Nimetty Saksan mukaan. Tämän maan tiedemies löysi ja hänellä oli oikeus kutsua sitä miksi halusi. Sain siis germanium.

Mendeleev ei kuitenkaan ollut onnekas, vaan Clemens Winkler. Hänet määrättiin opiskelemaan argyrodiittia. Himmelfurstin kaivokselta löydettiin uusi mineraali, joka koostuu pääasiassa mineraalista.

Winkler määritti 93 % kiven koostumuksesta ja osui umpikujaan lopuilla 7 %:lla. Johtopäätös oli, että ne sisälsivät tuntemattoman elementin.

Tarkempi analyysi on kantanut hedelmää. germanium löydetty. Tämä on metallia. Miten se on hyödyllistä ihmiskunnalle? Tästä, eikä vain, kerromme lisää.

germaniumin ominaisuudet

Germanium - jaksollisen järjestelmän elementti 32. Osoittautuu, että metalli kuuluu neljänteen ryhmään. Numero vastaa elementtien valenssia.

Toisin sanoen germaniumilla on taipumus muodostaa 4 kemiallista sidosta. Tämä saa Winklerin löytämän elementin näyttämään tältä.

Tästä syystä Mendelejev halusi nimetä vielä löytämättömän alkuaineen ecosilicium, jota kutsutaan nimellä Si. Dmitry Ivanovich laski 32. metallin ominaisuudet etukäteen.

Germanium on kemiallisilta ominaisuuksiltaan samanlainen kuin pii. Reagoi happojen kanssa vain kuumennettaessa. Alkaleiden kanssa "kommunikoi" hapettavien aineiden läsnä ollessa.

Kestää vesihöyryä. Ei reagoi vedyn, hiilen,. Germanium syttyy 700 celsiusasteen lämpötilassa. Reaktioon liittyy germaniumdioksidin muodostumista.

32. elementti on helposti vuorovaikutuksessa halogeenien kanssa. Nämä ovat suolaa muodostavia aineita taulukon ryhmästä 17.

Hämmennyksen välttämiseksi huomautamme, että keskitymme uuteen standardiin. Vanhassa tämä on jaksollisen taulukon 7. ryhmä.

Oli pöytä mikä tahansa, siinä olevat metallit sijaitsevat porrastetun diagonaaliviivan vasemmalla puolella. 32. elementti on poikkeus.

Toinen poikkeus on. Hän voi myös reagoida. Antimonia kerrostuu alustalle.

Aktiivinen vuorovaikutus varmistetaan. Kuten useimmat metallit, germanium pystyy palamaan höyryissään.

Ulkoisesti germanium-elementti, harmahtavanvalkoinen, jossa on voimakas metallinen kiilto.

Tarkistelemalla sisäinen rakenne, metallilla on kuutiorakenne. Se kuvastaa atomien järjestystä alkeissoluissa.

Ne ovat kuutioiden muotoisia. Kahdeksan atomia sijaitsee kärjessä. Rakenne on lähellä hilaa.

Elementillä 32 on 5 stabiilia isotooppia. Heidän läsnäolonsa on kaikkien omaisuutta germanium-alaryhmän elementtejä.

Ne ovat tasaisia, mikä määrittää stabiilien isotooppien läsnäolon. Niitä on esimerkiksi 10.

Germaniumin tiheys on 5,3-5,5 grammaa kuutiosenttimetrissä. Ensimmäinen indikaattori on tyypillinen valtiolle, toinen - nestemäiselle metallille.

Pehmennetyssä muodossa se ei ole vain tiheämpi, vaan myös muovinen. Hauras huoneenlämmössä, aine muuttuu 550 astetta. Nämä ovat germaniumin ominaisuuksia.

Metallin kovuus huoneenlämmössä on noin 6 pistettä.

Tässä tilassa 32. elementti on tyypillinen puolijohde. Mutta omaisuus muuttuu "kirkkaammaksi" lämpötilan noustessa. Vertailun vuoksi vain johtimet menettävät ominaisuutensa kuumennettaessa.

Germanium ei johda virtaa vain vakiomuodossaan, vaan myös liuoksissa.

Puolijohdeominaisuuksiltaan 32. elementti on myös lähellä piitä ja on yhtä yleinen.

Aineiden käyttöalueet kuitenkin vaihtelevat. Pii on puolijohde, jota käytetään aurinkokennoissa, mukaan lukien ohutkalvotyypeissä.

Elementtiä tarvitaan myös valokennoille. Mieti nyt, missä germanium on hyödyllinen.

Germaniumin käyttö

Germaniumia käytetään gammaspektroskopiassa. Sen laitteet mahdollistavat esimerkiksi lisäaineiden koostumuksen tutkimisen katalyyttioksidiseoksissa.

