germanis(lot. Germanis), Ge, Mendelejevo periodinės sistemos IV grupės cheminis elementas; eilės numeris 32, atominė masė 72,59; pilkai balta kieta su metaliniu blizgesiu. Natūralus germanis yra penkių stabilių izotopų, kurių masės skaičiai yra 70, 72, 73, 74 ir 76, mišinys. Vokietijos egzistavimą ir savybes 1871 metais išpranašavo D. I. Mendelejevas ir pavadino šį vis dar nežinomą elementą ekasilicium dėl savo savybių panašumo su silicio. 1886 metais vokiečių chemikas K. Winkleris atrado naują elementą mineraliniame argirodite, kurį pavadino Vokietija savo šalies garbei; Germanis pasirodė esąs visiškai identiškas ecasilience. Iki XX amžiaus antrosios pusės Vokietijos praktinis pritaikymas buvo labai ribotas. Pramoninė gamyba Vokietijoje atsirado dėl puslaidininkinės elektronikos kūrimo.
Bendras germanio kiekis žemės plutoje yra 7,10–4% masės, tai yra daugiau nei, pavyzdžiui, stibio, sidabro, bismuto. Tačiau pačios Vokietijos naudingosios iškasenos yra itin retos. Beveik visos jos yra sulfosalkos: germanitas Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, argiroditas Ag 8 GeS 6, konfielditas Ag 8 (Sn, Ge)S 6 ir kt. Didžioji Vokietijos dalis yra išsibarsčiusi žemės plutoje daugelyje uolienų ir mineralų: spalvotųjų metalų sulfidinėse rūdose, geležies rūdose, kai kuriuose oksidiniuose mineraluose (chromite, magnetite, rutile ir kt.), granituose, diabazės ir bazaltai. Be to, germanio yra beveik visuose silikatuose, kai kuriuose anglių ir naftos telkiniuose.
Fizinės savybės Vokietija. Germanis kristalizuojasi deimantinio tipo kubinėje struktūroje, vieneto elemento parametras a = 5,6575Å. Kietojo germanio tankis yra 5,327 g/cm 3 (25°C); skystis 5,557 (1000 °C); t pl 937,5°C; vir. apie 2700°C; šilumos laidumo koeficientas ~60 W/(m K), arba 0,14 cal/(cm sek deg) esant 25°C. Net ir labai grynas germanis įprastoje temperatūroje yra trapus, tačiau aukštesnėje nei 550°C temperatūroje gali plastiškai deformuotis. Kietumas Vokietija mineralogine skale 6-6,5; gniuždomumo koeficientas (slėgio diapazone 0-120 Gn/m 2, arba 0-12000 kgf/mm 2) 1,4 10 -7 m 2 /mn (1,4 10 -6 cm 2 /kgf); paviršiaus įtempis 0,6 N/m (600 dynų/cm). Germanis yra tipiškas puslaidininkis, kurio juostos tarpas yra 1,104 10 -19 J arba 0,69 eV (25 °C); elektrinė varža didelio grynumo Vokietija 0,60 omų-m (60 omų-cm) 25°C temperatūroje; elektronų judrumas yra 3900, o skylių judrumas yra 1900 cm 2 /v sek (25 ° C) (priemaišų kiekis mažesnis nei 10 -8%). Skaidrus infraraudoniesiems spinduliams, kurių bangos ilgis didesnis nei 2 mikronai.
Cheminės savybės Vokietija. Cheminiuose junginiuose germanio valentingumas paprastai yra 2 ir 4, o 4-valenčio germanio junginiai yra stabilesni. Kambario temperatūroje germanis yra atsparus orui, vandeniui, šarmų tirpalams ir praskiestoms druskos bei sieros rūgštims, tačiau lengvai tirpsta regio vandenyje ir šarminiame vandenilio peroksido tirpale. Azoto rūgštis lėtai oksiduojasi. Kaitinamas ore iki 500-700°C, germanis oksiduojasi iki GeO ir GeO 2 oksidų. Vokietijos oksidas (IV) - balti milteliai, kurių t pl 1116°C; tirpumas vandenyje 4,3 g/l (20°C). Pagal savo chemines savybes jis yra amfoterinis, tirpsta šarmuose ir sunkiai tirpsta mineralinėse rūgštyse. Jis gaunamas kalcinuojant hidratuotas nuosėdas (GeO 3 nH 2 O), išsiskiriančias GeCl 4 tetrachlorido hidrolizės metu. Susiliejus GeO 2 su kitais oksidais galima gauti germano rūgšties darinius – metalų germanatus (Li 2 GeO 3 , Na 2 GeO 3 ir kitus) – kietas medžiagas su aukšta lydymosi temperatūra.
