Γερμάνιο(lat. Germanium), Ge, ένα χημικό στοιχείο της ομάδας IV του περιοδικού συστήματος του Mendeleev; αύξων αριθμός 32, ατομική μάζα 72,59; γκρι-λευκό στερεό με μεταλλική λάμψη. Το φυσικό γερμάνιο είναι ένα μείγμα πέντε σταθερών ισοτόπων με μάζες αριθμούς 70, 72, 73, 74 και 76. Η ύπαρξη και οι ιδιότητες της Γερμανίας προβλέφθηκαν το 1871 από τον D. I. Mendeleev και ονόμασαν αυτό το άγνωστο ακόμα στοιχείο εκασιλικό λόγω της ομοιότητας των ιδιοτήτων του με πυρίτιο. Το 1886, ο Γερμανός χημικός K. Winkler ανακάλυψε ένα νέο στοιχείο στο ορυκτό αργυροδίτη, το οποίο ονόμασε Γερμανία προς τιμή της χώρας του. Το γερμάνιο αποδείχθηκε ότι ήταν πανομοιότυπο με το ecasilience. Μέχρι το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα, η πρακτική εφαρμογή της Γερμανίας παρέμενε πολύ περιορισμένη. Η βιομηχανική παραγωγή στη Γερμανία προέκυψε σε σχέση με την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών ημιαγωγών.
Η συνολική περιεκτικότητα του γερμανίου στον φλοιό της γης είναι 7·10 -4% κατά μάζα, δηλαδή περισσότερο από, για παράδειγμα, αντιμόνιο, άργυρο, βισμούθιο. Ωστόσο, τα ορυκτά της ίδιας της Γερμανίας είναι εξαιρετικά σπάνια. Σχεδόν όλα είναι σουλφοάλατα: γερμανίτης Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, αργυρόδιτης Ag 8 GeS 6, κονφιλιδίτης Ag 8 (Sn, Ge)S 6 και άλλοι. Το μεγαλύτερο μέρος της Γερμανίας είναι διάσπαρτο στον φλοιό της γης σε μεγάλο αριθμό πετρωμάτων και ορυκτών: σε θειούχα μεταλλεύματα μη σιδηρούχων μετάλλων, σε μεταλλεύματα σιδήρου, σε ορισμένα ορυκτά οξειδίων (χρωμίτης, μαγνητίτης, ρουτίλιο και άλλα), σε γρανίτες, διαβάσεις και βασάλτες. Επιπλέον, το γερμάνιο υπάρχει σχεδόν σε όλα τα πυριτικά άλατα, σε ορισμένα κοιτάσματα άνθρακα και πετρελαίου.
Φυσικές ιδιότητες Γερμανία.Το γερμάνιο κρυσταλλώνεται σε κυβική δομή τύπου διαμαντιού, παράμετρος μονάδας κυψέλης a = 5,6575Å. Η πυκνότητα του στερεού γερμανίου είναι 5,327 g/cm 3 (25°C). υγρό 5.557 (1000°C); t pl 937,5°C; bp περίπου 2700°C; Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας ~60 W/(m K), ή 0,14 cal/(cm sec deg) στους 25°C. Ακόμη και το πολύ καθαρό γερμάνιο είναι εύθραυστο σε συνηθισμένες θερμοκρασίες, αλλά πάνω από τους 550°C προσφέρεται για πλαστική παραμόρφωση. Σκληρότητα Γερμανία σε ορυκτολογική κλίμακα 6-6,5; συντελεστής συμπιεστότητας (στο εύρος πίεσης 0-120 Gn/m 2, ή 0-12000 kgf/mm 2) 1,4 10 -7 m 2 /mn (1,4 10 -6 cm 2 /kgf); επιφανειακή τάση 0,6 N/m (600 dynes/cm). Το γερμάνιο είναι ένας τυπικός ημιαγωγός με διάκενο ζώνης 1,104 10 -19 J ή 0,69 eV (25°C). ηλεκτρική ειδική αντίσταση υψηλής καθαρότητας Γερμανία 0,60 ohm-m (60 ohm-cm) στους 25°C; η κινητικότητα των ηλεκτρονίων είναι 3900 και η κινητικότητα των οπών είναι 1900 cm 2 /v sec (25 ° C) (με περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες μικρότερη από 10 -8%). Διαφανές στις υπέρυθρες ακτίνες με μήκος κύματος μεγαλύτερο από 2 μικρά.
Χημικές ιδιότητες Γερμανία.Στις χημικές ενώσεις, το γερμάνιο εμφανίζει συνήθως σθένη 2 και 4, με τις ενώσεις του 4-σθενούς γερμανίου να είναι πιο σταθερές. Σε θερμοκρασία δωματίου, το γερμάνιο είναι ανθεκτικό στον αέρα, το νερό, τα αλκαλικά διαλύματα και τα αραιά υδροχλωρικά και θειικά οξέα, αλλά διαλύεται εύκολα σε aqua regia και σε αλκαλικό διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου. Το νιτρικό οξύ οξειδώνεται αργά. Όταν θερμαίνεται στον αέρα στους 500-700°C, το γερμάνιο οξειδώνεται σε οξείδια GeO και GeO 2. Οξείδιο Γερμανίας (IV) - λευκή σκόνη με t pl 1116°C; διαλυτότητα στο νερό 4,3 g/l (20°C). Σύμφωνα με τις χημικές του ιδιότητες, είναι αμφοτερικό, διαλυτό στα αλκάλια και με δυσκολία σε ορυκτά οξέα. Λαμβάνεται με φρύξη του ενυδατωμένου ιζήματος (GeO 3 nH 2 O) που απελευθερώνεται κατά την υδρόλυση του τετραχλωριούχου GeCl 4. Σύντηξη του GeO 2 με άλλα οξείδια μπορούν να ληφθούν παράγωγα του γερμανικού οξέος - βλαστών μετάλλων (Li 2 GeO 3 , Na 2 GeO 3 και άλλα) - στερεά με υψηλά σημεία τήξης.
