Germanium kimyəvi elementinin xüsusiyyətləri. Üzvi germanium və onun tibbdə istifadəsi

Bu məlumat səhiyyə və əczaçılıq mütəxəssisləri üçün nəzərdə tutulub. Xəstələr bu məlumatı tibbi məsləhət və ya tövsiyə kimi istifadə etməməlidirlər.

Üzvi germanium və onun tibbdə tətbiqi. üzvi germanium. Kəşf tarixi.

Suponenko A.N.
K. x. PhD, Germatsentr MMC-nin baş direktoru

Kimyaçı Vinkler 1886-cı ildə gümüş filizində dövri cədvəlin germaniumunun yeni elementini kəşf edərək, 20-ci əsrdə bu elementin tibb alimlərinin diqqətini cəlb edəcəyinə şübhə etmirdi.

Tibbi ehtiyaclar üçün germanium Yaponiyada ən çox istifadə edilən ilk məhsuldur. Heyvanlar üzərində aparılan təcrübələrdə və insanların klinik sınaqlarında müxtəlif orqanogermanium birləşmələrinin sınaqları onların insan orqanizminə müxtəlif dərəcədə müsbət təsir göstərdiyini göstərmişdir. Sıçrayış 1967-ci ildə, doktor K. Asai sintez üsulu əvvəllər ölkəmizdə işlənmiş üzvi germaniumun geniş bioloji aktivlik spektrinə malik olduğunu aşkar etdikdə baş verdi.

Üzvi germaniumun bioloji xüsusiyyətləri arasında onun qabiliyyətlərini qeyd etmək olar:

bədənin toxumalarında oksigenin ötürülməsini təmin etmək;

bədənin immunitet vəziyyətini artırmaq;

antitümör fəaliyyət göstərir

Belə ki, yapon alimləri insanın müxtəlif xəstəlikləri zamanı immun statusunun korreksiyası üçün istifadə edilən, tərkibində üzvi germanium olan “Germanium – 132” adlı ilk dərmanı yaratmışlar.

Rusiyada germaniumun bioloji təsiri uzun müddətdir öyrənilir, lakin ilk rus dərmanı "Germavit"in yaradılması yalnız 2000-ci ildə, rus iş adamları elmin və xüsusən də tibbin inkişafına sərmayə qoymağa başlayanda mümkün oldu. , millətin sağlamlığının ən yaxın diqqət tələb etdiyini və onun möhkəmləndirilməsinin dövrümüzün ən mühüm sosial vəzifəsi olduğunu dərk edərək.

Germanium harada tapılır?

Qeyd etmək lazımdır ki, yer qabığının geokimyəvi təkamülü prosesində əhəmiyyətli miqdarda germanium quru səthinin böyük hissəsindən okeanlara yuyulmuşdur, buna görə də hazırda torpaqda olan bu mikroelementin miqdarı son dərəcə əhəmiyyətsizdir.

Germanium və onun birləşmələrini torpaqdan udmaq qabiliyyətinə malik bir neçə bitki arasında lider Tibet təbabətində geniş istifadə olunan jenşendir (0,2%-ə qədər). Germanium həmçinin sarımsaq, kamfora və aloe ehtiva edir, ənənəvi olaraq müxtəlif insan xəstəliklərinin qarşısının alınması və müalicəsi üçün istifadə olunur. Bitki xammalında üzvi germanium karboksietil yarımoksid şəklindədir. Hazırda germaniumun üzvi birləşmələri, pirimidin fraqmentli sesquioksanlar sintez edilmişdir. Bu birləşmə jenşen kökünün biokütləsində olan təbii olaraq meydana gələn germanium birləşməsinə struktur olaraq yaxındır.

Germanium bir çox qidalarda mövcud olan nadir bir iz elementidir, lakin mikroskopik dozalarda.

125 növ qida məhsulunun təhlili ilə aparılan qida rasionunda germaniumun miqdarının qiymətləndirilməsi göstərdi ki, hər gün qida ilə birlikdə 1,5 mq germanium qəbul edilir. 1 q xam qidada adətən 0,1 - 1,0 mkq olur. Bu iz elementi pomidor suyu, lobya, süd, qızılbalıqda olur. Bununla belə, orqanizmin germaniyaya olan gündəlik tələbatını ödəmək üçün, məsələn, gündə 10 litrə qədər pomidor suyu içmək və ya 5 kq-a qədər qızılbalıq yemək lazımdır ki, bu da heyvanın fiziki imkanlarına görə qeyri-realdır. insan bədəni. Bundan başqa, bu məhsulların qiymətləri ölkəmiz əhalisinin əksəriyyətinin onlardan müntəzəm istifadəsini mümkünsüz edir.

