حقائق كيمياء الجرمانيوم مثيرة للاهتمام. الجرمانيوم في جسم الإنسان

الجرمانيوم(لات. جرمانيوم) ، Ge ، عنصر كيميائي من المجموعة الرابعة من النظام الدوري لمندليف ؛ الرقم التسلسلي 32 ، الكتلة الذرية 72.59 ؛ رمادي - أبيض صلب مع بريق معدني. الجرمانيوم الطبيعي هو مزيج من خمسة نظائر مستقرة بأعداد كتلتها 70 ، 72 ، 73 ، 74 و 76. تم التنبؤ بوجود وخصائص ألمانيا في عام 1871 من قبل د. السيليكون. في عام 1886 ، اكتشف الكيميائي الألماني K. Winkler عنصرًا جديدًا في معدن argyrodite ، والذي أطلق عليه اسم ألمانيا تكريماً لبلاده ؛ تبين أن الجرمانيوم متطابق تمامًا مع الصمود. حتى النصف الثاني من القرن العشرين ، ظل التطبيق العملي لألمانيا محدودًا للغاية. نشأ الإنتاج الصناعي في ألمانيا فيما يتعلق بتطوير إلكترونيات أشباه الموصلات.

إجمالي محتوى الجرمانيوم في قشرة الأرض هو 7-10-4٪ بالكتلة ، أي أكثر من ، على سبيل المثال ، الأنتيمون ، الفضة ، البزموت. ومع ذلك ، فإن المعادن الموجودة في ألمانيا نادرة للغاية. جميعهم تقريبًا عبارة عن سلفوالت: الجرمانيت Cu 2 (Cu ، Fe ، Ge ، Zn) 2 (S ، As) 4 ، argyrodite Ag 8 GeS 6 ، confieldite Ag 8 (Sn ، Ge) S 6 وغيرها. يتناثر الجزء الأكبر من ألمانيا في قشرة الأرض في عدد كبير من الصخور والمعادن: في خامات الكبريتيد من المعادن غير الحديدية ، وخامات الحديد ، وفي بعض معادن الأكسيد (الكروميت ، والمغنتيت ، والروتيل ، وغيرها) ، في الجرانيت ، دياباس والبازلت. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد الجرمانيوم في جميع السيليكات تقريبًا ، في بعض رواسب الفحم والنفط.

الخصائص الفيزيائية ألمانيا.يتبلور الجرمانيوم في هيكل مكعب من النوع الماسي ، معلمة خلية الوحدة a = 5.6575Å. كثافة الجرمانيوم الصلب 5.327 جم / سم 3 (25 درجة مئوية) ؛ سائل 5.557 (1000 درجة مئوية) ؛ ر ر 937.5 درجة مئوية ؛ BP حوالي 2700 درجة مئوية ؛ معامل التوصيل الحراري ~ 60 واط / (م · ك) ، أو 0.14 كالوري / (سم ثانية درجة) عند 25 درجة مئوية. حتى الجرمانيوم النقي جدًا يكون هشًا في درجات الحرارة العادية ، ولكن فوق 550 درجة مئوية فإنه يفسح المجال للتشوه البلاستيكي. صلابة ألمانيا بمقياس معدني 6-6،5 ؛ معامل الانضغاط (في نطاق الضغط 0-120 Gn / m 2 ، أو 0-12000 kgf / mm 2) 1.4 10 -7 m 2 / mn (1.4 10 -6 cm 2 / kgf) ؛ التوتر السطحي 0.6 نيوتن / م (600 داين / سم). الجرمانيوم هو أشباه موصلات نموذجية مع فجوة نطاق 1.104 10-19 J أو 0.69 eV (25 درجة مئوية) ؛ المقاومة الكهربائية عالية النقاء ألمانيا 0.60 أوم م (60 أوم سم) عند 25 درجة مئوية ؛ تبلغ حركة الإلكترونات 3900 وحركة الثقوب 1900 سم 2 / فولت ثانية (25 درجة مئوية) (مع محتوى شوائب أقل من 10 -8٪). شفاف للأشعة تحت الحمراء بطول موجي أكبر من 2 ميكرون.

