Germánium- prvok periodickej tabuľky, pre človeka mimoriadne cenný. Jeho jedinečné vlastnosti ako polovodiča umožnili vytvoriť diódy široko používané v rôznych meracích prístrojoch a rádiových prijímačoch. Je potrebný na výrobu šošoviek a optického vlákna.

Technický pokrok je však len časťou výhod tohto prvku. Organické zlúčeniny germánia majú vzácne terapeutické vlastnosti, majú široký biologický vplyv na ľudské zdravie a pohodu a táto vlastnosť je drahšia ako akékoľvek drahé kovy.

História objavu germánia

Dmitri Ivanovič Mendelejev pri analýze svojej periodickej tabuľky prvkov v roku 1871 naznačil, že jej chýba ešte jeden prvok patriaci do skupiny IV. Opísal jeho vlastnosti, zdôraznil podobnosť s kremíkom a pomenoval ho ekasilicon.

O niekoľko rokov neskôr, vo februári 1886, objavil profesor na Freibergskej banskej akadémii argyrodit, novú zlúčeninu striebra. Jeho úplnú analýzu si objednal Clemens Winkler, profesor technickej chémie a špičkový analytik akadémie. Po preštudovaní nového minerálu z neho izoloval 7 % jeho hmotnosti ako samostatnú neidentifikovanú látku. Dôkladné štúdium jeho vlastností ukázalo, že ide o ekasilikón, ktorý predpovedal Mendelejev. Je dôležité, že Winklerova metóda na oddeľovanie ekasilicon sa stále používa v jeho priemyselnej výrobe.

História názvu Nemecko

Ekasilikón v Mendelejevovej periodickej tabuľke zaberá pozíciu 32. Najprv mu chcel Clemens Winkler dať meno Neptún na počesť planéty, ktorá bola tiež najskôr predpovedaná a objavená neskôr. Ukázalo sa však, že jedna falošne objavená súčiastka sa tak už volala a mohli vzniknúť zbytočné zmätky a spory.

V dôsledku toho si Winkler vybral pre neho názov Germanium, podľa jeho krajiny, aby odstránil všetky rozdiely. Dmitrij Ivanovič podporil toto rozhodnutie a zabezpečil také meno pre svoje „mozgové dieťa“.

Ako vyzerá germánium?

Tento drahý a vzácny prvok je krehký ako sklo. Štandardný germániový ingot vyzerá ako valec s priemerom 10 až 35 mm. Farba germánia závisí od jeho povrchovej úpravy a môže byť čierna, oceľovitá alebo strieborná. Jeho vzhľad je ľahko zameniteľný s kremíkom, jeho najbližším príbuzným a konkurentom.

Na zobrazenie malých detailov germánia v zariadeniach sú potrebné špeciálne nástroje na zväčšovanie.

Využitie organického germánia v medicíne

Organickú zlúčeninu germánia syntetizoval japonský lekár K. Asai v roku 1967. Dokázal, že má protinádorové vlastnosti. Pokračujúci výskum dokázal, že rôzne zlúčeniny germánia majú pre človeka také dôležité vlastnosti, ako je úľava od bolesti, zníženie krvného tlaku, zníženie rizika anémie, posilnenie imunity a ničenie škodlivých baktérií.

Smery pôsobenia germánia v tele:

• Podporuje nasýtenie tkanív kyslíkom a
• Urýchľuje hojenie rán
• Pomáha čistiť bunky a tkanivá od toxínov a jedov,
• Zlepšuje stav centrálneho nervového systému a jeho fungovanie,
• Urýchľuje regeneráciu po ťažkej fyzickej aktivite,
• Zvyšuje celkovú výkonnosť človeka,
• Posilňuje ochranné reakcie celého imunitného systému.

Úloha organického germánia v imunitnom systéme a pri transporte kyslíka

Schopnosť germánia prenášať kyslík na úrovni telesných tkanív je obzvlášť cenná na prevenciu hypoxie (nedostatok kyslíka). Znižuje tiež pravdepodobnosť vzniku hypoxie krvi, ku ktorej dochádza pri znížení množstva hemoglobínu v červených krvinkách. Dodávka kyslíka do akejkoľvek bunky znižuje riziko hladovania kyslíkom a zachraňuje pred smrťou tie najcitlivejšie na nedostatok kyslíka bunky: tkanivá mozgu, obličiek a pečene, srdcové svaly.

Germánium |32 | Ge| - Cena

Germánium (Ge) - stopový vzácny kov, atómové číslo - 32, atómová hmotnosť - 72,6, hustota:
tuhá látka pri 25 °C - 5,323 g/cm3;
kvapalina pri 100 °C - 5,557 g/cm3;
Teplota topenia - 958,5 ° C, koeficient lineárnej rozťažnosti α,106, pri teplote, KO:
273-573— 6.1
573-923— 6.6
Tvrdosť na mineralogickej stupnici - 6-6,5.
Elektrický odpor monokryštálového vysoko čistého germánia (pri 298 OK), Ohm.m-0,55-0,6 ..
Germánium bolo objavené v roku 1885 a pôvodne sa získavalo ako sulfid. Tento kov predpovedal D. I. Mendelejev v roku 1871 s presným uvedením jeho vlastností a nazval ho ekosilicium. Germánium je vedeckými výskumníkmi pomenované podľa krajiny, v ktorej bolo objavené.
Germánium je strieborný biely kov, vzhľadovo podobný cínu, za normálnych podmienok krehký. Poddajný plastickej deformácii pri teplotách nad 550°C. Germánium má polovodičové vlastnosti. Elektrický odpor germánia závisí od čistoty – nečistoty ju výrazne znižujú. Germánium je opticky transparentné v infračervenej oblasti spektra, má vysoký index lomu, čo umožňuje jeho použitie na výrobu rôznych optických systémov.
Germánium je stabilné na vzduchu pri teplotách do 700°C, pri vyšších teplotách oxiduje a nad bodom topenia horí za vzniku oxidu germánia. Vodík neinteraguje s germániom a pri teplote topenia tavenina germánia absorbuje kyslík. Germánium nereaguje s dusíkom. S chlórom vzniká pri izbovej teplote chlorid germánia.
Germánium neinteraguje s uhlíkom, je stabilné vo vode, pomaly interaguje s kyselinami a ľahko sa rozpúšťa v aqua regia. Alkalické roztoky majú malý vplyv na germánium. Zliatiny germánia so všetkými kovmi.
Napriek tomu, že germánium je v prírode väčšie ako olovo, jeho produkcia je obmedzená pre jeho silné rozptýlenie v zemskej kôre a náklady na germánium sú pomerne vysoké. Germánium tvorí minerály argyrodit a germanit, ktoré sa však na jeho získavanie málo využívajú. Germánium sa získava cestou pri spracovaní polymetalických sulfidových rúd, niektorých železných rúd, ktoré obsahujú až 0,001 % germánia, z dechtovej vody pri koksovaní uhlia.

PRIJÍMANIE.

