1871-ben D. N. Mengyelejev (exasilicon) jósolta meg.

Germánium a természetben

A germániumhoz tartozik. A germánium abundanciája (1-2).10 -4%. A szilícium ásványokban szennyeződésként található meg kisebb mértékbenásványi anyagokban és. A germánium saját ásványai nagyon ritkák: szulfosók - argirodit, germanit, renerit és mások; germánium és vas kettős hidratált oxidja - sztottit; szulfátok - itoit, fleischerit és néhány más. Ipari érték gyakorlatilag nincs. A germánium hidrotermális és üledékes folyamatokban halmozódik fel, ahol megvalósul a szilíciumtól való elválasztás lehetősége. Megnövelt mennyiségben (0,001-0,1%) található, ill. A germánium forrásai közé tartoznak a polifémes ércek, a fosszilis szenet és bizonyos típusú vulkáni-üledékes lerakódásokat. A germánium fő mennyiségét a kátrányvizekből a szén kokszolása során melléktermékként, a termikus szén hamujából, a szfaleritből és a magnetitből nyerik. A germániumot savval extrahálják, redukáló környezetben szublimálják, nátronlúggal olvasztják stb. A germánium-koncentrátumokat hevítéskor sósavval kezelik, a kondenzátumot megtisztítják, és hidrolitikus bomláson megy keresztül, dioxidot képezve; ez utóbbit hidrogénnel redukálják fémes germániummá, amelyet frakcionált és irányított kristályosítási módszerekkel és zónaolvasztással tisztítanak.

Germánium alkalmazása

A germániumot a rádióelektronikában és az elektrotechnikában félvezető anyagként használják diódák és tranzisztorok gyártásához. Germániumból készülnek az infravörös optika lencséi, fotodiódák, fotoellenállások, nukleáris sugárzási dózismérők, röntgenspektroszkópiai analizátorok, radioaktív bomlási energia átalakítói elektromos energiává stb. A germánium egyes fémekkel alkotott ötvözeteit, amelyekre jellemző a savas agresszív környezettel szembeni fokozott ellenállás, a műszergyártásban, a gépgyártásban és a kohászatban használják. Néhány germániumötvözet más kémiai elemekkel szupravezetők.

Kémiai elem A germánium az elemek periódusos rendszerében a negyedik csoportban (a főcsoport alcsoportjában) található. A fémek családjába tartozik, relatív atomtömege 73. Tömeg szerint a földkéreg germániumtartalmát 0,00007 tömegszázalékra becsülik.

A felfedezés története

A germánium kémiai elemet Dmitrij Ivanovics Mengyelejev előrejelzésének köszönhetően hozták létre. Ők voltak azok, akik megjósolták az eca-szilícium létezését, és ajánlásokat adtak annak felkutatására.

Azt hitte, hogy ez fém elem titán- és cirkóniumércekben találhatók. Mengyelejev megpróbálta egyedül megtalálni ezt a kémiai elemet, de próbálkozásai nem jártak sikerrel. Csak tizenöt évvel később egy Himmelfürstben található bányában találtak egy argyrodit nevű ásványt. A nevéhez ezt a kapcsolatot az ebben az ásványban található ezüstnek köszönhető.

A készítményben található germánium kémiai elemet csak azután fedezték fel, hogy a Freibergi Bányászati ​​Akadémia kémikusainak egy csoportja megkezdte a kutatást. K. Winkler vezetésével azt találták, hogy a cink, a vas, valamint a kén és a higany oxidjainak aránya az ásványban mindössze 93 százalékot tesz ki. Winkler szerint a fennmaradó hét százalék egy akkor még ismeretlen kémiai elemből származott. Miután további kémiai kísérletek Germániumot fedeztek fel. A kémikus jelentésben számolt be felfedezéséről, és bemutatta az új elem tulajdonságairól szerzett információkat a Német Kémiai Társaságnak.

A germánium kémiai elemet Winkler nemfémként mutatta be, az antimonnal és az arzénnel analógiaként. A vegyész neptuniumnak akarta nevezni, de ezt a nevet már használták. Aztán germániumnak kezdték hívni. A Winkler által felfedezett kémiai elem komoly vitát váltott ki a kor vezető kémikusai között. Richter német tudós azt javasolta, hogy ez ugyanaz az ecasilicium, amelyről Mengyelejev beszélt. Egy idő után ez a feltételezés beigazolódott, ami bebizonyította az életképességet időszakos törvény, amelyet a nagy orosz vegyész alkotott meg.

