Zdravje iz narave. Cordyceps, zdrava hrana Fohow na osnovi tibetanske medicine

germanij

GERMANIJ-JAZ; m. Kemični element (Ge), sivkasto bela trdna snov s kovinskim leskom (je glavni polprevodniški material). Germanijeva plošča.

◁ Germanij, th, th. G-ta surovina. G. ingot.

(lat. Germanium), kemični element skupine IV periodnega sistema. Ime iz latinske Germania - Nemčija, v čast domovini K. A. Winklerja. Srebrno sivi kristali; gostota 5,33 g / cm 3, t pl 938,3ºC. Razpršeni v naravi (lastni minerali so redki); izkopani iz rud neželeznih kovin. Polprevodniški material za elektronske naprave (diode, tranzistorji itd.), komponenta zlitine, material za leče v IR napravah, detektorji ionizirajočega sevanja.

GERMANIJ (lat. Germanium), Ge (beri »hertempmanij«), kemični element z atomsko številko 32, atomska masa 72,61. Naravni germanij je sestavljen iz petih izotopov z masnimi števili 70 (vsebnost v naravni mešanici je 20,51 mas. %), 72 (27,43 %), 73 (7,76 %), 74 (36,54 %) in 76 (7,76 %). Konfiguracija zunanje elektronske plasti 4 s 2 str 2 . Oksidacijska stanja +4, +2 (valence IV, II). Nahaja se v skupini IVA, v 4. obdobju v periodnem sistemu elementov.
Zgodovina odkritij
Odkril ga je K. A. Winkler (cm. WINKLER Klemens Alexander)(in poimenovan po svoji domovini - Nemčiji) leta 1886 pri analizi minerala argirodita Ag 8 GeS 6 po obstoju tega elementa in nekaterih njegovih lastnostih je napovedal D. I. Mendelejev (cm. MENDELEEV Dmitrij Ivanovič).
Biti v naravi
Vsebnost v zemeljski skorji je 1,5 10 -4 mas.%. Nanaša se na razpršene elemente. V naravi se ne pojavlja v prosti obliki. Vsebuje ga kot nečistoče silikati, sedimentno železo, polimetalne, nikljeve in volframove rude, premog, šota, olja, termalne vode in alge. Najpomembnejši minerali: germanit Cu 3 (Ge, Fe, Ga) (S, As) 4, stotit FeGe (OH) 6, plumbogermanit (Pb, Ge, Ga) 2 SO 4 (OH) 2 2H 2 O, argirodit Ag 8 GeS 6 , renierit Cu 3 (Fe, Ge, Zn) (S, As) 4 .
Pridobivanje germanija
Za pridobitev germanija se uporabljajo stranski produkti predelave rud barvnih kovin, pepel iz zgorevanja premoga in nekateri stranski produkti kemije koksa. Surovina, ki vsebuje Ge, se obogati s flotacijo. Nato koncentrat pretvorimo v GeO 2 oksid, ki ga reduciramo z vodikom (cm. VODIK):
GeO 2 + 4H 2 \u003d Ge + 2H 2 O
Germanij polprevodniške čistosti z vsebnostjo nečistoč 10 -3 -10 -4 % dobimo z conskim taljenjem (cm. OBMOČNO TALJENJE), kristalizacija (cm. KRISTALIZACIJA) ali termoliza hlapnega monogermana GeH 4:
GeH 4 \u003d Ge + 2H 2,
ki nastane med razgradnjo spojin aktivnih kovin z Ge - germanidi s kislinami:
Mg 2 Ge + 4HCl \u003d GeH 4 - + 2MgCl 2
Fizikalne in kemijske lastnosti
Germanij je srebrna snov s kovinskim leskom. Stabilna modifikacija kristalne mreže (Ge I), kubični, obrazno osredotočen tip diamanta, a= 0,533 nm (pri visokih tlakih smo pridobili tri druge modifikacije). Tališče 938,25 ° C, vrelišče 2850 ° C, gostota 5,33 kg / dm 3. Ima polprevodniške lastnosti, pasovna vrzel je 0,66 eV (pri 300 K). Germanij je prozoren za infrardeče sevanje z valovno dolžino več kot 2 mikrona.
Kemične lastnosti Ge so podobne lastnostim silicija. (cm. SILICION). Odporen na kisik v normalnih pogojih (cm. KISIK), vodna para, razredčene kisline. V prisotnosti močnih kompleksirnih sredstev ali oksidantov pri segrevanju Ge reagira s kislinami:
Ge + H 2 SO 4 konc \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 4H 2 O,
Ge + 6HF \u003d H 2 + 2H 2,
Ge + 4HNO 3 konc. \u003d H 2 GeO 3 + 4NO 2 + 2H 2 O
Ge reagira z aqua regia (cm. AQUA REGIA):
Ge + 4HNO 3 + 12HCl = GeCl 4 + 4NO + 8H 2 O.
Ge deluje z alkalnimi raztopinami v prisotnosti oksidantov:
Ge + 2NaOH + 2H 2 O 2 = Na 2.
Ko se na zraku segreje na 700 °C, se Ge vžge. Ge zlahka komunicira s halogeni (cm. HALOGENI) in siva (cm.ŽVEPLO):
Ge + 2I 2 = GeI 4
Z vodikom (cm. VODIK), dušik (cm. DUŠIK), ogljik (cm. OGLJIK) germanij ne vstopa neposredno v reakcijo, spojine s temi elementi dobimo posredno. Nitrid Ge 3 N 4 na primer nastane z raztapljanjem germanijevega dijodida GeI 2 v tekočem amoniaku:
GeI 2 + NH 3 tekočina -> n -> Ge 3 N 4
Germanijev oksid (IV), GeO 2, je bela kristalinična snov, ki obstaja v dveh modifikacijah. Ena od modifikacij je delno topna v vodi s tvorbo kompleksnih germanskih kislin. Prikazuje amfoterne lastnosti.
GeO 2 deluje z alkalijami kot kislinski oksid:
GeO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 GeO 3 + H 2 O
GeO 2 deluje s kislinami:
GeO 2 + 4HCl \u003d GeCl 4 + 2H 2 O
Ge tetrahalidi so nepolarne spojine, ki jih voda zlahka hidrolizira.
3GeF 4 + 2H 2 O \u003d GeO 2 + 2H 2 GeF 6
Tetrahalide pridobimo z neposredno interakcijo:
Ge + 2Cl 2 = GeCl 4
ali toplotna razgradnja:
BaGeF6 = GeF4 + BaF2
Germanijevi hidridi so kemično podobni silicijevim hidridom, vendar je GeH 4 monogerman bolj stabilen kot SiH 4 monosilan. Nemci tvorijo homologne serije Ge n H 2n+2 , Ge n H 2n in druge, vendar so te serije krajše od silanov.
Monogermane GeH 4 je plin, ki je stabilen na zraku in ne reagira z vodo. Pri dolgotrajnem skladiščenju se razgradi na H 2 in Ge. Monogerman se pridobi z redukcijo germanijevega dioksida GeO 2 z natrijevim borohidridom NaBH 4:
GeO 2 + NaBH 4 \u003d GeH 4 + NaBO 2.
Zelo nestabilen GeO monoksid nastane z zmernim segrevanjem zmesi germanija in GeO 2 dioksida:
Ge + GeO 2 = 2 GeO.
Ge(II) spojine so zlahka nesorazmerne s sproščanjem Ge:
2GeCl 2 -> Ge + GeCl 4
Germanijev disulfid GeS 2 je bela amorfna ali kristalinična snov, pridobljena z obarjanjem H 2 S iz kislih raztopin GeCl 4:
GeCl 4 + 2H 2 S \u003d GeS 2 Ї + 4HCl
GeS 2 se raztopi v alkalijah in amonijevih ali alkalijskih sulfidih:
GeS 2 + 6NaOH \u003d Na 2 + 2Na 2 S,
GeS 2 + (NH 4) 2 S \u003d (NH 4) 2 GeS 3
Ge je lahko del organskih spojin. Znani so (CH 3) 4 Ge, (C 6 H 5) 4 Ge, (CH 3) 3 GeBr, (C 2 H 5) 3 GeOH in drugi.
Aplikacija
Germanij je polprevodniški material, ki se uporablja v inženirstvu in radijski elektroniki pri proizvodnji tranzistorjev in mikrovezij. Tanke plasti Ge, nanesene na steklo, se uporabljajo kot uporniki v radarskih napravah. Zlitine Ge s kovinami se uporabljajo v senzorjih in detektorjih. Germanijev dioksid se uporablja pri proizvodnji očal, ki prenašajo infrardeče sevanje.