Získavanie germánia z rôznych surovín sa uskutočňuje zložitými metódami, pri ktorých je konečným produktom chlorid germánia alebo oxid germánitý, z ktorého sa získava kovové germánium. Čistí sa a ďalej sa metódou zónového tavenia pestujú monokryštály germánia s požadovanými elektrofyzikálnymi vlastnosťami. V priemysle sa získava monokryštalické a polykryštalické germánium.
Polotovary získané spracovaním nerastov obsahujú malé množstvo germánia a na ich obohatenie sa používajú rôzne spôsoby pyro- a hydrometalurgického spracovania. Pyrometalurgické metódy sú založené na sublimácii prchavých zlúčenín obsahujúcich germánium, hydrometalurgické metódy sú založené na selektívnom rozpúšťaní zlúčenín germánia.
Na získanie koncentrátov germánia sa produkty pyrometalurgického obohatenia (sublimáty, škvary) upravia kyselinami a germánium sa prevedie do roztoku, z ktorého sa rôznymi metódami získa koncentrát (zrážanie, koprecipitácia a sorpcia, elektrochemické metódy). Koncentrát obsahuje od 2 do 20% germánia, z ktorého sa izoluje čistý oxid germániitý. Oxid germánsky sa redukuje vodíkom, avšak výsledný kov nie je dostatočne čistý pre polovodičové súčiastky, a preto sa čistí kryštalografickými metódami (riadená kryštalizácia-zónové čistenie-získanie monokryštálu). Smerová kryštalizácia je kombinovaná s redukciou oxidu germáničitého vodíkom. Roztavený kov sa postupne vytláča z horúcej zóny do chladničky. Kov kryštalizuje postupne po dĺžke ingotu. Nečistoty sa zhromažďujú v konečnej časti ingotu a odstraňujú sa. Zvyšný ingot sa rozreže na kusy, ktoré sa naložia do zónového čistenia.
V dôsledku zónového čistenia sa získa ingot, v ktorom je čistota kovu po dĺžke odlišná. Ingot sa tiež nareže a jeho jednotlivé časti sa z procesu vyberú. Takže pri získavaní monokryštálového germánia zo zóny vyčistenia nie je priamy výťažok väčší ako 25 %.
Na získanie polovodičových súčiastok sa monokryštál germánia nareže na platne, z ktorých sa vyrežú miniatúrne časti, ktoré sa následne brúsia a leštia. Tieto časti sú konečným produktom pre tvorbu polovodičových prvkov.

APLIKÁCIA.

• Pre svoje polovodičové vlastnosti je germánium široko používané v rádiovej elektronike na výrobu kryštalických usmerňovačov (diód) a kryštalických zosilňovačov (triódy), pre výpočtovú techniku, diaľkové ovládanie, radar atď.

• Germániové triódy sa používajú na zosilnenie, generovanie a premenu elektrických oscilácií.

• V rádiotechnike sa používajú filmové odpory germánia.

• Germánium sa používa vo fotodiódach a fotorezistoroch na výrobu termistorov.

• V jadrovej technike sa používajú germániové detektory gama žiarenia a v zariadeniach infračervenej technológie sa používajú germániové šošovky dopované zlatom.

• Germánium sa pridáva do zliatin pre vysoko citlivé termočlánky.

• Germánium sa používa ako katalyzátor pri výrobe umelých vlákien.

• V medicíne sa skúmajú niektoré organické zlúčeniny germánia, čo naznačuje, že môžu byť biologicky aktívne a pomôcť oddialiť vývoj zhubných nádorov, znížiť krvný tlak a zmierniť bolesť.

Germánium

GERMANIUM-I; m. Chemický prvok (Ge), sivobiela tuhá látka s kovovým leskom (je hlavným polovodičovým materiálom). Germániový tanier.

◁ Germánium, th, th. G-tá surovina. G. ingot.

germánium

(lat. Germanium), chemický prvok IV. skupiny periodickej sústavy. Názov je z latinského Germania – Nemecko, na počesť vlasti K. A. Winklera. Strieborné sivé kryštály; hustota 5,33 g / cm 3, t pl 938,3ºC. Rozptýlené v prírode (vlastné minerály sú zriedkavé); ťažené z rúd neželezných kovov. Polovodičový materiál pre elektronické zariadenia (diódy, tranzistory atď.), zliatinový komponent, materiál pre šošovky v IR zariadeniach, detektory ionizujúceho žiarenia.