Aiemmin germaniumia lisättiin diodeihin ja transistoreihin. Aurinkokennoissa puolijohteen ominaisuudet ovat myös hyödyllisiä.

Mutta jos piitä lisätään vakiomalleihin, niin germaniumia lisätään erittäin tehokkaisiin, uuden sukupolven malleihin.

Tärkeintä ei ole käyttää germaniumia lämpötilassa, joka on lähellä absoluuttista nollaa. Tällaisissa olosuhteissa metalli menettää kykynsä siirtää jännitettä.

Jotta germanium olisi johdin, siinä olevien epäpuhtauksien tulee olla enintään 10%. Täydellinen Ultra Clean kemiallinen alkuaine.

germaaniumia valmistettu tällä vyöhykesulatusmenetelmällä. Se perustuu vieraiden alkuaineiden erilaiseen liukoisuuteen nesteeseen ja faaseihin.

kaava germanium mahdollistaa sen soveltamisen käytännössä. Tässä ei puhuta enää elementin puolijohdeominaisuuksista, vaan sen kyvystä kovettua.

Samasta syystä germanium on löytänyt käyttöä hammasproteesissa. Vaikka kruunut ovat vanhentumassa, niille on edelleen pieni kysyntä.

Jos lisäät piitä ja alumiinia germaniumiin, saadaan juotetta.

Niiden sulamispiste on aina alhaisempi kuin liitosmetallien sulamispiste. Joten voit tehdä monimutkaisia ​​suunnittelumalleja.

Jopa Internet ilman germaniumia olisi mahdotonta. 32. elementti on läsnä optisessa kuidussa. Sen ytimessä on kvartsi sekoituksella sankaria.

Ja sen dioksidi lisää kuidun heijastavuutta. Ottaen huomioon sen kysynnän, elektroniikka, teollisuusyritykset tarvitsevat germaniumia suuria määriä. Mitä ja miten ne tarjotaan, tutkimme alla.

kaivos germaniumia

Germanium on melko yleinen. Maankuoressa esimerkiksi 32. alkuaine on enemmän kuin antimoni tai.

Tutkitut varat ovat noin 1000 tonnia. Lähes puolet niistä on piilossa Yhdysvaltojen suolistossa. Lisäksi 410 tonnia on omaisuutta.

Muiden maiden on siis periaatteessa ostettava raaka-aineita. tekee yhteistyötä Celestial Imperiumin kanssa. Tämä on perusteltua sekä poliittisesti että taloudellisesti.

Alkuaineen germanium ominaisuudet, jotka liittyvät sen geokemialliseen suhteeseen laajalle levinneisiin aineisiin, eivät anna metallin muodostaa omia mineraalejaan.

Yleensä metalli viedään olemassa olevien hilaan. Vieras ei tietenkään vie paljon tilaa.

Siksi germanium on uutettava vähän kerrallaan. Sieltä löytyy muutama kilo kivitonnia kohden.

Enargitissa ei ole enempää kuin 5 kiloa germaniumia 1000 kiloa kohden. Pyrargyriitissä 2 kertaa enemmän.

Tonni alkuaine 32 sulvaniittia sisältää enintään 1 kilogramman. Useimmiten germanium uutetaan sivutuotteena esimerkiksi muiden metallien tai ei-rautametallien, kuten kromiitin, magnetiitin, rutiitin, malmeista.

Vuotuinen germaniumin tuotanto vaihtelee 100-120 tonnin välillä kysynnästä riippuen.

Pohjimmiltaan ostetaan aineen yksikiteinen muoto. Juuri tätä tarvitaan spektrometrien, valokuitujen tuotantoon, arvokasta. Selvitetään hinnat.

germanium hinta

Yksikiteistä germaniumia ostetaan pääasiassa tonneittain. Suurille teollisuudenaloille tämä on hyödyllistä.

1000 kiloa 32. elementtiä maksaa noin 100 000 ruplaa. Löydät tarjouksia 75 000 - 85 000.

Jos otat monikiteistä, eli pienemmillä kiviaineksilla ja lisääntyneellä lujuudella, voit antaa 2,5 kertaa enemmän raaka-ainekiloa kohden.

Vakiopituus on vähintään 28 senttimetriä. Lohkot on suojattu kalvolla, koska ne haalistuvat ilmassa. Monikiteinen germanium - "maaperä" yksikiteiden kasvattamiseen.

germaaniumia

GERMANIUM- minä; m. Kemiallinen alkuaine (Ge), kiinteä Harmaanvalkoinen väri metallikiiltävällä (on pääpuolijohdemateriaali). germaniumlevy.

◁ germanium, th, th. G. raaka-aine. G. harkko.

