גרמניום עובדות כימיה מעניינות. גרמניום בגוף האדם

גרמניום(lat. Germanium), Ge, יסוד כימי מקבוצה IV של המערכת המחזורית של מנדלייב; מספר סידורי 32, מסה אטומית 72.59; מוצק אפור-לבן עם ברק מתכתי. גרמניום טבעי הוא תערובת של חמישה איזוטופים יציבים עם מספרי המסה 70, 72, 73, 74 ו-76. קיומה ותכונותיה של גרמניה נחזה בשנת 1871 על ידי D.I. Mendeleev ונקרא יסוד זה עדיין לא ידוע ekasilicium בשל הדמיון של תכונותיו עם סִילִיקוֹן. ב-1886 גילה הכימאי הגרמני ק' וינקלר יסוד חדש במינרל ארגירודיט, שאותו כינה גרמניה לכבוד ארצו; הגרמניום התברר כדי זהה ל-ecasilence. עד למחצית השנייה של המאה ה-20, היישום המעשי של גרמניה נותר מוגבל מאוד. הייצור התעשייתי בגרמניה התעורר בקשר לפיתוח של אלקטרוניקה מוליכים למחצה.

התוכן הכולל של גרמניום בקרום כדור הארץ הוא 7·10 -4% במסה, כלומר יותר מאשר, למשל, אנטימון, כסף, ביסמוט. עם זאת, המינרלים של גרמניה עצמה הם נדירים ביותר. כמעט כולם הם סולפוסלטים: גרמניט Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, argyrodite Ag 8 GeS 6, confieldite Ag 8 (Sn, Ge)S 6 ואחרים. חלק הארי של גרמניה מפוזר בקרום כדור הארץ במספר רב של סלעים ומינרלים: בעפרות גופרתי של מתכות לא ברזליות, בעפרות ברזל, בכמה מינרלים תחמוצתיים (כרומיט, מגנטיט, רוטיל ואחרים), בגרניטים, דיאבס ובזלת. בנוסף, גרמניום קיים כמעט בכל הסיליקטים, בחלק מהמרבצים של פחם ושמן.

מאפיינים פיזיים גרמניה.גרמניום מתגבש במבנה מעוקב מסוג יהלום, פרמטר תא יחידה a = 5.6575Å. הצפיפות של גרמניום מוצק היא 5.327 גרם/ס"מ 3 (25 מעלות צלזיוס); נוזל 5.557 (1000 מעלות צלזיוס); t pl 937.5°C; נקודת זמן של כ-2700 מעלות צלזיוס; מקדם מוליכות תרמית ~60 W/(m K), או 0.14 cal/(cm sec deg) ב-25°C. אפילו גרמניום טהור מאוד הוא שביר בטמפרטורות רגילות, אבל מעל 550 מעלות צלזיוס הוא מתאים לעיוות פלסטי. קשיות גרמניה בקנה מידה מינרלוגי 6-6,5; מקדם דחיסה (בטווח הלחץ 0-120 Gn/m 2, או 0-12000 kgf/mm 2) 1.4 10 -7 m 2 /mn (1.4 10 -6 cm 2/kgf); מתח פני השטח 0.6 N/m (600 דין/ס"מ). גרמניום הוא מוליך למחצה טיפוסי עם פער פס של 1.104 10 -19 J או 0.69 eV (25°C); התנגדות חשמלית טוהר גבוה גרמניה 0.60 אוהם-מ' (60 אוהם-ס"מ) ב-25°C; הניידות של אלקטרונים היא 3900 והניידות של חורים היא 1900 ס"מ 2/v שניה (25 מעלות צלזיוס) (עם תכולת טומאה של פחות מ-10 -8%). שקופות לקרני אינפרא אדום עם אורך גל גדול מ-2 מיקרון.

