Germánium(lat. Germanium), Ge, chemický prvok IV. skupiny periodického systému Mendelejeva; poradové číslo 32, atómová hmotnosť 72,59; sivobiela tuhá látka s kovovým leskom. Prírodné germánium je zmesou piatich stabilných izotopov s hmotnostnými číslami 70, 72, 73, 74 a 76. Existenciu a vlastnosti Nemecka predpovedal v roku 1871 D. I. Mendelejev a tento dosiaľ neznámy prvok nazval ekasilicium pre podobnosť jeho vlastností s kremík. V roku 1886 objavil nemecký chemik K. Winkler nový prvok v minerále argyrodit, ktorý na počesť svojej krajiny nazval Nemecko; Ukázalo sa, že germánium je úplne identické s ekasilienciou. Praktické uplatnenie Nemecka zostalo až do druhej polovice 20. storočia veľmi obmedzené. Priemyselná výroba v Nemecku vznikla v súvislosti s rozvojom polovodičovej elektroniky.
Celkový obsah germánia v zemskej kôre je 7,10 -4 % hm., teda viac ako napríklad antimónu, striebra, bizmutu. Vlastné minerály Nemecka sú však mimoriadne vzácne. Takmer všetky sú to sulfosali: germanit Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, argyrodit Ag 8 GeS 6, konfieldit Ag 8 (Sn, Ge)S 6 a iné. Prevažná časť Nemecka je rozptýlená v zemskej kôre vo veľkom množstve hornín a minerálov: v sulfidových rudách neželezných kovov, v železných rudách, v niektorých oxidových mineráloch (chromit, magnetit, rutil a iné), v žulách, diabasy a bazalty. Okrem toho je germánium prítomné takmer vo všetkých kremičitanoch, v niektorých ložiskách uhlia a ropy.
Fyzikálne vlastnosti Nemecko. Germánium kryštalizuje v kubickej štruktúre diamantového typu, parameter jednotkovej bunky a = 5,6575 Á. Hustota pevného germánia je 5,327 g/cm3 (25 °C); kvapalina 5,557 (1000 °C); tpl 937,5 °C; teplota varu približne 2700 °C; koeficient tepelnej vodivosti ~60 W/(m K), alebo 0,14 cal/(cm sec deg) pri 25°C. Aj veľmi čisté germánium je pri bežných teplotách krehké, ale nad 550 °C sa môže plasticky deformovať. Tvrdosť Nemecko na mineralogickej stupnici 6-6,5; koeficient stlačiteľnosti (v rozsahu tlaku 0-120 Gn/m2 alebo 0-12000 kgf/mm2) 1,4 10-7 m2/mn (1,4 10-6 cm2/kgf); povrchové napätie 0,6 N/m (600 dynov/cm). Germánium je typický polovodič s zakázaným pásmom 1,104 10 -19 J alebo 0,69 eV (25 °C); elektrický odpor vysoká čistota Nemecko 0,60 ohm-m (60 ohm-cm) pri 25 °C; pohyblivosť elektrónov je 3900 a pohyblivosť otvorov je 1900 cm 2 /v sec (25 °C) (s obsahom nečistôt menším ako 10 -8 %). Transparentné pre infračervené lúče s vlnovou dĺžkou väčšou ako 2 mikróny.
Chemické vlastnosti Nemecko. V chemických zlúčeninách germánium zvyčajne vykazuje valencie 2 a 4, pričom zlúčeniny 4-mocného germánia sú stabilnejšie. Pri izbovej teplote je germánium odolné voči vzduchu, vode, alkalickým roztokom a zriedeným kyselinám chlorovodíkovej a sírovej, ale ľahko sa rozpúšťa v aqua regia a v alkalickom roztoku peroxidu vodíka. Kyselina dusičná pomaly oxiduje. Pri zahriatí na vzduchu na 500-700°C sa germánium oxiduje na oxidy GeO a GeO2. Nemecko oxid (IV) - biely prášok s t pl 1116°C; rozpustnosť vo vode 4,3 g/l (20°C). Podľa svojich chemických vlastností je amfotérny, rozpustný v zásadách a ťažko v minerálnych kyselinách. Získava sa kalcináciou hydratovanej zrazeniny (GeO 3 nH 2 O) uvoľnenej počas hydrolýzy tetrachloridu GeCl 4 . Fúziou GeO 2 s inými oxidmi možno získať deriváty kyseliny germánskej - kovové germanáty (Li 2 GeO 3, Na 2 GeO 3 a iné) - tuhé látky s vysokými teplotami topenia.