Kai germanis reaguoja su halogenais, susidaro atitinkami tetrahalogenidai. Reakcija lengviausiai vyksta su fluoru ir chloru (jau kambario temperatūroje), po to su bromu (silpnai kaitinama) ir jodu (700-800°C temperatūroje, esant CO). Vienas iš svarbiausių junginių Vokietija GeCl 4 tetrachloridas yra bespalvis skystis; t pl -49,5°C; vir. 83,1 °C; tankis 1,84 g/cm 3 (20°C). Vanduo stipriai hidrolizuojasi, išskirdamas hidratuoto oksido (IV) nuosėdas. Jis gaunamas chloruojant metalinę Vokietiją arba sąveikaujant GeO 2 su koncentruota HCl. Taip pat žinomi Vokietijos dihalogenidai, kurių bendra formulė GeX 2 , GeCl monochloridas, Ge 2 Cl 6 heksachlorodigermanas ir Vokietijos oksichloridai (pavyzdžiui, CeOCl 2).
Siera energingai reaguoja su Vokietija 900-1000 °C temperatūroje, sudarydama GeS2 disulfidą, baltą kietą medžiagą, lyd. 825 °C. Taip pat aprašomas GeS monosulfidas ir panašūs Vokietijos junginiai su selenu ir telūru, kurie yra puslaidininkiai. Vandenilis šiek tiek reaguoja su germaniu 1000–1100 °C temperatūroje, sudarydamas germiną (GeH) X, nestabilų ir lengvai lakų junginį. Germanidams reaguojant su praskiesta druskos rūgštimi, galima gauti germanovandenilius nuo Ge n H 2n+2 iki Ge 9 H 20. Taip pat žinoma germileno sudėtis GeH 2. Germanis tiesiogiai su azotu nereaguoja, tačiau yra Ge 3 N 4 nitrido, kuris gaunamas amoniaką veikiant germaniui 700-800°C temperatūroje. Germanis nesąveikauja su anglimi. Germanis sudaro junginius su daugeliu metalų – germanidų.
Yra žinoma daugybė sudėtingų Vokietijos junginių, kurie tampa vis svarbesni tiek germanio analitinėje chemijoje, tiek jo gavimo procesuose. Germanis sudaro sudėtingus junginius su organinėmis hidroksilo turinčiomis molekulėmis (daugiahidroksiliais alkoholiais, daugiabazinėmis rūgštimis ir kt.). Buvo gautos heteropolirūgštys Vokietija. Kaip ir kitiems IV grupės elementams, Vokietijai būdingas metalo organinių junginių susidarymas, kurių pavyzdys yra tetraetilgermanas (C 2 H 5) 4 Ge 3.
Gauti Vokietiją. Pramonėje germanis daugiausia gaunamas iš spalvotųjų metalų rūdų perdirbimo šalutinių produktų (cinko mišinio, cinko-vario-švino polimetalinių koncentratų), kurių sudėtyje yra 0,001-0,1% Vokietijos. Kaip žaliava taip pat naudojami pelenai, susidarantys deginant anglį, dulkės iš dujų generatorių ir kokso gamyklų atliekos. Iš pradžių iš išvardytų šaltinių germanio koncentratas (2-10 % Vokietija) gaunamas įvairiais būdais, priklausomai nuo žaliavos sudėties. Vokietijos išgavimas iš koncentrato dažniausiai apima šiuos etapus: 1) koncentrato chlorinimas druskos rūgštimi, jo sumaišymas su chloru vandeninėje terpėje arba kitais chlorinimo agentais, siekiant gauti techninį GeCl 4 . GeCl4 valymui naudojamas rektifikavimas ir priemaišų ekstrahavimas koncentruota HCl. 2) GeCl 4 hidrolizė ir hidrolizės produktų kalcinavimas, siekiant gauti GeO 2 . 3) GeO 2 redukcija vandeniliu arba amoniaku iki metalo. Norint išskirti labai gryną germanį, kuris naudojamas puslaidininkiniuose įtaisuose, metalas lydomas pagal zoną. Vienkristalinis germanis, reikalingas puslaidininkių pramonei, dažniausiai gaunamas lydymosi zonoje būdu arba Czochralskio metodu.