Όταν το γερμάνιο αντιδρά με αλογόνα, σχηματίζονται τα αντίστοιχα τετρααλογονίδια. Η αντίδραση προχωρά πιο εύκολα με φθόριο και χλώριο (ήδη σε θερμοκρασία δωματίου), στη συνέχεια με βρώμιο (ασθενής θέρμανση) και ιώδιο (στους 700-800°C παρουσία CO). Μία από τις πιο σημαντικές ενώσεις Γερμανίας Το τετραχλωρίδιο GeCl 4 είναι ένα άχρωμο υγρό. t pl -49,5°C; bp 83,1°C; πυκνότητα 1,84 g/cm3 (20°C). Το νερό υδρολύεται έντονα με την απελευθέρωση ενός ιζήματος ενυδατωμένου οξειδίου (IV). Λαμβάνεται με χλωρίωση της μεταλλικής Γερμανίας ή με την αλληλεπίδραση GeO 2 με πυκνό HCl. Επίσης γνωστά είναι τα διαλογονίδια Γερμανίας του γενικού τύπου GeX2, μονοχλωριούχο GeCl, εξαχλωροδιγερμάνιο Ge2Cl6 και οξυχλωρίδια Γερμανίας (για παράδειγμα, CeOCl2).
Το θείο αντιδρά έντονα με τη Γερμανία στους 900-1000°C για να σχηματίσει δισουλφίδιο GeS 2, ένα λευκό στερεό, σ.τ. 825°C. Περιγράφονται επίσης το μονοσουλφίδιο GeS και παρόμοιες ενώσεις της Γερμανίας με σελήνιο και τελλούριο, που είναι ημιαγωγοί. Το υδρογόνο αντιδρά ελαφρώς με το γερμάνιο στους 1000-1100°C για να σχηματίσει το βλαστικό (GeH) X, μια ασταθή και εύκολα πτητική ένωση. Με την αντίδραση γερμανιδίων με αραιό υδροχλωρικό οξύ, μπορούν να ληφθούν γερμανοϋδρογόνα της σειράς Ge n H 2n+2 έως Ge 9 H 20. Η σύνθεση γερμυλενίου GeH 2 είναι επίσης γνωστή. Το γερμάνιο δεν αντιδρά άμεσα με το άζωτο, ωστόσο, υπάρχει νιτρίδιο Ge 3 N 4, το οποίο λαμβάνεται από τη δράση της αμμωνίας στο γερμάνιο στους 700-800°C. Το γερμάνιο δεν αλληλεπιδρά με τον άνθρακα. Το γερμάνιο σχηματίζει ενώσεις με πολλά μέταλλα - γερμανίδες.
Είναι γνωστές πολυάριθμες πολύπλοκες ενώσεις της Γερμανίας, οι οποίες γίνονται όλο και πιο σημαντικές τόσο στην αναλυτική χημεία του γερμανίου όσο και στις διαδικασίες παρασκευής του. Το γερμάνιο σχηματίζει σύνθετες ενώσεις με οργανικά μόρια που περιέχουν υδροξύλιο (πολυϋδρικές αλκοόλες, πολυβασικά οξέα και άλλα). Ελήφθησαν ετεροπολυοξέα Γερμανίας. Όπως και για άλλα στοιχεία της ομάδας IV, η Γερμανία χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό οργανομεταλλικών ενώσεων, παράδειγμα των οποίων είναι το τετρααιθυλογερμάνιο (C 2 H 5) 4 Ge 3.
Να πάρει τη Γερμανία.Στη βιομηχανική πρακτική, το γερμάνιο λαμβάνεται κυρίως από υποπροϊόντα της επεξεργασίας μεταλλευμάτων μη σιδηρούχων μετάλλων (μίγμα ψευδαργύρου, πολυμεταλλικά συμπυκνώματα ψευδαργύρου-χαλκού-μόλυβδου) που περιέχουν 0,001-0,1% Γερμανία. Η τέφρα από την καύση άνθρακα, η σκόνη από τις γεννήτριες αερίου και τα απόβλητα από τις μονάδες οπτάνθρακα χρησιμοποιούνται επίσης ως πρώτες ύλες. Αρχικά, το συμπύκνωμα γερμανίου (2-10% Γερμανία) λαμβάνεται από τις αναγραφόμενες πηγές με διάφορους τρόπους, ανάλογα με τη σύσταση της πρώτης ύλης. Η εκχύλιση της Γερμανίας από το συμπύκνωμα συνήθως περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια: 1) χλωρίωση του συμπυκνώματος με υδροχλωρικό οξύ, το μείγμα του με χλώριο σε υδατικό μέσο ή άλλους παράγοντες χλωρίωσης για τη λήψη τεχνικού GeCl 4 . Για τον καθαρισμό του GeCl 4, χρησιμοποιείται διόρθωση και εκχύλιση προσμίξεων με πυκνό HCl. 2) Υδρόλυση του GeCl 4 και πύρωση των προϊόντων υδρόλυσης για τη λήψη GeO 2 . 3) Αναγωγή του GeO 2 με υδρογόνο ή αμμωνία σε μέταλλο. Για να απομονωθεί πολύ καθαρό γερμάνιο, το οποίο χρησιμοποιείται σε συσκευές ημιαγωγών, το μέταλλο τήκεται ανά ζώνη. Το μονοκρυσταλλικό γερμάνιο, απαραίτητο για τη βιομηχανία ημιαγωγών, λαμβάνεται συνήθως με τήξη ζώνης ή με τη μέθοδο Czochralski.