GERMANIUM

GERMANIUM (lat. Germanium), Ge (čítaj „hertempmánium“), chemický prvok s atómovým číslom 32, atómová hmotnosť 72,61. Prírodné germánium pozostáva z piatich izotopov s hmotnostnými číslami 70 (obsah v prírodnej zmesi je 20,51 % hmotnostných), 72 (27,43 %), 73 (7,76 %), 74 (36,54 %) a 76 (7,76 %). Konfigurácia vonkajšej elektrónovej vrstvy 4 s 2 p 2 . Oxidačné stavy +4, +2 (valencie IV, II). Nachádza sa v skupine IVA, v 4. perióde v periodickej tabuľke prvkov.
História objavov
Objavil ho K. A. Winkler (cm. WINKLER Klemens Alexander)(a pomenovaný podľa svojej vlasti - Nemecka) v roku 1886 pri analýze minerálu argyrodit Ag 8 GeS 6 po existencii tohto prvku a niektoré jeho vlastnosti predpovedal D. I. Mendelejev. (cm. MENDELEEV Dmitrij Ivanovič).
Byť v prírode
Obsah v zemskej kôre je 1,5 10 -4 % hm. Vzťahuje sa na rozptýlené prvky. Vo voľnej forme sa v prírode nevyskytuje. Obsiahnutý ako nečistota v silikátoch, sedimentárnom železe, polymetalických, niklových a volfrámových rudách, uhlí, rašeline, olejoch, termálnych vodách a riasach. Najvýznamnejšie minerály: 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, argyrodit Ag 8 GeS6, rhenierit Cu3 (Fe, Ge, Zn) (S, As)4.
Získanie germánia
Na získanie germánia sa používajú vedľajšie produkty spracovania rúd farebných kovov, popol zo spaľovania uhlia a niektoré vedľajšie produkty chémie koksu. Surovina obsahujúca Ge je obohatená flotáciou. Potom sa koncentrát premení na oxid GeO2, ktorý sa redukuje vodíkom (cm. VODÍK):
Ge02 + 4H2 \u003d Ge + 2H20
Polovodičové germánium čistoty s obsahom nečistôt 10 -3 -10 -4 % sa získava zónovým tavením (cm. ZÓNOVÉ TAVENIE) kryštalizácia (cm. KRYŠTALIZÁCIA) alebo termolýza prchavého monogermánskeho GeH 4:
GeH 4 \u003d Ge + 2H 2,
ktorý vzniká pri rozklade zlúčenín aktívnych kovov s Ge - germanidmi kyselinami:
Mg 2 Ge + 4 HCl \u003d GeH 4 - + 2 MgCl 2
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Germánium je striebristá látka s kovovým leskom. Stabilná modifikácia kryštálovej mriežky (Ge I), kubický, tvárovo centrovaný typ diamantu, a= 0,533 nm (pri vysokých tlakoch sa získali ďalšie tri modifikácie). Teplota topenia 938,25 ° C, teplota varu 2850 ° C, hustota 5,33 kg / dm 3. Má polovodičové vlastnosti, zakázané pásmo je 0,66 eV (pri 300 K). Germánium je transparentné pre infračervené žiarenie s vlnovou dĺžkou väčšou ako 2 mikróny.
Chemické vlastnosti Ge sú podobné vlastnostiam kremíka. (cm. SILICON). Za normálnych podmienok odolný voči kyslíku (cm. KYSLÍK), vodná para, zriedené kyseliny. V prítomnosti silných komplexotvorných činidiel alebo oxidačných činidiel pri zahrievaní Ge reaguje s kyselinami:
Ge + H2S04 conc \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 4H20,
Ge + 6HF \u003d H2 + 2H 2,
Ge + 4HNO 3 konc. \u003d H2Ge03 + 4N02 + 2H20
Ge reaguje s Aqua regia (cm. AQUA REGIA):
Ge + 4HN03 + 12HCl = GeCl4 + 4NO + 8H20.
Ge interaguje s alkalickými roztokmi v prítomnosti oxidačných činidiel:
Ge + 2NaOH + 2H202 \u003d Na2.
Pri zahriatí na vzduchu na 700 °C sa Ge vznieti. Ge ľahko interaguje s halogénmi (cm. HALOGÉNY) a šedá (cm. SÍRA):
Ge + 2I2 = GeI4
S vodíkom (cm. VODÍK), dusíka (cm. DUSÍK), uhlíka (cm. UHLÍK) germánium nevstupuje priamo do reakcie, zlúčeniny s týmito prvkami sa získavajú nepriamo. Napríklad nitrid Ge3N4 vzniká rozpustením germániumdijodidu GeI2 v kvapalnom amoniaku:
GeI2 + NH3 kvapalina -> n -> Ge3N4
Oxid germánsky (IV), GeO 2, je biela kryštalická látka, ktorá existuje v dvoch modifikáciách. Jedna z modifikácií je čiastočne rozpustná vo vode s tvorbou komplexných germánskych kyselín. Vykazuje amfotérne vlastnosti.
GeO 2 interaguje s alkáliami ako kyslý oxid:
Ge02 + 2NaOH \u003d Na2Ge03 + H20
GeO2 interaguje s kyselinami:
Ge02 + 4HCl \u003d GeCl4 + 2H20
Ge tetrahalogenidy sú nepolárne zlúčeniny, ktoré sa ľahko hydrolyzujú vodou.
3GeF 4 + 2H 2 O \u003d GeO 2 + 2 H 2 GeF 6
Tetrahalogenidy sa získavajú priamou interakciou:
Ge + 2Cl2 = GeCl4
alebo tepelný rozklad:
BaGeF6 = GeF4 + BaF2
Germániové hydridy sú chemicky podobné hydridom kremíka, ale GeH 4 monogerman je stabilnejší ako SiH 4 monosilán. Germány tvoria homologické rady Ge n H 2n+2, Ge n H 2n a iné, ale tieto rady sú kratšie ako silánové.
Monogermane GeH 4 je plyn, ktorý je stabilný na vzduchu a nereaguje s vodou. Pri dlhodobom skladovaní sa rozkladá na H 2 a Ge. Monogerman sa získava redukciou oxidu germáničitého GeO 2 borohydridom sodným NaBH 4:
GeO2 + NaBH4 \u003d GeH4 + NaBO2.
Veľmi nestabilný oxid GeO vzniká miernym zahrievaním zmesi germánia a oxidu GeO 2:
Ge + GeO2 = 2GeO.
Zlúčeniny Ge(II) sú ľahko disproporčné s uvoľňovaním Ge:
2GeCl 2 -> Ge + GeCl 4
Germániumdisulfid GeS 2 je biela amorfná alebo kryštalická látka získaná zrážaním H 2 S z kyslých roztokov GeCl 4:
GeCl 4 + 2H 2 S \u003d GeS 2 Ї + 4 HCl
GeS 2 sa rozpúšťa v alkáliách a sulfidoch amónnych alebo alkalických kovov:
GeS2 + 6NaOH \u003d Na2 + 2Na2S,
GeS 2 + (NH 4) 2 S \u003d (NH 4) 2 GeS 3
Ge môže byť súčasťou organických zlúčenín. Známe sú (CH 3) 4 Ge, (C 6 H 5) 4 Ge, (CH 3) 3 GeBr, (C 2 H 5) 3 GeOH a ďalšie.
Aplikácia
Germánium je polovodičový materiál používaný v strojárstve a rádioelektronike pri výrobe tranzistorov a mikroobvodov. Tenké vrstvy Ge nanesené na sklo sa používajú ako odpory v radarových zariadeniach. Zliatiny Ge s kovmi sa používajú v senzoroch a detektoroch. Oxid germánsky sa používa pri výrobe skiel, ktoré prepúšťajú infračervené žiarenie.

encyklopedický slovník. 2009 .

Synonymá:

Pozrite sa, čo je „germánium“ v iných slovníkoch:

Chemický prvok objavený v roku 1886 vo vzácnom minerále argyrodite nájdenom v Sasku. Slovník cudzích slov zahrnutých v ruskom jazyku. Chudinov A.N., 1910. germánium (pomenované na počesť vlasti vedca, ktorý prvok objavil), chem. prvok, ... ... Slovník cudzích slov ruského jazyka

- (Germanium), Ge, chemický prvok IV. skupiny periodickej sústavy, atómové číslo 32, atómová hmotnosť 72,59; nekovové; polovodičový materiál. Germánium objavil nemecký chemik K. Winkler v roku 1886 ... Moderná encyklopédia

germánium- Prvok IV skupiny Ge systémy; pri. n. 32, o. m, 72,59; tv. vec v metalíze. lesk. Natural Ge je zmesou piatich stabilných izotopov s hmotnostnými číslami 70, 72, 73, 74 a 76. Existenciu a vlastnosti Ge predpovedal v roku 1871 D. I. ... ... Technická príručka prekladateľa

Germánium- (Germanium), Ge, chemický prvok IV. skupiny periodickej sústavy, atómové číslo 32, atómová hmotnosť 72,59; nekovové; polovodičový materiál. Germánium objavil nemecký chemik K. Winkler v roku 1886. ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

- (lat. Germánium) Ge, chemický prvok IV. skupiny periodickej sústavy, atómové číslo 32, atómová hmotnosť 72,59. Pomenovaný z latinského Germania Germany, na počesť vlasti K. A. Winklera. Strieborné sivé kryštály; hustota 5,33 g/cm³, mp 938,3 ... Veľký encyklopedický slovník

- (symbol Ge), bielosivý kovový prvok IV. skupiny periodickej tabuľky MENDELEEV, v ktorom boli predpovedané vlastnosti doposiaľ neobjavených prvkov, najmä germánia (1871). Prvok bol objavený v roku 1886. Vedľajší produkt tavenia zinku ... ... Vedecko-technický encyklopedický slovník