enciklopedični slovar. 2009 .

Poglejte, kaj je "germanium" v drugih slovarjih:

Kemični element, odkrit leta 1886 v redkem mineralu argiroditu, najdenem na Saškem. Slovar tujih besed, vključenih v ruski jezik. Chudinov A.N., 1910. germanij (imenovan v čast domovini znanstvenika, ki je odkril element), kem. element, ...... Slovar tujih besed ruskega jezika

- (Germanium), Ge, kemični element skupine IV periodnega sistema, atomsko število 32, atomska masa 72,59; nekovinske; polprevodniški material. Germanij je odkril nemški kemik K. Winkler leta 1886 ... Moderna enciklopedija

germanij- Element skupine Ge IV sistemi; pri n. 32, ob. m. 72,59; tv. stvar s kovinsko. bleščice. Naravni Ge je mešanica petih stabilnih izotopov z masnimi številkami 70, 72, 73, 74 in 76. Obstoj in lastnosti Ge je leta 1871 napovedal D. I. ... ... Priročnik tehničnega prevajalca

germanij- (Germanium), Ge, kemični element skupine IV periodnega sistema, atomsko število 32, atomska masa 72,59; nekovinske; polprevodniški material. Germanij je leta 1886 odkril nemški kemik K. Winkler. Ilustrirani enciklopedični slovar

- (lat. Germanium) Ge, kemični element skupine IV periodnega sistema, atomsko število 32, atomska masa 72,59. Poimenovan iz latinske Germania Nemčija, v čast domovini K. A. Winklerja. Srebrno sivi kristali; gostota 5,33 g/cm³, tal. 938,3 ... Veliki enciklopedični slovar

- (simbol Ge), belo-sivi kovinski element IV skupine periodnega sistema MENDELEEVA, v katerem so bile predvidene lastnosti še neodkritih elementov, zlasti germanija (1871). Element je bil odkrit leta 1886. Stranski produkt taljenja cinka ... ... Znanstveni in tehnični enciklopedični slovar

Ge (iz lat. Germania Germany * a. germanij; n. Germanium; f. germanij; in. germanio), kem. element IV skupina periodično. sistemi Mendelejeva, at.s. 32, ob. m. 72,59. Naravni G. je sestavljen iz 4 stabilnih izotopov 70Ge (20,55%), 72Ge ... ... Geološka enciklopedija

- (Ge), sintetični monokristal, PP, skupina točkovne simetrije m3m, gostota 5,327 g/cm3, Ttal=936 °C, trdna. na Mohsovi lestvici 6, pri. m. 72,60. Prozoren v IR območju l od 1,5 do 20 mikronov; optično anizotropno, za l=1,80 µm eff. lom n=4,143.… … Fizična enciklopedija

Obstaja, število sinonimov: 3 polprevodniki (7) ekasilicij (1) element (159) ... Slovar sinonimov

GERMANIJ- kem. element, simbol Ge (lat. Germanium), at. n. 32, ob. m. 72,59; krhka srebrno siva kristalinična snov, gostota 5327 kg/m3, vil = 937,5°C. Razpršeno v naravi; pridobiva se predvsem med predelavo cinkove mešanice in ... ... Velika politehnična enciklopedija

Rolo projektor masažne postelje, projektor s petimi kroglicami, kot tudi keramika dodatne blazine so izdelani iz turmanija.