الخصائص الكيميائية ألمانيا.في المركبات الكيميائية ، يظهر الجرمانيوم عادةً تكافؤ 2 و 4 ، مع كون مركبات الجرمانيوم ذات 4 التكافؤ أكثر استقرارًا. في درجة حرارة الغرفة ، الجرمانيوم مقاوم للهواء والماء والمحاليل القلوية وأحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك المخففة ، ولكنه يذوب بسهولة في الماء الريجيا وفي محلول قلوي من بيروكسيد الهيدروجين. يتأكسد حمض النيتريك ببطء. عند تسخينه في الهواء إلى 500-700 درجة مئوية ، يتأكسد الجرمانيوم إلى GeO و GeO 2 أكاسيد. أكسيد ألمانيا (IV) - مسحوق أبيض مع t pl 1116 ° C ؛ الذوبان في الماء 4.3 جم / لتر (20 درجة مئوية). وفقًا لخصائصه الكيميائية ، فهو مذبذب ، قابل للذوبان في القلويات وبصعوبة في الأحماض المعدنية. يتم الحصول عليها عن طريق تكليس الراسب المائي (GeO 3 nH 2 O) المنطلق أثناء التحلل المائي لـ GeCl 4 رباعي كلوريد. يمكن الحصول على انصهار GeO 2 مع أكاسيد أخرى مشتقات حمض الجرماني - جرمانات معدنية (Li 2 GeO 3 ، Na 2 GeO 3 وغيرها) - مواد صلبة ذات نقاط انصهار عالية.

عندما يتفاعل الجرمانيوم مع الهالوجينات ، تتشكل رباعي الهاليدات المقابلة. يستمر التفاعل بسهولة مع الفلور والكلور (بالفعل في درجة حرارة الغرفة) ، ثم مع البروم (تسخين ضعيف) واليود (عند 700-800 درجة مئوية في وجود ثاني أكسيد الكربون). أحد أهم المركبات الألمانية GeCl 4 رباعي كلوريد هو سائل عديم اللون. ر رر -49.5 درجة مئوية ؛ بي بي 83.1 درجة مئوية ؛ الكثافة 1.84 جم / سم 3 (20 درجة مئوية). يتحلل الماء بقوة مع إطلاق راسب من أكسيد مائي (IV). يتم الحصول عليها عن طريق كلورة ألمانيا المعدنية أو عن طريق تفاعل GeO 2 مع حمض الهيدروكلوريك المركز. المعروف أيضًا باسم ثنائي الهاليد ألمانيا من الصيغة العامة GeX 2 ، GeCl أحادي كلوريد ، Ge 2 Cl 6 hexachlorodigermane ، وأكسيد كلوريد ألمانيا (على سبيل المثال ، CeOCl 2).

يتفاعل الكبريت بقوة مع ألمانيا عند 900-1000 درجة مئوية لتكوين ثاني كبريتيد GeS 2 ، مادة صلبة بيضاء ، درجة حرارة 825 درجة مئوية. كما تم وصف أحادي كبريتيد GeS ومركبات مماثلة من ألمانيا مع السيلينيوم والتيلوريوم ، وهي أشباه موصلات. يتفاعل الهيدروجين قليلاً مع الجرمانيوم عند درجة حرارة 1000-1100 درجة مئوية لتكوين جرثومة (GeH) X ، وهو مركب غير مستقر وسهل التطاير. من خلال تفاعل جرمانيدات مع حمض الهيدروكلوريك المخفف ، يمكن الحصول على جرمانوهيدروجين من سلسلة Ge n H 2n + 2 حتى Ge 9 H 20. يُعرف أيضًا تكوين جرميلين GeH 2. لا يتفاعل الجرمانيوم بشكل مباشر مع النيتروجين ، ومع ذلك ، يوجد Ge 3 N 4 نيتريد ، والذي يتم الحصول عليه من خلال عمل الأمونيا على الجرمانيوم عند 700-800 درجة مئوية. لا يتفاعل الجرمانيوم مع الكربون. يتكون الجرمانيوم من مركبات تحتوي على العديد من المعادن - germanides.

من المعروف أن العديد من المركبات المعقدة في ألمانيا أصبحت ذات أهمية متزايدة في كل من الكيمياء التحليلية للجرمانيوم وفي عمليات تحضيره. يشكل الجرمانيوم مركبات معقدة تحتوي على جزيئات عضوية تحتوي على الهيدروكسيل (كحول متعدد الهيدروكسيل ، وأحماض بولي أساس ، وغيرها). تم الحصول على أحماض متباينة في ألمانيا. بالإضافة إلى العناصر الأخرى من المجموعة الرابعة ، تتميز ألمانيا بتكوين المركبات العضوية المعدنية ، ومثالها رباعي إيثيل جرمان (C 2 H 5) 4 Ge 3.