Ge (z lat. Germania Germany * a. germanium; n. Germanium; f. germanium; a. germanio), chem. prvok IV skupina periodický. systémy Mendelejev, at.s. 32, o. m, 72,59. Natural G. pozostáva zo 4 stabilných izotopov 70Ge (20,55%), 72Ge ... ... Geologická encyklopédia

- (Ge), syntetický monokryštál, PP, skupina bodovej symetrie m3m, hustota 5,327 g/cm3, teplota topenia = 936 °C, tuhá látka. na Mohsovej stupnici 6, at. m, 72,60. Transparentné v IR oblasti l od 1,5 do 20 mikrónov; opticky anizotropný, pre l=1,80 um eff. lom n=4,143.… … Fyzická encyklopédia

Exist., počet synoným: 3 polovodič (7) ecasilicon (1) prvok (159) ... Slovník synonym

GERMANIUM- chem. prvok, symbol Ge (lat. Germanium), at. n. 32, o. m, 72,59; krehká striebristo šedá kryštalická látka, hustota 5327 kg/m3, vil = 937,5°C. Rozptýlené v prírode; ťaží sa hlavne pri spracovaní zinkovej zmesi a ... ... Veľká polytechnická encyklopédia

Germánium je chemický prvok s atómovým číslom 32 v periodickom systéme, označený symbolom Ge (Ger. Germánium).

História objavu germánia

Existenciu prvku ekasilicium, analógu kremíka, predpovedal D.I. Mendelejev ešte v roku 1871. A v roku 1886 objavil jeden z profesorov Freibergskej banskej akadémie nový minerál striebra - argyrodit. Tento minerál potom dostal profesor technickej chémie Clemens Winkler na kompletnú analýzu.

Nebolo to náhodou: 48-ročný Winkler bol považovaný za najlepšieho analytika akadémie.

Pomerne rýchlo zistil, že striebro v minerále je 74,72%, síra - 17,13, ortuť - 0,31, oxid železitý - 0,66, oxid zinočnatý - 0,22%. A takmer 7% hmotnosti nového minerálu predstavoval nejaký nepochopiteľný prvok, s najväčšou pravdepodobnosťou stále neznámy. Winkler vyčlenil neidentifikovanú zložku argyroditu, študoval jeho vlastnosti a uvedomil si, že skutočne našiel nový prvok – vysvetlenie, ktoré predpovedal Mendelejev. Toto je stručná história prvku s atómovým číslom 32.

Bolo by však nesprávne myslieť si, že Winklerova práca prebehla hladko, bez problémov, bez problémov. Mendelejev o tom píše v dodatkoch k ôsmej kapitole Základy chémie: „Spočiatku (február 1886) nedostatok materiálu, absencia spektra v plameni horáka a rozpustnosť mnohých zlúčenín germánia spôsobili Winklerovu výskum ťažký...“ Venujte pozornosť „nedostatku spektra v plameni. Ako to? V skutočnosti už v roku 1886 existovala metóda spektrálnej analýzy; Na Zemi už bolo touto metódou objavené rubídium, cézium, tálium, indium a na Slnku hélium. Vedci s istotou vedeli, že každý chemický prvok má úplne individuálne spektrum a zrazu žiadne spektrum neexistuje!

Vysvetlenie prišlo neskôr. Germánium má charakteristické spektrálne čiary - s vlnovou dĺžkou 2651,18, 3039,06 Ǻ a niekoľko ďalších. Ale všetky ležia v neviditeľnej ultrafialovej časti spektra a možno považovať za šťastné, že Winklerovo priľnutie k tradičným metódam analýzy - viedli k úspechu.

Winklerova metóda izolácie germánia je podobná jednej zo súčasných priemyselných metód na získanie prvku č.32. Najprv sa germánium obsiahnuté v argarite premenilo na oxid a potom sa tento biely prášok zahrial na 600...700 °C vo vodíkovej atmosfére. Reakcia je zrejmá: Ge02 + 2H2 → Ge + 2H20.

Prvýkrát sa tak získalo relatívne čisté germánium. Winkler pôvodne zamýšľal pomenovať nový prvok neptunium podľa planéty Neptún. (Rovnako ako prvok #32, aj táto planéta bola predpovedaná skôr, ako bola objavená.) Potom sa však ukázalo, že takéto meno bolo predtým priradené jednému falošne objavenému prvku, a keďže Winkler nechcel kompromitovať svoj objav, opustil svoj prvý zámer. Neakceptoval návrh nazvať nový prvok hranatý, t.j. „hranatý, kontroverzný“ (a tento objav skutočne vyvolal veľa kontroverzií). Je pravda, že francúzsky chemik Rayon, ktorý predložil takúto myšlienku, neskôr povedal, že jeho návrh nebol ničím iným ako vtipom. Winkler pomenoval nový prvok germánium po svojej krajine a názov sa uchytil.

Nájdenie germánia v prírode

Je potrebné poznamenať, že v procese geochemického vývoja zemskej kôry sa značné množstvo germánia vyplavilo z väčšiny zemského povrchu do oceánov, preto je v súčasnosti množstvo tohto stopového prvku obsiahnutého v pôde mimoriadne bezvýznamné.

Celkový obsah germánia v zemskej kôre je 7 × 10 −4 % hm., teda viac ako napríklad antimón, striebro, bizmut. Germánium pre svoj nepatrný obsah v zemskej kôre a geochemickú príbuznosť s niektorými rozšírenými prvkami vykazuje obmedzenú schopnosť tvoriť vlastné minerály, rozptyľujúce sa v mriežkach iných minerálov. Preto sú vlastné minerály germánia mimoriadne vzácne. Takmer všetky sú sulfosali: germanit Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4 (6 - 10 % Ge), argyrodit Ag 8 GeS 6 (3,6 - 7 % Ge), konfildit Ag 8 (Sn, Ge) S 6 (do 2 % Ge) atď. Väčšina germánia je rozptýlená v zemskej kôre vo veľkom množstve hornín a minerálov. Takže napríklad v niektorých sfaleritoch obsah germánia dosahuje kilogramy na tonu, v enargitoch do 5 kg/t, v pyrargyrite do 10 kg/t, v sulvanite a frankeite 1 kg/t, v iných sulfidoch a kremičitanoch. - stovky a desiatky g/t. Germánium sa koncentruje v ložiskách mnohých kovov – v sulfidových rudách neželezných kovov, v železných rudách, v niektorých oxidových mineráloch (chromit, magnetit, rutil atď.), v granitoch, diabázoch a bazaltoch. Okrem toho je germánium prítomné takmer vo všetkých kremičitanoch, v niektorých ložiskách uhlia a ropy.