(lat. germanium), jaksollisen järjestelmän ryhmän IV kemiallinen alkuaine. Nimi latinalaisesta Germaniasta - Saksa, K. A. Winklerin kotimaan kunniaksi. Harmaa hopean kiteet; tiheys 5,33 g / cm3, t pl 938,3 ºC. Hajallaan luonnossa (omat mineraalit ovat harvinaisia); louhitaan ei-rautametallien malmeista. Puolijohdemateriaali elektronisiin laitteisiin (diodit, transistorit jne.), seoskomponentti, materiaali IR-laitteiden linsseihin, ionisoivan säteilyn ilmaisimet.

GERMANIUM (lat. Germanium), Ge (lue "hertempmanium"), kemiallinen alkuaine, jonka atominumero on 32, atomimassa 72,61. Luonnongermanium koostuu viidestä isotoopista, joiden massaluvut ovat 70 (pitoisuus luonnollisessa seoksessa on 20,51 massa%), 72 (27,43 %), 73 (7,76 %), 74 (36,54 %) ja 76 (7,76 %). Ulkoisen elektronikerroksen kokoonpano 4 s 2 s 2 . Hapetustilat +4, +2 (valenssit IV, II). Se sijaitsee IVA-ryhmässä, 4. jaksossa elementtien jaksollisessa taulukossa.
Löytöhistoria
Löysi K. A. Winkler (cm. WINKLER Klemens Alexander)(ja nimetty kotimaansa - Saksan - mukaan) vuonna 1886 analysoidessaan mineraalia argyrodiittia Ag 8 GeS 6 sen jälkeen, kun D. I. Mendeleev ennusti tämän alkuaineen olemassaolon ja joidenkin sen ominaisuuksista (cm. MENDELEEV Dmitri Ivanovitš).
Luonnossa oleminen
Maankuoren pitoisuus on 1,5 10 -4 painoprosenttia. Viittaa hajallaan oleviin elementteihin. Sitä ei esiinny luonnossa vapaassa muodossa. Sisältyy epäpuhtautena silikaateissa, sedimenttiraudassa, polymetallissa, nikkeli- ja volframimalmissa, hiilessä, turpeessa, öljyissä, lämpövesissä ja levissä. Tärkeimmät mineraalit: germaniitti Cu 3 (Ge, Fe, Ga) (S, As) 4, stottiitti FeGe (OH) 6, plumbogermaniitti (Pb, Ge, Ga) 2 SO 4 (OH) 2 2H 2 O, argyrodiitti Ag 8 GeS6, renieriitti Cu3 (Fe, Ge, Zn) (S, As)4.
Hanki germaniumia
Germaniumin saamiseksi käytetään ei-rautametallimalmien jalostuksen sivutuotteita, hiilen polton tuhkaa ja joitain koksikemian sivutuotteita. Ge:tä sisältävää raaka-ainetta rikastetaan vaahdotuksella. Sitten konsentraatti muunnetaan GeO 2 -oksidiksi, joka pelkistetään vedyllä (cm. VETY):
GeO 2 + 4H 2 \u003d Ge + 2H 2 O
Puolijohdepuhtaus germanium, jonka epäpuhtauspitoisuus on 10 -3 -10 -4 %, saadaan vyöhykesulattamalla (cm. VYÖHYKKEEN SULAAMINEN), kiteytys (cm. KITEYTTÄMINEN) tai haihtuvan monogermaanin GeH 4 termolyysi:
GeH 4 \u003d Ge + 2H 2,
joka muodostuu aktiivisten metallien yhdisteiden hajoamisen aikana germanideilla hapoilla:
Mg 2 Ge + 4HCl \u003d GeH 4 - + 2MgCl 2
Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Germanium on hopeanhohtoinen aine, jolla on metallinen kiilto. Kristallihilan vakaa modifikaatio (Ge I), kuutiomainen, kasvokeskeinen timanttityyppi, A= 0,533 nm (at korkeat paineet saatiin kolme muuta muutosta). Sulamispiste 938,25 °C, kiehumispiste 2850 °C, tiheys 5,33 kg / dm3. Siinä on puolijohdeominaisuudet, kaistaväli on 0,66 eV (300 K:ssa). Germanium läpäisee infrapunasäteilyä, jonka aallonpituus on yli 2 mikronia.
Tekijä: kemialliset ominaisuudet Ge muistuttaa piitä (cm. PII). Kestää happea normaaleissa olosuhteissa (cm. HAPPI), vesihöyry, laimeat hapot. Voimakkaiden kompleksinmuodostajien tai hapettimien läsnä ollessa kuumennettaessa Ge reagoi happojen kanssa:
Ge + H 2 SO 4 kons. \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 4H 2 O,
Ge + 6HF \u003d H 2 + 2H 2,
Ge + 4HNO 3 väk. \u003d H 2 GeO 3 + 4NO 2 + 2H 2 O
Ge reagoi aqua regian kanssa (cm. AQUA REGIA):
Ge + 4HNO 3 + 12HCl = GeCl 4 + 4NO + 8H 2O.
Ge on vuorovaikutuksessa alkaliliuosten kanssa hapettavien aineiden läsnä ollessa:
Ge + 2NaOH + 2H 2 O 2 \u003d Na 2.
Kuumennettaessa ilmassa 700 °C:seen Ge syttyy palamaan. Ge on helposti vuorovaikutuksessa halogeenien kanssa (cm. HALOGEENIT) ja harmaa (cm. RIKKI):
Ge + 2I 2 = GeI 4
Vedyn kanssa (cm. VETY), typpeä (cm. TYPPY), hiili (cm. CARBON) germanium ei mene suoraan reaktioon, yhdisteitä näiden alkuaineiden kanssa saadaan epäsuorasti. Esimerkiksi Ge 3 N 4 -nitridi muodostuu liuottamalla germaniumdijodidi GeI 2 nestemäiseen ammoniakiin:
GeI 2 + NH 3 neste -> n -> Ge 3 N 4
Germaniumoksidi (IV), GeO 2, on valkoinen kiteinen aine, jota on kahdessa muunnelmassa. Yksi modifikaatioista liukenee osittain veteen muodostaen kompleksisia germaanihappoja. Näyttää amfoteeriset ominaisuudet.
GeO 2 on vuorovaikutuksessa alkalien kanssa happooksidina:
GeO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 GeO 3 + H 2 O
GeO 2 on vuorovaikutuksessa happojen kanssa:
GeO 2 + 4HCl \u003d GeCl 4 + 2H 2 O
Ge-tetrahalogenidit ovat ei-polaarisia yhdisteitä, jotka vesi hydrolysoi helposti.
3GeF 4 + 2H 2 O \u003d GeO 2 + 2H 2 GeF 6
Tetrahalogenideja saadaan suoralla vuorovaikutuksella:
Ge + 2Cl 2 = GeCl 4
tai lämpöhajoaminen:
BaGeF6 = GeF4 + BaF2
Germaniumhydridit ovat kemiallisesti samanlaisia ​​kuin piihydridit, mutta GeH 4 monogermane on vakaampi kuin SiH 4 monosilaani. Germanet muodostavat homologisia sarjoja Ge n H 2n+2 , Ge n H 2n ja muita, mutta nämä sarjat ovat lyhyempiä kuin silaanien sarjat.
Monogermane GeH 4 on kaasu, joka on stabiili ilmassa eikä reagoi veden kanssa. Pitkäaikaisen varastoinnin aikana se hajoaa H 2:ksi ja Ge:ksi. Monogermaania saadaan pelkistämällä germaniumdioksidi GeO 2 natriumboorihydridillä NaBH 4:
GeO 2 + NaBH 4 \u003d GeH 4 + NaBO 2.
Erittäin epästabiili GeO-monoksidi muodostuu germaniumin ja GeO 2 -dioksidin seoksen kohtalaisella lämmityksellä:
Ge + GeO 2 = 2GeO.
Ge(II)-yhdisteet ovat helposti epäsuhtaisia ​​Ge:n vapautumisen kanssa:
2GeCl 2 -> Ge + GeCl 4
Germaniumdisulfidi GeS 2 on valkoinen amorfinen tai kiteinen aine, joka saadaan saostamalla H 2 S happamista GeCl 4 -liuoksista:
GeCl 4 + 2H 2 S \u003d GeS 2 Ї + 4HCl
GeS 2 liukenee alkaleihin ja ammonium- tai alkalimetallisulfideihin:
GeS 2 + 6NaOH \u003d Na 2 + 2Na 2S,
GeS 2 + (NH 4) 2 S \u003d (NH 4) 2 GeS 3
Ge voi olla osa orgaaniset yhdisteet. Tunnettuja ovat (CH3)4Ge, (C6H5)4Ge, (CH3)3GeBr, (C2H5)3GeOH ja muut.
Sovellus
Germanium on puolijohdemateriaali, jota käytetään tekniikassa ja radioelektroniikassa transistorien ja mikropiirien valmistuksessa. Lasille kerrostettuja ohuita Ge-kalvoja käytetään resistanssina tutka-asennuksissa. Ge:n metalliseoksia käytetään antureissa ja ilmaisimissa. Germaniumdioksidia käytetään infrapunasäteilyä läpäisevien lasien valmistuksessa.

tietosanakirja. 2009 .