תכונות כימיות גרמניה.בתרכובות כימיות, גרמניום בדרך כלל מציג ערכיות של 2 ו-4, כאשר תרכובות של גרמניום 4 ערכיות יציבות יותר. בטמפרטורת החדר, גרמניום עמיד בפני אוויר, מים, תמיסות אלקליות וחומצות הידרוכלוריות וגופרית מדוללות, אך מתמוסס בקלות באקווה רג'יה ובתמיסה בסיסית של מי חמצן. חומצה חנקתית מתחמצנת לאט. כאשר מחומם באוויר ל-500-700 מעלות צלזיוס, גרמניום מתחמצן לתחמוצות GeO ו-GeO 2. תחמוצת גרמניה (IV) - אבקה לבנה עם t pl 1116°C; מסיסות במים 4.3 גרם/ליטר (20 מעלות צלזיוס). על פי תכונותיו הכימיות הוא אמפוטרי, מסיס באלקליות ומתקשה בחומצות מינרליות. זה מתקבל על ידי סידוד המשקע הידרדרי (GeO 3 nH 2 O) המשתחרר במהלך ההידרוליזה של GeCl 4 tetrachloride. היתוך של GeO 2 עם תחמוצות אחרות ניתן לקבל נגזרות של חומצה גרמנית - מתכת germanates (Li 2 GeO 3, Na 2 GeO 3 ואחרים) - מוצקים עם נקודות התכה גבוהות.

כאשר גרמניום מגיב עם הלוגנים, נוצרים הטטרהאלידים המתאימים. התגובה ממשיכה בקלות רבה ביותר עם פלואור וכלור (כבר בטמפרטורת החדר), ולאחר מכן עם ברום (חימום חלש) ויוד (ב-700-800 מעלות צלזיוס בנוכחות CO). אחת התרכובות החשובות ביותר גרמניה GeCl 4 tetrachloride הוא נוזל חסר צבע; t pl -49.5°C; pp 83.1°C; צפיפות 1.84 גרם/ס"מ 3 (20°C). מים מבצעים הידרוליזה חזקה עם שחרור משקע של תחמוצת hydrated (IV). זה מתקבל על ידי הכלרה של גרמניה מתכתית או על ידי אינטראקציה של GeO 2 עם HCl מרוכז. ידועים גם דיהלידים גרמניה בנוסחה הכללית GeX 2, GeCl monochloride, Ge 2 Cl 6 hexachlorodigermane, ואוקסיכלורידי גרמניה (לדוגמה, CeOCl 2).

גופרית מגיבה בעוצמה עם גרמניה ב-900-1000 מעלות צלזיוס ויוצרות דיסולפיד GeS 2, מוצק לבן, mp 825 מעלות צלזיוס. כמו כן מתוארים מונוסולפיד GeS ותרכובות דומות של גרמניה עם סלניום וטלוריום, שהם מוליכים למחצה. מימן מגיב מעט עם גרמניום ב-1000-1100 מעלות צלזיוס ליצירת נבט (GeH) X, תרכובת לא יציבה ונדיפה בקלות. על ידי תגובה של גרמנידים עם חומצה הידרוכלורית מדוללת, ניתן להשיג גרמנו-הידרוגנים מסדרת Ge n H 2n+2 עד Ge 9 H 20. הרכב Germylene GeH 2 ידוע גם. גרמניום אינו מגיב ישירות עם חנקן, עם זאת, יש Nitride Ge 3 N 4, אשר מתקבל על ידי פעולת אמוניה על גרמניום ב 700-800 מעלות צלזיוס. גרמניום אינו יוצר אינטראקציה עם פחמן. גרמניום יוצר תרכובות עם מתכות רבות - גרמנידים.

ידועות תרכובות מורכבות רבות של גרמניה, אשר הופכות חשובות יותר ויותר הן בכימיה האנליטית של גרמניום והן בתהליכי הכנתו. גרמניום יוצר תרכובות מורכבות עם מולקולות המכילות הידרוקסיל אורגניות (אלכוהולים רב-הידריים, חומצות רב-בסיסיות ואחרות). הטרופולי חומצות גרמניה הושגו. כמו גם עבור אלמנטים אחרים מקבוצה IV, גרמניה מאופיינת ביצירת תרכובות אורגנו-מתכתיות, דוגמה להן היא tetraethylgermane (C 2 H 5) 4 Ge 3.