Potvrdenie Nemecko

Germánium sa získava hlavne z vedľajších produktov spracovania rúd neželezných kovov (zinková zmes, zinko-meď-olovo polymetalické koncentráty) s obsahom 0,001-0,1% Nemecka. Ako surovina sa využíva aj popol zo spaľovania uhlia, prach z generátorov plynu a odpad z koksovní. Spočiatku sa germániový koncentrát (2-10% Nemecko) získava z uvedených zdrojov rôznymi spôsobmi v závislosti od zloženia suroviny. Extrakcia germánia z koncentrátu zvyčajne zahŕňa nasledujúce kroky:

1) chlorácia koncentrátu kyselinou chlorovodíkovou, jej zmesou s chlórom vo vodnom prostredí alebo inými chloračnými činidlami na získanie technického GeCl 4 . Na čistenie GeCl 4 sa používa rektifikácia a extrakcia nečistôt koncentrovanou HCl.

2) Hydrolýza GeCl 4 a kalcinácia produktov hydrolýzy na získanie Ge02.

3) Redukcia GeO 2 vodíkom alebo amoniakom na kov. Na izoláciu veľmi čistého germánia, ktoré sa používa v polovodičových zariadeniach, sa kov taví po zóne. Monokryštálové germánium, potrebné pre polovodičový priemysel, sa zvyčajne získava zónovým tavením alebo Czochralského metódou.

Ge02 + 4H2 \u003d Ge + 2H20

Polovodičové germánium čistoty s obsahom nečistôt 10 -3 -10 -4 % sa získava zónovým tavením, kryštalizáciou alebo termolýzou prchavého monogermánu GeH 4:

GeH 4 \u003d Ge + 2H 2,

ktorý vzniká pri rozklade zlúčenín aktívnych kovov s Ge - germanidmi kyselinami:

Mg 2 Ge + 4 HCl \u003d GeH 4 - + 2 MgCl 2

Germánium sa vyskytuje ako prímes v polymetalických, niklových a volfrámových rudách, ako aj v silikátoch. V dôsledku zložitých a časovo náročných operácií obohacovania rudy a jej koncentrácie sa germánium izoluje vo forme oxidu GeO 2 , ktorý sa redukuje vodíkom pri 600 ° C na jednoduchú látku:

Ge02 + 2H2 \u003d Ge + 2H20.

Čistenie a rast monokryštálov germánia sa uskutočňuje zónovým tavením.

Čistý germániový oxid bol prvýkrát získaný v ZSSR začiatkom roku 1941. Vyrábalo sa z neho germániové sklo s veľmi vysokým indexom lomu. Výskum prvku č. 32 a spôsobov jeho možnej výroby sa obnovil po vojne, v roku 1947. Germánium vtedy zaujímalo sovietskych vedcov práve ako polovodič.

Fyzikálne vlastnosti Nemecko

Vo vzhľade sa germánium ľahko zamieňa s kremíkom.

Germánium kryštalizuje v kubickej štruktúre diamantového typu, parameter jednotkovej bunky a = 5,6575 Á.

Tento prvok nie je taký pevný ako titán alebo volfrám. Hustota pevného germánia je 5,327 g/cm3 (25 °C); kvapalina 5,557 (1000 °C); tpl 937,5 °C; teplota varu približne 2700 °C; koeficient tepelnej vodivosti ~60 W/(m K), alebo 0,14 cal/(cm sec deg) pri 25°C.

Germánium je takmer také krehké ako sklo a podľa toho sa môže správať. Dokonca aj pri bežnej teplote, ale nad 550 °C, podlieha plastickej deformácii. Tvrdosť Nemecko na mineralogickej stupnici 6-6,5; koeficient stlačiteľnosti (v rozsahu tlaku 0-120 Gn/m2 alebo 0-12000 kgf/mm2) 1,4 10-7 m2/mn (1,4 10-6 cm2/kgf); povrchové napätie 0,6 N/m (600 dynov/cm). Germánium je typický polovodič s zakázaným pásmom 1,104 10 -19 J alebo 0,69 eV (25 °C); elektrický odpor vysoká čistota Nemecko 0,60 ohm-m (60 ohm-cm) pri 25 °C; pohyblivosť elektrónov je 3900 a pohyblivosť dier je 1900 cm 2 /v sec (25 °C) (s obsahom nečistôt menším ako 10 -8 %).

Všetky "nezvyčajné" modifikácie kryštalického germánia sú lepšie ako Ge-I a elektrická vodivosť. Zmienka o tejto konkrétnej vlastnosti nie je náhodná: hodnota elektrickej vodivosti (alebo recipročná hodnota - rezistivita) pre polovodičový prvok je obzvlášť dôležitá.

Chemické vlastnosti Nemecko

V chemických zlúčeninách germánium zvyčajne vykazuje valencie 4 alebo 2. Zlúčeniny s valenciou 4 sú stabilnejšie. Za normálnych podmienok je odolný voči vzduchu a vode, zásadám a kyselinám, rozpustný v Aqua regia a v alkalickom roztoku peroxidu vodíka. Používajú sa zliatiny germánia a sklá na báze oxidu germáničitého.

V chemických zlúčeninách germánium zvyčajne vykazuje valencie 2 a 4, pričom zlúčeniny 4-mocného germánia sú stabilnejšie. Pri izbovej teplote je germánium odolné voči vzduchu, vode, alkalickým roztokom a zriedeným kyselinám chlorovodíkovej a sírovej, ale je ľahko rozpustné v aqua regia a v alkalickom roztoku peroxidu vodíka. Kyselina dusičná pomaly oxiduje. Pri zahriatí na vzduchu na 500-700°C sa germánium oxiduje na oxidy GeO a GeO2. Nemecko oxid (IV) - biely prášok s t pl 1116°C; rozpustnosť vo vode 4,3 g/l (20°C). Podľa chemických vlastností je amfotérny, rozpustný v zásadách a ťažko v minerálnych kyselinách. Získava sa kalcináciou hydratovanej zrazeniny (GeO 3 nH 2 O) uvoľnenej počas hydrolýzy tetrachloridu GeCl 4 . Fúziou GeO 2 s inými oxidmi možno získať deriváty kyseliny germánskej - kovové germanáty (Li 2 GeO 3, Na 2 GeO 3 a iné) - tuhé látky s vysokými teplotami topenia.

Keď germánium reaguje s halogénmi, tvoria sa zodpovedajúce tetrahalogenidy. Reakcia prebieha najľahšie s fluórom a chlórom (už pri teplote miestnosti), potom s brómom (slabé zahrievanie) a jódom (pri 700-800°C v prítomnosti CO). Jedna z najdôležitejších zlúčenín Nemecko GeCl 4 tetrachlorid je bezfarebná kvapalina; tpl -49,5 °C; teplota varu 83,1 °C; hustota 1,84 g/cm3 (20 °C). Voda silne hydrolyzuje za uvoľnenia zrazeniny hydratovaného oxidu (IV). Získava sa chloráciou kovového Nemecka alebo interakciou GeO 2 s koncentrovanou HCl. Známe sú aj nemecké dihalogenidy všeobecného vzorca GeX2, monochlorid GeCl, hexachlórdigermán Ge2C16 a oxychloridy Nemecko (napríklad CeOCl2).