Αίτηση Γερμανία.Το γερμάνιο είναι ένα από τα πιο πολύτιμα υλικά στη σύγχρονη τεχνολογία ημιαγωγών. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή διόδων, τριόδων, ανιχνευτών κρυστάλλων και ανορθωτών ισχύος. Το μονοκρυσταλλικό γερμάνιο χρησιμοποιείται επίσης σε δοσιμετρικά όργανα και όργανα που μετρούν την ένταση σταθερών και εναλλασσόμενων μαγνητικών πεδίων. Ένας σημαντικός τομέας εφαρμογής στη Γερμανία είναι η τεχνολογία υπερύθρων, ιδιαίτερα η παραγωγή ανιχνευτών υπερύθρων που λειτουργούν στην περιοχή 8-14 μm. Πολλά κράματα που περιέχουν γερμάνιο, γυαλιά με βάση το GeO2 και άλλες ενώσεις γερμανίου είναι πολλά υποσχόμενα για πρακτική χρήση.
Το 1870 ο D.I. Ο Mendeleev, βάσει του περιοδικού νόμου, προέβλεψε ένα στοιχείο της ομάδας IV που δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη, το ονόμασε εκασίλιο και περιέγραψε τις κύριες ιδιότητές του. Το 1886, ο Γερμανός χημικός Clemens Winkler, κατά τη διάρκεια μιας χημικής ανάλυσης του ορυκτού αργυροδίτη, ανακάλυψε αυτό το χημικό στοιχείο. Αρχικά, ο Winkler ήθελε να ονομάσει το νέο στοιχείο "neptunium", αλλά αυτό το όνομα είχε ήδη δοθεί σε ένα από τα προτεινόμενα στοιχεία, έτσι το στοιχείο πήρε το όνομά του από την πατρίδα του επιστήμονα - τη Γερμανία.
Όντας στη φύση, αποκτώντας:
Το γερμάνιο βρίσκεται στα θειούχα μεταλλεύματα, το σιδηρομετάλλευμα και βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα πυριτικά άλατα. Τα κύρια ορυκτά που περιέχουν γερμάνιο: αργυροδίτης Ag 8 GeS 6, κονφιλιδίτης Ag 8 (Sn,Ce)S 6, στοττίτης FeGe(OH) 6, γερμανίτης Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, ρηνιερίτης Cu 3 ( Fe,Ge,Zn)(S,As) 4 .
Ως αποτέλεσμα πολύπλοκων και χρονοβόρων εργασιών για τον εμπλουτισμό του μεταλλεύματος και τη συγκέντρωσή του, το γερμάνιο απομονώνεται με τη μορφή οξειδίου GeO 2, το οποίο ανάγεται με υδρογόνο στους 600°C σε μια απλή ουσία.
GeO 2 + 2H 2 \u003d Ge + 2H 2 O
Το γερμάνιο καθαρίζεται με τήξη ζώνης, γεγονός που το καθιστά ένα από τα πιο καθαρά χημικά υλικά.
Φυσικές ιδιότητες:
Γκρι-λευκό στερεό με μεταλλική λάμψη (mp 938°C, bp 2830°C)
Χημικές ιδιότητες:
Υπό κανονικές συνθήκες, το γερμάνιο είναι ανθεκτικό στον αέρα και το νερό, τα αλκάλια και τα οξέα, διαλύεται σε aqua regia και σε αλκαλικό διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου. Οι καταστάσεις οξείδωσης του γερμανίου στις ενώσεις του: 2, 4.
Οι πιο σημαντικές συνδέσεις:
Οξείδιο του γερμανίου (II)., GeO, γκρι-μαύρο, ελαφρώς σολ. in-in, όταν θερμαίνεται, είναι δυσανάλογα: 2GeO \u003d Ge + GeO 2
Υδροξείδιο του γερμανίου (II). Ge(OH) 2, κόκκινο-πορτοκαλί. κρύσταλλο,
ιωδιούχο γερμάνιο (II)., GeI 2 , κίτρινο κρ., σολ. σε νερό, υδρολ. αντίο.
Υδρίδιο γερμανίου(II)., GeH 2 , tv. άσπρο πορ., οξειδώνεται εύκολα. και φθορά.
Οξείδιο του γερμανίου(IV)., GeO 2 , λευκό κρύσταλλοι, αμφοτερικοί, που λαμβάνονται με υδρόλυση χλωριδίου, σουλφιδίου, υδριδίου γερμανίου ή με αντίδραση γερμανίου με νιτρικό οξύ.
Υδροξείδιο του γερμανίου (IV), (γερμανικό οξύ), H 2 GeO 3 , ασθενής. unst. διαξονική to-ta, άλατα βλάστησης, για παράδειγμα. γερμανικό νάτριο, Na 2 GeO 3 , λευκό κρύσταλλο, σολ. στο νερό; υγροσκοπικός. Υπάρχουν επίσης εξαϋδρογερμανικά Na 2 (ορθο-γερμανικά) και πολυγερμανικά
Θειικό γερμάνιο(IV)., Ge(SO 4) 2 , άχρωμο. cr., υδρολύεται με νερό σε GeO 2, που λαμβάνεται με θέρμανση χλωριούχου γερμανίου (IV) με θειικό ανυδρίτη στους 160 ° C: GeCl 4 + 4SO 3 \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
Αλογονίδια γερμανίου(IV), φθόριο GeF 4 - τα καλύτερα. αέριο, ακατέργαστο υδρολ., αντιδρά με HF, σχηματίζοντας H 2 - γερμανοφθορικό οξύ: GeF 4 + 2HF \u003d H 2,
χλωριούχο GeCl 4, άχρωμο. υγρό, υδρ., βρωμιούχο GeBr 4, ser. cr. ή άχρωμο. υγρό, sol. σε οργ. συν.,
ιωδιούχο GeI 4, κίτρινο-πορτοκαλί. κρ., αργός. υδρ., σολ. σε οργ. συν.
