الصحة من الطبيعة. كورديسيبس ، فوهو غذاء صحي يعتمد على الطب التبتي

الجرمانيوم

الجرمانيوم-أنا؛ م.العنصر الكيميائي (Ge) ، مادة صلبة بيضاء رمادية ذات بريق معدني (هي مادة أشباه الموصلات الرئيسية). لوحة الجرمانيوم.

◁ الجرمانيوم ، عشر ، عشر. المواد الخام G-th. سبيكة G.

(لات. الجرمانيوم) ، عنصر كيميائي من المجموعة الرابعة من النظام الدوري. الاسم من اللاتينية Germania - Germany ، تكريما لوطن K. A. Winkler. بلورات فضية رمادية. الكثافة 5.33 جم / سم 3 ، ررر 938.3 درجة مئوية. منتشرة في الطبيعة (المعادن الخاصة نادرة) ؛ المستخرجة من خامات المعادن غير الحديدية. مادة أشباه الموصلات للأجهزة الإلكترونية (الثنائيات ، الترانزستورات ، إلخ) ، مكونات السبائك ، مادة العدسات في أجهزة الأشعة تحت الحمراء ، أجهزة الكشف عن الإشعاع المؤين.

الجرمانيوم (لات. الجرمانيوم) ، Ge (يُقرأ "hertempmanium") ، عنصر كيميائي برقم ذري 32 ، الكتلة الذرية 72.61. يتكون الجرمانيوم الطبيعي من خمسة نظائر بأعداد كتلتها 70 (المحتوى في الخليط الطبيعي 20.51٪ بالكتلة) ، 72 (27.43٪) ، 73 (7.76٪) ، 74 (36.54٪) ، 76 (7.76٪). تكوين طبقة الإلكترون الخارجية 4 س 2 ص 2 . حالات الأكسدة +4 ، +2 (التكافؤ الرابع ، الثاني). وهي تقع في مجموعة IVA ، في الفترة الرابعة في الجدول الدوري للعناصر.
تاريخ الاكتشاف
اكتشفه K. A. Winkler (سم.وينكلر كليمنس الكسندر)(وسمي على اسم وطنه - ألمانيا) في عام 1886 عند تحليل المعدن أرجروديت Ag 8 GeS 6 بعد وجود هذا العنصر وتوقع بعض خصائصه بواسطة D.I Mendeleev (سم.مينديليف دميتري إيفانوفيتش).
التواجد في الطبيعة
المحتوى في القشرة الأرضية 1.5 10 -4٪ بالوزن. يشير إلى العناصر المتفرقة. لا يحدث في الطبيعة في شكل حر. تحتوي على شوائب في السيليكات ، والحديد الرسوبي ، والنيكل ، وخامات التنجستن ، والفحم ، والجفت ، والزيوت ، والمياه الحرارية ، والطحالب. أهم المعادن: الجرمانيت Cu 3 (Ge، Fe، Ga) (S، As) 4، stottite FeGe (OH) 6، plumbogermanite (Pb، Ge، Ga) 2 SO 4 (OH) 2 2H 2 O، argyrodite Ag 8 GeS 6 ، rhenierite Cu 3 (Fe ، Ge ، Zn) (S ، As) 4.
الحصول على الجرمانيوم
للحصول على الجرمانيوم ، يتم استخدام المنتجات الثانوية لمعالجة خامات المعادن غير الحديدية ، والرماد من احتراق الفحم ، وبعض المنتجات الثانوية لكيمياء الكوك. يتم إثراء المواد الأولية المحتوية على Ge عن طريق التعويم. ثم يتم تحويل التركيز إلى أكسيد GeO 2 ، والذي يتم تقليله باستخدام الهيدروجين (سم.هيدروجين):
GeO 2 + 4H 2 \ u003d Ge + 2H 2 O
يتم الحصول على جرمانيوم نقاء أشباه الموصلات بمحتوى شوائب 10 -3-10-4٪ عن طريق ذوبان المنطقة (سم.ذوبان المنطقة)، التبلور (سم.بلورة)أو الانحلال الحراري للطائرة أحادية الطور GeH 4:
GeH 4 \ u003d Ge + 2H 2 ،
الذي يتكون أثناء تحلل مركبات المعادن النشطة مع Ge - germanides بواسطة الأحماض:
ملغ 2 Ge + 4HCl \ u003d GeH 4 - + 2MgCl 2
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
الجرمانيوم مادة فضية ذات بريق معدني. تعديل مستقر للشبكة البلورية (Ge I) ، نوع الماس مكعب ، محور الوجه ، أ= 0.533 نانومتر (تم الحصول على ثلاثة تعديلات أخرى عند ضغوط عالية). نقطة الانصهار 938.25 درجة مئوية ، نقطة الغليان 2850 درجة مئوية ، الكثافة 5.33 كجم / دسم 3. لها خصائص أشباه الموصلات ، فجوة النطاق هي 0.66 فولت (عند 300 كلفن). الجرمانيوم شفاف للأشعة تحت الحمراء بطول موجي أكبر من 2 ميكرون.
الخصائص الكيميائية لـ Ge مماثلة لتلك الخاصة بالسيليكون. (سم.السيليكون). مقاومة للأكسجين في الظروف العادية (سم.أوكسجين)وبخار الماء والأحماض المخففة. في وجود عوامل معقدة أو عوامل مؤكسدة قوية ، عند تسخينها ، يتفاعل Ge مع الأحماض:
Ge + H 2 SO 4 conc \ u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 4H 2 O ،
Ge + 6HF \ u003d H 2 + 2H 2 ،
Ge + 4HNO 3 conc. \ u003d H 2 GeO 3 + 4NO 2 + 2H 2 O
Ge يتفاعل مع aqua regia (سم.أكوا ريجيا):
Ge + 4HNO 3 + 12HCl = GeCl 4 + 4NO + 8H 2 O.
يتفاعل Ge مع المحاليل القلوية في وجود عوامل مؤكسدة:
Ge + 2NaOH + 2H 2 O 2 \ u003d Na 2.
عند تسخينها في الهواء إلى 700 درجة مئوية ، تشتعل Ge. Ge يتفاعل بسهولة مع الهالوجينات (سم.الهالوجينات)والرمادي (سم.الكبريت):
Ge + 2I 2 = GeI 4
مع الهيدروجين (سم.هيدروجين), نتروجين (سم.نتروجين), كربون (سم.كربون)الجرمانيوم لا يدخل مباشرة في التفاعل ؛ يتم الحصول على المركبات التي تحتوي على هذه العناصر بشكل غير مباشر. على سبيل المثال ، يتكون Ge 3 N 4 نيتريد عن طريق إذابة ثنائي يوديد الجرمانيوم GeI 2 في الأمونيا السائلة:
سائل GeI 2 + NH 3 -> n -> Ge 3 N 4
أكسيد الجرمانيوم (IV) ، GeO 2 ، هو مادة بلورية بيضاء توجد في تعديلين. أحد التعديلات قابل للذوبان جزئيًا في الماء بتكوين أحماض جرمانية معقدة. يظهر خصائص مذبذبة.
يتفاعل GeO 2 مع القلويات كأكسيد حمض:
GeO 2 + 2NaOH \ u003d Na 2 GeO 3 + H 2 O
يتفاعل GeO 2 مع الأحماض:
GeO 2 + 4HCl \ u003d GeCl 4 + 2H 2 O
Ge tetrahalides هي مركبات غير قطبية يتم تحللها بالماء بسهولة.
3GeF 4 + 2H 2 O \ u003d GeO 2 + 2H 2 GeF 6
يتم الحصول على رباعي الهاليدات عن طريق التفاعل المباشر:
Ge + 2Cl 2 = GeCl 4
أو التحلل الحراري:
BaGeF6 = GeF4 + BaF2
تتشابه هيدرات الجرمانيوم كيميائيًا مع هيدرات السليكون ، لكن GeH 4 monogermane أكثر استقرارًا من SiH 4 monosilane. تشكل الجرمان سلسلة متماثلة Ge n H 2n + 2 و Ge n H 2n وغيرها ، لكن هذه السلاسل أقصر من تلك الموجودة في silanes.
Monogermane GeH 4 هو غاز مستقر في الهواء ولا يتفاعل مع الماء. أثناء التخزين على المدى الطويل ، يتحلل إلى H 2 و Ge. يتم الحصول على monogermane عن طريق اختزال ثاني أكسيد الجرمانيوم GeO 2 مع بوروهيدريد الصوديوم NaBH 4:
GeO 2 + NaBH 4 \ u003d GeH 4 + NaBO 2.
يتكون أول أكسيد الأرض غير المستقر للغاية عن طريق التسخين المعتدل لمزيج من الجرمانيوم وثاني أكسيد GeO2:
Ge + GeO 2 = 2GeO.
لا تتناسب مركبات Ge (II) بسهولة مع إصدار Ge:
2GeCl 2 -> Ge + GeCl 4
ثاني كبريتيد الجرمانيوم GeS 2 هو مادة بيضاء غير متبلورة أو بلورية ، يتم الحصول عليها عن طريق ترسيب H 2 S من المحاليل الحمضية لـ GeCl 4:
GeCl 4 + 2H 2 S \ u003d GeS 2 Ї + 4HCl
يذوب GeS 2 في القلويات والأمونيوم أو كبريتيدات الفلزات القلوية:
GeS 2 + 6NaOH \ u003d Na 2 + 2Na 2 S ،
GeS 2 + (NH 4) 2 S \ u003d (NH 4) 2 GeS 3
يمكن أن يكون Ge جزءًا من المركبات العضوية. المعروفة هي (CH 3) 4 Ge ، (C 6 H 5) 4 Ge ، (CH 3) 3 GeBr ، (C 2 H 5) 3 GeOH وغيرها.
طلب
الجرمانيوم هو مادة شبه موصلة تستخدم في الهندسة والإلكترونيات اللاسلكية في إنتاج الترانزستورات والدوائر الدقيقة. تُستخدم الأغشية الرقيقة من Ge المودعة على الزجاج كمقاومات في تركيبات الرادار. تُستخدم سبائك Ge مع المعادن في أجهزة الاستشعار وأجهزة الكشف. يستخدم ثاني أكسيد الجرمانيوم في إنتاج النظارات التي تنقل الأشعة تحت الحمراء.