Taikymas Vokietija. Germanis yra viena iš vertingiausių šiuolaikinės puslaidininkių technologijos medžiagų. Jis naudojamas diodams, triodams, kristalų detektoriams ir galios lygintuvams gaminti. Vienkristalinis germanis taip pat naudojamas dozimetriniuose prietaisuose ir prietaisuose, kurie matuoja pastovių ir kintamų magnetinių laukų intensyvumą. Svarbi taikymo sritis Vokietijoje yra infraraudonųjų spindulių technologija, ypač infraraudonųjų spindulių detektorių, veikiančių 8-14 µm srityje, gamyba. Daugelis lydinių, kurių sudėtyje yra germanio, stiklų, kurių pagrindas yra GeO2, ir kitų germanio junginių, yra perspektyvūs praktiniam naudojimui.
1870 metais D.I. Mendelejevas, remdamasis periodiniu dėsniu, numatė dar neatrastą IV grupės elementą, pavadinęs jį ekasilicium, ir apibūdino pagrindines jo savybes. 1886 metais vokiečių chemikas Klemensas Vinkleris, atlikdamas mineralinio argirodito cheminę analizę, atrado šį cheminį elementą. Iš pradžių Winkleris naująjį elementą norėjo pavadinti „neptūnu“, tačiau toks pavadinimas jau buvo suteiktas vienam iš pasiūlytų elementų, todėl elementas buvo pavadintas mokslininko tėvynės – Vokietijos – vardu.
Būdamas gamtoje gauni:
Germanio yra sulfidinėse rūdose, geležies rūdoje ir beveik visuose silikatuose. Pagrindiniai mineralai, kurių sudėtyje yra germanio: argiroditas Ag 8 GeS 6, konfielditas Ag 8 (Sn,Ce)S 6, stotitas FeGe(OH) 6, germanitas Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, renieritas Cu 3 ( Fe, Ge, Zn) (S, As) 4 .
Dėl sudėtingų ir daug laiko reikalaujančių rūdos sodrinimo ir jos koncentravimo operacijų germanis išskiriamas GeO 2 oksido pavidalu, kuris 600°C temperatūroje redukuojamas vandeniliu iki paprastos medžiagos.
GeO 2 + 2H 2 \u003d Ge + 2H 2 O
Germanis išvalomas zoniniu lydymo būdu, todėl jis yra viena chemiškai gryniausių medžiagų.
Fizinės savybės:
Pilkai balta kieta medžiaga su metaliniu blizgesiu (temp. 938°C, vir. 2830°C)
Cheminės savybės:
Normaliomis sąlygomis germanis yra atsparus orui ir vandeniui, šarmams ir rūgštims, tirpsta regio vandenyse ir šarminiame vandenilio peroksido tirpale. Germanio oksidacijos būsenos jo junginiuose: 2, 4.
Svarbiausios jungtys:
Germanio(II) oksidas, GeO, pilkai juodas, šiek tiek sol. in-in, kai šildomas, jis neproporcingas: 2GeO \u003d Ge + GeO 2
Germanio(II) hidroksidas Ge(OH) 2, raudonai oranžinė. krištolas,
germanio(II) jodidas, GeI 2 , geltona kr., sol. vandenyje, hidrol. Ate.
Germanio(II) hidridas, GeH 2 , tv. baltas por., lengvai oksiduojasi. ir irimas.
Germanio(IV) oksidas, GeO 2 , baltas amfoteriniai kristalai, gaunami hidrolizuojant chloridą, sulfidą, germanio hidridą arba reaguojant germaniui su azoto rūgštimi.