Keď germánium reaguje s halogénmi, vytvárajú sa zodpovedajúce tetrahalogenidy. Reakcia prebieha najľahšie s fluórom a chlórom (už pri teplote miestnosti), potom s brómom (slabé zahrievanie) a jódom (pri 700-800 °C v prítomnosti CO). Jedna z najdôležitejších zlúčenín Nemecko GeCl 4 tetrachlorid je bezfarebná kvapalina; tpl -49,5 °C; teplota varu 83,1 °C; hustota 1,84 g/cm3 (20 °C). Voda silne hydrolyzuje za uvoľnenia zrazeniny hydratovaného oxidu (IV). Získava sa chloráciou kovového Nemecka alebo interakciou GeO 2 s koncentrovanou HCl. Známe sú tiež nemecké dihalogenidy všeobecného vzorca GeX2, monochlorid GeCl, hexachlórdigermán Ge2C16 a oxychloridy Nemecka (napríklad CeOCl2).
Síra prudko reaguje s Nemeckom pri 900-1000 °C za vzniku GeS2 disulfidu, bielej pevnej látky, tt 825 °C. Opísaný je aj monosulfid GeS a podobné zlúčeniny Nemecka so selénom a telúrom, čo sú polovodiče. Vodík mierne reaguje s germániom pri 1000-1100°C za vzniku klíčku (GeH) X, nestabilnej a ľahko prchavej zlúčeniny. Reakciou germanidov so zriedenou kyselinou chlorovodíkovou možno získať germanovodíky radu Ge n H 2n+2 až Ge 9 H 20. Známe je aj zloženie germylénu GeH 2. Germánium priamo nereaguje s dusíkom, existuje však nitrid Ge 3 N 4, ktorý sa získava pôsobením amoniaku na germánium pri 700-800°C. Germánium neinteraguje s uhlíkom. Germánium tvorí s mnohými kovmi zlúčeniny – germanidy.
Sú známe početné komplexné zlúčeniny Nemecka, ktoré sa stávajú čoraz dôležitejšími tak v analytickej chémii germánia, ako aj v procesoch jeho prípravy. Germánium tvorí komplexné zlúčeniny s molekulami obsahujúcimi organické hydroxylové skupiny (viacmocné alkoholy, viacsýtne kyseliny a iné). Boli získané heteropolykyseliny Nemecko. Rovnako ako pre ostatné prvky IV. skupiny je Nemecko charakteristické tvorbou organokovových zlúčenín, ktorých príkladom je tetraetylgermán (C 2 H 5) 4 Ge 3.
Získanie Nemecka. V priemyselnej praxi sa germánium získava najmä z vedľajších produktov spracovania rúd neželezných kovov (zinková zmes, zinkovo-meď-olovo polymetalické koncentráty) s obsahom 0,001-0,1% Nemecka. Ako surovina sa využíva aj popol zo spaľovania uhlia, prach z generátorov plynu a odpad z koksovní. Spočiatku sa germániový koncentrát (2-10% Nemecko) získava z uvedených zdrojov rôznymi spôsobmi v závislosti od zloženia suroviny. Extrakcia Nemecka z koncentrátu zvyčajne zahŕňa nasledujúce stupne: 1) chlorácia koncentrátu kyselinou chlorovodíkovou, jej zmesou s chlórom vo vodnom prostredí alebo inými chloračnými činidlami na získanie technického GeCl 4 . Na čistenie GeCl 4 sa používa rektifikácia a extrakcia nečistôt koncentrovanou HCl. 2) Hydrolýza GeCl4 a kalcinácia produktov hydrolýzy na získanie Ge02. 3) Redukcia GeO 2 vodíkom alebo amoniakom na kov. Na izoláciu veľmi čistého germánia, ktoré sa používa v polovodičových zariadeniach, sa kov taví po zóne. Monokryštálové germánium potrebné pre polovodičový priemysel sa zvyčajne získava zónovým tavením alebo Czochralského metódou.