Síra prudko reaguje s Nemeckom pri 900-1000 °C za vzniku GeS2 disulfidu, bielej pevnej látky, t. t. 825 °C. Opísaný je aj monosulfid GeS a podobné zlúčeniny Nemecka so selénom a telúrom, čo sú polovodiče. Vodík mierne reaguje s germániom pri 1000-1100°C za vzniku klíčku (GeH) X, nestabilnej a ľahko prchavej zlúčeniny. Reakciou germanidov so zriedenou kyselinou chlorovodíkovou možno získať germanovodíky radu Ge n H 2n+2 až Ge 9 H 20. Známe je aj zloženie germylénu GeH 2. Germánium priamo nereaguje s dusíkom, existuje však nitrid Ge 3 N 4, ktorý sa získava pôsobením amoniaku na germánium pri 700-800°C. Germánium neinteraguje s uhlíkom. Germánium tvorí s mnohými kovmi zlúčeniny – germanidy.

Sú známe početné komplexné zlúčeniny Nemecka, ktoré nadobúdajú čoraz väčší význam tak v analytickej chémii germánia, ako aj v procesoch jeho prípravy. Germánium tvorí komplexné zlúčeniny s molekulami obsahujúcimi organické hydroxylové skupiny (viacmocné alkoholy, viacsýtne kyseliny a iné). Boli získané heteropolykyseliny Nemecko. Rovnako ako pre ostatné prvky IV. skupiny je Nemecko charakteristické tvorbou organokovových zlúčenín, ktorých príkladom je tetraetylgermán (C 2 H 5) 4 Ge 3.

Zlúčeniny dvojmocného germánia.

Germánium(II)hydrid GeH2. Biely nestabilný prášok (na vzduchu alebo v kyslíku sa rozkladá výbuchom). Reaguje s alkáliami a brómom.

Monohydridový polymér germánia (polygermín) (GeH 2) n . Hnedo čierny prášok. Zle rozpustný vo vode, na vzduchu sa okamžite rozkladá a pri zahriatí na 160 °C vo vákuu alebo v atmosfére inertného plynu exploduje. Vzniká počas elektrolýzy germanidu sodného NaGe.

Oxid germánium(II) GeO. Čierne kryštály so základnými vlastnosťami. Rozkladá sa pri 500 °C na GeO 2 a Ge. Vo vode pomaly oxiduje. Mierne rozpustný v kyseline chlorovodíkovej. Vykazuje regeneračné vlastnosti. Získava sa pôsobením CO 2 na kovové germánium, zahriate na 700-900 ° C, alkálie - na chlorid germánitý, kalcináciou Ge (OH) 2 alebo redukciou GeO 2.

Hydroxid germánsky (II) Ge (OH) 2. Červeno-oranžové kryštály. Po zahriatí sa zmení na GeO. Ukazuje amfotérny charakter. Získava sa spracovaním solí germánia (II) s alkáliami a hydrolýzou solí germánia (II).

Fluorid germánium(II) GeF2. Bezfarebné hygroskopické kryštály, tpl = 111 °C. Získava sa pôsobením pár GeF 4 na kov germánia pri zahrievaní.

Chlorid germánium (II) GeCl2. Bezfarebné kryštály. t pl \u003d 76,4 ° C, t bp \u003d 450 ° C. Pri 460°С sa rozkladá na GeCl 4 a kovové germánium. Hydrolyzovaný vodou, mierne rozpustný v alkohole. Získava sa pôsobením pár GeCl 4 na kov germánia pri zahrievaní.

Germánium (II) bromid GeBr 2. Priehľadné ihličnaté kryštály. t pl \u003d 122 ° C. Hydrolyzuje s vodou. Mierne rozpustný v benzéne. Rozpustný v alkohole, acetóne. Získava sa interakciou hydroxidu germánskeho (II) s kyselinou bromovodíkovou. Pri zahrievaní sa disproporcionuje na kovové germánium a germánium (IV) bromid.

Jodid germánium (II) Gel2. Žlté šesťhranné dosky, diamagnetické. tpl = 460 asi C. Mierne rozpustný v chloroforme a tetrachlórmetáne. Pri zahriatí nad 210°C sa rozkladá na kovové germánium a germániumtetrajodid. Získava sa redukciou jodidu germánia (II) kyselinou fosforečnou alebo tepelným rozkladom jodidu germánskeho.

Sulfid germánium(II) GeS. Prijaté suchou cestou - šedo-čierne brilantné kosoštvorcové nepriehľadné kryštály. t pl \u003d 615 ° C, hustota je 4,01 g / cm3. Mierne rozpustný vo vode a amoniaku. Rozpustný v hydroxide draselnom. Získaná mokrá červenohnedá amorfná zrazenina s hustotou 3,31 g/cm3. Rozpustný v minerálnych kyselinách a polysulfide amónnom. Získava sa zahrievaním germánia so sírou alebo prechodom sírovodíka cez roztok soli germánia (II).

Zlúčeniny štvormocného germánia.

Germánium(IV)hydrid GeH4. Bezfarebný plyn (hustota je 3,43 g/cm3). Je jedovatý, veľmi nepríjemne zapácha, vrie pri -88 o C, topí sa asi pri -166 o C, nad 280 o C tepelne disociuje. Prechodom GeH 4 vyhrievanou trubicou sa na jej stenách získa lesklé zrkadlo kovového germánia. Získava sa pôsobením LiAlH4 na germánium (IV) chlorid v éteri alebo pôsobením na roztok germánium (IV) chloridu so zinkom a kyselinou sírovou.

Oxid germánsky (IV) GeO 2. Existuje vo forme dvoch kryštalických modifikácií (šesťhranná s hustotou 4,703 g / cm 3 a tetraedrická s hustotou 6,24 g / cm 3). Obe sú odolné voči vzduchu. Mierne rozpustný vo vode. t pl \u003d 1116 ° C, t kip \u003d 1200 ° C. Ukazuje amfotérny charakter. Pri zahrievaní sa redukuje hliníkom, horčíkom, uhlíkom na kovové germánium. Získava sa syntézou z prvkov, kalcináciou solí germánia prchavými kyselinami, oxidáciou sulfidov, hydrolýzou tetrahalogenidov germánia, úpravou germanitov alkalických kovov kyselinami, kovového germánia koncentrovanými kyselinami sírovou alebo dusičnou.

Fluorid germánium (IV) GeF4. Bezfarebný plyn, ktorý dymí vo vzduchu. t pl \u003d -15 asi C, t kip \u003d -37 ° C. Hydrolyzuje s vodou. Získava sa rozkladom tetrafluórgermanátu bárnatého.

Chlorid germánium (IV) GeCl4. Bezfarebná kvapalina. t pl \u003d -50 ° C, t kip \u003d 86 ° C, hustota je 1,874 g / cm3. Hydrolyzovaný vodou, rozpustný v alkohole, éteri, sírouhlíku, tetrachlórmetáne. Získava sa zahrievaním germánia s chlórom a prechodom chlorovodíka cez suspenziu oxidu germánia (IV).