الحصول على ألمانيا.في الممارسة الصناعية ، يتم الحصول على الجرمانيوم بشكل رئيسي من المنتجات الثانوية لمعالجة خامات المعادن غير الحديدية (مزيج الزنك ، مركزات الزنك والنحاس والرصاص المتعددة الفلزات) التي تحتوي على 0.001-0.1 في المائة من ألمانيا. كما يستخدم الرماد الناتج عن احتراق الفحم والغبار من مولدات الغاز والنفايات من مصانع فحم الكوك كمواد خام. في البداية ، يتم الحصول على تركيز الجرمانيوم (2-10٪ ألمانيا) من المصادر المدرجة بطرق مختلفة ، اعتمادًا على تركيبة المادة الخام. عادةً ما يتضمن استخراج ألمانيا من المركز المراحل التالية: 1) كلورة المركز بحمض الهيدروكلوريك ، ومزجه بالكلور في وسط مائي أو عوامل كلورة أخرى للحصول على GeCl 4 التقني. لتنقية GeCl 4 ، يتم استخدام تصحيح واستخراج الشوائب باستخدام حمض الهيدروكلوريك المركز. 2) التحلل المائي لـ GeCl 4 وتكلس منتجات التحلل المائي للحصول على GeO 2. 3) اختزال GeO 2 بالهيدروجين أو الأمونيا إلى معدن. 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 أو بطريقة Czochralski.

تطبيق ألمانيا.يعتبر الجرمانيوم من أكثر المواد قيمة في تكنولوجيا أشباه الموصلات الحديثة. يتم استخدامه لصنع الثنائيات ، والثلاثي ، وكاشفات الكريستال ، ومعدلات الطاقة. يستخدم الجرمانيوم أحادي البلورة أيضًا في أدوات وأدوات قياس الجرعات التي تقيس شدة المجالات المغناطيسية الثابتة والمتناوبة. تعد تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء أحد المجالات المهمة للتطبيق في ألمانيا ، ولا سيما إنتاج أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء التي تعمل في منطقة 8-14 ميكرومتر. العديد من السبائك المحتوية على الجرمانيوم والنظارات التي تعتمد على GeO2 ومركبات الجرمانيوم الأخرى تعتبر واعدة للاستخدام العملي.

في عام 1870 د. تنبأ مندليف ، على أساس القانون الدوري ، بوجود عنصر لم يتم اكتشافه بعد من المجموعة الرابعة ، واصفا إياه بـ ekasilicium ، ووصف خصائصه الرئيسية. في عام 1886 ، اكتشف الكيميائي الألماني كليمنس وينكلر هذا العنصر الكيميائي ، أثناء تحليل كيميائي لمعدن أرجروديت. في البداية ، أراد Winkler تسمية العنصر الجديد "neptunium" ، ولكن هذا الاسم قد تم إعطاؤه بالفعل لأحد العناصر المقترحة ، لذلك تم تسمية العنصر على اسم موطن العالم - ألمانيا.

التواجد في الطبيعة ، الحصول على:

يوجد الجرمانيوم في خامات الكبريتيد وخام الحديد ويوجد في جميع السيليكات تقريبًا. المعادن الرئيسية التي تحتوي على الجرمانيوم: argyrodite Ag 8 GeS 6 ، Confieldite Ag 8 (Sn ، Ce) S 6 ، stottite FeGe (OH) 6 ، germanite Cu 3 (Ge ، Fe ، Ga) (S ، As) 4 ، rhenierite Cu 3 (Fe ، Ge ، Zn) (S ، As) 4.
نتيجة للعمليات المعقدة والمستهلكة للوقت لإثراء الخام وتركيزه ، يتم عزل الجرمانيوم على شكل أكسيد الكربون 2 ، والذي يتم اختزاله بالهيدروجين عند درجة حرارة 600 درجة مئوية إلى مادة بسيطة.
GeO 2 + 2H 2 \ u003d Ge + 2H 2 O
يتم تنقية الجرمانيوم عن طريق ذوبان المنطقة ، مما يجعله أحد أكثر المواد نقاءً كيميائيًا.