Aplikácia Nemecko. Germánium je jedným z najcennejších materiálov v modernej polovodičovej technológii. Používa sa na výrobu diód, triód, kryštálových detektorov a výkonových usmerňovačov. Jednokryštálové germánium sa používa aj v dozimetrických prístrojoch a prístrojoch, ktoré merajú intenzitu konštantných a striedavých magnetických polí. Dôležitou oblasťou použitia v Nemecku je infračervená technológia, najmä výroba infračervených detektorov pracujúcich v oblasti 8-14 µm. Pre praktické využitie sú perspektívne mnohé zliatiny obsahujúce germánium, sklá na báze GeO2 a iné zlúčeniny germánia.
V roku 1870 D.I. Mendelejev na základe periodického zákona predpovedal doposiaľ neobjavený prvok skupiny IV, nazval ho ekasilicium a opísal jeho hlavné vlastnosti. V roku 1886 nemecký chemik Clemens Winkler pri chemickej analýze minerálu argyrodit objavil tento chemický prvok. Pôvodne chcel Winkler pomenovať nový prvok „neptúnium“, ale tento názov už dostal jeden z navrhovaných prvkov, takže prvok dostal názov podľa vlasti vedca – Nemecka.
Byť v prírode, získať:
Germánium sa nachádza v sulfidových rudách, železnej rude a nachádza sa takmer vo všetkých kremičitanoch. Hlavné minerály obsahujúce germánium: argyrodit Ag 8 GeS 6, konfieldit Ag 8 (Sn,Ce)S 6, stottit FeGe(OH) 6, germanit Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, rhenierit Cu 3 (Fe,Ge,Zn)(S,As)4.
V dôsledku zložitých a časovo náročných operácií obohacovania rudy a jej koncentrácie sa germánium izoluje vo forme oxidu GeO 2 , ktorý sa vodíkom redukuje pri 600 °C na jednoduchú látku.
Ge02 + 2H2 \u003d Ge + 2H20
Germánium sa čistí zónovým tavením, čo z neho robí jeden z chemicky najčistejších materiálov.
Fyzikálne vlastnosti:
Sivobiela tuhá látka s kovovým leskom (t. t. 938 °C, teplota varu 2830 °C)
Chemické vlastnosti:
Za normálnych podmienok je germánium odolné voči vzduchu a vode, zásadám a kyselinám, rozpúšťa sa v aqua regia a v alkalickom roztoku peroxidu vodíka. Oxidačné stavy germánia v jeho zlúčeninách: 2, 4.
Najdôležitejšie spojenia:
Oxid germánsky (II)., GeO, sivočierna, mierne sol. in-in, pri zahrievaní disproporcionálne: 2GeO \u003d Ge + GeO 2
Hydroxid germánium(II). Ge(OH)2, červeno-oranžová. krištáľ,
jodid germánitý, GeI2, žltá kr., sol. vo vode, hydrol. zbohom.
Germánium(II)hydrid, GeH 2 , tv. biely por., ľahko oxiduje. a chátrať.
Oxid germánsky (IV)., GeO2, biela kryštály, amfotérne, získané hydrolýzou chloridu, sulfidu, germániumhydridu alebo reakciou germánia s kyselinou dusičnou.