Germánium (IV) bromid GeBr4. Oktaedrické bezfarebné kryštály. t pl \u003d 26 o C, t kip \u003d 187 o C, hustota je 3,13 g / cm3. Hydrolyzuje s vodou. Rozpustný v benzéne, sírouhlíku. Získava sa prechodom pár brómu cez zahriate kovové germánium alebo pôsobením kyseliny bromovodíkovej na oxid germánium (IV).

Jodid germánium (IV) GeI4. Žlto-oranžové oktaedrické kryštály, t pl \u003d 146 ° C, t kip \u003d 377 ° C, hustota je 4,32 g / cm3. Pri 445 ° C sa rozkladá. Rozpustný v benzéne, sírouhlíku a hydrolyzovaný vodou. Na vzduchu sa postupne rozkladá na jodid germánium (II) a jód. Pripája amoniak. Získava sa prechodom pár jódu cez zahriate germánium alebo pôsobením kyseliny jodovodíkovej na oxid germánium (IV).

Germánium (IV) sulfid GeS 2. Biely kryštalický prášok, t pl \u003d 800 ° C, hustota je 3,03 g / cm3. Mierne rozpustný vo vode a pomaly v nej hydrolyzuje. Rozpustný v amoniaku, sulfide amónnom a sulfidoch alkalických kovov. Získava sa zahrievaním oxidu germánitého v prúde oxidu siričitého so sírou alebo prechodom sírovodíka cez roztok germániovej (IV) soli.

Síran germánsky (IV) Ge (SO 4) 2. Bezfarebné kryštály, hustota je 3,92 g/cm3. Rozkladá sa pri 200 o C. Uhlim alebo sírou sa redukuje na sulfid. Reaguje s vodou a alkalickými roztokmi. Získava sa zahrievaním chloridu germánskeho (IV) s oxidom sírovým (VI).

Izotopy germánia

V prírode sa nachádza päť izotopov: 70 Ge (20,55 % hm.), 72 Ge (27,37 %), 73 Ge (7,67), 74 Ge (36,74 %), 76 Ge (7,67 %). Prvé štyri sú stabilné, piaty (76 Ge) prechádza dvojnásobným beta rozpadom s polčasom rozpadu 1,58×10 21 rokov. Okrem toho existujú dva „dlhoveké“ umelé: 68 Ge (polčas rozpadu 270,8 dňa) a 71 Ge (polčas rozpadu 11,26 dňa).

Aplikácia germánia

Germánium sa používa pri výrobe optiky. Kovové germánium s ultra vysokou čistotou má pre svoju transparentnosť v infračervenej oblasti spektra strategický význam pri výrobe optických prvkov pre infračervenú optiku. V rádiovom inžinierstve majú germániové tranzistory a detektorové diódy charakteristiky odlišné od kremíkových v dôsledku nižšieho spúšťacieho napätia pn-prechodu v germániu - 0,4 V oproti 0,6 V pre kremíkové zariadenia.

Viac podrobností nájdete v článku aplikácia germánia.

Biologická úloha germánia

Germánium sa nachádza v živočíchoch a rastlinách. Malé množstvá germánia nemajú fyziologický účinok na rastliny, ale vo veľkom množstve sú toxické. Germánium je netoxické pre plesne.

Pre zvieratá má germánium nízku toxicitu. Nezistilo sa, že by zlúčeniny germánia mali farmakologický účinok. Prípustná koncentrácia germánia a jeho oxidov vo vzduchu je 2 mg / m³, teda rovnaká ako pri azbestovom prachu.

Dvojmocné zlúčeniny germánia sú oveľa toxickejšie.

V experimentoch zisťujúcich distribúciu organického germánia v tele 1,5 hodiny po jeho perorálnom podaní sa získali nasledovné výsledky: veľké množstvo organického germánia sa nachádza v žalúdku, tenkom čreve, kostnej dreni, slezine a krvi. Navyše jeho vysoký obsah v žalúdku a črevách ukazuje, že proces jeho vstrebávania do krvi má predĺžený účinok.

Vysoký obsah organického germánia v krvi umožnil Dr. Asaiovi predložiť nasledujúcu teóriu mechanizmu jeho pôsobenia v ľudskom tele. Predpokladá sa, že organické germánium v ​​krvi sa správa podobne ako hemoglobín, ktorý tiež nesie negatívny náboj a podobne ako hemoglobín sa podieľa na procese prenosu kyslíka v telesných tkanivách. To zabraňuje rozvoju nedostatku kyslíka (hypoxia) na úrovni tkaniva. Organické germánium bráni rozvoju takzvanej hypoxie krvi, ku ktorej dochádza pri znížení množstva hemoglobínu schopného viazať kyslík (zníženie kyslíkovej kapacity krvi) a vzniká pri strate krvi, otrave oxidom uhoľnatým a ožiarení. vystavenie. Najcitlivejšie na nedostatok kyslíka sú centrálny nervový systém, srdcový sval, tkanivá obličiek a pečene.

V dôsledku experimentov sa tiež zistilo, že organické germánium podporuje indukciu gama interferónov, ktoré potláčajú reprodukciu rýchlo sa deliacich buniek a aktivujú špecifické bunky (T-killery). Hlavnými oblasťami pôsobenia interferónov na úrovni organizmu sú antivírusová a protinádorová ochrana, imunomodulačné a rádioprotektívne funkcie lymfatického systému.

V procese štúdia patologických tkanív a tkanív s primárnymi príznakmi ochorenia sa zistilo, že sú vždy charakterizované nedostatkom kyslíka a prítomnosťou kladne nabitých vodíkových radikálov H+. Ióny H + majú mimoriadne negatívny vplyv na bunky ľudského tela až do ich smrti. Kyslíkové ióny, ktoré majú schopnosť spájať sa s vodíkovými iónmi, umožňujú selektívne a lokálne kompenzovať poškodenie buniek a tkanív spôsobené vodíkovými iónmi. Pôsobenie germánia na vodíkové ióny je spôsobené jeho organickou formou - formou seskvioxidu. Pri príprave článku boli použité materiály Suponenka A.N.

Pomenovaný po Nemecku. Vedec z tejto krajiny objavil a mal právo nazvať to, ako chcel. Takže in dostal germánium.

To šťastie však nemal Mendelejev, ale Clemens Winkler. Bol poverený štúdiom argyroditu. V bani Himmelfurst sa našiel nový minerál, ktorý pozostáva hlavne z.

Winkler určil 93 % zloženia kameňa a zvyšných 7 % trafil do slepej uličky. Záver bol, že obsahovali neznámy prvok.

Dôkladnejšia analýza priniesla svoje ovocie. objavené germánium. Toto je kov. Ako je to užitočné pre ľudstvo? O tom, a nielen, povieme ďalej.

vlastnosti germánia

Germánium - 32 prvkov periodickej tabuľky. Ukazuje sa, že kov je zaradený do 4. skupiny. Číslo zodpovedá valencii prvkov.

To znamená, že germánium má tendenciu vytvárať 4 chemické väzby. Vďaka tomu prvok objavený Winklerom vyzerá ako .