Fizikai tulajdonságok

Hogyan jellemezhető a germánium? A kémiai elemnek 32 van sorozatszámát Mengyelejevben. Ez a fém 937,4 °C-on olvad. Ennek az anyagnak a forráspontja 2700 °C.

A germánium olyan elem, amelyet először Japánban használtak gyógyászati ​​célokra. A szerves germániumvegyületek számos állaton végzett vizsgálata, valamint humán vizsgálatok után sikerült felfedezni az ilyen ércek élő szervezetekre gyakorolt ​​pozitív hatását. Dr. K. Asai 1967-ben felfedezhette azt a tényt, hogy szerves germánium a biológiai hatások hatalmas spektruma létezik.

Biológiai aktivitás

Mi a germánium kémiai elem jellemzője? Képes oxigént szállítani az élő szervezet minden szövetébe. A vérbe kerülve a hemoglobinhoz hasonlóan viselkedik. A germánium garantálja az emberi test összes rendszerének teljes körű működését.

Ez a fém serkenti az immunsejtek szaporodását. Szerves vegyületek formájában lehetővé teszi gamma-interferonok képződését, amelyek elnyomják a mikrobák szaporodását.

A germánium akadályozza az oktatást rosszindulatú daganatok, nem teszi lehetővé az áttétek kialakulását. Ennek a kémiai elemnek a szerves vegyületei hozzájárulnak az interferon termelődéséhez, egy védő fehérjemolekulához, amelyet a szervezet termel. védekező reakció idegen testek megjelenésére.

Alkalmazások

A germánium gombaellenes, antibakteriális és vírusellenes tulajdonságai alapjául szolgáltak alkalmazási területeinek. Németországban ezt az elemet főként a színesvas-ércek feldolgozásának melléktermékeként nyerték. Különböző módokon, amelyek az alapanyag összetételétől függenek, izolált germánium koncentrátum. Összetétele legfeljebb 10 százalék fémet tartalmazott.

Hogy pontosan a félvezetőben modern technológia germániumot használnak? Az elem korábban megadott jellemzői megerősítik annak lehetőségét, hogy triódák, diódák, teljesítmény-egyenirányítók és kristálydetektorok gyártására is használható. A germániumot dozimetriai műszerek készítésében is használják, amelyek az állandó és váltakozó mágneses mezők erősségének méréséhez szükségesek.

Ennek a fémnek egy jelentős alkalmazási területe az infravörös sugárzás detektorok gyártása.

Ígéretes nemcsak magát a germániumot, hanem egyes vegyületeit is.

Kémiai tulajdonságok

A germánium szobahőmérsékleten meglehetősen ellenáll a nedvességnek és a légköri oxigénnek.

A sorozatban - germánium - ón) a redukálóképesség növekedése tapasztalható.

A germánium ellenáll a sósav és a kénsav oldatainak, nem lép kölcsönhatásba a lúgos oldatokkal. Ezenkívül ez a fém meglehetősen gyorsan oldódik aqua regiában (hét salétromsav és sósav), valamint lúgos hidrogén-peroxid oldatban.

Hogyan kell adni teljes leírás kémiai elem? A germániumot és ötvözeteit nem csak fizikai, kémiai tulajdonságai, hanem az alkalmazási területek is. A germánium salétromsavval történő oxidációja meglehetősen lassan megy végbe.

A természetben lenni

Próbáljuk meg jellemezni a kémiai elemet. A germánium a természetben csak vegyületek formájában található meg. A természetben leggyakrabban előforduló germánium tartalmú ásványok közül kiemeljük a germanitot és az argyroditot. Ezenkívül a germánium cink-szulfidokban és szilikátokban, kis mennyiségben pedig különféle típusok szén.

Egészségkárosodás

Milyen hatással van a germánium a szervezetre? kémiai elem, elektronikus képlet amelynek alakja 1e; 8 e; 18.; 7 e, negatív hatással lehet a emberi test. Például germánium koncentrátum betöltésekor, őrlésekor, valamint ennek a fémnek a dioxidjának betöltésekor előfordulhatnak foglalkozási megbetegedések. Az egészségre ártalmas egyéb források közé tartozik a germániumpor rúdká olvasztása és szén-monoxid termelése.

Az adszorbeált germánium gyorsan eltávolítható a szervezetből, be nagyobb mértékben vizelettel. Jelenleg nincs részletes információ arról, hogy mennyire mérgező szerves vegyületek Németország.