Zdaj pa se pogovorimo podrobneje o naravnih materialih, na podlagi katerih nastane turmanij.

To je mineral, snov, ki jo v zemeljskem črevesju tvorijo sile nežive narave. Znanih je več tisoč mineralov.
a le okoli 60 jih ima lastnosti dragih kamnov. To je tisto, kar je turmalin.
Turmalini so kamni neprimerljive barvne raznolikosti. Njihovo ime izvira iz singalske besede "tura mali", kar pomeni "kamen mešanih barv".

Od vseh mineralov, ki obstajajo na zemlji, ima le turmalin stalen električni naboj, za kar ga imenujemo kristalni magnet. V neskončni raznolikosti kamnov velja turmalin za absolutnega prvaka po številu barv in odtenkov. Naravni sijaj, prosojnost in trdota tega dragocenega večbarvnega minerala so mu prinesli zaslužen sloves nakitnega kamna.
Turmalin vsebuje: kalij, kalcij, magnezij, mangan, železo, silicij, jod, fluor in druge sestavine. Samo 26 elementov v sledovih iz periodnega sistema.

Pri segrevanju turmalin ustvari nizkofrekvenčno magnetno polje in oddaja anione, ki delujejo na naslednji način:
izboljša celični metabolizem, izboljša presnovo;
izboljšati lokalni pretok krvi;
obnoviti delovanje limfnega sistema;
obnoviti endokrini in hormonski sistem;
izboljšati prehrano organov in tkiv;
okrepiti imuniteto;
prispevajo k ravnovesju avtonomnega živčnega sistema (to je sistem vzbujanja in zaviranja psihe);
zagotavljajo telesu življenjsko energijo;
izboljšujejo kakovost krvi, spodbujajo krvni obtok in redčenje krvi, tako da kri vstopi v najtanjše kapilare in daje telesu vitalnost.

Vreden kot zlato - krhek kot steklo.
Germanij je mikroelement, ki sodeluje v številnih procesih v človeškem telesu. Pomanjkanje tega elementa vpliva na delovanje prebavil, presnovo maščob in druge procese, zlasti na razvoj ateroskleroze.
Na Japonskem so prvič razpravljali o koristih germanija za zdravje ljudi. Leta 1967 je dr. Katsuhiho Asai odkril, da ima germanij širok razpon bioloških učinkov.

Uporabne lastnosti germanija

Prenos kisika do telesnih tkiv .
Germanij, ki pride v kri, se obnaša podobno kot hemoglobin. Kisik, ki ga dovaja v tkiva telesa, zagotavlja normalno delovanje vseh vitalnih sistemov in preprečuje razvoj pomanjkanja kisika v organih, ki so najbolj občutljivi na hipoksijo.

Stimulacija imunosti .
Germanij v obliki organskih spojin
spodbuja nastajanje gama-interferonov, ki zavirajo razmnoževanje hitro deljivih mikrobnih celic, aktivirajo makrofage in specifične imunske celice.

Protitumorski učinek .
Germanij zavira razvoj malignih novotvorb in preprečuje nastanek metastaz, ima zaščitne lastnosti pred radioaktivno izpostavljenostjo. Mehanizem delovanja je povezan z interakcijo atoma germanija z negativno nabitimi delci tumorskih tvorb. Germanij tumorsko celico osvobodi "odvečnih" elektronov in poveča njen električni naboj, kar vodi v smrt tumorja.

Biocidno delovanje (protiglivično, protivirusno, protibakterijsko).
Organske germanijeve spojine spodbujajo proizvodnjo interferona, zaščitnega proteina, ki nastane kot odziv na vnos tujih mikroorganizmov.

Učinek lajšanja bolečin .
Ta element v sledovih je prisoten v naravnih živilih, kot so česen, ginseng, klorela in različne gobe. V medicinski skupnosti je v šestdesetih letih prejšnjega stoletja vzbudil veliko zanimanje, ko je dr. Katsuhiho Asai odkril germanij v živih organizmih in pokazal, da povečuje oskrbo tkiv s kisikom in pomaga tudi pri zdravljenju:

Rak;
artritis, osteoporoza;
kandidiaza (prerazrast kvasnega mikroorganizma Candida albicans);
AIDS in druge virusne okužbe.

Poleg tega lahko germanij pospeši celjenje ran in zmanjša bolečino.

Prevedeno iz keltskega "belega kamna" ("el" - skala, "van" - kamen).
- to je granit-porfir, s fenokristi kremena in ortoklaza v kremenčevo-feldspat prizemlji s turmalinom, sljudo, pinitom.
Korejci verjamejo, da ima ta mineral zdravilne lastnosti. Elvan je dober za zdravje kože: dodajajo ga čistilnim kremam. Pomaga pri alergijah.

Ta mineral mehča vodo in jo očisti nečistoč, absorbira škodljive snovi in ​​težke elemente.
Elvan se uporablja v notranjosti. Iz njega so izdelana tla, stene, postelje, podloge, klopi za savne, peči, plinski gorilniki.
Široko se uporablja pri izdelavi jedi. V nekaterih restavracijah se elvan uporablja v žarih, da žar napolni z njegovimi zdravilnimi hlapi. V Koreji so zelo priljubljena tudi kuhana jajca z dodatkom elvana. Jajca pridobijo okus in vonj po prekajenem mesu, po barvi pa spominjajo na naša velikonočna jajca.

Elvan kamen vsebuje veliko elementov v sledovih, je vir dolgovalovnih infrardečih žarkov.

To so kamnine, ki so nastale kot posledica vulkanskega izbruha. Zahvaljujoč njih turmanijeva keramika pridobi svojo trdoto.