Hydroxid germánsky (IV) (kyselina germánska), H2Ge03, slabé. unst. dvojosový to-ta, germanátové soli, napr. germanitan sodný, Na2Ge03, biely kryštál, sol. vo vode; hygroskopický. Existujú tiež hexahydroxogermanáty Na2 (ortogermanáty) a polygermanáty
Síran germánium(IV)., Ge(S04)2, bezfarebný. kr., hydrolyzovaný vodou na GeO 2, získaný zahrievaním chloridu germánitého s anhydridom kyseliny sírovej na 160 °C: GeCl 4 + 4SO 3 \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
Halogenidy germánia (IV), fluorid GeF 4 - najlepšie. plyn, surový hydrol., reaguje s HF za vzniku H2 - germanofluorokyseliny: GeF4 + 2HF \u003d H2,
chlorid GeCl4, bezfarebný. kvapalina, hydr., bromid GeBr 4, ser. cr. alebo bezfarebné. kvapalina, sol. v org. spoj.,
jodid GeI 4, žlto-oranžová. kr., pomaly. hydr., sol. v org. spoj.
Sulfid germánium(IV)., GeS 2 , biela kr., zle sol. vo vode, hydrol., reaguje s alkáliami:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, pričom vznikajú germanáty a tiogermanáty.
Germánium(IV)hydrid, "nemecký", GeH4, bezfarebný plyn, organické deriváty tetrametylgermánu Ge(CH 3) 4, tetraetylgermán Ge(C 2 H 5) 4 - bezfarebný. kvapaliny.
Aplikácia:
Najdôležitejší polovodičový materiál, hlavné oblasti použitia: optika, rádioelektronika, jadrová fyzika.
Zlúčeniny germánia sú mierne toxické. Germánium je mikroelement, ktorý v ľudskom tele zvyšuje účinnosť imunitného systému organizmu, bojuje proti rakovine a znižuje bolesť. Je tiež potrebné poznamenať, že germánium podporuje prenos kyslíka do tkanív tela a je silným antioxidantom - blokátorom voľných radikálov v tele.
Denná potreba ľudského tela je 0,4–1,5 mg.
Cesnak je šampiónom v obsahu germánia medzi potravinárskymi výrobkami (750 mikrogramov germánia na 1 g sušiny strúčikov cesnaku).
Materiál pripravili študenti Ústavu fyziky a chémie Ťumenskej štátnej univerzity
Demčenko Yu.V., Bornovolokova A.A.
Zdroje:
Germanium//Wikipedia./ URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (dátum prístupu: 13.06.2014).
Germanium//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (dátum prístupu: 13.06.2014).
V čase, keď bola vytvorená periodická tabuľka, germánium ešte nebolo objavené, no Mendelejev jeho existenciu predpovedal. A 15 rokov po správe bol v jednej z baní Freiberg objavený neznámy minerál a v roku 1886 z neho bol izolovaný nový prvok. Zásluha patrí nemeckému chemikovi Winklerovi, ktorý dal prvku meno svojej vlasti. Dokonca aj s mnohými užitočnými vlastnosťami germánia, medzi ktorými bolo miesto na liečenie, ho začali používať až na začiatku druhej svetovej vojny, a to aj vtedy nie veľmi aktívne. Preto ani teraz nemožno povedať, že prvok je dobre preštudovaný, ale niektoré jeho schopnosti už boli preukázané a úspešne aplikované.
Liečivé vlastnosti germánia
Prvok sa nenachádza v čistej forme, jeho izolácia je náročná na prácu, preto bol pri prvej príležitosti nahradený lacnejšími komponentmi. Najprv sa používal v diódach a tranzistoroch, ale kremík sa ukázal byť pohodlnejší a cenovo dostupnejší, takže štúdium chemických vlastností germánia pokračovalo. Teraz je súčasťou termoelektrických zliatin, používaných v mikrovlnných zariadeniach, infračervenej technológii.
O nový prvok sa začala zaujímať aj medicína, no k výraznému výsledku došlo až koncom 70. rokov minulého storočia. Japonským špecialistom sa podarilo objaviť liečivé vlastnosti germánia a načrtnúť spôsoby ich využitia. Po testovaní na zvieratách a klinických pozorovaniach účinku na ľudí sa ukázalo, že prvok je schopný:
- stimulovať;
- dodávať kyslík do tkanív;
- bojovať proti nádorom;
- zvýšiť vodivosť nervových impulzov.