Katso mitä "germanium" on muissa sanakirjoissa:

Kemiallinen alkuaine, joka löydettiin vuonna 1886 Sachsenista löydetystä harvinaisesta argyrodiitista. Sanakirja vieraita sanoja sisältyy venäjän kieleen. Chudinov A.N., 1910. germanium (nimetty alkuaineen löytäneen tiedemiehen kotimaan kunniaksi), kemia. elementti, ... ... Venäjän kielen vieraiden sanojen sanakirja

- (germanium), Ge, jaksollisen järjestelmän ryhmän IV kemiallinen alkuaine, atominumero 32, atomimassa 72,59; ei-metallinen; puolijohdemateriaalia. Saksalainen kemisti K. Winkler löysi germaanin vuonna 1886 ... Nykyaikainen tietosanakirja

germanium- Ge Group IV -elementti järjestelmät; klo. n. 32, klo. 72,59; TV. juttu metallin kanssa. kimallus. Natural Ge on seos viidestä stabiilista isotoopista, joiden massaluvut ovat 70, 72, 73, 74 ja 76. Ge:n olemassaolon ja ominaisuudet ennusti vuonna 1871 D. I. ... ... Teknisen kääntäjän käsikirja

germaaniumia- (germanium), Ge, jaksollisen järjestelmän ryhmän IV kemiallinen alkuaine, atominumero 32, atomimassa 72,59; ei-metallinen; puolijohdemateriaalia. Saksalainen kemisti K. Winkler löysi germaanin vuonna 1886. ... Kuvitettu tietosanakirja

- (lat. germanium) Ge, jaksollisen järjestelmän ryhmän IV kemiallinen alkuaine, atominumero 32, atomimassa 72,59. Nimetty latinalaisesta Germania-Saksasta K. A. Winklerin kotimaan kunniaksi. Harmaa hopean kiteet; tiheys 5,33 g/cm³, sp 938,3 ... Suuri Ensyklopedinen sanakirja

- (symboli Ge), MENDELEEV:n jaksollisen taulukon ryhmän IV valkoharmaa metallielementti, jonka ominaisuuksia ei ole vielä ennustettu avoimia elementtejä, erityisesti germanium (1871). Alkuaine löydettiin vuonna 1886. Sinkin sulatuksen sivutuote ... ... Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja

Ge (lat. Germania Germany * a. germanium; n. Germanium; f. germanium; ja. germanio), chem. elementti IV ryhmä jaksollinen. järjestelmät Mendeleev, at.s. 32, klo. m. 72,59. Natural G. koostuu 4 stabiilista isotoopista 70Ge (20,55%), 72Ge ... ... Geologinen tietosanakirja

- (Ge), synteettinen yksikide, PP, pistesymmetriaryhmä m3m, tiheys 5,327 g/cm3, Tsula = 936 °C, kiinteä aine. Mohsin asteikolla 6, klo. M. 72,60. Läpinäkyvä IR-alueella 1 1,5 - 20 mikronia; optisesti anisotrooppinen, l = 1,80 µm eff. taitto n = 4,143.… … Fyysinen tietosanakirja

Olemassa., synonyymien määrä: 3 puolijohde (7) ecasilicon (1) elementti (159) ... Synonyymien sanakirja

GERMANIUM- kemia. elementti, symboli Ge (lat. germanium), at. n. 32, klo. 72,59; hauras hopeanharmaa kiteinen aine, tiheys 5327 kg/m3, vil = 937,5°C. Hajallaan luonnossa; se louhitaan pääasiassa sinkkiseoksen jalostuksen aikana ja ... ... Suuri ammattikorkeakoulun tietosanakirja