Vulkanske kamnine imajo veliko dragocenih in uporabnih lastnosti za ljudi.

1. Zadržujejo primordialno magnetno polje Zemlje, ki je na površini močno zmanjšano.
2. Obogaten z elementi v sledovih. Toda glavna lastnost vulkanskih kamnin je, da dolgo časa zadržujejo organsko toploto. Tako je mogoče doseči največji učinek segrevanja.

Vulkanske kamnine tudi nagibajo k odstranjevanju toksinov iz telesa in nanj delujejo očiščevalno.
To je čista in s civilizacijo neonesnažena pasma, ki se aktivno uporablja v medicinske namene.

Imenovan po Nemčiji. Znanstvenik iz te države je odkril in imel pravico, da jo imenuje, kakor je hotel. Torej v got germanij.

Vendar pa ni imel sreče Mendelejev, ampak Clemens Winkler. Določili so mu študij argirodita. V rudniku Himmelfurst so našli nov mineral, sestavljen v glavnem iz.

Winkler je določil 93% sestave kamna in s preostalimi 7% zadel v slepo ulico. Zaključek je bil, da vključujejo neznan element.

Natančnejša analiza je obrodila sadove. odkrili germanij. To je kovina. Kako je to koristno za človeštvo? O tem in ne samo, bomo povedali naprej.

lastnosti germanija

Germanij - 32 element periodnega sistema. Izkazalo se je, da je kovina vključena v 4. skupino. Število ustreza valenci elementov.

To pomeni, da germanij teži k tvorbi 4 kemičnih vezi. Tako je element, ki ga je odkril Winkler, videti kot .

Od tod želja Mendelejeva, da bi še neodkriti element poimenoval ekosilicij, označen kot Si. Dmitrij Ivanovič je vnaprej izračunal lastnosti 32. kovine.

Germanij je po kemijskih lastnostih podoben siliciju. Reagira s kislinami samo pri segrevanju. Z alkalijami "komunicira" v prisotnosti oksidantov.

Odporen na vodno paro. Ne reagira z vodikom, ogljikom,. Germanij zasveti pri temperaturi 700 stopinj Celzija. Reakcijo spremlja tvorba germanijevega dioksida.

32. element zlahka komunicira s halogeni. To so snovi, ki tvorijo soli iz skupine 17 tabele.

Da ne bi prišlo do zmede, poudarjamo, da se osredotočamo na nov standard. V starem je to 7. skupina periodnega sistema.

Ne glede na mizo, se kovine v njej nahajajo levo od stopničaste diagonalne črte. Izjema je 32. element.

Druga izjema je. Lahko se tudi odzove. Antimon se nanese na substrat.

Aktivna interakcija je zagotovljena z. Tako kot večina kovin je tudi germanij sposoben goreti v svojih hlapah.

Navzven element germanija, sivkasto bel, z izrazitim kovinskim leskom.

Ko upoštevamo notranjo strukturo, ima kovina kubično strukturo. Odraža razporeditev atomov v osnovnih celicah.

Oblikovane so kot kocke. Osem atomov se nahaja na ogliščih. Struktura je blizu rešetke.

Element 32 ima 5 stabilnih izotopov. Njihova prisotnost je lastnost vseh elementi podskupine germanija.

So enakomerni, kar določa prisotnost stabilnih izotopov. Na primer, 10 jih je.

Gostota germanija je 5,3-5,5 gramov na kubični centimeter. Prvi indikator je značilen za državo, drugi - za tekočo kovino.

V zmehčani obliki ni le bolj gosta, ampak tudi plastična. Krhka pri sobni temperaturi, snov postane pri 550 stopinjah. To so značilnosti germanija.

Trdota kovine pri sobni temperaturi je približno 6 točk.

V tem stanju je 32. element tipičen polprevodnik. Toda lastnost postane "svetlejša", ko se temperatura dvigne. Samo prevodniki, za primerjavo, pri segrevanju izgubijo svoje lastnosti.

Germanij vodi tok ne samo v svoji standardni obliki, ampak tudi v raztopinah.

Po polprevodniških lastnostih je 32. element tudi blizu siliciju in je prav tako pogost.

Vendar se področja uporabe snovi razlikujejo. Silicij je polprevodnik, ki se uporablja v sončnih celicah, vključno s tankoplastnim tipom.

Element je potreben tudi za fotocelice. Zdaj razmislite, kje pride prav germanij.

Uporaba germanija

Uporablja se germanij v gama spektroskopiji. Njegovi instrumenti omogočajo, na primer, preučevanje sestave dodatkov v mešanih oksidih katalizatorja.

Diodam in tranzistorjem so v preteklosti dodajali germanij. Pri sončnih celicah pridejo prav tudi lastnosti polprevodnika.

Če pa standardnim modelom dodamo silicij, potem visoko učinkovitim, nove generacije dodamo germanij.

Glavna stvar je, da germanija ne uporabljate pri temperaturi blizu absolutne ničle. V takih pogojih kovina izgubi sposobnost prenosa napetosti.

Da bi bil germanij prevodnik, nečistoč v njem ne sme biti več kot 10%. Popolno ultra čisto kemični element.

germanij izdelan s to metodo conskega taljenja. Temelji na različni topnosti tujih elementov v tekočini in fazah.

formula germanij omogoča uporabo v praksi. Tukaj ne govorimo več o polprevodniških lastnostih elementa, temveč o njegovi sposobnosti strjevanja.

Iz istega razloga je germanij našel uporabo v zobni protetiki. Čeprav krone zastarajo, je po njih še vedno majhno povpraševanje.

Če germaniju dodamo silicij in aluminij, dobimo spajke.

Njihovo tališče je vedno nižje od tališča spojenih kovin. Tako lahko naredite zapletene, oblikovalske modele.

Tudi internet brez germanija bi bil nemogoč. 32. element je prisoten v optičnem vlaknu. V svojem jedru je kremen s primesjo heroja.