Germanio (IV) hidroksidas (germano rūgštis), H 2 GeO 3, silpnas. unst. dviašė to-ta, daigių druskos, pavyzdžiui. natrio germanatas, Na 2 GeO 3 , baltas krištolas, sol. vandenyje; higroskopiniai. Taip pat yra Na 2 heksahidroksogermanatų (ortogermanatų) ir poligermanatų
Germanio(IV) sulfatas, Ge(SO 4) 2 , bespalvis. kr., hidrolizuotas vandeniu iki GeO 2, gautas kaitinant germanio (IV) chloridą su sieros anhidridu 160 ° C temperatūroje: GeCl 4 + 4SO 3 \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
Germanio(IV) halogenidai, fluoridas GeF 4 – geriausi. dujos, žaliavos hidrol., reaguoja su HF, sudarydamas H 2 - germanofluoro rūgštį: GeF 4 + 2HF \u003d H 2,
chloridas GeCl 4, bespalvis. skystis, hidr., bromidas GeBr 4, ser. kr. arba bespalvis. skystis, sol. org. jungtis,
jodidas GeI 4, geltonai oranžinė. kr., lėtas. hidr., sol. org. conn.
Germanio(IV) sulfidas, GeS 2 , baltas kr., prastai sol. vandenyje, hidrol., reaguoja su šarmais:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, sudarydami germanatus ir tiogermanatus.
Germanio (IV) hidridas, "vokiškas", GeH 4 , bespalvis dujos, organiniai tetrametilgermano dariniai Ge(CH 3) 4, tetraetilgermanas Ge(C 2 H 5) 4 - bespalvis. skysčių.
Taikymas:
Svarbiausia puslaidininkinė medžiaga, pagrindinės taikymo sritys: optika, radioelektronika, branduolinė fizika.
Germanio junginiai yra šiek tiek toksiški. Germanis – mikroelementas, kuris žmogaus organizme didina organizmo imuninės sistemos efektyvumą, kovoja su vėžiu, mažina skausmą. Taip pat pažymima, kad germanis skatina deguonies pernešimą į organizmo audinius ir yra galingas antioksidantas – laisvųjų radikalų organizme blokatorius.
Žmogaus organizmo paros poreikis yra 0,4–1,5 mg.
Česnakai yra germanio kiekio čempionai tarp maisto produktų (750 mikrogramų germanio 1 g sausos česnako skiltelių masės).
Medžiagą parengė Tiumenės valstybinio universiteto Fizikos ir chemijos instituto studentai
Demčenko Yu.V., Bornovolokova A.A.
Šaltiniai:
Germanium//Wikipedia./ URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (prisijungimo data: 2014-06-13).
Germanium//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (prisijungimo data: 2014-06-13).
Tuo metu, kai buvo sukurta periodinė lentelė, germanis dar nebuvo atrastas, tačiau Mendelejevas numatė jo egzistavimą. Ir praėjus 15 metų po pranešimo, vienoje iš Freibergo kasyklų buvo aptiktas nežinomas mineralas, o 1886 metais iš jo buvo išskirtas naujas elementas. Nuopelnas priklauso vokiečių chemikui Winkleriui, kuris elementui suteikė savo tėvynės vardą. Net ir turėdami daug naudingų germanio savybių, tarp kurių buvo ir gydymo vieta, jie pradėjo jį naudoti tik Antrojo pasaulinio karo pradžioje ir net tada nelabai aktyviai. Todėl ir dabar negalima teigti, kad elementas yra gerai ištirtas, tačiau kai kurie jo gebėjimai jau įrodyti ir sėkmingai pritaikyti.
Germanio gydomosios savybės
Elementas nerastas gryna forma, jo izoliavimas yra sudėtingas, todėl pirmą kartą jis buvo pakeistas pigesniais komponentais. Iš pradžių jis buvo naudojamas dioduose ir tranzistoriuose, tačiau silicis pasirodė patogesnis ir prieinamesnis, todėl germanio cheminių savybių tyrimas buvo tęsiamas. Dabar tai yra termoelektrinių lydinių dalis, naudojama mikrobangų įrenginiuose, infraraudonųjų spindulių technologijoje.