משיגים את גרמניה.בפרקטיקה התעשייתית, גרמניום מתקבל בעיקר מתוצרי לוואי של עיבוד עפרות מתכות לא ברזליות (תערובת אבץ, תרכיזים פולי מתכתיים של אבץ-נחושת-עופרת) המכילים 0.001-0.1% גרמניה. גם אפר משריפת פחם, אבק ממחוללי גז ופסולת ממפעלי קוק משמשים כחומרי גלם. בתחילה מתקבל רכז גרמניום (2-10% גרמניה) מהמקורות המפורטים בדרכים שונות, בהתאם להרכב חומר הגלם. מיצוי גרמניה מהתרכיז כולל בדרך כלל את השלבים הבאים: 1) הכלרה של התרכיז בחומצה הידרוכלורית, תערובתו עם כלור בתווך מימי או חומרי הכלרה אחרים לקבלת GeCl 4 טכנית. כדי לטהר את GeCl 4, נעשה שימוש בתיקון ומיצוי של זיהומים עם HCl מרוכז. 2) הידרוליזה של GeCl 4 והסתיידות של מוצרי הידרוליזה להשגת GeO 2 . 3) הפחתת GeO 2 עם מימן או אמוניה למתכת. כדי לבודד גרמניום טהור מאוד, המשמש במכשירי מוליכים למחצה, מתכת מתכת לפי אזור. גרמניום חד גביש, הכרחי לתעשיית המוליכים למחצה, מתקבל בדרך כלל על ידי התכת אזורים או על ידי שיטת צ'וקרלסקי.

יישום גרמניה.גרמניום הוא אחד החומרים היקרים ביותר בטכנולוגיית המוליכים למחצה המודרנית. הוא משמש לייצור דיודות, טריודות, גלאי קריסטל ומיישרים כוח. גרמניום חד גביש משמש גם במכשירים דוסימטריים ומכשירים המודדים את עוצמתם של שדות מגנטיים קבועים ומתחלפים. תחום יישום חשוב בגרמניה הוא טכנולוגיית אינפרא אדום, בפרט ייצור גלאי אינפרא אדום הפועלים באזור 8-14 מיקרומטר. סגסוגות רבות המכילות גרמניום, כוסות המבוססות על GeO2 ותרכובות גרמניום אחרות מבטיחות לשימוש מעשי.

בשנת 1870 D.I. מנדלייב, על בסיס החוק התקופתי, חזה יסוד שטרם התגלה מקבוצה IV, קרא לו ekasilicium, ותיאר את תכונותיו העיקריות. בשנת 1886, הכימאי הגרמני קלמנס וינקלר, במהלך ניתוח כימי של המינרל ארגירודיט, גילה את היסוד הכימי הזה. בתחילה רצה וינקלר לקרוא ליסוד החדש "נפטון", אך שם זה כבר ניתן לאחד היסודות המוצעים, ולכן היסוד נקרא על שם מולדתו של המדען - גרמניה.

להיות בטבע, לקבל:

גרמניום נמצא בעפרות סולפיד, ברזל, ונמצא כמעט בכל הסיליקטים. המינרלים העיקריים המכילים גרמניום: 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 .
כתוצאה מפעולות מורכבות וגוזלות זמן להעשרת עפר וריכוזה, גרמניום מבודד בצורה של תחמוצת GeO 2, המופחתת עם מימן ב-600 מעלות צלזיוס לחומר פשוט.
GeO 2 + 2H 2 \u003d Ge + 2H 2 O
גרמניום מטוהר על ידי המסת אזור, מה שהופך אותו לאחד החומרים הטהורים ביותר מבחינה כימית.

תכונות גשמיות:

מוצק אפור-לבן עם ברק מתכתי (mp 938°C, pp 2830°C)

תכונות כימיות:

בתנאים רגילים, גרמניום עמיד בפני אוויר ומים, אלקליות וחומצות, הוא מתמוסס באקווה רג'יה ובתמיסה בסיסית של מי חמצן. מצבי החמצון של גרמניום בתרכובותיו: 2, 4.

הקשרים החשובים ביותר:

תחמוצת גרמניום (II)., GeO, אפור-שחור, מעט סול. פנימה, כאשר מחומם, הוא לא פרופורציונלי: 2GeO \u003d Ge + GeO 2
גרמניום(II) הידרוקסיד Ge(OH) 2, אדום-כתום. גָבִישׁ,
גרמניום (II) יודיד, GeI 2 , צהוב קר., סול. במים, הידרול. ביי.
גרמניום(II) הידריד, GeH 2 , טלוויזיה. לבן פור., מתחמצן בקלות. וריקבון.