Θειούχο γερμάνιο(IV)., GeS 2 , λευκό κρ., κακώς σολ. σε νερό, υδρολ., αντιδρά με αλκάλια:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, σχηματίζοντας γερμανικά και θειογερμανικά.
Υδρίδιο γερμανίου(IV), "γερμανικό", GeH 4 , άχρωμο αέριο, οργανικά παράγωγα τετραμεθυλγερμανίου Ge(CH3)4, τετρααιθυλογερμανίου Ge(C2H5)4 - άχρωμο. υγρά.
Εφαρμογή:
Το πιο σημαντικό υλικό ημιαγωγών, οι κύριοι τομείς εφαρμογής: οπτική, ραδιοηλεκτρονική, πυρηνική φυσική.
Οι ενώσεις του γερμανίου είναι ελαφρώς τοξικές. Το γερμάνιο είναι ένα μικροστοιχείο που στο ανθρώπινο σώμα αυξάνει την αποτελεσματικότητα του ανοσοποιητικού συστήματος του οργανισμού, καταπολεμά τον καρκίνο και μειώνει τον πόνο. Σημειώνεται επίσης ότι το γερμάνιο προάγει τη μεταφορά οξυγόνου στους ιστούς του σώματος και είναι ένα ισχυρό αντιοξειδωτικό - αναστολέας των ελεύθερων ριζών στον οργανισμό.
Οι ημερήσιες ανάγκες του ανθρώπινου σώματος είναι 0,4–1,5 mg.
Το σκόρδο είναι ο πρωταθλητής στην περιεκτικότητα σε γερμάνιο μεταξύ των προϊόντων διατροφής (750 μικρογραμμάρια γερμανίου ανά 1 g ξηρής μάζας σκελίδων σκόρδου).
Το υλικό προετοιμάστηκε από φοιτητές του Ινστιτούτου Φυσικής και Χημείας του Tyumen State University
Demchenko Yu.V., Bornovolokova A.A.
Πηγές:
Germanium//Wikipedia./ URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (ημερομηνία πρόσβασης: 13/06/2014).
Germanium//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (ημερομηνία πρόσβασης: 13/06/2014).
Την εποχή που δημιουργήθηκε ο περιοδικός πίνακας, το γερμάνιο δεν είχε ακόμη ανακαλυφθεί, αλλά ο Μεντελέεφ προέβλεψε την ύπαρξή του. Και 15 χρόνια μετά την αναφορά, ένα άγνωστο ορυκτό ανακαλύφθηκε σε ένα από τα ορυχεία του Freiberg και το 1886 ένα νέο στοιχείο απομονώθηκε από αυτό. Τα εύσημα ανήκουν στον Γερμανό χημικό Winkler, ο οποίος έδωσε στο στοιχείο το όνομα της πατρίδας του. Ακόμη και με τις πολλές χρήσιμες ιδιότητες του γερμανίου, μεταξύ των οποίων υπήρχε ένα μέρος για θεραπεία, άρχισαν να το χρησιμοποιούν μόνο στις αρχές του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου και ακόμη και τότε όχι πολύ ενεργά. Επομένως, ακόμη και τώρα δεν μπορεί να ειπωθεί ότι το στοιχείο είναι καλά μελετημένο, αλλά ορισμένες από τις ικανότητές του έχουν ήδη αποδειχθεί και εφαρμοστεί με επιτυχία.
Οι θεραπευτικές ιδιότητες του γερμανίου
Το στοιχείο δεν βρίσκεται στην καθαρή του μορφή, η απομόνωσή του είναι επίπονη, επομένως, με την πρώτη ευκαιρία, αντικαταστάθηκε με φθηνότερα εξαρτήματα. Στην αρχή χρησιμοποιήθηκε σε διόδους και τρανζίστορ, αλλά το πυρίτιο αποδείχθηκε πιο βολικό και προσιτό, έτσι η μελέτη των χημικών ιδιοτήτων του γερμανίου συνεχίστηκε. Τώρα είναι μέρος των θερμοηλεκτρικών κραμάτων, που χρησιμοποιούνται σε συσκευές μικροκυμάτων, τεχνολογία υπέρυθρων.
Η ιατρική άρχισε επίσης να ενδιαφέρεται για ένα νέο στοιχείο, αλλά ένα σημαντικό αποτέλεσμα επιτεύχθηκε μόνο στα τέλη της δεκαετίας του '70 του περασμένου αιώνα. Ιάπωνες ειδικοί κατάφεραν να ανακαλύψουν τις φαρμακευτικές ιδιότητες του γερμανίου και να περιγράψουν τρόπους χρήσης τους. Μετά από δοκιμές σε ζώα και κλινικές παρατηρήσεις της επίδρασης στον άνθρωπο, αποδείχθηκε ότι το στοιχείο είναι ικανό:
- τόνωση;
- παρέχει οξυγόνο στους ιστούς.
- καταπολέμηση των όγκων?
- αύξηση της αγωγιμότητας των νευρικών ερεθισμάτων.
Η πολυπλοκότητα της χρήσης έγκειται στην τοξικότητα του γερμανίου σε μεγάλες δόσεις, επομένως απαιτήθηκε ένα φάρμακο που θα μπορούσε να έχει θετική επίδραση σε ορισμένες διεργασίες στο σώμα με ελάχιστη βλάβη. Το πρώτο ήταν το "Germanium-132", το οποίο βοηθά στη βελτίωση της ανοσοποιητικής κατάστασης ενός ατόμου, βοηθά στην αποφυγή έλλειψης οξυγόνου σε περίπτωση πτώσης των επιπέδων αιμοσφαιρίνης. Τα πειράματα έδειξαν επίσης την επίδραση του στοιχείου στην παραγωγή ιντερφερονών, οι οποίες αντιστέκονται στα ταχέως διαιρούμενα κύτταρα (όγκων). Το όφελος παρατηρείται μόνο όταν χορηγείται από το στόμα, η χρήση κοσμημάτων με γερμάνιο δεν θα δώσει κανένα αποτέλεσμα.