Medicina taip pat susidomėjo nauju elementu, tačiau reikšmingas rezultatas buvo gautas tik praėjusio amžiaus 70-ųjų pabaigoje. Japonijos specialistams pavyko atrasti gydomąsias germanio savybes ir aprašyti jų panaudojimo būdus. Po bandymų su gyvūnais ir klinikinių poveikio žmonėms stebėjimų paaiškėjo, kad elementas gali:
- stimuliuoti;
- tiekti deguonį į audinius;
- kovoti su navikais;
- padidinti nervinių impulsų laidumą.
Naudojimo sudėtingumas slypi germanio toksiškume didelėmis dozėmis, todėl reikėjo vaisto, kuris galėtų teigiamai paveikti tam tikrus organizmo procesus su minimalia žala. Pirmasis buvo „Germanis-132“, kuris padeda pagerinti žmogaus imuninę būklę, padeda išvengti deguonies trūkumo sumažėjus hemoglobino kiekiui. Eksperimentai taip pat parodė elemento poveikį interferonų gamybai, kurie priešinasi greitai besidalijančioms (navikinėms) ląstelėms. Nauda pastebima tik vartojant per burną, papuošalų su germaniu nešiojimas neduos jokio efekto.
Germanio trūkumas mažina natūralų organizmo gebėjimą atlaikyti išorinį poveikį, todėl atsiranda įvairių sutrikimų. Rekomenduojama paros dozė yra 0,8-1,5 mg. Reikiamą elementą galite gauti reguliariai vartodami pieną, lašišą, grybus, česnaką ir pupeles.
Masažo lovos ritininis projektorius, penkių rutuliukų projektorius, taip pat papildomo kilimėlio keramika pagaminti iš turmanio.
Dabar pakalbėkime išsamiau apie natūralias medžiagas, kurių pagrindu susidaro turmanis.
Tai mineralas, medžiaga, susidaranti žemės žarnyne, veikiant negyvosios gamtos jėgoms. Žinomi keli tūkstančiai mineralų.
tačiau tik apie 60 iš jų turi brangakmenių savybių. Štai kas yra turmalinas.
Turmalinai yra neprilygstamos spalvos akmenys. Jų pavadinimas kilęs iš sinhalų kalbos žodžio „tura mali“, kuris reiškia „akmuo su mišriomis spalvomis“.
Iš visų žemėje esančių mineralų tik turmalinas turi nuolatinį elektros krūvį, dėl kurio jis vadinamas kristaliniu magnetu. Begalinėje akmenų įvairovėje turmalinas laikomas absoliučiu čempionu pagal spalvų ir atspalvių skaičių. Šio brangaus įvairiaspalvio mineralo natūralus blizgesys, skaidrumas ir kietumas pelnė jam pelnytą papuošalų akmens reputaciją.
Turmalino sudėtyje yra: kalio, kalcio, magnio, mangano, geležies, silicio, jodo, fluoro ir kitų komponentų. Tik 26 mikroelementai iš periodinės lentelės.
Kaitinamas turmalinas sukuria žemo dažnio magnetinį lauką ir skleidžia anijonus, kurie veikia taip:
pagerinti ląstelių metabolizmą, pagerinti medžiagų apykaitą;
pagerinti vietinę kraujotaką;
atstatyti limfinės sistemos funkcionavimą;
atkurti endokrininę ir hormonų sistemas;
pagerinti organų ir audinių mitybą;
stiprinti imunitetą;
prisidėti prie autonominės nervų sistemos pusiausvyros (tai psichikos sužadinimo ir slopinimo sistema);
aprūpinti organizmą gyvybiškai svarbia energija;
gerina kraujo kokybę, skatina kraujotaką ir kraujo krešėjimą, kad kraujas patektų į smulkiausius kapiliarus, suteikdamas organizmui gyvybingumo.
Vertas kaip auksas – trapus kaip stiklas.
Germanis yra mikroelementas, dalyvaujantis daugelyje žmogaus organizmo procesų. Šio elemento trūkumas turi įtakos virškinamojo trakto veiklai, riebalų apykaitai ir kitiems procesams, ypač aterosklerozės vystymuisi.
Pirmą kartą apie germanio naudą žmonių sveikatai buvo kalbama Japonijoje. 1967 m. daktaras Katsuhiho Asai atrado, kad germanis turi platų biologinį poveikį.