germanium |32 | Ge| — Hinta

Germanium (Ge) - harvinainen metalli, atomiluku - 32, atomimassa - 72,6, tiheys:
kiinteä aine 25 °C:ssa - 5,323 g/cm3;
neste 100 °C:ssa - 5,557 g/cm3;
Sulamispiste - 958,5 °C, lineaarilaajenemiskerroin α,106, lämpötilassa, KO:
273-573— 6.1
573-923— 6.6
Kovuus mineralogisessa asteikossa - 6-6,5.
Yksikiteisen erittäin puhtaan germaniumin sähköinen resistiivisyys (298 OK), ohm.m-0,55-0,6 ..
Germanium löydettiin vuonna 1885, ja se saatiin alun perin sulfidina. D.I. Mendelejev ennusti tämän metallin vuonna 1871 ja antoi tarkan osoituksen sen ominaisuuksista, ja hän kutsui sitä ekosilikiumiksi. Tieteelliset tutkijat ovat nimenneet germaniumin sen maan mukaan, jossa se löydettiin.
Germanium on hopeanvalkoinen metalli, Tekijä: ulkomuoto samanlainen kuin tina, hauras normaaleissa olosuhteissa. Kestää plastisen muodonmuutoksen yli 550°C lämpötiloissa. Germaniumilla on puolijohdeominaisuuksia. Germaniumin sähkövastus riippuu puhtaudesta – epäpuhtaudet vähentävät sitä jyrkästi. Germanium on optisesti läpinäkyvä spektrin infrapuna-alueella, sillä on korkea taitekerroin, minkä ansiosta sitä voidaan käyttää erilaisten optisten järjestelmien valmistukseen.
Germanium on stabiili ilmassa jopa 700°C:n lämpötiloissa, korkeammissa lämpötiloissa se hapettuu ja sulamispisteen yläpuolella palaa muodostaen germaniumdioksidia. Vety ei ole vuorovaikutuksessa germaniumin kanssa, ja sulamispisteessä germaniumsulate imee happea. Germanium ei reagoi typen kanssa. Muodostuu kloorin kanssa huoneenlämmössä, germaniumkloridia.
Germanium ei ole vuorovaikutuksessa hiilen kanssa, on stabiili vedessä, hitaasti vuorovaikutuksessa happojen kanssa ja liukenee helposti veteen. Alkaliliuoksilla on vain vähän vaikutusta germaniumiin. Germaaniseokset kaikkien metallien kanssa.
Huolimatta siitä, että germanium luonnossa on suurempi kuin lyijy, sen tuotanto on rajoitettua sen voimakkaan leviämisen vuoksi maankuoreen, ja germaniumin hinta on melko korkea. Germanium muodostaa mineraaleja argyrodiittia ja germaniittia, mutta niitä käytetään vähän sen saamiseksi. Germaniumia uutetaan satunnaisesti jalostettaessa polymetallisia sulfidimalmeja, joitain rautamalmeja, jotka sisältävät jopa 0,001 % germaniumia, tervavedestä kivihiilen koksauksen aikana.

VASTAANOTTAVA.

Germaniumin saaminen erilaisista raaka-aineista tapahtuu monimutkaisilla tavoilla, joilla lopputuote on germaniumtetrakloridi tai germaniumdioksidi, josta saadaan metallista germaniumia. Se puhdistetaan ja lisäksi kasvatetaan germaniumyksityiskiteitä, joilla on halutut sähköfysikaaliset ominaisuudet, vyöhykesulatusmenetelmällä. Teollisuudessa saadaan yksikiteistä ja monikiteistä germaniumia.
Mineraalien käsittelyllä saadut puolituotteet sisältävät pienen määrän germaniumia ja niiden rikastamiseen käytetään erilaisia ​​pyro- ja hydrometallurgisia prosessointimenetelmiä. Pyrometallurgiset menetelmät perustuvat germaniumia sisältävien haihtuvien yhdisteiden sublimaatioon, hydrometallurgiset menetelmät germaniumyhdisteiden selektiiviseen liuottamiseen.
Germaniumrikasteiden saamiseksi pyrometallurgisen rikastuksen tuotteet (sublimit, tuhka) käsitellään hapoilla ja germanium siirretään liuokseen, josta saadaan konsentraatti. erilaisia ​​menetelmiä(saostus, yhteissaostus ja sorptio, sähkökemialliset menetelmät). Konsentraatti sisältää 2-20 % germaniumia, josta eristetään puhdasta germaniumdioksidia. Germaniumdioksidi pelkistetään vedyllä, mutta tuloksena oleva metalli ei ole riittävän puhdasta puolijohdelaitteisiin ja siksi se puhdistetaan kristallografisilla menetelmillä (suunnattu kiteytys-vyöhykepuhdistus-yksikiteen saaminen). Suuntakiteytys yhdistetään germaniumdioksidin pelkistämiseen vedyllä. Sula metalli työnnetään vähitellen ulos kuumalta alueelta jääkaappiin. Metalli kiteytyy vähitellen harkon pituudella. Epäpuhtaudet kerätään harkon viimeiseen osaan ja poistetaan. Jäljelle jäänyt harkko leikataan paloiksi, jotka ladataan vyöhykkeen puhdistukseen.
Vyöhykepuhdistuksen tuloksena saadaan harkko, jossa metallin puhtaus on erilainen sen pituudella. Myös harkko leikataan ja sen yksittäiset osat poistetaan prosessista. Siten, kun yksikiteinen germanium saadaan vyöhykepuhdistuksesta, suora saanto on enintään 25 %.
Puolijohdelaitteiden saamiseksi yksittäinen germaniumkide leikataan levyiksi, joista leikataan miniatyyriosat, jotka sitten hiotaan ja kiillotetaan. Nämä osat ovat lopputuote puolijohdelaitteiden luomiseen.

SOVELLUS.