Η έλλειψη γερμανίου μειώνει τη φυσική ικανότητα του οργανισμού να αντέχει τις εξωτερικές επιρροές, γεγονός που οδηγεί σε διάφορες διαταραχές. Η συνιστώμενη ημερήσια δόση είναι 0,8-1,5 mg. Μπορείτε να πάρετε το απαραίτητο στοιχείο με την τακτική χρήση γάλακτος, σολομού, μανιταριών, σκόρδου και φασολιών.
Ο ρολός προβολέας του κρεβατιού μασάζ, ο προβολέας πέντε σφαιρών, καθώς και τα κεραμικά του πρόσθετου χαλιού είναι από Τουρμάνιο.
Τώρα ας μιλήσουμε λεπτομερέστερα για τα φυσικά υλικά με βάση τα οποία σχηματίζεται το Τουρμάνι.
Αυτό είναι ένα ορυκτό, μια ουσία που σχηματίζεται στα έγκατα της γης από τις δυνάμεις της άψυχης φύσης. Αρκετές χιλιάδες ορυκτά είναι γνωστά.
αλλά μόνο περίπου 60 από αυτά έχουν τις ιδιότητες των πολύτιμων λίθων. Αυτό είναι η τουρμαλίνη.
Οι τουρμαλίνες είναι πέτρες απαράμιλλης χρωματικής ποικιλίας. Το όνομά τους προέρχεται από τη σινχαλέζικη λέξη «tura mali», που σημαίνει «πέτρα με ανάμεικτα χρώματα».
Από όλα τα ορυκτά που υπάρχουν στη γη, μόνο η τουρμαλίνη φέρει σταθερό ηλεκτρικό φορτίο, για το οποίο ονομάζεται κρυσταλλικός μαγνήτης. Σε μια ατελείωτη ποικιλία από πέτρες, η τουρμαλίνη θεωρείται ο απόλυτος πρωταθλητής όσον αφορά τον αριθμό των χρωμάτων και των αποχρώσεων. Η φυσική λάμψη, η διαφάνεια και η σκληρότητα αυτού του πολύτιμου πολύχρωμου ορυκτού του κέρδισαν μια άξια φήμη ως πέτρα κοσμήματος.
Η τουρμαλίνη περιέχει: κάλιο, ασβέστιο, μαγνήσιο, μαγγάνιο, σίδηρο, πυρίτιο, ιώδιο, φθόριο και άλλα συστατικά. Μόνο 26 ιχνοστοιχεία από τον περιοδικό πίνακα.
Όταν θερμαίνεται, η τουρμαλίνη δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο χαμηλής συχνότητας και εκπέμπει ανιόντα, τα οποία δρουν ως εξής:
ενίσχυση του κυτταρικού μεταβολισμού, βελτίωση του μεταβολισμού.
βελτίωση της τοπικής ροής του αίματος.
αποκατάσταση της λειτουργίας του λεμφικού συστήματος.
αποκατάσταση του ενδοκρινικού και ορμονικού συστήματος.
βελτίωση της διατροφής σε όργανα και ιστούς.
ενίσχυση της ανοσίας?
συμβάλλουν στην ισορροπία του αυτόνομου νευρικού συστήματος (αυτό είναι ένα σύστημα διέγερσης και αναστολής της ψυχής).
παρέχει στο σώμα ζωογόνο ενέργεια.
βελτιώνουν την ποιότητα του αίματος, τονώνουν την κυκλοφορία του αίματος και την αραίωση του αίματος, έτσι ώστε το αίμα να εισέρχεται στα λεπτότερα τριχοειδή αγγεία, δίνοντας στο σώμα ζωντάνια.
Αξίζει σαν χρυσός - εύθραυστο σαν γυαλί.
Το γερμάνιο είναι ένα μικροστοιχείο που συμμετέχει σε πολλές διεργασίες στο ανθρώπινο σώμα. Η έλλειψη αυτού του στοιχείου επηρεάζει τη λειτουργία της γαστρεντερικής οδού, τον μεταβολισμό του λίπους και άλλες διεργασίες, ιδίως την ανάπτυξη αθηροσκλήρωσης.
Για πρώτη φορά, τα οφέλη του γερμανίου για την ανθρώπινη υγεία συζητήθηκαν στην Ιαπωνία. Το 1967, ο Δρ Katsuhiho Asai ανακάλυψε ότι το γερμάνιο έχει ένα ευρύ φάσμα βιολογικών επιδράσεων.
Χρήσιμες ιδιότητες του γερμανίου
Μεταφορά οξυγόνου στους ιστούς του σώματος
.
Το γερμάνιο, που εισέρχεται στο αίμα, συμπεριφέρεται παρόμοια με την αιμοσφαιρίνη. Το οξυγόνο που παρέχει στους ιστούς του σώματος εγγυάται την κανονική λειτουργία όλων των ζωτικών συστημάτων και αποτρέπει την ανάπτυξη ανεπάρκειας οξυγόνου στα όργανα που είναι πιο ευαίσθητα στην υποξία.
Τόνωση της ανοσίας
.
Γερμάνιο με τη μορφή οργανικών ενώσεων
προάγει την παραγωγή γάμμα-ιντερφερονών, οι οποίες καταστέλλουν την αναπαραγωγή των ταχέως διαιρούμενων μικροβιακών κυττάρων, ενεργοποιούν τα μακροφάγα και συγκεκριμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού.
Αντικαρκινικό αποτέλεσμα
.