Zložitosť použitia spočíva v toxicite germánia vo veľkých dávkach, preto bol potrebný liek, ktorý by mohol mať pozitívny vplyv na určité procesy v tele s minimálnou škodou. Prvým bol "Germanium-132", ktorý pomáha zlepšiť imunitný stav človeka, pomáha predchádzať nedostatku kyslíka v prípade poklesu hladiny hemoglobínu. Experimenty ukázali aj vplyv prvku na produkciu interferónov, ktoré odolávajú rýchlo sa deliacim (nádorovým) bunkám. Prínos sa pozoruje iba pri perorálnom podaní, nosenie šperkov s germániom neprinesie žiadny účinok.
Nedostatok germánia znižuje prirodzenú schopnosť tela odolávať vonkajším vplyvom, čo vedie k rôznym poruchám. Odporúčaná denná dávka je 0,8-1,5 mg. Potrebný prvok získate pravidelným používaním mlieka, lososa, húb, cesnaku a fazule.
Rolkový projektor masážneho lôžka, päťguličkový projektor, ako aj keramika prídavnej podložky sú vyrobené z turmánia.
Povedzme si teraz podrobnejšie o prírodných materiáloch, na základe ktorých vzniká Tourmánium.
Je to minerál, látka vytvorená v útrobách zeme silami neživej prírody. Známych je niekoľko tisíc minerálov.
ale len asi 60 z nich má vlastnosti drahých kameňov. To je to, čo je turmalín.
Turmalíny sú kamene neporovnateľnej farebnej rozmanitosti. Ich názov pochádza zo sinhálskeho slova „tura mali“, čo znamená „kameň so zmiešanými farbami“.
Zo všetkých minerálov, ktoré existujú na Zemi, iba turmalín nesie konštantný elektrický náboj, pre ktorý sa nazýva kryštalický magnet. V nekonečnej palete kameňov je turmalín považovaný za absolútneho šampióna z hľadiska počtu farieb a odtieňov. Prirodzená brilancia, priehľadnosť a tvrdosť tohto vzácneho viacfarebného minerálu mu vyslúžili zaslúženú povesť šperkového kameňa.
Turmalín obsahuje: draslík, vápnik, horčík, mangán, železo, kremík, jód, fluór a ďalšie zložky. Len 26 stopových prvkov z periodickej tabuľky.
Turmalín pri zahrievaní vytvára nízkofrekvenčné magnetické pole a emituje anióny, ktoré pôsobia nasledovne:
zlepšiť bunkový metabolizmus, zlepšiť metabolizmus;
zlepšiť lokálny prietok krvi;
obnoviť fungovanie lymfatického systému;
obnoviť endokrinný a hormonálny systém;
zlepšiť výživu v orgánoch a tkanivách;
posilniť imunitu;
prispievajú k rovnováhe autonómneho nervového systému (ide o systém excitácie a inhibície psychiky);
poskytnúť telu životodarnú energiu;
zlepšujú kvalitu krvi, stimulujú krvný obeh a riedenie krvi, takže krv vstupuje do najjemnejších kapilár a dodáva telu vitalitu.
Hodnota ako zlato - krehká ako sklo.
Germánium je mikroelement, ktorý sa podieľa na mnohých procesoch v ľudskom tele. Nedostatok tohto prvku ovplyvňuje fungovanie gastrointestinálneho traktu, metabolizmus tukov a ďalšie procesy, najmä rozvoj aterosklerózy.
Po prvýkrát sa v Japonsku diskutovalo o výhodách germánia pre ľudské zdravie. V roku 1967 Dr. Katsuhiho Asai zistil, že germánium má široké spektrum biologických účinkov.
Užitočné vlastnosti germánia
Transport kyslíka do telesných tkanív
.