Naudingos germanio savybės
Deguonies pernešimas į kūno audinius
.
Germanis, patekęs į kraują, elgiasi panašiai kaip hemoglobinas. Deguonis, kurį jis tiekia į kūno audinius, garantuoja normalų visų gyvybiškai svarbių sistemų funkcionavimą ir neleidžia išsivystyti deguonies trūkumui jautriausiuose hipoksijai organuose.
Imuniteto stimuliavimas
.
Germanis organinių junginių pavidalu
skatina gama-interferonų gamybą, kurie slopina greitai besidalijančių mikrobų ląstelių dauginimąsi, aktyvina makrofagus ir specifines imunines ląsteles.
Priešnavikinis poveikis
.
Germanis atitolina piktybinių navikų vystymąsi ir apsaugo nuo metastazių atsiradimo, turi apsauginių savybių nuo radioaktyvaus poveikio. Veikimo mechanizmas yra susijęs su germanio atomo sąveika su neigiamai įkrautomis naviko formacijų dalelėmis. Germanis išlaisvina naviko ląstelę nuo „papildomų“ elektronų ir padidina jos elektrinį krūvį, o tai lemia naviko mirtį.
Biocidinis veikimas
(priešgrybelinis, antivirusinis, antibakterinis).
Organiniai germanio junginiai skatina interferono, apsauginio baltymo, gaminamo reaguojant į svetimų mikroorganizmų patekimą, gamybą.
Skausmą malšinantis poveikis
.
Šio mikroelemento yra natūraliuose maisto produktuose, tokiuose kaip česnakai, ženšenis, chlorela ir įvairūs grybai. Jis sukėlė didelį medicinos bendruomenės susidomėjimą septintajame dešimtmetyje, kai daktaras Katsuhiho Asai atrado germanį gyvuose organizmuose ir parodė, kad jis padidino deguonies tiekimą audiniams ir taip pat padėjo gydyti:
Vėžiai;
artritas, osteoporozė;
kandidozė (mielių mikroorganizmų Candida albicans perteklius);
AIDS ir kitos virusinės infekcijos.
Be to, germanis gali pagreitinti žaizdų gijimą ir sumažinti skausmą.
Išvertus iš keltų „baltas akmuo“ („el“ – uola, „van“ – akmuo).
- tai granitas-porfyras su kvarco ir ortoklazės fenokristais kvarco-lauko špato grunte su turmalinu, žėručiu, pinitu.
Korėjiečiai tiki, kad šis mineralas turi gydomųjų savybių. Elvanas naudingas odos sveikatai: jo dedama į valomuosius kremus. Padeda nuo alergijos.
Šis mineralas minkština vandenį ir išvalo jį nuo nešvarumų, sugeria kenksmingas medžiagas ir sunkiuosius elementus.
Elvan naudojamas interjere. Iš jo gaminamos grindys, sienos, lovos, kilimėliai, suolai pirčiai, krosnys, dujiniai degikliai.
Plačiai naudojamas indų gamyboje. Kai kuriuose restoranuose elvanas naudojamas kepsninėse, kad į kepsninę įpūstų gydomųjų garų. Korėjoje taip pat labai populiarūs kiaušiniai, virti su elvano priedu. Kiaušiniai įgauna rūkytos mėsos skonį ir kvapą, o spalva primena mūsų velykinius.
Elvan akmuo turi daug mikroelementų, yra ilgųjų bangų infraraudonųjų spindulių šaltinis.
Tai uolienos, susidariusios dėl ugnikalnio išsiveržimo. Jų dėka turmanio keramika įgauna savo kietumą.
Vulkaninės uolienos turi daug vertingų ir žmogui naudingų savybių.
1. Jie išlaiko pirmapradį Žemės magnetinį lauką, kuris paviršiuje labai sumažėja.
2. Praturtintas mikroelementais. Tačiau pagrindinė vulkaninių uolienų savybė yra ta, kad jos ilgą laiką išlaiko organinę šilumą. Tai leidžia išgauti maksimalų apšilimo efektą.
Vulkaninės uolienos taip pat linkusios šalinti iš organizmo toksinus ir jį valo.
Tai gryna ir neužterštos civilizacijos veislė, kuri aktyviai naudojama medicininiais tikslais.