Το γερμάνιο καθυστερεί την ανάπτυξη κακοήθων νεοπλασμάτων και αποτρέπει την εμφάνιση μεταστάσεων, έχει προστατευτικές ιδιότητες έναντι της ραδιενεργής έκθεσης. Ο μηχανισμός δράσης σχετίζεται με την αλληλεπίδραση του ατόμου γερμανίου με αρνητικά φορτισμένα σωματίδια σχηματισμών όγκου. Το γερμάνιο απελευθερώνει το κύτταρο του όγκου από «επιπλέον» ηλεκτρόνια και αυξάνει το ηλεκτρικό του φορτίο, το οποίο οδηγεί στον θάνατο του όγκου.
Βιοκτόνο δράση
(αντιμυκητιακό, αντιικό, αντιβακτηριακό).
Οι οργανικές ενώσεις γερμανίου διεγείρουν την παραγωγή ιντερφερόνης, μιας προστατευτικής πρωτεΐνης που παράγεται ως απάντηση στην εισαγωγή ξένων μικροοργανισμών.
Αποτέλεσμα ανακούφισης του πόνου
.
Αυτό το ιχνοστοιχείο υπάρχει σε φυσικές τροφές όπως το σκόρδο, το τζίνσενγκ, η χλωρέλα και μια ποικιλία μανιταριών. Προκάλεσε μεγάλο ενδιαφέρον στην ιατρική κοινότητα τη δεκαετία του 1960, όταν ο Δρ. Katsuhiho Asai ανακάλυψε το γερμάνιο σε ζωντανούς οργανισμούς και έδειξε ότι αύξησε την παροχή οξυγόνου στους ιστούς και επίσης βοήθησε στη θεραπεία:
Καραβίδα;
αρθρίτιδα, οστεοπόρωση?
καντιντίαση (υπερανάπτυξη του μικροοργανισμού ζύμης Candida albicans).
AIDS και άλλες ιογενείς λοιμώξεις.
Επιπλέον, το γερμάνιο είναι σε θέση να επιταχύνει την επούλωση των πληγών και να μειώσει τον πόνο.
Μετάφραση από την κελτική "λευκή πέτρα" ("el" - βράχος, "van" - πέτρα).
- πρόκειται για γρανίτη-πορφυρίτη, με φαινοκρυστάλλους χαλαζία και ορθόκλαση σε εδαφομάζα χαλαζία-άστριο με τουρμαλίνη, μαρμαρυγία, πινίτη.
Οι Κορεάτες πιστεύουν ότι αυτό το ορυκτό έχει θεραπευτικές ιδιότητες. Το Elvan κάνει καλό στην υγεία του δέρματος: προστίθεται σε κρέμες καθαρισμού. Βοηθά στις αλλεργίες.
Αυτό το ορυκτό μαλακώνει το νερό και το καθαρίζει από ακαθαρσίες, απορροφώντας επιβλαβείς ουσίες και βαριά στοιχεία.
Το Elvan χρησιμοποιείται στο εσωτερικό. Από αυτό κατασκευάζονται δάπεδα, τοίχοι, κρεβάτια, χαλάκια, πάγκοι για σάουνες, σόμπες, καυστήρες αερίου.
Χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή πιάτων. Σε ορισμένα εστιατόρια, το elvan χρησιμοποιείται σε ψησταριές για να εμποτίσει το μπάρμπεκιου με τις θεραπευτικές αναθυμιάσεις του. Τα αυγά βρασμένα με την προσθήκη elvan είναι επίσης πολύ δημοφιλή στην Κορέα. Τα αυγά αποκτούν τη γεύση και τη μυρωδιά του καπνιστού κρέατος και σε χρώμα θυμίζουν τα πασχαλινά μας αυγά.
Η πέτρα Elvan περιέχει πολλά ιχνοστοιχεία, είναι πηγή υπέρυθρων ακτίνων μακρών κυμάτων.
Πρόκειται για βράχους που σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα ηφαιστειακής έκρηξης. Χάρη σε αυτά τα κεραμικά τουρμάνιου αποκτούν τη σκληρότητά τους.
Τα ηφαιστειακά πετρώματα έχουν πολλές πολύτιμες και χρήσιμες ιδιότητες για τον άνθρωπο.
1. Διατηρούν το αρχέγονο μαγνητικό πεδίο της Γης, το οποίο μειώνεται πολύ στην επιφάνεια.
2. Εμπλουτισμένο με ιχνοστοιχεία. Αλλά η κύρια ιδιότητα των ηφαιστειακών πετρωμάτων είναι ότι διατηρούν οργανική θερμότητα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό καθιστά δυνατό να έχετε το μέγιστο αποτέλεσμα από το ζέσταμα.
Τα ηφαιστειακά πετρώματα τείνουν επίσης να απομακρύνουν τις τοξίνες από το σώμα και να έχουν καθαριστική επίδραση σε αυτό.
Αυτή είναι μια καθαρή και μη μολυσμένη από τον πολιτισμό ράτσα, η οποία χρησιμοποιείται ενεργά για ιατρικούς σκοπούς.
Ονομάστηκε από τη Γερμανία. Ένας επιστήμονας από αυτή τη χώρα ανακάλυψε και είχε το δικαίωμα να την αποκαλεί όπως ήθελε. Οπότε μπήκα γερμάνιο.
Ωστόσο, δεν ήταν ο Μεντελέγιεφ που στάθηκε τυχερός, αλλά ο Κλέμενς Βίνκλερ. Του ανέθεσαν να σπουδάσει αργυρόδιτο. Ένα νέο ορυκτό, που αποτελείται κυρίως από, βρέθηκε στο ορυχείο Himmelfurst.
Ο Winkler προσδιόρισε το 93% της σύνθεσης της πέτρας και έφτασε σε αδιέξοδο με το υπόλοιπο 7%. Το συμπέρασμα ήταν ότι περιελάμβαναν ένα άγνωστο στοιχείο.