Germánium, ktoré sa dostáva do krvi, sa správa podobne ako hemoglobín. Kyslík, ktorý dodáva do tkanív tela, zaručuje normálne fungovanie všetkých životne dôležitých systémov a zabraňuje rozvoju nedostatku kyslíka v orgánoch, ktoré sú na hypoxiu najcitlivejšie.
Stimulácia imunity
.
Germánium vo forme organických zlúčenín
podporuje produkciu gama-interferónov, ktoré potláčajú reprodukciu rýchlo sa deliacich mikrobiálnych buniek, aktivujú makrofágy a špecifické imunitné bunky.
Protinádorový účinok
.
Germánium spomaľuje vývoj malígnych novotvarov a zabraňuje vzniku metastáz, má ochranné vlastnosti proti rádioaktívnej expozícii. Mechanizmus účinku je spojený s interakciou atómu germánia s negatívne nabitými časticami nádorových formácií. Germánium oslobodzuje nádorovú bunku od „extra“ elektrónov a zvyšuje jej elektrický náboj, čo vedie k smrti nádoru.
Biocídny účinok
(protiplesňové, antivírusové, antibakteriálne).
Organické zlúčeniny germánia stimulujú produkciu interferónu, ochranného proteínu produkovaného v reakcii na zavedenie cudzích mikroorganizmov.
Účinok úľavy od bolesti
.
Tento stopový prvok je prítomný v prírodných potravinách, ako je cesnak, ženšen, chlorella a rôzne huby. Veľký záujem lekárskej komunity vzbudilo v 60. rokoch, keď Dr. Katsuhiho Asai objavil germánium v živých organizmoch a ukázal, že zvyšuje prísun kyslíka do tkanív a tiež pomáha liečiť:
rakovina;
artritída, osteoporóza;
kandidóza (premnoženie kvasinkového mikroorganizmu Candida albicans);
AIDS a iné vírusové infekcie.
Okrem toho je germánium schopné urýchliť hojenie rán a znížiť bolesť.
Preložené z keltského "bieleho kameňa" ("el" - skala, "van" - kameň).
- ide o žulu-porfýr, s fenokryštálmi kremeňa a ortoklasu v kremenno-živcovej podložke s turmalínom, sľudou, pinitom.
Kórejci veria, že tento minerál má liečivé vlastnosti. Elvan je dobrý pre zdravie pokožky: pridáva sa do čistiacich krémov. Pomáha pri alergiách.
Tento minerál zmäkčuje vodu a čistí ju od nečistôt, absorbuje škodlivé látky a ťažké prvky.
Elvan je použitý v interiéri. Vyrábajú sa z neho podlahy, steny, postele, podložky, lavice do sauny, kachle, plynové horáky.
Široko používaný pri výrobe riadu. V niektorých reštauráciách sa elvan používa v griloch na naplnenie grilu svojimi liečivými výparmi. V Kórei sú tiež veľmi obľúbené vajcia varené s prídavkom elvanu. Vajíčka získavajú chuť a vôňu údeného mäsa a farebne pripomínajú naše veľkonočné vajíčka.
Elvanský kameň obsahuje veľa stopových prvkov, je zdrojom dlhovlnných infračervených lúčov.
Sú to horniny, ktoré vznikli v dôsledku sopečnej erupcie. Vďaka nim získava turmánová keramika svoju tvrdosť.
Sopečné horniny majú pre človeka množstvo cenných a užitočných vlastností.
1. Zachovávajú prvotné magnetické pole Zeme, ktoré je na povrchu značne redukované.
2. Obohatené o stopové prvky. Hlavnou vlastnosťou vulkanických hornín je však to, že dlhodobo uchovávajú organické teplo. To umožňuje získať maximálny účinok zo zahriatia.
Sopečné horniny tiež zvyknú odstraňovať toxíny z tela a majú naň očistný účinok.
Jedná sa o čisté a civilizačne neznečistené plemeno, ktoré sa aktívne používa na liečebné účely.
Pomenovaný po Nemecku. Vedec z tejto krajiny objavil a mal právo nazvať to ako chcel. Takže in dostal germánium.