Odtiaľ pochádza Mendelejevova túžba pomenovať ešte neobjavený prvok ecosilicium, označovaný ako Si. Dmitrij Ivanovič vopred vypočítal vlastnosti 32. kovu.

Germánium sa chemickými vlastnosťami podobá kremíku. S kyselinami reaguje len pri zahrievaní. S alkáliami "komunikuje" v prítomnosti oxidačných činidiel.

Odolný voči vodnej pare. Nereaguje s vodíkom, uhlíkom,. Germánium sa rozsvieti pri teplote 700 stupňov Celzia. Reakcia je sprevádzaná tvorbou oxidu germaničitého.

32. prvok ľahko interaguje s halogénmi. Ide o látky tvoriace soli zo skupiny 17 tabuľky.

Aby nedošlo k zámene, upozorňujeme, že sa zameriavame na nový štandard. V starom je to 7. skupina periodickej tabuľky.

Bez ohľadu na stôl, kovy v ňom sú umiestnené naľavo od stupňovitej diagonálnej čiary. 32. prvok je výnimkou.

Ďalšou výnimkou je . Môže tiež reagovať. Antimón sa ukladá na substrát.

Aktívna interakcia je zabezpečená s. Ako väčšina kovov, aj germánium je schopné horieť vo svojich parách.

Vonkajšie prvok germánia, sivobiela, s výrazným kovovým leskom.

Pri zvažovaní vnútornej štruktúry má kov kubickú štruktúru. Odráža usporiadanie atómov v elementárnych bunkách.

Majú tvar kociek. Vo vrcholoch je umiestnených osem atómov. Štruktúra je blízko mriežky.

Prvok 32 má 5 stabilných izotopov. Ich prítomnosť je vlastnosťou všetkých prvky podskupiny germánia.

Sú rovnomerné, čo určuje prítomnosť stabilných izotopov. Napríklad je ich 10.

Hustota germánia je 5,3-5,5 gramov na centimeter kubický. Prvý indikátor je typický pre stav, druhý - pre tekutý kov.

V zmäkčenej forme je nielen hutnejší, ale aj plastický. Pri izbovej teplote je látka krehká, pri teplote 550 stupňov. Toto sú vlastnosti germánia.

Tvrdosť kovu pri izbovej teplote je asi 6 bodov.

V tomto stave je 32. prvok typickým polovodičom. Ale nehnuteľnosť sa stáva "jasnejšou", keď teplota stúpa. Len vodiče pre porovnanie strácajú svoje vlastnosti pri zahrievaní.

Germánium vedie prúd nielen v štandardnej forme, ale aj v roztokoch.

Z hľadiska vlastností polovodičov má 32. prvok tiež blízko ku kremíku a je rovnako bežný.

Oblasti použitia látok sa však líšia. Kremík je polovodič používaný v solárnych článkoch vrátane tenkovrstvového typu.

Prvok je potrebný aj pre fotobunky. Teraz zvážte, kde sa germánium hodí.

Aplikácia germánia

Používa sa germánium v gama spektroskopii. Jeho prístroje umožňujú napríklad skúmať zloženie aditív v zmiešaných katalyzátorových oxidoch.

V minulosti sa germánium pridávalo do diód a tranzistorov. V solárnych článkoch prídu vhod aj vlastnosti polovodiča.

Ak sa však do štandardných modelov pridá kremík, potom sa do vysoko účinných modelov novej generácie pridá germánium.

Hlavná vec je nepoužívať germánium pri teplote blízkej absolútnej nule. Za takýchto podmienok kov stráca schopnosť prenášať napätie.

Aby bolo germánium vodičom, nečistoty v ňom by nemali byť väčšie ako 10%. Perfektné Ultra Clean chemický prvok.

Germánium vyrobené týmto spôsobom zónového tavenia. Je založená na rozdielnej rozpustnosti cudzích prvkov v kvapaline a vo fázach.

vzorec germánium umožňuje aplikovať ho v praxi. Tu už nehovoríme o polovodičových vlastnostiach prvku, ale o jeho schopnosti tvrdnúť.

Z rovnakého dôvodu našlo germánium uplatnenie v zubnej protetike. Hoci korunky zastarávajú, stále je po nich malý dopyt.

Ak do germánia pridáte kremík a hliník, získajú sa spájky.

Ich teplota topenia je vždy nižšia ako u spájaných kovov. Takže môžete vytvárať zložité dizajnové návrhy.

Dokonca aj internet bez germánia by bol nemožný. 32. prvok je prítomný v optickom vlákne. V jeho jadre je kremeň s prímesou hrdinu.

A jeho oxid zvyšuje odrazivosť vlákna. Vzhľadom na dopyt po elektronike potrebujú priemyselníci germánium vo veľkých objemoch. Ktoré z nich a ako sú poskytované, budeme študovať nižšie.

ťažobné germánium

Germánium je celkom bežné. V zemskej kôre je 32. prvku napríklad viac ako, antimónu, príp.

Preskúmané zásoby sú asi 1000 ton. Takmer polovica z nich je ukrytá v útrobách Spojených štátov amerických. Ďalších 410 ton je majetok.

Takže zvyšok krajín v podstate musí nakupovať suroviny. spolupracuje s Nebeskou ríšou. Je to opodstatnené z politického aj ekonomického hľadiska.

Vlastnosti prvku germánium, spojené s jeho geochemickým vzťahom s rozšírenými látkami, neumožňujú kovu vytvárať vlastné minerály.

Zvyčajne sa kov zavádza do mriežky existujúcich. Hosť, samozrejme, nezaberie veľa miesta.

Preto musíte germánium extrahovať kúsok po kúsku. Nájdete v nej niekoľko kilogramov na tonu kameňa.

Enargity neobsahujú viac ako 5 kilogramov germánia na 1000 kilogramov. V pyrargyrite 2 krát viac.

Tona sulvanitu prvku 32 neobsahuje viac ako 1 kilogram. Najčastejšie sa germánium získava ako vedľajší produkt z rúd iných kovov, napríklad alebo neželezných, ako je chromit, magnetit, rutit.

Ročná produkcia germánia sa pohybuje od 100-120 ton v závislosti od dopytu.

V podstate sa nakupuje monokryštalická forma látky. To je presne to, čo je potrebné na výrobu spektrometrov, optických vlákien, drahocenných. Poďme zistiť sadzby.

cena germánia

Monokryštalické germánium sa nakupuje hlavne v tonách. Pre veľké priemyselné odvetvia je to výhodné.

1 000 kilogramov 32. prvku stojí asi 100 000 rubľov. Nájdete ponuky za 75 000 - 85 000.

Ak vezmete polykryštalické, to znamená s menšími agregátmi a zvýšenou pevnosťou, môžete dať 2,5 krát viac na kilo surovín.

Štandardná dĺžka nie je menšia ako 28 centimetrov. Bloky sú chránené fóliou, pretože na vzduchu blednú. Polykryštalické germánium – „pôda“ na pestovanie monokryštálov.