תחמוצת גרמניום (IV)., GeO 2 , לבן גבישים, אמפוטריים, המתקבלים על ידי הידרוליזה של כלוריד, סולפיד, גרמניום הידריד, או על ידי תגובה של גרמניום עם חומצה חנקתית.
גרמניום (IV) הידרוקסיד, (חומצה גרמנית), H 2 GeO 3 , חלש. unst. דו-צירי טו-טה, מלחים נבטים, למשל. נתרן גרמנאט, Na 2 GeO 3 , לבן קריסטל, סול. במים; היגרוסקופי. יש גם Na 2 hexahydroxogermanates (אורטו-ג'רמנטים), ופוליגרמאנטים
גרמניום (IV) סולפט, Ge(SO 4) 2 , חסר צבע. cr., שעבר הידרוליזה על ידי מים ל-GeO 2, המתקבל על ידי חימום גרמניום (IV) כלוריד עם אנהידריד גופרתי ב-160 מעלות צלזיוס: GeCl 4 + 4SO 3 \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
גרמניום(IV) הלידים, פלואוריד GeF 4 - הטובים ביותר. גז, גלם הידרול., מגיב עם HF, ויוצר H 2 - חומצה גרמנופלואורית: GeF 4 + 2HF \u003d H 2,
כלוריד GeCl 4, חסר צבע. נוזל, הידר., בְּרוֹמִיד GeBr 4 , ser. cr. או חסר צבע. נוזל, סול. ב-org. חיבור,
יודיד GeI 4, צהוב-כתום. cr., איטי. הידר., סול. ב-org. קשר
גרמניום (IV) גופרתי, GeS 2 , לבן kr., גרוע סול. במים, הידרול., מגיב עם אלקליות:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, ויוצרים germanates ו thiogermanates.
גרמניום(IV) הידריד, "גרמנית", GeH 4 , חסר צבע גז, נגזרות אורגניות של tetramethylgermane Ge(CH 3) 4 , tetraethylgermane Ge(C 2 H 5) 4 - חסר צבע. נוזלים.

יישום:

החומר המוליך למחצה החשוב ביותר, תחומי היישום העיקריים: אופטיקה, רדיו אלקטרוניקה, פיזיקה גרעינית.

תרכובות גרמניום רעילות מעט. גרמניום הוא מיקרו-אלמנט שבגוף האדם מגביר את יעילות מערכת החיסון של הגוף, נלחם בסרטן ומפחית כאב. עוד יש לציין כי גרמניום מקדם את העברת החמצן לרקמות הגוף ומהווה נוגד חמצון רב עוצמה - חוסם רדיקלים חופשיים בגוף.
הדרישה היומית של גוף האדם היא 0.4-1.5 מ"ג.
שום הוא האלוף בתכולת גרמניום בקרב מוצרי מזון (750 מיקרוגרם גרמניום ל-1 גרם מסה יבשה של שיני שום).

החומר הוכן על ידי סטודנטים של המכון לפיזיקה וכימיה של אוניברסיטת טיומן
Demchenko Yu.V., Bornovolokova A.A.
מקורות:
Germanium//Wikipedia./ URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (תאריך גישה: 13/06/2014).
Germanium//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (תאריך גישה: 06/13/2014).

בזמן יצירת הטבלה המחזורית, גרמניום טרם התגלה, אך מנדלייב חזה את קיומו. ו-15 שנים לאחר הדיווח, התגלה מינרל לא ידוע באחד ממכרות פרייברג, וב-1886 בודד ממנו יסוד חדש. הקרדיט שייך לכימאי הגרמני וינקלר, שנתן ליסוד את שם מולדתו. אפילו עם התכונות השימושיות הרבות של גרמניום, שביניהם היה מקום לריפוי, הם החלו להשתמש בו רק בתחילת מלחמת העולם השנייה, וגם אז לא מאוד פעיל. לכן, גם עכשיו לא ניתן לומר שהאלמנט נחקר היטב, אך חלק מיכולותיו כבר הוכחו ויושמו בהצלחה.

תכונות הריפוי של גרמניום

האלמנט אינו נמצא בצורתו הטהורה, הבידוד שלו הוא עמל, ולכן, בהזדמנות הראשונה, הוא הוחלף ברכיבים זולים יותר. בהתחלה הוא שימש בדיודות וטרנזיסטורים, אבל הסיליקון התברר כנוח ובמחיר סביר יותר, ולכן המחקר של התכונות הכימיות של גרמניום נמשך. עכשיו זה חלק מסגסוגות תרמו-אלקטריות, המשמשות במכשירי מיקרוגל, טכנולוגיית אינפרא אדום.