الخصائص الفيزيائية:

مادة صلبة باللون الرمادي والأبيض مع لمعان معدني (درجة انصهار 938 درجة مئوية ، بي بي 2830 درجة مئوية)

الخواص الكيميائية:

في ظل الظروف العادية ، الجرمانيوم مقاوم للهواء والماء والقلويات والأحماض ، ويذوب في الماء الريجيا وفي محلول قلوي من بيروكسيد الهيدروجين. حالات أكسدة الجرمانيوم في مركباته: 2 ، 4.

أهم الروابط:

أكسيد الجرمانيوم الثنائي، GeO ، رمادي - أسود ، سول قليلا. في الداخل ، عند تسخينه ، فإنه غير متناسب: 2GeO \ u003d Ge + GeO 2
هيدروكسيد الجرمانيوم (II) Ge (OH) 2 ، أحمر برتقالي. كريستال،
يوديد الجرمانيوم (الثاني)، GeI 2 ، أصفر كر ، سول. في الماء ، الماء. وداعا.
هيدريد الجرمانيوم (II)، GeH 2 ، تلفزيون. أبيض ، يتأكسد بسهولة. والاضمحلال.

أكسيد الجرمانيوم (الرابع)، GeO 2 ، أبيض بلورات ، مذبذب ، تم الحصول عليها عن طريق التحلل المائي للكلوريد ، الكبريتيد ، هيدريد الجرمانيوم ، أو عن طريق تفاعل الجرمانيوم مع حمض النيتريك.
هيدروكسيد الجرمانيوم (IV) ، (حمض الجرماني)، H 2 GeO 3 ، ضعيف. unst. ذو محورين إلى تا ، أملاح جرانيت ، على سبيل المثال. جرانيت الصوديوم، Na 2 GeO 3 ، أبيض الكريستال ، سول. في الماء؛ استرطابي. هناك أيضًا Na 2 hexahydroxogermanates (ortho-germanates) و polygermanates
كبريتات الجرمانيوم (IV)، Ge (SO 4) 2 ، عديم اللون. كر ، محلل بالماء إلى GeO 2 ، تم الحصول عليه عن طريق تسخين كلوريد الجرمانيوم (IV) مع أنهيدريد الكبريتيك عند 160 درجة مئوية: GeCl 4 + 4SO 3 \ u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
هاليدات الجرمانيوم (IV) ، الفلورايد GeF 4 - الأفضل. الغاز الخام hydrol. ، يتفاعل مع HF ، مكونًا H 2 - حمض الفلوريك الألماني: GeF 4 + 2HF \ u003d H 2 ،
كلوريد GeCl 4 عديم اللون. سائل ، ماء ، البروميد GeBr 4، ser. سجل تجاري. أو عديم اللون. سائل ، سول. في org. كون. ،
يوديد GeI 4 ، أصفر برتقالي. كر ، بطيء. hydr. ، sol. في org. كون.
كبريتيد الجرمانيوم (الرابع)، GeS 2 ، أبيض كرونة ، سول بشكل سيئ. في الماء ، المائي ، يتفاعل مع القلويات:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O ، مكونة جرمانات وثيو جرمانات.
هيدريد الجرمانيوم (IV) ، "ألماني"، GeH 4 ، عديم اللون غاز ، مشتقات عضوية من رباعي ميثيل جرمان Ge (CH 3) 4 ، رباعي إيثيل جرمان Ge (C 2 H 5) 4 - عديم اللون. السوائل.

طلب:

أهم مواد أشباه الموصلات ، مجالات التطبيق الرئيسية: البصريات ، الإلكترونيات الراديوية ، الفيزياء النووية.

مركبات الجرمانيوم سامة قليلاً. الجرمانيوم هو عنصر دقيق في جسم الإنسان يزيد من كفاءة جهاز المناعة في الجسم ، ويحارب السرطان ، ويقلل الألم. ويلاحظ أيضًا أن الجرمانيوم يعزز نقل الأكسجين إلى أنسجة الجسم وهو أحد مضادات الأكسدة القوية - وهو مانع للجذور الحرة في الجسم.
الاحتياجات اليومية لجسم الإنسان هي 0.4 - 1.5 مجم.
الثوم هو الرائد في محتوى الجرمانيوم بين المنتجات الغذائية (750 ميكروغرام من الجرمانيوم لكل 1 جرام من الكتلة الجافة من فصوص الثوم).