• Puolijohdeominaisuuksiensa vuoksi germaniumia käytetään laajalti radioelektroniikassa kiteisten tasasuuntaajien (diodien) ja kiteisten vahvistimien (triodien) valmistukseen, tietotekniikkaan, kaukosäätimeen, tutkaan jne.

• Germaniumtriodeja käytetään sähköisten värähtelyjen vahvistamiseen, synnyttämiseen ja muuntamiseen.

• Radiotekniikassa käytetään germaniumkalvoresistanssia.

• Germaniumia käytetään valodiodeissa ja valovastuksissa termistorien valmistukseen.

• Ydinteknologiassa käytetään germanium-gamma-ilmaisimia ja infrapunatekniikan laitteissa kullalla seostettuja germaniumlinssejä.

• Germaniumia lisätään erittäin herkkien lämpöparien seoksiin.

• Germaniumia käytetään katalyyttinä tekokuitujen valmistuksessa.

• Lääketieteessä tutkitaan joitain orgaanisia germaniumyhdisteitä, mikä viittaa siihen, että ne voivat olla biologisesti aktiivisia ja hidastaa pahanlaatuisten kasvainten kehittymistä, alentaa verenpainetta ja lievittää kipua.

Nämä tiedot on tarkoitettu terveydenhuollon ja lääkealan ammattilaisille. Potilaiden ei tule käyttää näitä tietoja lääketieteellisinä neuvoina tai suosituksina.

Orgaaninen germanium ja sen käyttö lääketieteessä. orgaaninen germanium. Löytöhistoria.

Suponenko A.N.
K. x. n., toimitusjohtaja OOO "Germatsentr"

Kemisti Winkler, joka löysi vuonna 1886 uuden jaksollisen järjestelmän germaniumin hopeamalmista, ei epäillyt lääketieteen tutkijoiden huomion kiinnittävän tätä alkuainetta 1900-luvulla.

Lääketieteellisiin tarpeisiin germanium oli ensimmäinen, jota käytettiin laajimmin Japanissa. Erilaisten organogermaniumyhdisteiden testit eläinkokeissa ja ihmisillä tehdyissä kliinisissä kokeissa ovat osoittaneet, että ne vaikuttavat positiivisesti ihmiskehoon vaihtelevassa määrin. Läpimurto tapahtui vuonna 1967, kun tohtori K. Asai havaitsi, että orgaanisella germaniumilla, jonka synteesimenetelmä on aiemmin kehitetty maassamme, on laaja biologinen aktiivisuus.

Orgaanisen germaniumin biologisista ominaisuuksista voidaan mainita sen kyvyt:

varmistaa hapen siirto kehon kudoksiin;

lisää kehon immuunijärjestelmää;

osoittavat kasvainten vastaista aktiivisuutta

Joten japanilaiset tutkijat loivat ensimmäisen orgaanista germaniumia sisältävän lääkkeen "Germanium - 132", jota käytetään korjaamaan immuunitilanne klo erilaisia ​​sairauksia henkilö.

Venäjällä germaniumin biologista vaikutusta on tutkittu pitkään, mutta ensimmäisen venäläisen lääkkeen "Germavit" luominen tuli mahdolliseksi vasta vuonna 2000, kun venäläiset liikemiehet alkoivat investoida tieteen ja erityisesti lääketieteen kehittämiseen. , ymmärtäen, että kansakunnan terveys vaatii eniten huomiota ja sen vahvistaminen on aikamme tärkein yhteiskunnallinen tehtävä.

Mistä germaniumia löytyy?

On huomattava, että maankuoren geokemiallisen evoluution aikana suuri määrä germaniumia huuhtoi suurimmalta osalta maan pintaa valtameriin, joten tällä hetkellä tämän hivenaineen määrä maaperässä. on äärimmäisen merkityksetön.

Niistä harvoista kasveista, jotka pystyvät imemään germaniumia ja sen yhdisteitä maaperästä, johtava on ginseng (jopa 0,2 %), jota käytetään laajalti tiibetiläisessä lääketieteessä. Germanium sisältää myös valkosipulia, kamferia ja aloeta, joita käytetään perinteisesti erilaisten ihmisten sairauksien ehkäisyyn ja hoitoon. Kasviraaka-aineissa orgaaninen germanium on karboksietyylisemioksidin muodossa. Tällä hetkellä on syntetisoitu germaniumin orgaanisia yhdisteitä, seskvioksaaneja, joissa on pyrimidiinifragmentti. Tämä yhdiste on rakenteellisesti lähellä luonnossa esiintyvää germaniumyhdistettä, jota löytyy ginsengjuuren biomassasta.

Germanium on harvinainen hivenaine, jota esiintyy monissa elintarvikkeissa, mutta mikroskooppisina annoksina.