In njegov dioksid poveča odbojnost vlakna. Glede na povpraševanje po njem, elektroniki, industrijalci potrebujejo germanij v velikih količinah. Katere in kako so na voljo, bomo preučili spodaj.

rudarjenje germanija

Germanij je precej pogost. V zemeljski skorji je 32. element na primer več kot, antimon, oz.

Raziskane rezerve so okoli 1000 ton. Skoraj polovica jih je skrite v črevesju Združenih držav. Še 410 ton je lastnine.

Torej, ostale države morajo v bistvu kupovati surovine. sodeluje z Nebesnim cesarstvom. To je upravičeno tako s političnega kot z ekonomskega vidika.

Lastnosti elementa germanij, ki je povezana z geokemičnim odnosom s široko razširjenimi snovmi, ne dovolijo, da bi kovina tvorila lastne minerale.

Običajno se kovina vnese v mrežo obstoječih. Gost seveda ne bo zavzel veliko prostora.

Zato morate germanij ekstrahirati postopoma. V njej lahko najdete nekaj kilogramov na tono kamna.

Enargiti ne vsebujejo več kot 5 kilogramov germanija na 1000 kilogramov. V pirargiritu 2-krat več.

Tona sulvanita elementa 32 ne vsebuje več kot 1 kilogram. Najpogosteje se germanij pridobiva kot stranski produkt iz rud drugih kovin, na primer, ali barvnih, kot so kromit, magnetit, rutit.

Letna proizvodnja germanija se giblje od 100-120 ton, odvisno od povpraševanja.

V bistvu se kupi monokristalna oblika snovi. Prav to je potrebno za proizvodnjo spektrometrov, optičnih vlaken, dragocenih. Ugotovimo cene.

cena germanija

Monokristalni germanij se večinoma kupuje na tone. Za velike industrije je to koristno.

1000 kilogramov 32. elementa stane približno 100.000 rubljev. Najdete ponudbe za 75.000 - 85.000.

Če vzamete polikristalne, torej z manjšimi agregati in povečano trdnostjo, lahko daste 2,5-krat več na kilogram surovin.

Standardna dolžina ni manjša od 28 centimetrov. Bloki so zaščiteni s folijo, saj v zraku zbledijo. Polikristalni germanij - "zemlja" za gojenje monokristalov.

Mini - abstraktno

"Element germanij"

Cilj:

Opiši element Ge

Podajte opis lastnosti elementa Ge

Povejte o uporabi in uporabi tega elementa

Zgodovina elementa …………………………………………………………….……. eno

Lastnosti elementa ………………………………………………………………..…… 2

Prijava ………………………………………………………………………………………….. 3

Nevarnost za zdravje ………………………………… 4

Viri ……………………………………………………………………………… 5

Iz zgodovine elementa..

Ggermanij(lat. Germanium) - kemični element skupine IV, glavna podskupina periodnega sistema D.I. Mendelejev, označen s simbolom Ge, spada v družino kovin, serijska številka 32, atomska masa 72,59. Je sivo-bela trdna snov s kovinskim leskom.

Obstoj in lastnosti Nemčije je leta 1871 napovedal Mendelejev in poimenoval ta še vedno neznani element - "Ekasilicon" zaradi podobnosti njegovih lastnosti s silicijem.

Leta 1886 je nemški kemik K. Winkler pri preučevanju minerala ugotovil, da je v njem prisoten nek neznani element, ki ga analiza ni zaznala. Po trdem delu je odkril soli novega elementa in izoliral določeno količino samega elementa v njegovi čisti obliki. V prvem poročilu o odkritju je Winkler predlagal, da je nov element podoben antimonu in arzenu. Winkler je nameraval element poimenovati Neptunij, vendar je bilo to ime že dano enemu napačno odkritemu elementu. Winkler je element, ki ga je odkril, preimenoval v germanij (Germanium) v čast svoji domovini. In celo Mendelejev je v pismu Winklerju močno podprl ime elementa.

Toda do druge polovice 20. stoletja je bila praktična uporaba Nemčije zelo omejena. Industrijska proizvodnja tega elementa je nastala v povezavi z razvojem polprevodniške elektronike.

Lastnosti elementaGe

Za medicinske potrebe je bil germanij prvi, ki se je najbolj uporabljal na Japonskem. Preizkusi različnih organogermanijevih spojin v poskusih na živalih in v kliničnih preskušanjih na ljudeh so pokazali, da v različni meri pozitivno vplivajo na človeško telo. Do preboja je prišlo leta 1967, ko je dr. K. Asai odkril, da ima organski germanij širok razpon bioloških učinkov.

Lastnosti:

Prenaša kisik v tkivih telesa - germanij v krvi se obnaša podobno kot hemoglobin. Vključen je v proces prenosa kisika v tkiva telesa, kar zagotavlja normalno delovanje vseh telesnih sistemov.

stimulira imunski sistem - germanij v obliki organskih spojin pospešuje nastajanje gama-interferonov, ki zavirajo razmnoževanje hitro ločečih se mikrobnih celic, in aktivira specifične imunske celice (T-celice)

protitumorski - germanij zavira razvoj malignih novotvorb in preprečuje nastanek metastaz, ima pa tudi zaščitne lastnosti pred izpostavljenostjo sevanju.

biocidno (protiglivično, protivirusno, antibakterijsko) - organske spojine germanija spodbujajo proizvodnjo interferona - zaščitnega proteina, ki ga proizvaja telo kot odgovor na vnos tujkov.

Uporaba in uporaba elementa germanij v življenju

V industrijski praksi se germanij pridobiva predvsem iz stranskih produktov predelave rud neželeznih kovin. Germanijev koncentrat (2-10% Nemčija) se pridobiva na različne načine, odvisno od sestave surovine. Za izolacijo zelo čistega germanija, ki se uporablja v polprevodniških napravah, se kovina tali po coni. Monokristalni germanij, ki je potreben za polprevodniško industrijo, se običajno pridobi z conskim taljenjem.