Η πιο προσεκτική ανάλυση απέδωσε καρπούς. ανακαλύφθηκε το γερμάνιο. Αυτό είναι μέταλλο. Πώς είναι χρήσιμο για την ανθρωπότητα; Για αυτό, και όχι μόνο, θα πούμε περαιτέρω.
ιδιότητες του γερμανίου
Γερμάνιο - 32 στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Αποδεικνύεται ότι το μέταλλο περιλαμβάνεται στην 4η ομάδα. Ο αριθμός αντιστοιχεί στο σθένος των στοιχείων.
Δηλαδή, το γερμάνιο τείνει να σχηματίζει 4 χημικούς δεσμούς. Αυτό κάνει το στοιχείο που ανακάλυψε ο Winkler να μοιάζει με .
Εξ ου και η επιθυμία του Μεντελέεφ να ονομάσει το άγνωστο ακόμη στοιχείο ecosilicium, που δηλώνεται ως Si. Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς υπολόγισε τις ιδιότητες του 32ου μετάλλου εκ των προτέρων.
Το γερμάνιο είναι παρόμοιο με το πυρίτιο σε χημικές ιδιότητες. Αντιδρά με οξέα μόνο όταν θερμαίνεται. Με τα αλκάλια «επικοινωνεί» παρουσία οξειδωτικών παραγόντων.
Ανθεκτικό στους υδρατμούς. Δεν αντιδρά με υδρογόνο, άνθρακα,. Το γερμάνιο ανάβει σε θερμοκρασία 700 βαθμών Κελσίου. Η αντίδραση συνοδεύεται από το σχηματισμό διοξειδίου του γερμανίου.
Το 32ο στοιχείο αλληλεπιδρά εύκολα με τα αλογόνα. Αυτές είναι ουσίες που σχηματίζουν άλατα από την ομάδα 17 του πίνακα.
Για να μην μπερδευτούμε, επισημαίνουμε ότι εστιάζουμε στο νέο πρότυπο. Στο παλιό, αυτή είναι η 7η ομάδα του περιοδικού πίνακα.
Όποιο κι αν είναι το τραπέζι, τα μέταλλα σε αυτό βρίσκονται στα αριστερά της κλιμακωτής διαγώνιας γραμμής. Το 32ο στοιχείο αποτελεί εξαίρεση.
Μια άλλη εξαίρεση είναι. Μπορεί επίσης να αντιδράσει. Στο υπόστρωμα εναποτίθεται αντιμόνιο.
Εξασφαλίζεται η ενεργή αλληλεπίδραση με. Όπως τα περισσότερα μέταλλα, το γερμάνιο είναι ικανό να καίγεται στους ατμούς του.
Εξωτερικά στοιχείο γερμανίου, γκριζόλευκο, με έντονη μεταλλική γυαλάδα.
Όταν εξετάζουμε την εσωτερική δομή, το μέταλλο έχει κυβική δομή. Αντανακλά τη διάταξη των ατόμων σε στοιχειώδη κύτταρα.
Έχουν σχήμα κύβους. Οκτώ άτομα βρίσκονται στις κορυφές. Η δομή είναι κοντά στο πλέγμα.
Το στοιχείο 32 έχει 5 σταθερά ισότοπα. Η παρουσία τους είναι ιδιοκτησία όλων στοιχεία της υποομάδας του γερμανίου.
Είναι άρτια, γεγονός που καθορίζει την παρουσία σταθερών ισοτόπων. Για παράδειγμα, υπάρχουν 10 από αυτά.
Η πυκνότητα του γερμανίου είναι 5,3-5,5 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό. Ο πρώτος δείκτης είναι χαρακτηριστικός για την κατάσταση, ο δεύτερος - για το υγρό μέταλλο.
Σε μαλακή μορφή, δεν είναι μόνο πιο πυκνό, αλλά και πλαστικό. Εύθραυστη σε θερμοκρασία δωματίου, η ουσία γίνεται στους 550 βαθμούς. Αυτά είναι χαρακτηριστικά του γερμανίου.
Η σκληρότητα του μετάλλου σε θερμοκρασία δωματίου είναι περίπου 6 βαθμοί.
Σε αυτή την κατάσταση, το 32ο στοιχείο είναι ένας τυπικός ημιαγωγός. Όμως, το ακίνητο γίνεται πιο «φωτεινό» όσο ανεβαίνει η θερμοκρασία. Απλώς οι αγωγοί, για σύγκριση, χάνουν τις ιδιότητές τους όταν θερμαίνονται.
Το γερμάνιο άγει ρεύμα όχι μόνο στην τυπική του μορφή, αλλά και σε διαλύματα.
Όσον αφορά τις ιδιότητες των ημιαγωγών, το 32ο στοιχείο είναι επίσης κοντά στο πυρίτιο και είναι εξίσου κοινό.
Ωστόσο, οι τομείς εφαρμογής των ουσιών διαφέρουν. Το πυρίτιο είναι ένας ημιαγωγός που χρησιμοποιείται σε ηλιακά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένου του τύπου λεπτής μεμβράνης.
Το στοιχείο χρειάζεται και για φωτοκύτταρα. Τώρα, σκεφτείτε πού είναι χρήσιμο το γερμάνιο.
Εφαρμογή γερμανίου
Χρησιμοποιείται γερμάνιοστη φασματοσκοπία γάμμα. Τα όργανά του καθιστούν δυνατή, για παράδειγμα, τη μελέτη της σύνθεσης των προσθέτων σε μικτά οξείδια καταλύτη.
Στο παρελθόν, γερμάνιο προστέθηκε σε διόδους και τρανζίστορ. Στα ηλιακά κύτταρα, οι ιδιότητες ενός ημιαγωγού είναι επίσης χρήσιμες.