Pavadintas Vokietijos vardu. Šios šalies mokslininkas atrado ir turėjo teisę vadinti tai kaip nori. Taigi gavosi germanis.
Tačiau pasisekė ne Mendelejevui, o Klemensui Winkleriui. Jis buvo paskirtas studijuoti argiroditą. Himmelfursto kasykloje buvo rastas naujas mineralas, kurį daugiausia sudaro.
Winkleris nustatė 93% akmens sudėties, o likusiais 7% atsidūrė aklavietėje. Buvo padaryta išvada, kad juose buvo nežinomas elementas.
Atidesnė analizė davė vaisių. rastas germanis. Tai metalas. Kuo tai naudinga žmonijai? Apie tai, ir ne tik, papasakosime toliau.
germanio savybės
Germanis - 32 periodinės lentelės elementas. Pasirodo, metalas priskiriamas 4 grupei. Skaičius atitinka elementų valentiškumą.
Tai yra, germanis linkęs sudaryti 4 cheminius ryšius. Dėl to Winklerio atrastas elementas atrodo kaip .
Iš čia ir Mendelejevo noras dar neatrastą elementą pavadinti ecosilicium, žymimu Si. Dmitrijus Ivanovičius iš anksto apskaičiavo 32-ojo metalo savybes.
Cheminėmis savybėmis germanis panašus į silicį. Su rūgštimis reaguoja tik kaitinamas. Su šarmais „bendrauja“ esant oksiduojančioms medžiagoms.
Atsparus vandens garams. Nereaguoja su vandeniliu, anglimi,. Germanis užsidega 700 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Reakciją lydi germanio dioksido susidarymas.
32-asis elementas lengvai sąveikauja su halogenais. Tai druską sudarančios medžiagos iš 17 lentelės grupės.
Kad nesusipainiotume, atkreipiame dėmesį, kad orientuojamės į naująjį standartą. Senovėje tai yra 7-oji periodinės lentelės grupė.
Kad ir koks būtų stalas, jame esantys metalai yra kairėje nuo laiptuotos įstrižainės linijos. 32-asis elementas yra išimtis.
Kita išimtis yra. Ji taip pat gali reaguoti. Ant pagrindo nusėda stibis.
Užtikrinamas aktyvus bendravimas su. Kaip ir dauguma metalų, germanis gali degti savo garuose.
Išoriškai germanio elementas, pilkšvai baltos spalvos, su ryškiu metalo blizgesiu.
Kalbant apie vidinę struktūrą, metalas turi kubinę struktūrą. Tai atspindi atomų išsidėstymą elementariose ląstelėse.
Jie yra kubelių formos. Aštuoni atomai yra viršūnėse. Konstrukcija yra arti grotelių.
32 elementas turi 5 stabilius izotopus. Jų buvimas yra visų savybė germanio pogrupio elementai.
Jie yra lygūs, o tai lemia stabilių izotopų buvimą. Pavyzdžiui, jų yra 10.
Germanio tankis yra 5,3–5,5 gramo kubiniame centimetre. Pirmasis rodiklis būdingas valstybei, antrasis – skystam metalui.
Suminkštinta forma yra ne tik tankesnė, bet ir plastikinė. Kambario temperatūroje trapi medžiaga tampa 550 laipsnių. Šitie yra germanio savybės.
Metalo kietumas kambario temperatūroje yra apie 6 balus.
Šioje būsenoje 32-asis elementas yra tipiškas puslaidininkis. Tačiau turtas tampa „šviesesnis“ kylant temperatūrai. Tiesiog laidininkai, palyginimui, kaitinant praranda savo savybes.
Germanis praleidžia srovę ne tik standartine forma, bet ir tirpaluose.
Pagal puslaidininkio savybes 32-asis elementas taip pat yra artimas siliciui ir yra toks pat įprastas.
Tačiau medžiagų taikymo sritys skiriasi. Silicis yra puslaidininkis, naudojamas saulės elementuose, įskaitant plonasluoksnį.
Elementas reikalingas ir fotoelementams. Dabar apsvarstykite, kur germanis yra naudingas.