Je eden najbolj dragocenih materialov v sodobni polprevodniški tehnologiji. Uporablja se za izdelavo diod, triod, kristalnih detektorjev in močnostnih usmernikov. Germanij se uporablja tudi v dozimetričnih instrumentih in instrumentih, ki merijo jakost konstantnih in izmeničnih magnetnih polj. Pomembno področje uporabe elementa je infrardeča tehnologija, zlasti proizvodnja detektorjev infrardečega sevanja. Številne zlitine, ki vsebujejo germanij, so obetavne za praktično uporabo. Na primer stekla na osnovi GeO 2 in drugih Ge spojin. Pri sobni temperaturi je germanij odporen na zrak, vodo, alkalijske raztopine ter razredčene klorovodikove in žveplove kisline, vendar je zlahka topen v aqua regia in v alkalni raztopini vodikovega peroksida. In dušikova kislina počasi oksidira.

Germanijeve zlitine, ki imajo visoko trdoto in trdnost, se uporabljajo v tehnologiji nakita in protez za precizne ulitke. Germanij je v naravi prisoten le v vezanem in nikoli v prostem stanju. Najpogostejša minerala, ki vsebujeta germanij, sta argirodit in germanit.Velike zaloge germanijevih mineralov so redke, sam element pa je veliko v drugih mineralih, predvsem v sulfidih (najpogosteje v cinkovih sulfidih in silikatih). Majhne količine najdemo tudi v različnih vrstah črnega premoga.

Svetovna proizvodnja v Nemčiji je 65 kg na leto.

nevarnost za zdravje

Težave z zdravjem pri delu lahko povzroči razpršitev prahu med polnjenjem germanijevega koncentrata, mletjem in polnjenjem dioksida za izolacijo kovinskega germanija ter nalaganjem germanija v prahu za ponovno taljenje v palice. Drugi viri škode za zdravje so toplotno sevanje iz cevnih peči in med postopkom taljenja praškastega germanija v palice ter nastajanje ogljikovega monoksida.

Absorbirani germanij se hitro izloči iz telesa, predvsem z urinom. O toksičnosti anorganskih germanijevih spojin za ljudi je malo informacij. Germanijev tetraklorid draži kožo. V kliničnih preskušanjih in drugih dolgotrajnih primerih peroralne uporabe kumulativnih odmerkov do 16 g spirogermanija, organskega germanijevega protitumonskega zdravila ali drugih germanijevih spojin so opazili nevrotoksično in nefrotoksično delovanje. Takšni odmerki običajno niso izpostavljeni proizvodnim pogojem. Poskusi na živalih za ugotavljanje učinkov germanija in njegovih spojin na telo so pokazali, da prah kovinskega germanija in germanijevega dioksida pri vdihavanju v visokih koncentracijah povzroči splošno poslabšanje zdravja (omejevanje pridobivanja telesne teže). V pljučih živali so bile ugotovljene morfološke spremembe, podobne proliferativnim reakcijam, kot so zadebelitev alveolarnih odsekov in hiperplazija limfnih žil okoli bronhijev in krvnih žil. Germanijev dioksid ne draži kože, vendar ob stiku z vlažno sluznico očesa tvori germansko kislino, ki deluje kot očesno dražilno. Dolgotrajne intraperitonealne injekcije v odmerkih 10 mg/kg vodijo do sprememb v periferni krvi .

Najbolj škodljivi germanijevi spojini sta germanijev hidrid in germanijev klorid. Hidrid lahko povzroči akutno zastrupitev. Morfološke preiskave organov živali, ki so poginile v akutni fazi, so pokazale motnje v cirkulacijskem sistemu in degenerativne celične spremembe v parenhimskih organih. Tako je hidrid večnamenski strup, ki vpliva na živčni sistem in periferno cirkulacijo.

Germanijev tetraklorid je močno dražilec dihal, kože in oči. Mejna koncentracija - 13 mg / m 3. Pri tej koncentraciji zavira pljučni odziv na celični ravni pri poskusnih živalih. V visokih koncentracijah vodi do draženja zgornjih dihalnih poti in konjunktivitisa ter do spremembe frekvence in ritma dihanja. Živali, ki so preživele akutno zastrupitev, so nekaj dni pozneje razvile kataralni deskvamativni bronhitis in intersticijsko pljučnico. Germanijev klorid ima tudi splošno strupeno delovanje. Morfološke spremembe so opazili v jetrih, ledvicah in drugih organih živali.

Viri vseh predloženih informacij

(Germanium; iz lat. Germania - Nemčija), Ge - kemična. element skupine IV periodnega sistema elementov; pri n. 32, ob. m. 72,59. Srebrno siva snov s kovinskim leskom. V kem. spojine izkazujejo oksidacijski stanji + 2 in +4. Spojine z oksidacijskim stanjem +4 so bolj stabilne. Naravni germanij je sestavljen iz štirih stabilnih izotopov z masnim številom 70 (20,55 %), 72 (27,37 %), 73 (7,67 %) in 74 (36,74 %) ter enega radioaktivnega izotopa z masnim številom 76 (7,67 %) in razpolovno dobo 2.106 let. Umetno (s pomočjo različnih jedrskih reakcij) je bilo pridobljenih veliko radioaktivnih izotopov; najpomembnejši je izotop 71 Ge z razpolovno dobo 11,4 dni.