Ölkəmizin ərazisi çox genişdir və ərazisinin 95% -də germanium çatışmazlığı tələb olunan normanın 80-dən 90% -ə qədərdir, buna görə də germanium tərkibli preparatın yaradılması məsələsi ortaya çıxdı.

Orqanizmdə üzvi germaniumun paylanması və onun insan orqanizminə təsir mexanizmləri.

Üzvi germaniumun oral qəbulundan 1,5 saat sonra orqanizmdə paylanmasını müəyyən edən təcrübələrdə aşağıdakı nəticələr əldə edilmişdir: mədədə, nazik bağırsaqda, sümük iliyində, dalaqda və qanda çoxlu miqdarda üzvi germanium aşkar edilmişdir. Üstəlik, mədə və bağırsaqlarda onun yüksək tərkibi onun qana sorulması prosesinin uzunmüddətli təsir göstərdiyini göstərir.

Qanda üzvi germaniumun yüksək olması doktor Asaiyə onun insan orqanizminə təsir mexanizminin aşağıdakı nəzəriyyəsini irəli sürməyə imkan verdi. Güman edilir ki, qandakı üzvi germanium da mənfi yük daşıyan və hemoglobin kimi bədən toxumalarında oksigenin ötürülməsi prosesində iştirak edən hemoglobinə bənzər davranır. Bu, toxuma səviyyəsində oksigen çatışmazlığının (hipoksiya) inkişafına mane olur. Üzvi germanium, oksigen bağlaya bilən hemoglobinin miqdarı azaldıqda (qanın oksigen tutumunun azalması) və qan itkisi, karbonmonoksit zəhərlənməsi və radiasiyaya məruz qaldıqda inkişaf edən qan hipoksiyasının inkişafının qarşısını alır. . Oksigen çatışmazlığına ən həssas olanlar mərkəzi sinir sistemi, ürək əzələsi, böyrək toxumaları və qaraciyərdir.

Təcrübələr nəticəsində, həmçinin müəyyən edilmişdir ki, üzvi germanium sürətlə bölünən hüceyrələrin çoxalmasını maneə törədən və spesifik hüceyrələri (T-killerlər) aktivləşdirən qamma interferonların induksiyasını təşviq edir. Bədən səviyyəsində interferonların əsas fəaliyyət sahələri antiviral və antitümör qorunması, limfa sisteminin immunomodulyator və radioprotektiv funksiyalarıdır.

Xəstəliyin ilkin əlamətləri olan patoloji toxumaların və toxumaların öyrənilməsi prosesində müəyyən edilmişdir ki, onlar həmişə oksigen çatışmazlığı və müsbət yüklü hidrogen radikallarının H + olması ilə xarakterizə olunur. H + ionları insan bədəninin hüceyrələrinə, ölənə qədər son dərəcə mənfi təsir göstərir. Hidrogen ionları ilə birləşmə qabiliyyətinə malik olan oksigen ionları, hidrogen ionlarının yaratdığı hüceyrə və toxumaların zədələnməsini seçici və yerli olaraq kompensasiya etməyə imkan verir. Germaniumun hidrogen ionlarına təsiri onun üzvi forması - sesquioksid forması ilə bağlıdır.

Bağlanmamış hidrogen çox aktivdir, buna görə də germanium sesquioksidlərində olan oksigen atomları ilə asanlıqla qarşılıqlı əlaqədə olur. Bütün bədən sistemlərinin normal fəaliyyətinin təminatı toxumalarda oksigenin maneəsiz daşınması olmalıdır. Üzvi germanium oksigeni bədənin istənilən nöqtəsinə çatdırmaq və onun hidrogen ionları ilə qarşılıqlı əlaqəsini təmin etmək qabiliyyətinə malikdir. Beləliklə, üzvi germaniumun H + ionları ilə qarşılıqlı təsiri dehidrasiya reaksiyasına (hidrogenin üzvi birləşmələrdən ayrılmasına) əsaslanır və bu reaksiyada iştirak edən oksigeni təmizləyən "tozsoran" ilə müqayisə etmək olar. müsbət yüklü hidrogen ionlarından bədən, üzvi germanium - bir növ "Çijevskinin daxili çilçıraqı" ilə.