Germanio panaudojimas
Naudojamas germanis gama spektroskopijoje. Jo prietaisai leidžia, pavyzdžiui, ištirti priedų sudėtį mišriuose katalizatoriaus oksiduose.
Anksčiau germanis buvo dedamas į diodus ir tranzistorius. Saulės elementuose praverčia ir puslaidininkio savybės.
Bet jei silicio dedama į standartinius modelius, tai germanio dedama į itin efektyvius naujos kartos modelius.
Svarbiausia nenaudoti germanio temperatūroje, artimoje absoliučiam nuliui. Tokiomis sąlygomis metalas praranda gebėjimą perduoti įtampą.
Kad germanis būtų laidininkas, priemaišų jame turėtų būti ne daugiau kaip 10%. Tobulas Ultra Clean cheminis elementas.
germanis pagamintas šiuo zoninio lydymo būdu. Jis pagrįstas skirtingu pašalinių elementų tirpumu skystyje ir fazėse.
formulė germanis leidžia ją pritaikyti praktikoje. Čia jau kalbame ne apie elemento puslaidininkines savybes, o apie jo gebėjimą sukietėti.
Dėl tos pačios priežasties germanis buvo pritaikytas dantų protezavimui. Nors karūnos pasensta, jų paklausa vis dar yra nedidelė.
Jei į germanį pridedate silicio ir aliuminio, gaunami lydmetaliai.
Jų lydymosi temperatūra visada yra žemesnė nei sujungtų metalų. Taigi, galite kurti sudėtingus dizaino dizainus.
Net internetas be germanio būtų neįmanomas. 32-asis elementas yra optiniame pluošte. Jo šerdyje yra kvarcas su herojaus priemaiša.
O jo dioksidas padidina pluošto atspindį. Atsižvelgiant į jo paklausą, elektroniką, pramonininkams germanio reikia dideliais kiekiais. Kokie ir kaip jie teikiami, mes išnagrinėsime toliau.
germanio kasyba
Germanis yra gana dažnas. Pavyzdžiui, žemės plutoje 32-asis elementas yra daugiau nei, stibis arba.
Ištirti rezervai yra apie 1000 tonų. Beveik pusė jų yra paslėpti JAV viduriuose. Dar 410 tonų yra nuosavybė.
Taigi, likusios šalys iš esmės turi pirkti žaliavas. bendradarbiauja su Dangaus imperija. Tai pateisinama ir politiniu, ir ekonominiu požiūriu.
Elemento germanio savybės, siejamas su jo geocheminiu ryšiu su plačiai paplitusiomis medžiagomis, neleidžia metalui formuoti savo mineralų.
Paprastai metalas įvedamas į esamų groteles. Svečias, žinoma, neužims daug vietos.
Todėl germanį turite išgauti po truputį. Vienoje tonoje akmenų galite rasti kelis kilogramus.
Enargituose yra ne daugiau kaip 5 kilogramai germanio 1000 kilogramų. Piragirite 2 kartus daugiau.
Tonoje elemento 32 sulvanito yra ne daugiau kaip 1 kilogramas. Dažniausiai germanis išgaunamas kaip šalutinis produktas iš kitų metalų, pavyzdžiui, spalvotųjų metalų, tokių kaip chromitas, magnetitas, rutitas.
Metinė germanio gamyba svyruoja nuo 100-120 tonų, priklausomai nuo paklausos.
Iš esmės perkama vienkristalinė medžiagos forma. Tai yra būtent tai, ko reikia spektrometrų, šviesolaidžių, brangakmenių gamybai. Sužinokime tarifus.
germanio kaina
Monokristalinis germanis daugiausia perkamas tonomis. Didelėms pramonės šakoms tai naudinga.
1000 kilogramų 32-ojo elemento kainuoja apie 100 000 rublių. Galite rasti pasiūlymų už 75 000 - 85 000.
Jei vartojate polikristalinį, tai yra su mažesniais užpildais ir padidintu stiprumu, galite duoti 2,5 karto daugiau už kilogramą žaliavos.
Standartinis ilgis yra ne mažesnis kaip 28 centimetrai. Blokai yra apsaugoti plėvele, nes išblunka ore. Polikristalinis germanis – „dirvožemis“ pavieniams kristalams auginti.