Šťastie však nemal Mendelejev, ale Clemens Winkler. Bol poverený štúdiom argyroditu. V bani Himmelfurst sa našiel nový minerál, ktorý pozostáva hlavne z.
Winkler určil 93 % zloženia kameňa a zvyšných 7 % trafil do slepej uličky. Záver bol, že obsahovali neznámy prvok.
Dôkladnejšia analýza priniesla svoje ovocie. objavené germánium. Toto je kov. Ako je to užitočné pre ľudstvo? O tom, a nielen, povieme ďalej.
vlastnosti germánia
Germánium - 32 prvkov periodickej tabuľky. Ukazuje sa, že kov je zaradený do 4. skupiny. Číslo zodpovedá valencii prvkov.
To znamená, že germánium má tendenciu vytvárať 4 chemické väzby. Vďaka tomu prvok objavený Winklerom vyzerá ako .
Preto Mendelejevova túžba pomenovať ešte neobjavený prvok ecosilicium, označovaný ako Si. Dmitrij Ivanovič vopred vypočítal vlastnosti 32. kovu.
Germánium sa chemickými vlastnosťami podobá kremíku. S kyselinami reaguje len pri zahrievaní. S alkáliami "komunikuje" v prítomnosti oxidačných činidiel.
Odolný voči vodnej pare. Nereaguje s vodíkom, uhlíkom,. Germánium sa rozsvieti pri teplote 700 stupňov Celzia. Reakcia je sprevádzaná tvorbou oxidu germáničitého.
32. prvok ľahko interaguje s halogénmi. Ide o látky tvoriace soli zo skupiny 17 tabuľky.
Aby nedošlo k zámene, upozorňujeme, že sa zameriavame na nový štandard. V starom je to 7. skupina periodickej tabuľky.
Bez ohľadu na stôl, kovy v ňom sú umiestnené naľavo od stupňovitej diagonálnej čiary. Výnimkou je 32. prvok.
Ďalšou výnimkou je . Môže tiež reagovať. Antimón sa ukladá na substrát.
Aktívna interakcia je zabezpečená s. Ako väčšina kovov, aj germánium je schopné horieť vo svojich parách.
Vonkajšie prvok germánia, sivobiela, s výrazným kovovým leskom.
Pri zvažovaní vnútornej štruktúry má kov kubickú štruktúru. Odráža usporiadanie atómov v elementárnych bunkách.
Majú tvar kociek. Vo vrcholoch sa nachádza osem atómov. Štruktúra je blízko mriežky.
Prvok 32 má 5 stabilných izotopov. Ich prítomnosť je vlastnosťou všetkých prvky podskupiny germánia.
Sú rovnomerné, čo určuje prítomnosť stabilných izotopov. Napríklad je ich 10.
Hustota germánia je 5,3-5,5 gramov na centimeter kubický. Prvý indikátor je typický pre stav, druhý - pre tekutý kov.
V zmäkčenej forme je nielen hutnejší, ale aj plastický. Pri izbovej teplote je látka krehká, pri teplote 550 stupňov. Toto sú vlastnosti germánia.
Tvrdosť kovu pri izbovej teplote je asi 6 bodov.
V tomto stave je 32. prvok typickým polovodičom. Ale nehnuteľnosť sa stáva "jasnejšou", keď teplota stúpa. Len vodiče pre porovnanie strácajú svoje vlastnosti pri zahrievaní.
Germánium vedie prúd nielen v štandardnej forme, ale aj v roztokoch.
Z hľadiska vlastností polovodičov má 32. prvok tiež blízko ku kremíku a je rovnako bežný.
Oblasti použitia látok sa však líšia. Kremík je polovodič používaný v solárnych článkoch vrátane tenkovrstvového typu.
Prvok je potrebný aj pre fotobunky. Teraz zvážte, kde sa germánium hodí.