قاموس موسوعي. 2009 .

شاهد ما هو "الجرمانيوم" في القواميس الأخرى:

عنصر كيميائي اكتشف عام 1886 في معدن نادر أرغروديت وجد في ساكسونيا. قاموس الكلمات الأجنبية المدرجة في اللغة الروسية. Chudinov A.N. ، 1910. الجرمانيوم (سميت تكريما للوطن الأم للعالم الذي اكتشف العنصر) ، كيمياء. عنصر، ... ... قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

- (الجرمانيوم) ، Ge ، عنصر كيميائي من المجموعة الرابعة من النظام الدوري ، العدد الذري 32 ، الكتلة الذرية 72.59 ؛ اللافلزية؛ مادة أشباه الموصلات. اكتشف الكيميائي الألماني ك.وينكلر الجرمانيوم في عام 1886 ... الموسوعة الحديثة

الجرمانيوم- عنصر Ge Group IV الأنظمة. في. ن. 32، في. م 72.59 ؛ تلفزيون. شيء مع المعدن. القصب مادة للتزيين. Natural Ge عبارة عن مزيج من خمسة نظائر مستقرة بأعداد كتلتها 70 و 72 و 73 و 74 و 76. تم التنبؤ بوجود وخصائص Ge في عام 1871 بواسطة D. I. ... ... ... دليل المترجم الفني

الجرمانيوم- (الجرمانيوم) ، Ge ، عنصر كيميائي من المجموعة الرابعة من النظام الدوري ، العدد الذري 32 ، الكتلة الذرية 72.59 ؛ اللافلزية؛ مادة أشباه الموصلات. اكتشف الكيميائي الألماني ك.وينكلر الجرمانيوم في عام 1886. ... قاموس موسوعي مصور

- (لات. جرمانيوم) Ge، عنصر كيميائي من المجموعة الرابعة من النظام الدوري، العدد الذري 32، الكتلة الذرية 72.59. سميت من ألمانيا اللاتينية ، تكريما لوطن K.A. Winkler. بلورات فضية رمادية. الكثافة 5.33 جم / سم & sup3 ، mp 938.3 ... قاموس موسوعي كبير

- (الرمز Ge) ، عنصر معدني أبيض رمادي من المجموعة IV من الجدول الدوري لـ MENDELEEV ، حيث تم التنبؤ بخصائص العناصر غير المكتشفة بعد ، على وجه الخصوص ، الجرمانيوم (1871). تم اكتشاف العنصر في عام 1886. منتج ثانوي لصهر الزنك ... ... القاموس الموسوعي العلمي والتقني

Ge (من Lat. Germania Germany * أ. الجرمانيوم ؛ n. الجرمانيوم ؛ و. الجرمانيوم ؛ و. المجموعة الدورية للعنصر الرابع. أنظمة Mendeleev ، at.s. 32، في. م 72.59. يتكون Natural G. من 4 نظائر مستقرة 70Ge (20.55٪) ، 72Ge ... ... الموسوعة الجيولوجية

- (Ge) ، الاصطناعية بلورة أحادية ، PP ، مجموعة تناظر النقطة m3m ، الكثافة 5.327 جم / سم 3 ، Tmelt = 936 ° C ، صلبة. على مقياس موس 6 ، في. م 72.60. شفاف في منطقة الأشعة تحت الحمراء لتر من 1.5 إلى 20 ميكرون ؛ متباين الخواص بصريًا ، من أجل l = 1.80 ميكرومتر إف. الانكسار ن = 4.143 ... ... موسوعة فيزيائية

موجود ، عدد المرادفات: 3 أشباه الموصلات (7) ecasilicon (1) عنصر (159) ... قاموس مرادف

الجرمانيوم- كيمياء. عنصر ، رمز Ge (لات. جرمانيوم) ، في. ن. 32، في. م 72.59 ؛ مادة بلورية رمادية فضية هشة ، الكثافة 5327 كجم / م 3 ، فيل = 937.5 درجة مئوية. مشتتة في الطبيعة يتم استخراجه بشكل أساسي أثناء معالجة مزيج الزنك و ... ... موسوعة البوليتكنيك الكبرى

جهاز الإسقاط الأسطواني الخاص بسرير التدليك ، وجهاز العرض الخماسي الكرات ، بالإضافة إلى سيراميك السجادة الإضافية مصنوعة من Tourmanium.