Nəzərə alın ki, germanium bizim tərəfimizdən istənilən miqdarda və formada, o cümlədən. qırıntı forması. Moskvada yuxarıda qeyd olunan telefon nömrəsinə zəng edərək germanium sata bilərsiniz.

Germanium 1886-cı ildə kəşf edilmiş kövrək, gümüşü-ağ yarımmetaldır. Bu mineral təmiz formada tapılmır. Silikatlarda, dəmir və sulfid filizlərində olur. Onun bəzi birləşmələri zəhərlidir. Germanium elektrik sənayesində geniş istifadə olunurdu, burada onun yarımkeçirici xüsusiyyətləri lazımlıdır. İnfraqırmızı və fiber optiklərin istehsalında əvəzolunmazdır.

Germaniumun xüsusiyyətləri nələrdir

Bu mineralın ərimə nöqtəsi 938,25 dərəcə Selsidir. Onun istilik tutumunun göstəriciləri hələ də elm adamları tərəfindən izah edilə bilmir, bu da onu bir çox sahələrdə əvəzolunmaz edir. Germanium əridildikdə sıxlığını artırmaq qabiliyyətinə malikdir. Mükəmməl elektrik xüsusiyyətlərinə malikdir, bu da onu mükəmməl dolayı boşluqlu yarımkeçirici edir.

Bu yarımmetalın kimyəvi xüsusiyyətlərindən danışsaq, onun turşulara və qələvilərə, suya və havaya davamlı olduğunu qeyd etmək lazımdır. Germanium hidrogen peroksid və aqua regia məhlulunda həll olunur.

germanium hasilatı

İndi bu yarımmetalın məhdud miqdarı hasil edilir. Onun yataqları vismut, sürmə və gümüşlə müqayisədə xeyli kiçikdir.

Yer qabığında bu mineralın tərkibinin nisbəti kifayət qədər kiçik olduğuna görə, digər metalların kristal qəfəslərə daxil olması hesabına öz minerallarını əmələ gətirir. Germaniumun ən yüksək miqdarı sfalerit, pirargirit, sulfanit, əlvan və dəmir filizlərində müşahidə olunur. Neft və kömür yataqlarında, lakin daha az tez-tez baş verir.

Germaniumun istifadəsi

Germaniumun olduqca uzun müddət əvvəl kəşf edilməsinə baxmayaraq, sənayedə təxminən 80 il əvvəl istifadə olunmağa başladı. Yarım metal ilk dəfə hərbi istehsalda bəzi elektron cihazların istehsalı üçün istifadə edilmişdir. Bu vəziyyətdə, diodlar kimi istifadə edildi. İndi vəziyyət bir qədər dəyişib.

Germaniumun ən populyar tətbiq sahələrinə aşağıdakılar daxildir:

• optika istehsalı. Semimetal, sensorların, prizmaların və linzaların optik pəncərələrini ehtiva edən optik elementlərin istehsalında əvəzolunmaz hala gəldi. Burada infraqırmızı bölgədə germaniumun şəffaflıq xüsusiyyətləri faydalı oldu. Semimetal termal görüntü kameraları, yanğın sistemləri, gecə görmə cihazları üçün optika istehsalında istifadə olunur;
• radioelektronika istehsalı. Bu sahədə yarı metal diodların və tranzistorların istehsalında istifadə edilmişdir. Bununla birlikdə, 1970-ci illərdə germanium cihazları silikon olanlarla əvəz olundu, çünki silikon istehsal olunan məhsulların texniki və istismar xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmağa imkan verdi. Temperatur təsirlərinə artan müqavimət. Bundan əlavə, germanium cihazları əməliyyat zamanı çox səs-küy salırdı.

Almaniya ilə mövcud vəziyyət

Hal-hazırda semimetal mikrodalğalı cihazların istehsalında istifadə olunur. Tellerid germanium özünü termoelektrik material kimi sübut etmişdir. Germanium qiymətləri indi kifayət qədər yüksəkdir. Bir kiloqram metal germaniumun qiyməti 1200 dollardır.

Almaniya almaq

Gümüş boz germanium nadirdir. Kövrək yarımmetal yarımkeçirici xüsusiyyətləri ilə seçilir və müasir elektrik cihazlarının yaradılması üçün geniş istifadə olunur. Bundan əlavə, yüksək dəqiqlikli optik alətlər və radio avadanlıqları yaratmaq üçün istifadə olunur. Germanium həm təmiz metal şəklində, həm də dioksid şəklində böyük dəyərə malikdir.