Aplikácia germánia
Používa sa germánium v gama spektroskopii. Jeho prístroje umožňujú napríklad skúmať zloženie aditív v zmiešaných katalyzátorových oxidoch.
V minulosti sa germánium pridávalo do diód a tranzistorov. V solárnych článkoch prídu vhod aj vlastnosti polovodiča.
Ak sa však do štandardných modelov pridá kremík, potom sa do vysoko účinných modelov novej generácie pridá germánium.
Hlavná vec je nepoužívať germánium pri teplote blízkej absolútnej nule. Za takýchto podmienok kov stráca schopnosť prenášať napätie.
Aby bolo germánium vodičom, nečistoty v ňom by nemali byť väčšie ako 10%. Perfektné Ultra Clean chemický prvok.
Germánium vyrobené týmto spôsobom zónového tavenia. Je založená na rozdielnej rozpustnosti cudzích prvkov v kvapaline a vo fázach.
vzorec germánium umožňuje aplikovať ho v praxi. Tu už nehovoríme o polovodičových vlastnostiach prvku, ale o jeho schopnosti tvrdnúť.
Z rovnakého dôvodu našlo germánium uplatnenie v zubnej protetike. Hoci korunky zastarávajú, stále je po nich malý dopyt.
Ak do germánia pridáte kremík a hliník, získajú sa spájky.
Ich teplota topenia je vždy nižšia ako u spájaných kovov. Takže môžete vytvárať zložité dizajnové návrhy.
Dokonca aj internet bez germánia by bol nemožný. 32. prvok je prítomný v optickom vlákne. V jeho jadre je kremeň s prímesou hrdinu.
A jeho oxid zvyšuje odrazivosť vlákna. Vzhľadom na dopyt po elektronike potrebujú priemyselníci germánium vo veľkých objemoch. Ktoré z nich a ako sú poskytované, budeme študovať nižšie.
ťažobné germánium
Germánium je celkom bežné. V zemskej kôre je 32. prvku napríklad viac ako, antimónu, príp.
Preskúmané zásoby sú asi 1000 ton. Takmer polovica z nich je ukrytá v útrobách Spojených štátov amerických. Ďalších 410 ton je majetok.
Takže ostatné krajiny musia v podstate nakupovať suroviny. spolupracuje s Nebeskou ríšou. Je to opodstatnené z politického aj ekonomického hľadiska.
Vlastnosti prvku germánium, spojené s jeho geochemickým vzťahom s rozšírenými látkami, neumožňujú kovu vytvárať vlastné minerály.
Zvyčajne sa kov zavádza do mriežky existujúcich. Hosť, samozrejme, nezaberie veľa miesta.
Preto musíte germánium extrahovať kúsok po kúsku. Nájdete v nej niekoľko kilogramov na tonu horniny.
Enargity neobsahujú viac ako 5 kilogramov germánia na 1000 kilogramov. V pyrargyrite 2 krát viac.
Tona sulvanitu prvku 32 neobsahuje viac ako 1 kilogram. Najčastejšie sa germánium získava ako vedľajší produkt z rúd iných kovov, napríklad, alebo neželezných, ako je chromit, magnetit, rutit.
Ročná produkcia germánia sa pohybuje od 100-120 ton v závislosti od dopytu.
V podstate sa nakupuje monokryštalická forma látky. To je presne to, čo je potrebné na výrobu spektrometrov, optických vlákien, drahocenných. Poďme zistiť sadzby.
cena germánia
Monokryštalické germánium sa nakupuje hlavne v tonách. Pre veľké priemyselné odvetvia je to výhodné.
1 000 kilogramov 32. prvku stojí asi 100 000 rubľov. Nájdete ponuky za 75 000 - 85 000.
Ak vezmete polykryštalické, to znamená s menšími agregátmi a zvýšenou pevnosťou, môžete dať 2,5 krát viac na kilo surovín.
Štandardná dĺžka nie je menšia ako 28 centimetrov. Bloky sú chránené fóliou, pretože na vzduchu blednú. Polykryštalické germánium – „pôda“ na pestovanie monokryštálov.