גם הרפואה החלה להתעניין באלמנט חדש, אך תוצאה משמעותית התקבלה רק בסוף שנות ה-70 של המאה הקודמת. מומחים יפנים הצליחו לגלות את התכונות הרפואיות של גרמניום ולהתווה דרכים להשתמש בהם. לאחר ניסויים בבעלי חיים ותצפיות קליניות של ההשפעה על בני אדם, התברר שהאלמנט מסוגל:

• לְעוֹרֵר;
• לספק חמצן לרקמות;
• להילחם בגידולים;
• להגביר את ההולכה של דחפים עצביים.

מורכבות השימוש טמונה ברעילות של גרמניום במינונים גדולים, ולכן נדרשה תרופה שיכולה להשפיע לטובה על תהליכים מסוימים בגוף במינימום נזק. הראשון היה "Germanium-132", שעוזר לשפר את המצב החיסוני של האדם, מסייע למנוע חוסר חמצן במקרה של ירידה ברמות ההמוגלובין. ניסויים הראו גם את השפעת היסוד על ייצור אינטרפרונים, המתנגדים לתאים המתחלקים במהירות (גידולים). היתרון נצפה רק במתן דרך הפה, ענידת תכשיטים עם גרמניום לא תיתן שום השפעה.

המחסור בגרמניום מפחית את היכולת הטבעית של הגוף לעמוד בפני השפעות חיצוניות, מה שמוביל להפרעות שונות. המינון היומי המומלץ הוא 0.8-1.5 מ"ג. אתה יכול לקבל את האלמנט הדרוש בשימוש קבוע בחלב, סלמון, פטריות, שום ושעועית.

מקרן הגלילה של מיטת העיסוי, מקרן החמישה כדורים וכן הקרמיקה של המחצלת הנוספת עשויים טורמניום.

עכשיו בואו נדבר בפירוט רב יותר על החומרים הטבעיים שעל בסיסם נוצר טורמניום.

זהו מינרל, חומר שנוצר בבטן האדמה על ידי כוחות הטבע הדומם. ידועים כמה אלפי מינרלים.
אך רק לכ-60 מהם יש את האיכויות של אבנים יקרות. זה מה זה טורמלין.
טורמלין הן אבנים במגוון צבעים שאין דומה לו. שמם בא מהמילה הסינהלית "טורה מאלי", שפירושה "אבן עם צבעים מעורבים".

מכל המינרלים הקיימים על פני כדור הארץ, רק הטורמלין נושא מטען חשמלי קבוע, שעבורו הוא נקרא מגנט גבישי. במגוון אינסופי של אבנים, הטורמלין נחשב לאלוף המוחלט מבחינת מספר הצבעים והגוונים. הברק הטבעי, השקיפות והקשיחות של המינרל הרב-צבעוני היקר הזה זיכו אותו במוניטין ראויים כאבן תכשיטים.
טורמלין מכיל: אשלגן, סידן, מגנזיום, מנגן, ברזל, סיליקון, יוד, פלואור ורכיבים נוספים. רק 26 יסודות קורט מהטבלה המחזורית.

כאשר מחומם, טורמלין יוצר שדה מגנטי בתדר נמוך, ופולט אניונים, הפועלים באופן הבא:
לשפר את חילוף החומרים הסלולרי, לשפר את חילוף החומרים;
לשפר את זרימת הדם המקומית;
לשחזר את תפקוד מערכת הלימפה;
לשחזר את המערכות האנדוקריניות וההורמונליות;
לשפר את התזונה באיברים וברקמות;
לחזק חסינות;
לתרום לאיזון של מערכת העצבים האוטונומית (זו מערכת של עירור ועיכוב של הנפש);
לספק לגוף אנרגיה מעניקה חיים;
לשפר את איכות הדם, להמריץ את זרימת הדם ודילול הדם, כך שהדם חודר לנימים העדינים ביותר, ומעניק לגוף חיוניות.

שווה כמו זהב - שביר כמו זכוכית.
גרמניום הוא מיקרו-אלמנט שלוקח חלק בתהליכים רבים בגוף האדם. היעדר אלמנט זה משפיע על תפקוד מערכת העיכול, חילוף החומרים של השומן ותהליכים אחרים, בפרט, התפתחות טרשת עורקים.
בפעם הראשונה, היתרונות של גרמניום לבריאות האדם נדונו ביפן. בשנת 1967 גילה ד"ר קצוהיהו אסאי שלגרמניום יש מגוון רחב של השפעות ביולוגיות.

תכונות שימושיות של גרמניום

הובלת חמצן לרקמות הגוף .
גרמניום, הנכנס לדם, מתנהג בדומה להמוגלובין. החמצן שהוא מספק לרקמות הגוף מבטיח תפקוד תקין של כל המערכות החיוניות ומונע התפתחות של מחסור בחמצן באיברים הרגישים ביותר להיפוקסיה.