Obstoj svetega germanija (pod imenom "ekasilitsiy") je leta 1871 napovedal ruski znanstvenik D. I. Mendelejev. Vendar je šele leta 1886. kemik K. Winkler je v mineralu argiroditu odkril neznani element, katerega lastnosti so sovpadale z lastnostmi "ekasilicija". Začetek maturantskega plesa. proizvodnja germanija sega v 40. leta. 20. stoletja, ko je bil uporabljen kot polprevodniški material. Vsebnost germanija v zemeljski skorji (1-2) je 10~4%. Germanij je element v sledovih in ga le redko najdemo kot lastne minerale. Znanih je sedem mineralov, v katerih je njegova koncentracija več kot 1 %, med njimi: 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)2 X X (S, As)4 (5,46-7,80 % Ge) in argirodit Ag8GeS6 (3/55-6,93 % Ge). G. se kopiči tudi v kavstobiolitih (humusni premog, oljni skrilavec, nafta). Kristalna modifikacija diamanta, stabilna v običajnih pogojih, ima kubično strukturo kot diamant, s periodo a = 5,65753 A (Gel).

Gostota germanija (t-ra 25 ° C) 5,3234 g / cm3, tmelt 937,2 ° C; žlica 2852°C; toplota fuzije 104,7 cal/g, toplota sublimacije 1251 cal/g, toplotna kapaciteta (temperatura 25°C) 0,077 cal/g deg; koeficient toplotna prevodnost, (t-ra 0 ° C) 0,145 cal / cm s stopinj, temperaturni koeficient. linearna ekspanzija (t-ra 0-260 ° C), 5,8 x 10-6 deg-1. Med taljenjem se germanij zmanjša v volumnu (za približno 5,6 %), njegova gostota se poveča za 4 % h. Pri visokem tlaku diamantu podobna modifikacija. Germanij je podvržen polimorfnim transformacijam, ki tvorijo kristalne modifikacije: tetragonalno strukturo tipa B-Sn (GeII), telesno osredotočeno tetragonalno strukturo z obdobji a = 5,93 A, c = 6,98 A (GeIII) in telesno osredotočeno kubično strukturo z obdobje a = 6, 92A (GeIV). Za te modifikacije je značilna večja gostota in električna prevodnost v primerjavi z GeI.

Amorfni germanij lahko dobimo v obliki filmov (debelih približno 10-3 cm) s kondenzacijo pare. Njegova gostota je manjša od gostote kristalnega G. Struktura energijskih con v kristalu G. določa njegove polprevodniške lastnosti. Širina pasovne vrzeli G. je enaka 0,785 eV (t-ra 0 K), električna upornost (t-ra 20 ° C) je 60 ohm cm, z naraščanjem temperature pa se znatno zmanjša po eksponentnem zakonu. Nečistoče dajejo G. t. nečistoča prevodnost elektronskega (nečistoče arzena, antimona, fosforja) ali luknje (nečistoče galija, aluminija, indija). Mobilnost nosilcev naboja v G. (t-ra 25 ° C) za elektrone je približno 3600 cm2 / v s, za luknje - 1700 cm2 / v s, intrinzična koncentracija nosilcev naboja (t-ra 20 ° C) je 2.5. 10 13 cm-3. G. je diamagnetna. Po taljenju preide v kovinsko stanje. Germanij je zelo krhek, njegova Mohsova trdota je 6,0, mikrotrdota 385 kgf/mm2, tlačna trdnost (temperatura 20°C) je 690 kgf/cm2. S povečanjem t-ry se trdota zmanjša, nad t-ry 650 ° C, postane plastična, podložna krznu. obravnavati. Germanij je praktično inerten na zrak, kisik in neoksidirajoče elektrolite (če ni raztopljenega kisika) pri temperaturah do 100 ° C. Odporen na delovanje klorovodikove in razredčene žveplove kisline; se pri segrevanju počasi raztopi v koncentrirani žveplovi in ​​dušikovi kislini (nastali film dioksida upočasni raztapljanje), dobro se raztopi v aqua regia, v raztopinah hipokloritov ali alkalnih hidroksidov (v prisotnosti vodikovega peroksida), v alkalnih talinah, peroksidih, nitratih in karbonati alkalijskih kovin.

Nad t-ry 600 ° C se oksidira na zraku in v toku kisika, pri čemer tvori oksid GeO in dioksid (Ge02) s kisikom. Germanijev oksid je temno siv prah, sublimiran pri t-re 710 ° C, rahlo topen v vodi s tvorbo šibkega germanita to-you (H2Ge02), solnega roja (germaniti) z nizko odpornostjo. V to-takh se GeO zlahka raztopi s tvorbo soli dvovalentnega H. Germanijev dioksid je bel prah, obstaja v več polimorfnih modifikacijah, ki se močno razlikujejo po kemijski. St. vi: heksagonalna modifikacija dioksida je relativno dobro topen v vodi (4,53 zU pri t-re 25 °C), alkalijskih raztopinah in to-t, tetragonalna modifikacija je praktično netopna v vodi in inertna za kisline. Pri raztapljanju v alkalijah dioksid in njegov hidrat tvorita soli metagermanata (H2Ge03) in ortogermanata (H4Ge04) to-t - germanatov. Germanati alkalijskih kovin se raztopijo v vodi, preostali germanati so praktično netopni; sveže oborino raztopimo v mineralnih to-tah. G. se zlahka kombinira s halogeni in pri segrevanju (približno t-ry 250 ° C) tvori ustrezne tetrahalogenide - spojine, ki niso podobne soli, ki jih voda zlahka hidrolizira. G. sta znana - temno rjava (GeS) in bela (GeS2).

Za germanij so značilne spojine z dušikom - rjavi nitrid (Ge3N4) in črni nitrid (Ge3N2), za katerega je značilna manjša kemikalija. vztrajnost. S fosforjem G. tvori nizko odporen fosfid (GeP) črne barve. Ne sodeluje z ogljikom in ne legira; tvori neprekinjeno serijo trdnih raztopin s silicijem. Za germanij kot analog ogljika in silicija je značilna sposobnost tvorbe germanovodikov tipa GenH2n + 2 (germani), pa tudi trdnih spojin tipa GeH in GeH2 (germeni). Germanij tvori kovinske spojine () in z mnogimi drugimi. kovine. G.-jeva ekstrakcija iz surovin je sestavljena iz prejemanja bogatega koncentrata germanija in iz njega - visoke čistosti. Na maturantskem plesu. na lestvici se germanij pridobiva iz tetraklorida z uporabo njegove visoke hlapnosti med čiščenjem (za izolacijo iz koncentrata), z nizko vsebnostjo koncentrirane klorovodikove kisline in z visoko vsebnostjo organskih topil (za čiščenje pred nečistočami). Pogosto za obogatitev uporabljajo visoko hlapnost nižjega sulfida in oksida G., ki se zlahka sublimira.