الآن دعنا نتحدث بمزيد من التفاصيل عن المواد الطبيعية التي يتكون أساسها التورمانيوم.

هذا معدن ، مادة تكونت في أحشاء الأرض بفعل قوى الطبيعة غير الحية. عدة آلاف من المعادن معروفة.
لكن حوالي 60 منهم فقط لديهم صفات الأحجار الكريمة. هذا هو التورمالين.
التورمالين هي أحجار ذات ألوان متنوعة لا تضاهى. يأتي اسمهم من الكلمة السنهالية "tura mali" ، والتي تعني "الحجر بألوان مختلطة".

من بين جميع المعادن الموجودة على الأرض ، يحمل التورمالين فقط شحنة كهربائية ثابتة ، والتي يطلق عليها اسم المغناطيس البلوري. في مجموعة متنوعة لا حصر لها من الأحجار ، يعتبر التورمالين البطل المطلق من حيث عدد الألوان والظلال. لقد أكسبه التألق الطبيعي والشفافية والصلابة لهذا المعدن الثمين متعدد الألوان سمعة مستحقة عن جدارة كحجر مجوهرات.
يحتوي التورمالين على: البوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والمنغنيز والحديد والسيليكون واليود والفلور ومكونات أخرى. فقط 26 عنصر تتبع من الجدول الدوري.

عند تسخينه ، ينتج التورمالين مجالًا مغناطيسيًا منخفض التردد ، ويصدر الأنيونات ، والتي تعمل على النحو التالي:
تعزيز التمثيل الغذائي الخلوي ، وتحسين التمثيل الغذائي.
تحسين تدفق الدم المحلي
استعادة عمل الجهاز اللمفاوي.
استعادة أنظمة الغدد الصماء والهرمونات.
تحسين التغذية في الأعضاء والأنسجة.
تقوية المناعة
المساهمة في توازن الجهاز العصبي اللاإرادي (هذا هو نظام الإثارة وتثبيط النفس) ؛
تزويد الجسم بالطاقة الواهبة للحياة ؛
تحسين جودة الدم وتنشيط الدورة الدموية وتسييل الدم ، بحيث يدخل الدم إلى أرقى الشعيرات الدموية ، مما يمنح الجسم الحيوية.

يستحق مثل الذهب - هش مثل الزجاج.
الجرمانيوم هو عنصر دقيق يشارك في العديد من العمليات في جسم الإنسان. يؤثر نقص هذا العنصر على عمل الجهاز الهضمي ، والتمثيل الغذائي للدهون والعمليات الأخرى ، ولا سيما تطور تصلب الشرايين.
لأول مرة ، تمت مناقشة فوائد الجرمانيوم لصحة الإنسان في اليابان. في عام 1967 ، اكتشف الدكتور Katsuhiho Asai أن للجرمانيوم مجموعة واسعة من التأثيرات البيولوجية.

خصائص مفيدة من الجرمانيوم

نقل الأكسجين إلى أنسجة الجسم .
الجرمانيوم ، يدخل الدم ، يتصرف بشكل مشابه للهيموغلوبين. يضمن الأكسجين الذي يوصله إلى أنسجة الجسم الأداء الطبيعي لجميع الأنظمة الحيوية ويمنع تطور نقص الأكسجين في الأعضاء الأكثر حساسية لنقص الأكسجة.

تحفيز المناعة .
الجرمانيوم في شكل مركبات عضوية
يعزز إنتاج إنترفيرون جاما ، التي تمنع تكاثر الخلايا الميكروبية سريعة الانقسام ، وتنشط الضامة والخلايا المناعية المحددة.

تأثير انتيتومور .
يؤخر الجرمانيوم تطور الأورام الخبيثة ويمنع ظهور النقائل ، وله خصائص وقائية ضد التعرض للإشعاع. ترتبط آلية العمل بتفاعل ذرة الجرمانيوم مع جزيئات سالبة الشحنة لتكوينات الورم. يحرر الجرمانيوم خلية الورم من الإلكترونات "الزائدة" ويزيد شحنتها الكهربائية ، مما يؤدي إلى موت الورم.

عمل مبيد بيولوجي (مضاد للفطريات ، مضاد للفيروسات ، مضاد للجراثيم).
تحفز مركبات الجرمانيوم العضوية إنتاج الإنترفيرون ، وهو بروتين وقائي ينتج استجابة لإدخال الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية.

تأثير تخفيف الآلام .
يوجد عنصر التتبع هذا في الأطعمة الطبيعية مثل الثوم والجينسنغ والكلوريلا ومجموعة متنوعة من الفطر. أثار اهتمامًا كبيرًا في المجتمع الطبي في الستينيات عندما اكتشف الدكتور كاتسوهيهو آساي الجرمانيوم في الكائنات الحية وأظهر أنه يزيد من إمداد الأنسجة بالأكسجين ويساعد أيضًا في علاج:

جراد البحر؛
التهاب المفاصل وهشاشة العظام.
داء المبيضات (فرط نمو بكتيريا الخميرة المبيضات البيض) ؛
الإيدز والالتهابات الفيروسية الأخرى.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجرمانيوم قادر على تسريع التئام الجروح وتقليل الألم.

مُترجم من "الحجر الأبيض" السلتي ("إيل" - روك ، "فان" - حجر).
- هذا هو الجرانيت السماقي ، مع الفينوكريستالات من الكوارتز والأورثوكلاز في كتلة أرضية من الكوارتز والفلسبار مع التورمالين والميكا والصنوبر.
يعتقد الكوريون أن هذا المعدن له خصائص علاجية. Elvan مفيد لصحة الجلد: يضاف إلى كريمات التنظيف. يساعد في الحساسية.

يعمل هذا المعدن على تنعيم المياه وتنقيتها من الشوائب وامتصاص المواد الضارة والعناصر الثقيلة.
يستخدم Elvan في الداخل. الأرضيات والجدران والأسرة والحصير ومقاعد الساونا والمواقد ومواقد الغاز مصنوعة منها.
تستخدم على نطاق واسع في صناعة الأطباق. في بعض المطاعم ، تُستخدم إلفان في المشاوي لإضفاء أبخرة الشواء على الشواء. كما يحظى البيض المسلوق مع إضافة الإلفان بشعبية كبيرة في كوريا. يكتسب البيض طعم ورائحة اللحوم المدخنة ، ويشبه لونه بيض عيد الفصح.

يحتوي حجر Elvan على العديد من العناصر النزرة ، وهو مصدر للأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة.

تشكلت هذه الصخور نتيجة انفجار بركاني. بفضلهم ، يكتسب سيراميك التورمانيوم صلابته.

الصخور البركانية لها الكثير من الخصائص القيمة والمفيدة للبشر.

1. تحتفظ بالمجال المغناطيسي البدائي للأرض ، والذي يتقلص بشكل كبير على السطح.
2. غني بالعناصر النزرة. لكن الخاصية الرئيسية للصخور البركانية هي أنها تحتفظ بالحرارة العضوية لفترة طويلة. هذا يجعل من الممكن الحصول على أقصى تأثير من الاحماء.

تميل الصخور البركانية أيضًا إلى إزالة السموم من الجسم ولها تأثير تطهير عليه.
هذا سلالة نقية وغير ملوثة بالحضارة ، والتي تستخدم بنشاط للأغراض الطبية.