גירוי של חסינות .
גרמניום בצורת תרכובות אורגניות
מקדם ייצור של אינטרפרונים גמא, המדכאים את הרבייה של תאים מיקרוביאליים המתחלקים במהירות, מפעילים מקרופאגים ותאי חיסון ספציפיים.

אפקט אנטי גידולי .
גרמניום מעכב התפתחות של ניאופלזמות ממאירות ומונע הופעת גרורות, בעל תכונות הגנה מפני חשיפה רדיואקטיבית. מנגנון הפעולה קשור לאינטראקציה של אטום הגרמניום עם חלקיקים בעלי מטען שלילי של תצורות גידול. גרמניום משחרר את תא הגידול מאלקטרונים "מיותרים" ומגביר את המטען החשמלי שלו, מה שמוביל למוות של הגידול.

פעולה ביוצידית (אנטי פטרייתי, אנטי ויראלי, אנטיבקטריאלי).
תרכובות גרמניום אורגניות מעוררות את הייצור של אינטרפרון, חלבון מגן המיוצר בתגובה להחדרת מיקרואורגניזמים זרים.

אפקט שיכוך כאב .
יסוד קורט זה קיים במזונות טבעיים כמו שום, ג'ינסנג, כלורלה ומגוון פטריות. זה עורר עניין רב בקהילה הרפואית בשנות ה-60 כאשר ד"ר קצוהיהו אסאי גילה גרמניום ביצורים חיים והראה שהוא מגביר את אספקת החמצן לרקמות וגם עזר לטפל ב:

סַרטַן הַנַהֲרוֹת;
דלקת פרקים, אוסטאופורוזיס;
קנדידה (צמיחת יתר של מיקרואורגניזם השמרים קנדידה אלביקנס);
איידס וזיהומים ויראליים אחרים.

בנוסף, גרמניום מסוגל להאיץ את ריפוי הפצעים ולהפחית את הכאב.

תורגם מהקלטי "אבן לבנה" ("אל" - סלע, ​​"וואן" - אבן).
- זהו גרניט-פורפיר, עם פנוקריסטים של קוורץ ואורתוקלאז במסת הקרקע של קוורץ-פלד עם טורמלין, נציץ, פיניט.
הקוריאנים מאמינים שלמינרל זה יש סגולות ריפוי. Elvan טוב לבריאות העור: הוא מתווסף לקרמי ניקוי. עוזר עם אלרגיות.

מינרל זה מרכך מים ומטהר אותם מזיהומים, סופג חומרים מזיקים ויסודות כבדים.
Elvan משמש בפנים. רצפות, קירות, מיטות, מחצלות, ספסלים לסאונות, תנורים, מבערי גז עשויים ממנו.
בשימוש נרחב בייצור כלים. במסעדות מסוימות, Elvan משמש בגריל כדי להחדיר לברביקיו את אדי הריפוי שלו. ביצים מבושלות בתוספת elvan הן גם פופולריות מאוד בקוריאה. ביצים רוכשות את הטעם והריח של בשר מעושן, ובצבען דומות לביצי הפסחא שלנו.

אבן אלוואן מכילה יסודות קורט רבים, היא מקור לקרני אינפרא אדום ארוכות גלים.

אלו סלעים שנוצרו כתוצאה מהתפרצות געשית. הודות להם קרמיקה טורמניום רוכשת את הקשיות שלה.

לסלעים געשיים יש הרבה תכונות יקרות ושימושיות לבני אדם.

1. הם שומרים על השדה המגנטי הקדום של כדור הארץ, אשר מצטמצם מאוד על פני השטח.
2. מועשר ביסודות קורט. אבל המאפיין העיקרי של סלעים געשיים הוא שהם שומרים על חום אורגני לאורך זמן. זה מאפשר לקבל את האפקט המרבי מהחימום.

סלעים געשיים נוטים גם להסיר רעלים מהגוף ולהשפיע עליו לטיהור.
זהו גזע טהור ולא מזוהם על ידי ציוויליזציה, אשר משמש באופן פעיל למטרות רפואיות.

נקרא על שם גרמניה. מדען מהארץ הזאת גילה והיתה לו הזכות לקרוא לזה איך שהוא רוצה. אז יש גרמניום.