Za pridobitev polprevodniškega germanija se uporabljata usmerjena kristalizacija in conska rekristalizacija. Monokristalni germanij se pridobiva z vlečenjem iz taline. V procesu gojenja G. se dodajajo posebne zlitine. dodatki, ki prilagajajo določene lastnosti monokristala. G. se dobavlja v obliki ingotov z dolžino 380-660 mm in prečnim prerezom do 6,5 cm2. Germanij se uporablja v radijski elektroniki in elektrotehniki kot polprevodniški material za izdelavo diod in tranzistorjev. Iz njega so izdelane leče za infrardeče optične naprave, dozimetri za jedrsko sevanje, analizatorji rentgenske spektroskopije, senzorji s Hallovim učinkom in pretvorniki energije radioaktivnega razpada v električno energijo. Germanij se uporablja v mikrovalovnih dušilnikih, uporovnih termometrih, ki delujejo pri temperaturi tekočega helija. G. film, ki se nanese na reflektor, odlikuje visoka odbojnost in dobra odpornost proti koroziji. germanij z nekaterimi kovinami, za katerega je značilna povečana odpornost na kisla agresivna okolja, se uporablja v izdelavi instrumentov, strojništvu in metalurgiji. gemanij z zlatom tvorijo nizko talilni evtektik in se ob ohlajanju razširijo. G.-jev dioksid se uporablja za izdelavo special. steklo, za katerega je značilen visok koeficient. lom in prosojnost v infrardečem delu spektra, steklene elektrode in termistorji ter emajli in dekorativne glazure. Germanati se uporabljajo kot aktivatorji fosforja in fosforja.

germanij - kemični element periodnega sistema kemičnih elementov D.I. Mendelejev. In označen s simbolom Ge, je germanij preprosta snov, ki je sivo-bele barve in ima trdne lastnosti kot kovina.

Vsebnost v zemeljski skorji je 7,10-4 mas.%. se nanaša na elemente v sledovih, zaradi svoje reaktivnosti na oksidacijo v prostem stanju se ne pojavlja kot čista kovina.

Iskanje germanija v naravi

Germanij je eden od treh kemičnih elementov, ki jih je napovedal D.I. Mendelejeva na podlagi njihovega položaja v periodnem sistemu (1871).

Spada med redke elemente v sledovih.

Trenutno so glavni viri industrijske proizvodnje germanija odpadni produkti proizvodnje cinka, koksanje premoga, pepel nekaterih vrst premoga, silikatne nečistoče, sedimentne železove kamnine, rude niklja in volframa, šota, nafta, geotermalne vode in nekatere alge. .

Glavni minerali, ki vsebujejo germanij

Plumbohermatit (PbGeGa) 2SO4 (OH)2 + H2 Vsebnost O do 8,18 %

yargyrodit AgGeS6 vsebuje od 3,65 do 6,93% Nemčija.

renierit Cu 3 (FeGeZn) (SAs) 4 vsebuje od 5,5 do 7,8 % germanija.

V nekaterih državah je pridobivanje germanija stranski produkt predelave nekaterih rud, kot je cink-svinček-baker. Germanij se pridobiva tudi pri proizvodnji koksa, pa tudi v pepelu rjavega premoga z vsebnostjo 0,0005 do 0,3 % in v pepelu črnega premoga z vsebnostjo od 0,001 do 1 -2 %.

Germanij kot kovina je zelo odporen na delovanje atmosferskega kisika, kisika, vode, nekaterih kislin, razredčene žveplove in klorovodikove kisline. Toda koncentrirana žveplova kislina reagira zelo počasi.

Germanij reagira z dušikovo kislino HNO 3 in aqua regia, počasi reagira z kavstičnimi alkalijami, da tvori germanatno sol, vendar z dodatkom vodikovega peroksida H 2O2 reakcija je zelo hitra.

Ko je izpostavljen visokim temperaturam nad 700 °C, se germanij zlahka oksidira na zraku in tvori GeO 2 , zlahka reagira s halogeni in tvori tetrahalide.

Ne reagira z vodikom, silicijem, dušikom in ogljikom.

Hlapne germanijeve spojine so znane z naslednjimi lastnostmi:

Nemčija heksahidrid-digerman, Ge 2 H 6 - gorljiv plin, ki se pri dolgotrajnem skladiščenju na svetlobi razgradi, porumeni in nato rjavo preide v temno rjavo trdno snov, ki jo razgradijo voda in alkalije.

Nemški tetrahidrid, monogerman - GeH 4 .

Uporaba germanija

Germanij, tako kot nekateri drugi, ima lastnosti tako imenovanih polprevodnikov. Vsi so glede na njihovo električno prevodnost razdeljeni v tri skupine: prevodniki, polprevodniki in izolatorji (dielektriki). Specifična električna prevodnost kovin je v območju 10V4 - 10V6 Ohm.cmV-1, podana delitev je pogojna. Lahko pa izpostavimo bistveno razliko v elektrofizikalnih lastnostih prevodnikov in polprevodnikov. Pri prvih se električna prevodnost z naraščanjem temperature zmanjšuje, pri polprevodnikih pa narašča. Pri temperaturah blizu absolutne ničle se polprevodniki spremenijo v izolatorje. Kot je znano, imajo kovinski vodniki v takih pogojih lastnosti superprevodnosti.

Polprevodniki so lahko različne snovi. Sem spadajo: bor, ( oz