سميت على اسم ألمانيا. اكتشف عالم من هذا البلد وله الحق في أن يسميها ما يشاء. حتى في حصلت الجرمانيوم.

ومع ذلك ، لم يكن مينديليف هو من كان محظوظًا ، ولكن كليمنس وينكلر. تم تعيينه لدراسة أرجروديت. تم العثور على معدن جديد ، يتكون بشكل أساسي من ، في منجم هيملفورست.

حدد Winkler 93 ٪ من تكوين الحجر وضرب طريقًا مسدودًا بنسبة 7 ٪ المتبقية. وكان الاستنتاج أنهم اشتملوا على عنصر غير معروف.

لقد أثمر التحليل الأكثر دقة. اكتشف الجرمانيوم. هذا معدن. كيف هو مفيد للبشرية؟ حول هذا ، وليس فقط ، سنقول المزيد.

خصائص الجرمانيوم

الجرمانيوم - 32 عنصرًا في الجدول الدوري. اتضح أن المعدن مدرج في المجموعة الرابعة. الرقم يتوافق مع تكافؤ العناصر.

وهذا يعني أن الجرمانيوم يميل إلى تكوين 4 روابط كيميائية. هذا يجعل العنصر الذي اكتشفه وينكلر يبدو.

ومن هنا جاءت رغبة Mendeleev في تسمية العنصر غير المكتشف الذي لا يزال غير مكتشف ecosilicium ، والمشار إليه باسم Si. قام ديمتري إيفانوفيتش بحساب خصائص المعدن 32 مسبقًا.

يشبه الجرمانيوم السيليكون في الخواص الكيميائية. يتفاعل مع الأحماض فقط عند تسخينه. مع القلويات "تتواصل" في وجود عوامل مؤكسدة.

مقاومة لبخار الماء. لا تتفاعل مع الهيدروجين والكربون. يضيء الجرمانيوم عند درجة حرارة 700 درجة مئوية. يترافق التفاعل مع تكوين ثاني أكسيد الجرمانيوم.

يتفاعل العنصر 32 بسهولة مع الهالوجينات. هذه هي المواد المكونة للملح من المجموعة 17 من الجدول.

حتى لا يتم الخلط بيننا ، نشير إلى أننا نركز على المعيار الجديد. في القديم ، هذه هي المجموعة السابعة من الجدول الدوري.

مهما كان الجدول ، فإن المعادن الموجودة فيه تقع على يسار الخط القطري المتدرج. العنصر 32 استثناء.

استثناء آخر هو. قد تتفاعل أيضًا. يتم ترسيب الأنتيمون على الركيزة.

يتم ضمان التفاعل النشط مع. مثل معظم المعادن ، الجرمانيوم قادر على الاحتراق في أبخرته.

خارجيا عنصر الجرمانيوم، أبيض مائل للرمادي ، مع لمعان معدني واضح.

عند النظر في الهيكل الداخلي ، فإن المعدن له هيكل مكعب. يعكس ترتيب الذرات في الخلايا الأولية.

هم على شكل مكعبات. توجد ثماني ذرات في القمم. الهيكل قريب من الشبكة.

يحتوي العنصر 32 على 5 نظائر مستقرة. وجودهم هو ملك للجميع عناصر المجموعة الفرعية الجرمانيوم.

هم حتى ، الذي يحدد وجود نظائر مستقرة. على سبيل المثال ، هناك 10 منهم.

كثافة الجرمانيوم 5.3-5.5 جرام لكل سنتيمتر مكعب. المؤشر الأول نموذجي للحالة ، والثاني - للمعدن السائل.

في شكل مخفف ، ليس فقط أكثر كثافة ، ولكن أيضًا من البلاستيك. هش في درجة حرارة الغرفة ، تصبح المادة عند 550 درجة. هؤلاء هم ملامح الجرمانيوم.

صلابة المعدن في درجة حرارة الغرفة حوالي 6 نقاط.

في هذه الحالة ، يكون العنصر 32 هو أشباه موصلات نموذجية. لكن الخاصية تصبح "أكثر إشراقًا" مع ارتفاع درجة الحرارة. فقط الموصلات ، للمقارنة ، تفقد خصائصها عند تسخينها.

يقوم الجرمانيوم بإجراء التيار ليس فقط في شكله القياسي ، ولكن أيضًا في الحلول.

فيما يتعلق بخصائص أشباه الموصلات ، فإن العنصر الثاني والثلاثين قريب أيضًا من السيليكون وهو شائع أيضًا.

ومع ذلك ، فإن مجالات تطبيق المواد تختلف. السيليكون هو أحد أشباه الموصلات المستخدمة في الخلايا الشمسية ، بما في ذلك نوع الأغشية الرقيقة.

العنصر ضروري أيضًا للخلايا الضوئية. الآن ، فكر في المكان الذي يكون فيه الجرمانيوم مفيدًا.

تطبيق الجرمانيوم

يستخدم الجرمانيومفي التحليل الطيفي جاما. تتيح أدواته ، على سبيل المثال ، دراسة تركيبة المواد المضافة في أكاسيد المحفز المختلطة.

في الماضي ، كان الجرمانيوم يضاف إلى الثنائيات والترانزستورات. في الخلايا الشمسية ، تكون خصائص أشباه الموصلات مفيدة أيضًا.

ولكن ، إذا تمت إضافة السيليكون إلى الطرز القياسية ، فإن الجرمانيوم يضاف إلى الجيل الجديد عالي الكفاءة.

الشيء الرئيسي هو عدم استخدام الجرمانيوم عند درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق. في ظل هذه الظروف ، يفقد المعدن قدرته على نقل الجهد.

لكي يكون الجرمانيوم موصلاً ، يجب ألا تزيد نسبة الشوائب فيه عن 10٪. نظافة فائقة مثالية عنصر كيميائي.

الجرمانيومبهذه الطريقة من ذوبان المنطقة. يعتمد على قابلية الذوبان المختلفة للعناصر الأجنبية في السائل والمراحل.

صيغة الجرمانيوميسمح لك بتطبيقه في الممارسة العملية. لم نعد نتحدث هنا عن خصائص أشباه الموصلات للعنصر ، ولكن عن قدرته على التصلب.

للسبب نفسه ، وجد الجرمانيوم تطبيقًا في الأطراف الصناعية للأسنان. على الرغم من أن التيجان أصبحت قديمة ، إلا أنه لا يزال هناك طلب صغير عليها.

إذا قمت بإضافة السيليكون والألمنيوم إلى الجرمانيوم ، يتم الحصول على الجنود.

تكون نقطة انصهارها دائمًا أقل من تلك الخاصة بالمعادن المرتبطة. لذلك ، يمكنك عمل تصميمات معقدة.

حتى الإنترنت بدون الجرمانيوم سيكون مستحيلاً. العنصر 32 موجود في الألياف الضوئية. في جوهرها الكوارتز مع مزيج من البطل.

ويزيد ثاني أكسيده من انعكاس الألياف. بالنظر إلى الطلب على الإلكترونيات ، يحتاج الصناعيون إلى الجرمانيوم بكميات كبيرة. أي منها ، وكيف يتم توفيرها ، سوف ندرس أدناه.

تعدين الجرمانيوم

الجرمانيوم شائع جدًا. في قشرة الأرض ، العنصر 32 ، على سبيل المثال ، هو أكثر من ، الأنتيمون ، أو.