Αλλά, εάν προστεθεί πυρίτιο σε τυπικά μοντέλα, τότε γερμάνιο προστίθεται σε υψηλής απόδοσης, νέας γενιάς.
Το κύριο πράγμα είναι να μην χρησιμοποιείτε γερμάνιο σε θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, το μέταλλο χάνει την ικανότητά του να μεταδίδει τάση.
Για να είναι το γερμάνιο αγωγός, οι ακαθαρσίες σε αυτό δεν πρέπει να υπερβαίνουν το 10%. Τέλειο εξαιρετικά καθαρό χημικό στοιχείο.
Γερμάνιογίνεται με αυτή τη μέθοδο τήξης ζώνης. Βασίζεται στη διαφορετική διαλυτότητα ξένων στοιχείων σε υγρά και φάσεις.
φόρμουλα γερμάνιοσας επιτρέπει να το εφαρμόσετε στην πράξη. Εδώ δεν μιλάμε πλέον για τις ημιαγωγικές ιδιότητες του στοιχείου, αλλά για την ικανότητά του να σκληραίνει.
Για τον ίδιο λόγο, το γερμάνιο έχει βρει εφαρμογή στην οδοντική προσθετική. Παρόλο που οι κορώνες γίνονται απαρχαιωμένες, εξακολουθεί να υπάρχει μικρή ζήτηση για αυτές.
Εάν προσθέσετε πυρίτιο και αλουμίνιο στο γερμάνιο, προκύπτουν συγκολλήσεις.
Το σημείο τήξης τους είναι πάντα χαμηλότερο από αυτό των ενωμένων μετάλλων. Έτσι, μπορείτε να κάνετε σύνθετα, σχεδιαστικά σχέδια.
Ακόμη και το Διαδίκτυο χωρίς γερμάνιο θα ήταν αδύνατο. Το 32ο στοιχείο υπάρχει στην οπτική ίνα. Στον πυρήνα του είναι ο χαλαζίας με μια πρόσμιξη ήρωα.
Και το διοξείδιο του αυξάνει την ανακλαστικότητα της ίνας. Λαμβάνοντας υπόψη τη ζήτηση για αυτό, τα ηλεκτρονικά, οι βιομήχανοι χρειάζονται γερμάνιο σε μεγάλες ποσότητες. Ποιες και πώς παρέχονται, θα μελετήσουμε παρακάτω.
εξόρυξη γερμανίου
Το γερμάνιο είναι αρκετά κοινό. Στον φλοιό της γης, το 32ο στοιχείο, για παράδειγμα, είναι κάτι περισσότερο από το αντιμόνιο ή.
Τα εξερευνημένα αποθέματα είναι περίπου 1.000 τόνοι. Σχεδόν τα μισά από αυτά είναι κρυμμένα στα έγκατα των Ηνωμένων Πολιτειών. Άλλοι 410 τόνοι είναι ιδιοκτησία.
Έτσι, οι υπόλοιπες χώρες, βασικά, πρέπει να αγοράσουν πρώτες ύλες. συνεργάζεται με την Ουράνια Αυτοκρατορία. Αυτό δικαιολογείται και από πολιτική και από οικονομική άποψη.
Ιδιότητες του στοιχείου γερμάνιο, που συνδέονται με τη γεωχημική του σχέση με τις ευρέως διαδεδομένες ουσίες, δεν επιτρέπουν στο μέταλλο να σχηματίσει τα δικά του ορυκτά.
Συνήθως, το μέταλλο εισάγεται στο πλέγμα των υπαρχόντων. Ο καλεσμένος, φυσικά, δεν θα πιάσει πολύ χώρο.
Επομένως, πρέπει να εξαγάγετε το γερμάνιο λίγο-λίγο. Μέσα μπορείτε να βρείτε μερικά κιλά ανά τόνο βράχου.
Τα Enargits δεν περιέχουν περισσότερα από 5 κιλά γερμάνιο ανά 1000 κιλά. Στον πυραργυρίτη 2 φορές περισσότερο.
Ένας τόνος σουλβανίτη στοιχείου 32 δεν περιέχει περισσότερο από 1 κιλό. Τις περισσότερες φορές, το γερμάνιο εξάγεται ως υποπροϊόν από μεταλλεύματα άλλων μετάλλων, για παράδειγμα, ή μη σιδηρούχων, όπως χρωμίτης, μαγνητίτης, ρουτίτης.
Η ετήσια παραγωγή γερμανίου κυμαίνεται από 100-120 τόνους, ανάλογα με τη ζήτηση.
Βασικά, αγοράζεται η μονοκρυσταλλική μορφή της ουσίας. Αυτό ακριβώς χρειάζεται για την παραγωγή φασματόμετρων, οπτικών ινών, πολύτιμων. Ας μάθουμε τις τιμές.
τιμή γερμανίου
Το μονοκρυσταλλικό γερμάνιο αγοράζεται κυρίως από τον τόνο. Για μεγάλες βιομηχανίες, αυτό είναι ευεργετικό.
1.000 κιλά του 32ου στοιχείου κοστίζουν περίπου 100.000 ρούβλια. Μπορείτε να βρείτε προσφορές για 75.000 - 85.000.
Αν πάρεις πολυκρυσταλλικό, δηλαδή με μικρότερα αδρανή και αυξημένη αντοχή, μπορείς να δώσεις 2,5 φορές παραπάνω ανά κιλό πρώτων υλών.
Το τυπικό μήκος δεν είναι μικρότερο από 28 εκατοστά. Τα μπλοκ προστατεύονται με μεμβράνη, καθώς ξεθωριάζουν στον αέρα. Πολυκρυσταλλικό γερμάνιο - «χώμα» για την καλλιέργεια μονοκρυστάλλων.