تم إعداد المادة من قبل طلاب معهد الفيزياء والكيمياء بجامعة ولاية تيومين
ديمشينكو يو في ، بورنوفولوكوفا أ.
مصادر:
الجرمانيوم // ويكيبيديا. / عنوان URL: http://ru.wikipedia.org/؟oldid=63504262 (تاريخ الوصول: 06/13/2014).
الجرمانيوم // Allmetals.ru / URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (تاريخ الوصول: 06/13/2014).

في الوقت الذي تم فيه إنشاء الجدول الدوري ، لم يكن الجرمانيوم قد اكتشف بعد ، لكن منديليف تنبأ بوجوده. وبعد 15 عامًا من التقرير ، تم اكتشاف معدن غير معروف في أحد مناجم فرايبرج ، وفي عام 1886 تم عزل عنصر جديد منه. يعود الفضل إلى الكيميائي الألماني وينكلر ، الذي أعطى العنصر اسم وطنه. حتى مع وجود العديد من الخصائص المفيدة للجرمانيوم ، والتي من بينها مكان للشفاء ، بدأوا في استخدامه فقط في بداية الحرب العالمية الثانية ، وحتى في ذلك الوقت لم يكن نشطًا للغاية. لذلك ، حتى الآن لا يمكن القول أن العنصر تمت دراسته جيدًا ، ولكن تم بالفعل إثبات بعض قدراته وتطبيقها بنجاح.

الخصائص العلاجية للجرمانيوم

لم يتم العثور على العنصر في شكله النقي ، وعزلته شاقة ، لذلك ، في أول فرصة ، تم استبداله بمكونات أرخص. في البداية تم استخدامه في الثنائيات والترانزستورات ، ولكن تبين أن السيليكون أكثر ملاءمة وبأسعار معقولة ، لذلك استمرت دراسة الخصائص الكيميائية للجرمانيوم. الآن هو جزء من السبائك الكهروحرارية المستخدمة في أجهزة الميكروويف وتكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء.

أصبح الطب مهتمًا أيضًا بعنصر جديد ، ولكن لم يتم الحصول على نتيجة مهمة إلا في نهاية السبعينيات من القرن الماضي. تمكن المتخصصون اليابانيون من اكتشاف الخصائص الطبية للجرمانيوم وتحديد طرق استخدامها. بعد الاختبار على الحيوانات والملاحظات السريرية للتأثير على البشر ، اتضح أن العنصر قادر على:

• يحفز؛
• توصيل الأكسجين إلى الأنسجة ؛
• محاربة الأورام
• زيادة توصيل النبضات العصبية.

يكمن تعقيد الاستخدام في سمية الجرمانيوم في الجرعات الكبيرة ، لذلك كان مطلوبًا دواء يمكن أن يكون له تأثير إيجابي على عمليات معينة في الجسم بأقل ضرر. الأول هو "الجرمانيوم -132" الذي يساعد على تحسين الحالة المناعية للإنسان ، ويساعد على تجنب نقص الأكسجين في حال حدوث انخفاض في مستويات الهيموجلوبين. أظهرت التجارب أيضًا تأثير العنصر على إنتاج الإنترفيرون الذي يقاوم الخلايا (الورمية) سريعة الانقسام. يتم ملاحظة الفائدة فقط عند تناوله عن طريق الفم ، فإن ارتداء المجوهرات مع الجرمانيوم لن يعطي أي تأثير.

نقص الجرمانيوم يقلل من قدرة الجسم الطبيعية على تحمل التأثيرات الخارجية ، مما يؤدي إلى اضطرابات مختلفة. الجرعة اليومية الموصى بها هي 0.8-1.5 مجم. يمكنك الحصول على العنصر الضروري من خلال الاستخدام المنتظم للحليب والسلمون والفطر والثوم والفاصوليا.

جهاز الإسقاط الأسطواني لسرير التدليك ، وجهاز الإسقاط 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 ، وتخفيف 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 ، على وجه الخصوص ، 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 للهيموجلوبين. 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 غاما ، التي تمنع تكاثر الخلايا الميكروبية سريعة الانقسام ، وتنشط الضامة والخلايا المناعية المحددة.

تأثير مضاد للورم .
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 الخلية السرطانية 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.

ترجم 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. يحتفظون 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 الذي لم يتم اكتشافه بعد 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 يتفاعل مع الهيدروجين والكربون. يضيء الجرمانيوم عند درجة حرارة 700 درجة مئوية. يكون التفاعل مصحوبًا بتكوين 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 المائل 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 موصلًا ، 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 عمليًا. 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.