الاحتياطيات المكتشفة حوالي 1000 طن. ما يقرب من نصفهم مختبئون في أحشاء الولايات المتحدة. 410 أطنان أخرى من الممتلكات.

لذلك ، يتعين على بقية الدول ، بشكل أساسي ، شراء المواد الخام. تتعاون مع الإمبراطورية السماوية. هذا مبرر من وجهة نظر سياسية ومن وجهة نظر اقتصادية.

خصائص عنصر الجرمانيوم، المرتبطة بعلاقتها الجيوكيميائية بالمواد المنتشرة على نطاق واسع ، لا تسمح للمعدن بتكوين معادنه الخاصة.

عادة ، يتم إدخال المعدن في شعرية الموجودة. الضيف ، بالطبع ، لن يشغل مساحة كبيرة.

لذلك ، عليك استخراج الجرمانيوم شيئا فشيئا. في يمكنك أن تجد بضعة كيلوغرامات لكل طن من الصخور.

لا تحتوي Enargits على أكثر من 5 كجم من الجرمانيوم لكل 1000 كجم. في بيرارجيرايت 2 مرات أكثر.

لا يحتوي طن من العنصر 32 سلفانيتي على أكثر من كيلوغرام واحد. في أغلب الأحيان ، يتم استخراج الجرمانيوم كمنتج ثانوي من خامات معادن أخرى ، على سبيل المثال ، أو غير حديدية ، مثل الكروميت والمغنتيت والروتيت.

يتراوح الإنتاج السنوي من الجرمانيوم من 100-120 طن حسب الطلب.

في الأساس ، يتم شراء الشكل أحادي البلورة للمادة. هذا هو بالضبط ما هو مطلوب لإنتاج أجهزة قياس الطيف ، والألياف الضوئية الثمينة. دعنا نتعرف على الأسعار.

سعر الجرمانيوم

يتم شراء الجرمانيوم أحادي البلورية بشكل أساسي بالطن. بالنسبة للصناعات الكبيرة ، هذا مفيد.

1000 كيلوغرام من العنصر 32 يكلف حوالي 100000 روبل. يمكنك العثور على عروض مقابل 75000 - 85000.

إذا كنت تأخذ متعدد البلورات ، أي مع ركام أصغر وقوة متزايدة ، يمكنك إعطاء 2.5 مرة لكل كيلوغرام من المواد الخام.

الطول القياسي لا يقل عن 28 سم. الكتل محمية بفيلم ، لأنها تتلاشى في الهواء. جرمانيوم متعدد البلورات - "تربة" لزراعة البلورات المفردة.

ميني - مجردة

"عنصر الجرمانيوم"

استهداف:

وصف العنصر Ge

أعط وصفاً لخصائص العنصر Ge

أخبر عن تطبيق واستخدام هذا العنصر

تاريخ العنصر ………. …………………………………… .. ……. واحد

خصائص العنصر… .. ……………………………………… .. …… 2

التطبيق ……………… ..…. ……………………………………… .. 3

المخاطر الصحية ……… .. ……………………… ...… 4

المصادر …………………………… .. ………………………. …………… 5

من تاريخ العنصر ..

جيالجرمانيوم(اللات. الجرمانيوم) - عنصر كيميائي من المجموعة الرابعة ، المجموعة الفرعية الرئيسية للنظام الدوري لـ D.I. Mendeleev ، المشار إليه بالرمز Ge ، ينتمي إلى عائلة المعادن ، الرقم التسلسلي 32 ، الكتلة الذرية 72.59. وهي مادة صلبة ذات لون أبيض رمادي وبريق معدني.

تنبأ مندلييف بوجود وخصائص ألمانيا في عام 1871 وأطلق على هذا العنصر الذي لا يزال غير معروف - "إيكاسيليكون" بسبب تشابه خصائصه مع السيليكون.

في عام 1886 ، وجد الكيميائي الألماني ك.وينكلر أثناء فحص المعدن وجود عنصر غير معروف فيه ، والذي لم يتم اكتشافه عن طريق التحليل. بعد العمل الشاق ، اكتشف أملاح عنصر جديد وعزل كمية معينة من العنصر نفسه في شكله النقي. في أول تقرير عن الاكتشاف ، اقترح وينكلر أن العنصر الجديد كان مشابهًا للأنتيمون والزرنيخ. قصد Winkler تسمية عنصر Neptunium ، ولكن هذا الاسم قد تم إعطاؤه بالفعل لعنصر واحد تم اكتشافه بشكل خاطئ. أعاد وينكلر تسمية العنصر الذي اكتشفه إلى الجرمانيوم (الجرمانيوم) تكريما لوطنه الأم. وحتى Mendeleev ، في رسالة إلى Winkler ، أيد بشدة اسم العنصر.

ولكن حتى النصف الثاني من القرن العشرين ، ظل الاستخدام العملي لألمانيا محدودًا للغاية. نشأ الإنتاج الصناعي لهذا العنصر فيما يتعلق بتطوير إلكترونيات أشباه الموصلات.

خصائص العنصرGe

بالنسبة للاحتياجات الطبية ، كان الجرمانيوم أول من استخدم على نطاق واسع في اليابان. أظهرت اختبارات مركبات الجرمانيوم العضوي المختلفة في التجارب على الحيوانات وفي التجارب السريرية البشرية أنها تؤثر بشكل إيجابي على جسم الإنسان بدرجات متفاوتة. جاء الاختراق في عام 1967 عندما اكتشف الدكتور K. Asai أن الجرمانيوم العضوي له مجموعة واسعة من التأثيرات البيولوجية.

الخصائص:

يحمل الأكسجين في أنسجة الجسم - الجرمانيوم في الدم يتصرف بشكل مشابه للهيموجلوبين. يشارك في عملية نقل الأكسجين إلى أنسجة الجسم ، مما يضمن الأداء الطبيعي لجميع أجهزة الجسم.

يحفز جهاز المناعة - الجرمانيوم على شكل مركبات عضوية يعزز إنتاج إنترفيرون غاما ، التي تمنع تكاثر الخلايا الميكروبية سريعة الانقسام ، وتنشط خلايا مناعية معينة (الخلايا التائية)

مضاد الأورام - الجرمانيوم يؤخر تطور الأورام الخبيثة ويمنع ظهور النقائل ، وله أيضًا خصائص وقائية ضد التعرض للإشعاع.

مبيد حيوي (مضاد للفطريات ، مضاد للفيروسات ، مضاد للبكتيريا) - المركبات العضوية الجرمانيوم تحفز إنتاج الإنترفيرون - وهو بروتين وقائي ينتجه الجسم استجابة لإدخال أجسام غريبة.

تطبيق واستخدام عنصر الجرمانيوم في الحياة

في الممارسة الصناعية ، يتم الحصول على الجرمانيوم بشكل أساسي من المنتجات الثانوية لمعالجة خامات المعادن غير الحديدية. يتم الحصول على تركيز الجرمانيوم (2-10٪ ألمانيا) بطرق مختلفة ، اعتمادًا على تركيبة المادة الخام. لعزل الجرمانيوم النقي جدًا ، والذي يستخدم في أجهزة أشباه الموصلات ، يتم صهر المعدن حسب المنطقة. عادة ما يتم الحصول على الجرمانيوم أحادي البلورة ، الضروري لصناعة أشباه الموصلات ، عن طريق ذوبان المنطقة.