עם זאת, לא מנדלייב היה בר המזל, אלא קלמנס וינקלר. הוא הוטל ללמוד ארגירודיטה. מינרל חדש, המורכב בעיקרו, נמצא במכרה הימלפורסט.

וינקלר קבע 93% מהרכב האבן ונקלע למבוי סתום עם 7% הנותרים. המסקנה הייתה שהם כללו אלמנט לא ידוע.

ניתוח קפדני יותר הביא פרי. גרמניום התגלה. זו מתכת. איך זה מועיל לאנושות? על זה, ולא רק, נספר עוד.

תכונות גרמניום

גרמניום - 32 יסודות של הטבלה המחזורית. מסתבר שהמתכת נכללת בקבוצה ה-4. המספר תואם את ערכיות היסודות.

כלומר, גרמניום נוטה ליצור 4 קשרים כימיים. זה גורם לאלמנט שהתגלה על ידי וינקלר להיראות כמו .

מכאן רצונו של מנדלייב לקרוא ליסוד שעדיין לא התגלה ecosilicium, מסומן כסי. דמיטרי איבנוביץ' חישב את המאפיינים של המתכת ה-32 מראש.

גרמניום דומה לסיליקון בתכונות הכימיות. מגיב עם חומצות רק בחימום. עם אלקליות "מתקשר" בנוכחות חומרי חמצון.

עמיד בפני אדי מים. אינו מגיב עם מימן, פחמן,. גרמניום נדלק בטמפרטורה של 700 מעלות צלזיוס. התגובה מלווה ביצירת גרמניום דו חמצני.

האלמנט ה-32 מתקשר בקלות עם הלוגנים. אלו הם חומרים יוצרי מלח מקבוצה 17 בטבלה.

כדי לא להתבלבל, אנו מציינים שאנו מתמקדים בתקן החדש. בישן, זו הקבוצה ה-7 של הטבלה המחזורית.

לא משנה מה השולחן, המתכות בו ממוקמות משמאל לקו האלכסוני המדורג. האלמנט ה-32 הוא חריג.

חריג נוסף הוא. היא גם עשויה להגיב. אנטימון מופקד על המצע.

אינטראקציה פעילה מובטחת עם. כמו רוב המתכות, גרמניום מסוגל להישרף באדיו.

מבחינה חיצונית יסוד גרמניום, אפרפר-לבן, עם ברק מתכתי בולט.

כאשר בוחנים את המבנה הפנימי, למתכת יש מבנה מעוקב. זה משקף את סידור האטומים בתאים יסודיים.

הם מעוצבים כמו קוביות. שמונה אטומים ממוקמים בקודקודים. המבנה קרוב לסריג.

לאלמנט 32 5 איזוטופים יציבים. הנוכחות שלהם היא רכוש של כולם יסודות של תת-קבוצת הגרמניום.

הם אפילו, מה שקובע את נוכחותם של איזוטופים יציבים. לדוגמה, יש 10 כאלה.

צפיפות הגרמניום היא 5.3-5.5 גרם לסנטימטר מעוקב. האינדיקטור הראשון אופייני למדינה, השני - למתכת הנוזלית.

בצורה מרוככת, זה לא רק צפוף יותר, אלא גם פלסטיק. שביר בטמפרטורת החדר, החומר הופך ל-550 מעלות. אלו הם תכונות של גרמניום.

קשיות המתכת בטמפרטורת החדר היא כ-6 נקודות.

במצב זה, האלמנט ה-32 הוא מוליך למחצה טיפוסי. אבל, הנכס הופך "בהיר" יותר ככל שהטמפרטורה עולה. רק מוליכים, לשם השוואה, מאבדים את תכונותיהם כאשר הם מחוממים.

גרמניום מוליכה זרם לא רק בצורתו הסטנדרטית, אלא גם בפתרונות.

מבחינת תכונות מוליכים למחצה, גם האלמנט ה-32 קרוב לסיליקון והוא נפוץ באותה מידה.

עם זאת, תחומי היישום של חומרים שונים. סיליקון הוא מוליך למחצה המשמש בתאים סולאריים, כולל סוג הסרט הדק.

האלמנט נחוץ גם עבור תאי פוטו. עכשיו, שקול היכן שימושי גרמניום.

יישום של גרמניום

נעשה שימוש בגרמניוםבספקטרוסקופיה גמא. המכשירים שלו מאפשרים, למשל, ללמוד את הרכב התוספים בתחמוצות זרז מעורב.