A germánium-tetraklorid irritáló hatással van a bőrre. A klinikai vizsgálatok során, valamint a spirogermánium (szerves daganatellenes gyógyszer) és más germániumvegyületek kumulatív mennyiségének hosszú távú orális adagolásával e fém nefrotoxikus és neurotoxikus hatását fedezték fel.

Az ilyen adagok általában nem jellemzőek az ipari vállalkozásokra. Az állatokon végzett kísérletek célja a germánium és vegyületeinek élő szervezetre gyakorolt ​​hatásának vizsgálata volt. Ennek eredményeként jelentős mennyiségű germánium fémpor, valamint annak dioxidjának belélegzése miatti egészségromlást lehetett megállapítani.

A tudósok súlyos morfológiai változásokat fedeztek fel az állatok tüdejében, amelyek hasonlóak a proliferációs folyamatokhoz. Például az alveoláris szakaszok jelentős megvastagodását, valamint a hörgők körüli nyirokerek hiperpláziáját, az erek megvastagodását észlelték.

A germánium-dioxid nem irritálja a bőrt, de ennek a vegyületnek a szem membránjával való közvetlen érintkezése germánsav képződéséhez vezet, amely súlyos szemirritáló hatású. Hosszan tartó intraperitoneális injekciók esetén, jelentős változások perifériás vérben.

Fontos tények

A germánium legkárosabb vegyületei a germánium-klorid és -hidrid. Ez utóbbi anyag súlyos mérgezést vált ki. Az akut fázisban elhullott állatok szerveinek morfológiai vizsgálata eredményeként a keringési rendszer jelentős zavarait, valamint a parenchymalis szervek sejtelváltozásait mutatták ki. A tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a hidrid egy többcélú méreg, amely hatással van idegrendszer, gátolja a perifériás keringési rendszert.

germánium-tetraklorid

Ő az erős irritáló légzőrendszer, szem, bőr. 13 mg/m3 koncentrációban képes elnyomni sejtszint pulmonalis válasz. Növekvő koncentrációval ennek az anyagnak a felsőrész súlyos irritációja van légutak, jelentős változások a légzés ritmusában és gyakoriságában.

Az ezzel az anyaggal való mérgezés hurutos-hámlásos hörghuruthoz és intersticiális tüdőgyulladáshoz vezet.

Nyugta

Mivel a természetben a germánium szennyeződésként van jelen a nikkel-, polifémes- és volfrámércekben, az iparban számos, az ércdúsításhoz kapcsolódó munkaigényes eljárást végeznek a tiszta fém izolálására. Először germánium-oxidot izolálnak belőle, majd emelt hőmérsékleten hidrogénnel redukálják, hogy egyszerű fémet kapjanak:

GeO2 + 2H2 = Ge + 2H2O.

Elektronikus tulajdonságok és izotópok

A germániumot közvetett réstípusú félvezetőnek tekintik. Dielektromos statisztikai állandójának értéke 16, elektronaffinitásának értéke 4 eV.

Adalékolt gallium vékony filmjében a germánium szupravezető állapotot kaphat.

Ennek a fémnek öt izotópja van jelen a természetben. Ebből négy stabil, az ötödik kettős béta-bomláson megy keresztül, a felezési idő 1,58 × 10 21 év.

Következtetés

Jelenleg ennek a fémnek a szerves vegyületeit különféle iparágakban használják. Az ultra-nagy tisztaságú fémgermánium infravörös spektrális tartományában az átlátszóság fontos az infravörös optika optikai elemeinek gyártásához: prizmák, lencsék, modern érzékelők optikai ablakai. A germánium leggyakoribb felhasználási területe a hőkamerák optikájának létrehozása, amelyek 8 és 14 mikron közötti hullámhossztartományban működnek.

Hasonló eszközöket használnak katonai felszerelés infravörös vezérlőrendszerekhez, éjjellátóhoz, passzív hőképalkotáshoz, tűzvédelmi rendszerekhez. A germániumnak magas törésmutatója is van, ami szükséges a tükröződésgátló bevonathoz.

A rádiótechnikában a germánium alapú tranzisztorok jellemzői sok tekintetben meghaladják a szilícium elemekét. A germánium elemek fordított árama lényegesen nagyobb, mint a szilícium társaiké, ami lehetővé teszi az ilyen rádiókészülékek hatékonyságának jelentős növelését. Tekintettel arra, hogy a germánium nem olyan elterjedt a természetben, mint a szilícium, a szilícium félvezető elemeket főként rádiókészülékekben használják.