إنها واحدة من أكثر المواد قيمة في تكنولوجيا أشباه الموصلات الحديثة. يتم استخدامه لصنع الثنائيات ، والثلاثي ، وكاشفات الكريستال ، ومعدلات الطاقة. يستخدم الجرمانيوم أيضًا في أجهزة قياس الجرعات والأجهزة التي تقيس شدة المجالات المغناطيسية الثابتة والمتغيرة. تعد تقنية الأشعة تحت الحمراء أحد المجالات المهمة لتطبيق العنصر ، ولا سيما إنتاج أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء. العديد من السبائك المحتوية على الجرمانيوم واعدة للاستخدام العملي. على سبيل المثال ، النظارات المعتمدة على GeO 2 ومركبات Ge الأخرى. في درجة حرارة الغرفة ، الجرمانيوم مقاوم للهواء ، والماء ، والمحاليل القلوية ، وأحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك المخففة ، ولكنه قابل للذوبان بسهولة في الماء الريجيا وفي محلول قلوي من بيروكسيد الهيدروجين. ويتأكسد حمض النيتريك ببطء.

تُستخدم سبائك الجرمانيوم ، التي تتمتع بصلابة وقوة عالية ، في صناعة المجوهرات وتقنيات أطقم الأسنان من أجل المسبوكات الدقيقة. الجرمانيوم موجود في الطبيعة فقط في الحالة المقيدة وليس في الحالة الحرة أبدًا. أكثر المعادن الحاملة للجرمانيوم شيوعًا هي الأرغروديت والجرمانيت ، وتندر احتياطيات كبيرة من معادن الجرمانيوم ، ولكن يوجد العنصر نفسه على نطاق واسع في معادن أخرى ، خاصة في الكبريتيدات (غالبًا في كبريتيد الزنك وسيليكات). توجد كميات صغيرة أيضًا في أنواع مختلفة من الفحم الصلب.

يبلغ الإنتاج العالمي في ألمانيا 65 كيلوجرامًا سنويًا.

المخاطر الصحية

يمكن أن تحدث مشاكل الصحة المهنية بسبب تشتت الغبار أثناء تحميل مركز الجرمانيوم ، وطحن وتحميل ثاني أكسيد لعزل معدن الجرمانيوم ، وتحميل مسحوق الجرمانيوم لإعادة صهره إلى قضبان. المصادر الأخرى للضرر بالصحة هي الإشعاع الحراري من أفران الأنابيب وأثناء عملية ذوبان مسحوق الجرمانيوم في قضبان ، وكذلك تكوين أول أكسيد الكربون.

يُفرز الجرمانيوم المُمتص بسرعة من الجسم ، وخاصة في البول. هناك القليل من المعلومات حول سمية مركبات الجرمانيوم غير العضوية للإنسان. رابع كلوريد الجرمانيوم هو مادة مهيجة للجلد. في التجارب السريرية وغيرها من الحالات طويلة الأجل من تناول جرعات تراكمية عن طريق الفم تصل إلى 16 جرامًا من سبيروجرمانيوم ، أو دواء مضاد للأورام الجرمانيوم العضوي ، أو مركبات الجرمانيوم الأخرى ، لوحظ نشاط سام للأعصاب وتسمم كلوي. عادة لا تخضع هذه الجرعات لظروف الإنتاج. أظهرت التجارب التي أجريت على الحيوانات لتحديد تأثير الجرمانيوم ومركباته على الجسم أن غبار الجرمانيوم المعدني وثاني أكسيد الجرمانيوم ، عند استنشاقه بتركيزات عالية ، يؤدي إلى تدهور عام في الصحة (الحد من زيادة الوزن). تم العثور على تغيرات مورفولوجية مشابهة للتفاعلات التكاثرية في رئتي الحيوانات ، مثل سماكة المقاطع السنخية وتضخم الأوعية اللمفاوية حول القصبات والأوعية الدموية. لا يتسبب ثاني أكسيد الجرمانيوم في تهيج الجلد ، ولكن عند ملامسته للغشاء المخاطي الرطب للعين ، فإنه يشكل حمض الجرماني الذي يعمل كمهيج للعين. تؤدي الحقن طويلة الأمد داخل الصفاق بجرعات 10 مجم / كجم إلى تغيرات في الدم المحيطي .

أكثر مركبات الجرمانيوم ضررًا هي هيدريد الجرمانيوم وكلوريد الجرمانيوم. يمكن أن يسبب الهيدريد تسممًا حادًا. كشفت الفحوصات المورفولوجية لأعضاء الحيوانات التي ماتت خلال المرحلة الحادة عن اضطرابات في الدورة الدموية وتغيرات خلوية تنكسية في أعضاء متني. وبالتالي ، فإن الهيدريد هو سم متعدد الأغراض يؤثر على الجهاز العصبي والدورة الدموية المحيطية.

رابع كلوريد الجرمانيوم هو مادة تنفسية قوية ومهيجة للجلد والعين. تركيز العتبة - 13 مجم / م 3. عند هذا التركيز ، يقوم بقمع الاستجابة الرئوية على المستوى الخلوي في حيوانات التجارب. في التركيزات العالية ، يؤدي إلى تهيج في الجهاز التنفسي العلوي والتهاب الملتحمة ، فضلاً عن تغيرات في وتيرة وإيقاع التنفس. الحيوانات التي نجت من التسمم الحاد طورت التهاب الشعب الهوائية التقشر النزلي والالتهاب الرئوي الخلالي بعد بضعة أيام. كلوريد الجرمانيوم له أيضًا تأثير سام عام. لوحظت تغيرات مورفولوجية في الكبد والكلى وأعضاء الحيوانات الأخرى.

مصادر جميع المعلومات المقدمة

(الجرمانيوم ، من لات. جرمانيا - ألمانيا) ، Ge - الكيميائية. عنصر المجموعة الرابعة من النظام الدوري للعناصر ؛ في. ن. 32، في. م 72.59. مادة فضية رمادية مع لمعان معدني. في الكيمياء. تعرض المركبات حالات الأكسدة + 2 و +4. تكون المركبات ذات حالة الأكسدة +4 أكثر استقرارًا. يتكون الجرمانيوم الطبيعي من أربعة نظائر مستقرة بأعداد كتلتها 70 (20.55٪) و 72 (27.37٪) و 73 (7.67٪) و 74 (36.74٪) ونظير مشع واحد برقم كتلي 76 (7.67٪) وعمر نصف. 2106 سنة. تم الحصول على العديد من النظائر المشعة بشكل مصطنع (بمساعدة التفاعلات النووية المختلفة) ؛ والأهم هو النظير 71 Ge مع عمر نصف يبلغ 11.4 يومًا.