Arvio germaniumin määrästä elintarvikkeissa analysoimalla 125 lajia elintarvikkeita, osoitti, että 1,5 mg germaniumia saa päivittäin ruoan kanssa. 1 grammassa raakaruokia se sisältää yleensä 0,1 - 1,0 mikrogrammaa. Tämä hivenaine löytyy tomaattimehusta, papuista, maidosta, lohesta. Kuitenkin, jotta voidaan tyydyttää kehon päivittäiset germaniumtarpeet, on tarpeen juoda esimerkiksi jopa 10 litraa tomaattimehua päivässä tai syödä enintään 5 kg lohta, mikä on epärealistista johtuen fyysisten ominaisuuksien vuoksi. ihmiskehon. Lisäksi näiden tuotteiden hinnat tekevät mahdottomaksi suurimman osan maamme väestöstä käyttää niitä säännöllisesti.

Maamme alue on liian laaja ja 95 prosentilla sen alueesta germaniumin puute on 80 - 90 prosenttia vaaditusta normista, joten heräsi kysymys germaniumia sisältävän lääkkeen luomisesta.

Orgaanisen germaniumin jakautuminen kehossa ja sen vaikutusmekanismit ihmiskehoon.

Kokeissa, joissa määritettiin orgaanisen germaniumin jakautuminen kehossa 1,5 tuntia sen oraalisen annon jälkeen, saatiin seuraavat tulokset: suuri määrä orgaanista germaniumia löytyy mahalaukusta, ohutsuoli, luuydintä, perna ja veri. Lisäksi sen korkea pitoisuus mahassa ja suolistossa osoittaa, että sen imeytymisprosessilla vereen on pitkittynyt vaikutus.

Veren korkea orgaanisen germaniumin pitoisuus antoi tri Asaille mahdollisuuden esittää seuraavan teorian sen vaikutusmekanismista ihmiskehossa. Orgaanisen germaniumin oletetaan veressä käyttäytyvän samalla tavalla kuin hemoglobiini, joka myös kantaa negatiivinen varaus ja hemoglobiinin tavoin osallistuu hapen siirtoprosessiin kehon kudoksissa. Tämä estää kehityksen hapenpuute(hypoksia) kudostasolla. Orgaaninen germanium estää ns. veren hypoksian kehittymistä, joka syntyy, kun happea sitovan hemoglobiinin määrä vähenee (veren happikapasiteetin heikkeneminen) ja kehittyy verenhukan, häkämyrkytyksen ja säteilyaltistuksen yhteydessä. . Herkimpiä hapenpuutteelle ovat keskushermosto, sydänlihas, munuaiset ja maksa.

Kokeiden tuloksena havaittiin myös, että orgaaninen germanium edistää gammainterferonien induktiota, jotka estävät nopeasti jakautuvien solujen lisääntymistä ja aktivoivat tiettyjä soluja (T-tappajia). Interferonien pääasialliset toiminta-alueet kehon tasolla ovat antiviraalinen ja kasvaimia estävä suoja, immunomoduloivat ja imusolmukkeiden radiosuojaavat toiminnot.

Tutkittaessa patologisia kudoksia ja kudoksia, joilla on ensisijaiset sairauden merkit, havaittiin, että niille on aina ominaista hapen puute ja positiivisesti varautuneiden vetyradikaalien H + läsnäolo. H + -ioneilla on erittäin negatiivinen vaikutus ihmiskehon soluihin niiden kuolemaan asti. Happi-ionit, joilla on kyky yhdistyä vetyionien kanssa, mahdollistavat selektiivisen ja paikallisen vetyionien aiheuttamien solu- ja kudosvaurioiden kompensoinnin. Germaniumin vaikutus vetyioneihin johtuu sen orgaanisesta muodosta - seskvioksidin muodosta.

Sitoutumaton vety on erittäin aktiivista, joten se on helposti vuorovaikutuksessa germanium-seskvioksidien happiatomien kanssa. Kaikkien kehon järjestelmien normaalin toiminnan tae pitäisi olla hapen esteetön kuljetus kudoksissa. Orgaanisella germaniumilla on selvä kyky toimittaa happea mihin tahansa kehon kohtaan ja varmistaa sen vuorovaikutus vetyionien kanssa. Näin ollen orgaanisen germaniumin vaikutus vuorovaikutuksessa H+-ionien kanssa perustuu dehydraatioreaktioon (vedyn irtoaminen orgaanisista yhdisteistä), ja tähän reaktioon osallistuvaa happea voidaan verrata "pölynimuriin", joka puhdistaa runko positiivisesti varautuneista vetyioneista, orgaaninen germanium - eräänlaisella "Chizhevskyn sisäisellä kattokruunulla".