בעבר הוסיפו גרמניום לדיודות וטרנזיסטורים. בתאים סולאריים, התכונות של מוליך למחצה גם שימושיות.

אבל, אם מוסיפים סיליקון לדגמים סטנדרטיים, אז גרמניום מתווסף לדגמים יעילים מאוד מהדור החדש.

העיקר לא להשתמש בגרמניום בטמפרטורה קרובה לאפס המוחלט. בתנאים כאלה, המתכת מאבדת את יכולתה לשדר מתח.

על מנת שגרמניום יהיה מוליך, הזיהומים בו צריכים להיות לא יותר מ-10%. מושלם Ultra Clean יסוד כימי.

גרמניוםנעשה בשיטה זו של התכת אזור. הוא מבוסס על מסיסות שונה של יסודות זרים בנוזל ובשלבים.

נוסחה גרמניוםמאפשר ליישם אותו בפועל. כאן כבר לא מדברים על תכונות המוליכים למחצה של היסוד, אלא על יכולתו להתקשות.

מאותה סיבה, גרמניום מצא שימוש בתותבות דנטליות. למרות שהכתרים מתיישנים, עדיין יש להם ביקוש קטן.

אם מוסיפים סיליקון ואלומיניום לגרמניום מתקבלות הלחמות.

נקודת ההיתוך שלהם תמיד נמוכה מזו של המתכות המחוברות. אז אתה יכול לעשות עיצובים מורכבים ועיצוביים.

אפילו האינטרנט ללא גרמניום יהיה בלתי אפשרי. האלמנט ה-32 קיים בסיב האופטי. בליבתו קוורץ עם תערובת של גיבור.

והדו-חמצני שלו מגביר את רפלקטיביות הסיב. בהתחשב בביקוש אליו, אלקטרוניקה, תעשיינים זקוקים לגרמניום בהיקפים גדולים. אילו מהם, וכיצד הם מסופקים, נלמד להלן.

כריית גרמניום

גרמניום נפוץ למדי. בקרום כדור הארץ, היסוד ה-32, למשל, הוא יותר מאנטימון או.

הרזרבות שנחקרו הן כ-1,000 טון. כמעט מחציתם חבויים במעיים של ארצות הברית. עוד 410 טון הם רכוש.

אז, שאר המדינות, בעצם, צריכות לקנות חומרי גלם. משתף פעולה עם האימפריה השמימית. זה מוצדק הן מנקודת מבט פוליטית והן מבחינה כלכלית.

תכונות היסוד גרמניום, הקשורים לקשר הגיאוכימי שלו עם חומרים נפוצים, אינם מאפשרים למתכת ליצור מינרלים משלה.

בדרך כלל, המתכת מוכנסת לתוך הסריג של הקיימים. האורח, כמובן, לא יתפוס הרבה מקום.

לכן, אתה צריך לחלץ גרמניום טיפין טיפין. ניתן למצוא כמה קילוגרמים לטון סלע.

אנרגיט מכיל לא יותר מ-5 ק"ג גרמניום לכל 1000 ק"ג. בפיררגיריט פי 2 יותר.

טון של סולבניט יסוד 32 מכיל לא יותר מ-1 קילוגרם. לרוב, גרמניום מופק כתוצר לוואי מעפרות של מתכות אחרות, למשל, או לא ברזליות, כגון כרומיט, מגנטיט, רוטיט.

הייצור השנתי של גרמניום נע בין 100-120 טון, בהתאם לביקוש.

בעיקרון, הצורה החד-גבישית של החומר נרכשת. זה בדיוק מה שצריך לייצור ספקטרומטרים, סיבים אופטיים, יקרים. בואו לגלות את התעריפים.

מחיר גרמניום

גרמניום מונו-גבישי נרכש בעיקר לפי טון. עבור תעשיות גדולות, זה מועיל.

1,000 קילוגרם של האלמנט ה-32 עולה כ-100,000 רובל. אתה יכול למצוא הצעות עבור 75,000 - 85,000.

אם לוקחים פולי-גביש, כלומר עם אגרגטים קטנים יותר וחוזק מוגבר, אפשר לתת פי 2.5 יותר לקילו חומרי גלם.

אורך סטנדרטי הוא לא פחות מ-28 סנטימטרים. הבלוקים מוגנים עם סרט, כשהם דוהים באוויר. גרמניום פוליקריסטלי - "אדמה" לגידול גבישים בודדים.