تم توقع وجود الجرمانيوم المقدس (تحت اسم "ekasilitsiy") في عام 1871 من قبل العالم الروسي D.I Mendeleev. ومع ذلك ، فقط في عام 1886 ذلك. اكتشف الكيميائي K. Winkler عنصرًا غير معروف في معدن argyrodite ، تتزامن خصائصه مع خصائص "ecasilicon". بداية حفلة موسيقية. يعود إنتاج الجرمانيوم إلى الأربعينيات. القرن العشرين ، عندما تم استخدامه كمادة أشباه الموصلات. محتوى الجرمانيوم في القشرة الأرضية (1-2) هو 10 ~ 4٪. الجرمانيوم هو عنصر نادر ونادرًا ما يوجد كمعادن خاصة به. من المعروف أن سبعة معادن يكون تركيزها فيها أكثر من 1٪ ، من بينها: Cu2 (Cu ، Ge ، Ga ، Fe ، Zn) 2 (S ، As) 4X X (6.2-10.2٪ Ge) ، rhenierite (Cu ، Fe) 2 (Cu ، Fe ، Ge ، Ga ، Zn) 2 X X (S ، As) 4 (5.46-7.80٪ Ge) و argyrodite Ag8GeS6 (3 / 55-6.93٪ Ge). يتراكم G. أيضًا في caustobioliths (الفحم الدبالي ، الصخر الزيتي ، الزيت). التعديل البلوري للماس ، المستقر في الظروف العادية ، له هيكل مكعب مثل الماس ، مع فترة أ = 5.65753 أ (جل).

كثافة الجرمانيوم (t-ra 25 ° C) 5.3234 جم / سم 3 ، تذوب 937.2 درجة مئوية ؛ tbp 2852 درجة مئوية ؛ حرارة الانصهار 104.7 كالوري / جم ، حرارة التسامي 1251 كالوري / جم ، السعة الحرارية (درجة الحرارة 25 درجة مئوية) 0.077 كالوري / جم درجة ؛ معامل في الرياضيات او درجة الموصلية الحرارية ، (t-ra 0 ° C) 0.145 كالوري / سم ثانية ، معامل درجة الحرارة. التمدد الخطي (t-ra 0-260 درجة مئوية) ، 5.8 × 10-6 درجة -1. أثناء الذوبان ، ينخفض ​​حجم الجرمانيوم (بحوالي 5.6٪) ، وتزداد كثافته بنسبة 4٪ · عند الضغط العالي ، يكون تعديل شبيه بالماس. يخضع الجرمانيوم لتحولات متعددة الأشكال ، مكونة تعديلات بلورية: هيكل رباعي الزوايا من النوع B-Sn (GeII) ، هيكل رباعي الزوايا محوره الجسم مع فترات A = 5.93 A ، c = 6.98 A (GeIII) وهيكل مكعب محوره الجسم مع فترة a = 6 ، 92A (GeIV). تتميز هذه التعديلات بكثافة أعلى وموصلية كهربائية مقارنة بـ GeI.

يمكن الحصول على الجرمانيوم غير المتبلور على شكل أفلام (حوالي 10-3 سم) عن طريق تكثيف البخار. كثافته أقل من كثافة البلورية G. يحدد هيكل مناطق الطاقة في البلورة G. خصائص أشباه الموصلات. عرض فجوة النطاق G. يساوي 0.785 eV (t-ra 0 K) ، المقاومة الكهربائية (t-ra 20 ° C) 60 أوم سم ، ومع زيادة درجة الحرارة تنخفض بشكل ملحوظ وفقًا لقانون أسي. الشوائب تعطي G. t. موصلية الشوائب الإلكترونية (شوائب الزرنيخ ، الأنتيمون ، الفوسفور) أو الثقب (شوائب الغاليوم ، الألومنيوم ، الإنديوم). تبلغ قابلية تنقل حاملات الشحنة في G. (t-ra 25 ° C) للإلكترونات حوالي 3600 سم 2 / فولت ثانية ، بالنسبة للفتحات - 1700 سم 2 / فولت ، يكون التركيز الجوهري لحاملات الشحن (t-ra 20 ° C) 2.5 10 13 سم -3. G. غير مغناطيسي. عند الذوبان ، يتحول إلى حالة معدنية. الجرمانيوم هش للغاية ، صلابة موس 6.0 ، الصلادة الدقيقة 385 كجم / مم 2 ، قوة الانضغاط (درجة الحرارة 20 درجة مئوية) 690 كجم / سم 2. مع زيادة t-ry ، تقل الصلابة ، أعلى من t-ry 650 درجة مئوية ، تصبح بلاستيكية ، قابلة للفراء. يتم المعالجة. الجرمانيوم خامل عمليًا للهواء والأكسجين والشوارد غير المؤكسدة (إذا لم يكن هناك أكسجين مذاب) عند درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية. مقاوم لعمل الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك المخفف ؛ يذوب ببطء في أحماض النيتريك والكبريتيك المركزة عند تسخينه (الفيلم الناتج من ثاني أكسيد يبطئ الذوبان) ، يذوب جيدًا في أكوا ريجيا ، في محاليل هيبوكلوريت أو هيدروكسيدات قلوية (في وجود بيروكسيد الهيدروجين) ، في الذوبان القلوي ، البيروكسيدات ، النترات وكربونات الفلزات القلوية.

يتأكسد فوق t-ry 600 درجة مئوية في الهواء وفي تيار من الأكسجين ، مكونًا أكسيد GeO وثاني أكسيد (Ge02) مع الأكسجين. أكسيد الجرمانيوم عبارة عن مسحوق رمادي غامق يتصاعد عند درجة حرارة 710 درجة مئوية ، قابل للذوبان في الماء بشكل طفيف مع تكوين جرمانيت ضعيف لك (H2Ge02) ، سرب ملح (جرمانيت) ذو مقاومة منخفضة. في to-takh GeO يذوب بسهولة مع تكوين أملاح ثنائي التكافؤ H. ثاني أكسيد الجرمانيوم عبارة عن مسحوق أبيض ، يوجد في العديد من التعديلات متعددة الأشكال التي تختلف اختلافًا كبيرًا في المواد الكيميائية. سانت أنت: التعديل السداسي لثاني أكسيد قابل للذوبان بشكل جيد نسبيًا في الماء (4.53 ذل عند درجة حرارة 25 درجة مئوية) ، المحاليل القلوية وما إلى ذلك ، التعديل رباعي الزوايا غير قابل للذوبان عمليًا في الماء وخامل للأحماض. الذوبان في القلويات ، يشكل ثنائي أكسيد وهيدراته أملاح metagermanate (H2Ge03) و orthogermanate (H4Ge04) to-t - germanates. الجرمانيات المعدنية القلوية تذوب في الماء ، أما الجرمانات المتبقية فهي عمليا غير قابلة للذوبان ؛ ترسبت حديثا تذوب في المعادن. يتحد G. بسهولة مع الهالوجينات ، ويشكل عند تسخينه (حوالي 250 درجة مئوية) رباعي الهالوجينات المقابلة - مركبات غير شبيهة بالملح يمكن تحللها بالماء بسهولة. G معروفة - بني غامق (GeS) وأبيض (GeS2).

يتميز الجرمانيوم بمركبات تحتوي على النيتروجين - النيتريد البني (Ge3N4) والنتريد الأسود (Ge3N2) ، والتي تتميز بمواد كيميائية أصغر. عناد. مع الفوسفور G. يشكل الفوسفيد منخفض المقاومة (GeP) من اللون الأسود. لا يتفاعل مع الكربون ولا سبيكة ؛ إنه يشكل سلسلة مستمرة من الحلول الصلبة بالسيليكون. يتميز الجرمانيوم ، باعتباره نظيرًا للكربون والسيليكون ، بالقدرة على تكوين هيدروجين جرماني من النوع GenH2n + 2 (germanes) ، وكذلك المركبات الصلبة من أنواع GeH و GeH2 (الجراثيم). ويشكل الجرمانيوم مركبات معدنية () و مع آخرين كثيرين. المعادن. يتكون استخلاص G.'s من المواد الخام من تلقي تركيز غني من الجرمانيوم ، ومنه - نقاوة عالية. في الحفلة الراقصة. على نطاق واسع ، يتم الحصول على الجرمانيوم من رباعي كلوريد ، باستخدام تقلبه العالي أثناء التنقية (لعزله عن التركيز) ، وانخفاض في حمض الهيدروكلوريك المركز ومرتفع في المذيبات العضوية (للتنقية من الشوائب). في كثير من الأحيان من أجل التخصيب ، يتم استخدام تقلبات عالية من الكبريتيد السفلي وأكسيد G ، ويتم تسخين الجاودار بسهولة.

للحصول على جرمانيوم أشباه الموصلات ، يتم استخدام التبلور الاتجاهي وإعادة بلورة المنطقة. يتم الحصول على الجرمانيوم أحادي البلورية عن طريق السحب من الذوبان. في عملية النمو G. ، يتم إضافة سبائك خاصة. إضافات ، وضبط خصائص معينة من البلورة الأحادية. يتم توفير G. على شكل سبائك بطول 380-660 مم ومقطع عرضي يصل إلى 6.5 سم 2. يستخدم الجرمانيوم في الإلكترونيات الراديوية والهندسة الكهربائية كمادة شبه موصلة لتصنيع الثنائيات والترانزستورات. يتم تصنيع العدسات الخاصة بأجهزة بصريات الأشعة تحت الحمراء ، ومقاييس الجرعات للإشعاع النووي ، وأجهزة التحليل الطيفي للأشعة السينية ، وأجهزة الاستشعار التي تستخدم تأثير هول ، ومحولات طاقة الانحلال الإشعاعي إلى طاقة كهربائية. يستخدم الجرمانيوم في مخففات الميكروويف ، ومقاييس حرارة المقاومة تعمل عند درجة حرارة الهيليوم السائل. يتم ترسيب فيلم G. المترسب على العاكس من خلال انعكاسه العالي ومقاومته الجيدة للتآكل. يستخدم الجرمانيوم مع بعض المعادن ، الذي يتميز بمقاومة متزايدة للبيئات الحمضية العدوانية ، في صناعة الأدوات والهندسة الميكانيكية وعلم المعادن. يشكل الجيمانيوم مع الذهب سهل الانصهار منخفض الذوبان ويتمدد عند التبريد. يستخدم ثاني أكسيد G.'s لتصنيع خاص. زجاج يتميز بمعامل مرتفع. الانكسار والشفافية في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف ، والأقطاب الكهربائية الزجاجية والثرمستورات ، وكذلك المينا والزجاج المزخرف. تستخدم الجرمانيات كمنشطات للفوسفور والفوسفور.

الجرمانيوم - عنصر كيميائي في النظام الدوري للعناصر الكيميائية D.I. مندليف. ويُشار إليه بالرمز Ge ، الجرمانيوم هو مادة بسيطة ذات لون أبيض رمادي ولها خصائص صلبة مثل المعدن.

محتوى القشرة الأرضية 7.10 - 4٪ بالوزن. يشير إلى العناصر النزرة ، نظرًا لتفاعله مع الأكسدة في الحالة الحرة ، فإنه لا يحدث كمعدن نقي.

إيجاد الجرمانيوم في الطبيعة

الجرمانيوم هو أحد العناصر الكيميائية الثلاثة التي تنبأ بها D.I. مندليف على أساس موقعهم في النظام الدوري (1871).

إنه ينتمي إلى العناصر النزرة النادرة.

في الوقت الحاضر ، تتمثل المصادر الرئيسية للإنتاج الصناعي للجرمانيوم في نفايات إنتاج الزنك ، وفحم الكوك ، والرماد من أنواع معينة من الفحم ، وشوائب السيليكات ، وصخور الحديد الرسوبية ، وخامات النيكل والتنغستن ، والجفت ، والزيت ، والمياه الحرارية الأرضية ، وبعض الطحالب .

المعادن الرئيسية التي تحتوي على الجرمانيوم

بلومبوهيرماتيت (PbGeGa) 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 محتوى O يصل إلى 8.18٪

يحتوي yargyrodite AgGeS6 من 3.65 إلى 6.93٪ألمانيا.

rhenierite Cu 3 (FeGeZn) (SAs) 4 يحتوي على 5.5 إلى 7.8٪ الجرمانيوم.

في بعض البلدان ، يعتبر الحصول على الجرمانيوم منتجًا ثانويًا لمعالجة بعض الخامات مثل الزنك والرصاص والنحاس. يتم الحصول على الجرمانيوم أيضًا في إنتاج فحم الكوك ، وكذلك في رماد الفحم البني بمحتوى من 0.0005 إلى 0.3٪ وفي رماد الفحم الصلب بمحتوى من 0.001 إلى 1-2٪.

الجرمانيوم كمعدن شديد المقاومة لتأثير الأكسجين الجوي والأكسجين والماء وبعض الأحماض وأحماض الكبريتيك والهيدروكلوريك المخففة. لكن حمض الكبريتيك المركز يتفاعل ببطء شديد.

يتفاعل الجرمانيوم مع حمض النيتريك HNO 3 و aqua regia يتفاعل ببطء مع القلويات الكاوية لتكوين ملح جرماني ، ولكن مع إضافة بيروكسيد الهيدروجين H 2O2 رد الفعل سريع جدا.

عند التعرض لدرجات حرارة عالية فوق 700 درجة مئوية ، يتأكسد الجرمانيوم بسهولة في الهواء لتكوين GeO 2 ، يتفاعل بسهولة مع الهالوجينات لتكوين رباعي الهاليدات.

لا يتفاعل مع الهيدروجين والسيليكون والنيتروجين والكربون.

تُعرف مركبات الجرمانيوم المتطايرة بالخصائص التالية:

ألمانيا hexahydride-digermane، Ge 2 ح 6 - غاز قابل للاحتراق ، يتحلل أثناء التخزين طويل الأمد في الضوء ، ويتحول إلى اللون الأصفر ثم البني يتحول إلى مادة صلبة بنية داكنة ، تتحلل بالماء والقلويات.

ألمانيا تتراهيدريد ، أحادية الطور - GeH 4 .

تطبيق الجرمانيوم

الجرمانيوم ، مثل البعض الآخر ، له خصائص ما يسمى بأشباه الموصلات. كل ذلك وفقًا لتوصيلها الكهربائي مقسم إلى ثلاث مجموعات: الموصلات وأشباه الموصلات والعوازل (عوازل كهربائية). الموصلية الكهربائية المحددة للمعادن في حدود 10V4 - 10V6 Ohm.cmV-1 ، التقسيم المعطى مشروط. ومع ذلك ، يمكن للمرء أن يشير إلى اختلاف جوهري في الخصائص الكهربية الفيزيائية للموصلات وأشباه الموصلات. في الحالة الأولى ، تقل الموصلية الكهربائية مع زيادة درجة الحرارة ، وتزداد بالنسبة لأشباه الموصلات. عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق ، تتحول أشباه الموصلات إلى عوازل. كما هو معروف ، تظهر الموصلات المعدنية خصائص الموصلية الفائقة في ظل هذه الظروف.

يمكن أن تكون أشباه الموصلات مواد مختلفة. وتشمل هذه: البورون ، (أو