Goldform şirkəti germanium, müxtəlif metal qırıntıları və radio komponentlərinin alınması üzrə ixtisaslaşmışdır. Biz materialın qiymətləndirilməsi, daşınması ilə bağlı yardım təklif edirik. Siz germanium-a poçt göndərib pulunuzu tam şəkildə geri ala bilərsiniz.

1870-ci ildə D.I. Mendeleyev dövri qanun əsasında IV qrupun hələ kəşf edilməmiş elementini proqnozlaşdıraraq onu ekasilicium adlandırmış və onun əsas xassələrini təsvir etmişdir. 1886-cı ildə alman kimyaçısı Klemens Vinkler argirodit mineralının kimyəvi analizi zamanı bu kimyəvi elementi kəşf etdi. Əvvəlcə Vinkler yeni elementi "neptunium" adlandırmaq istəyirdi, lakin bu ad artıq təklif olunan elementlərdən birinə verilmişdi, ona görə də element alimin vətəni - Almaniyanın şərəfinə adlandırılmışdı.

Təbiətdə olmaq, əldə etmək:

Germanium sulfid filizlərində, dəmir filizlərində olur və demək olar ki, bütün silikatlarda olur. Tərkibində germanium olan əsas minerallar: argirodit Ag 8 GeS 6, konfieldit Ag 8 (Sn,Ce)S 6, stotit FeGe(OH) 6, germanit Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, renierit Cu 3 ( Fe,Ge,Zn)(S,As) 4 .
Filizin zənginləşdirilməsi və onun konsentrasiyası üzrə mürəkkəb və vaxt aparan əməliyyatlar nəticəsində germanium 600°C-də hidrogenlə sadə maddəyə qədər reduksiya edilən GeO 2 oksidi şəklində təcrid olunur.
GeO 2 + 2H 2 \u003d Ge + 2H 2 O
Germanium zona əriməsi ilə təmizlənir, bu da onu kimyəvi cəhətdən ən təmiz materiallardan birinə çevirir.

Fiziki xassələri:

Metal parıltılı boz-ağ bərk maddə (mp 938°C, bp 2830°C)

Kimyəvi xassələri:

Normal şəraitdə germanium havaya və suya, qələvilərə və turşulara davamlıdır, aqua regia və hidrogen peroksidin qələvi məhlulunda həll olunur. Germaniumun birləşmələrində oksidləşmə dərəcələri: 2, 4.

Ən vacib əlaqələr:

Germanium (II) oksidi, GeO, boz-qara, bir qədər sol. in-in, qızdırıldığı zaman qeyri-mütənasib olur: 2GeO \u003d Ge + GeO 2
Germanium (II) hidroksid Ge(OH) 2, qırmızı-narıncı. kristal,
germanium (II) yodid, GeI 2 , sarı cr., sol. suda, hidrol. sağol.
Germanium (II) hidrid, GeH 2 , tv. ağ por., asanlıqla oksidləşir. və çürümə.

Germanium (IV) oksidi, GeO 2 , ağ kristallar, amfoter, xlorid, sulfid, germanium hidridin hidrolizi və ya germaniumun nitrat turşusu ilə reaksiyası nəticəsində əldə edilir.
Germanium (IV) hidroksid, (german turşusu), H 2 GeO 3 , zəif. unst. ikioxlu to-ta, germanat duzları, məsələn. natrium germanat, Na 2 GeO 3 , ağ kristal, sol. suda; hiqroskopik. Na 2 heksahidroksigermanatlar (orto-germanatlar) və poligermanatlar da var
Germanium (IV) sulfat, Ge(SO 4) 2 , rəngsiz. cr., su ilə GeO 2-ə qədər hidrolizə edilmiş, germanium (IV) xloridini kükürdlü anhidrid ilə 160 ° C-də qızdırmaqla əldə edilmişdir: GeCl 4 + 4SO 3 \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
Germanium(IV) halidləri, ftorid GeF 4 - ən yaxşılar. qaz, xam hidrol., HF ilə reaksiya verir, H 2 - germanoflorik turşusu əmələ gətirir: GeF 4 + 2HF \u003d H 2,
xlorid GeCl 4, rəngsiz. maye, hidr., bromid GeBr 4 , ser. cr. və ya rəngsiz. maye, sol. org-da. əlaqə,
yodid GeI 4, sarı-narıncı. cr., yavaş. hid., sol. org-da. əlaqə.
Germanium (IV) sulfid, GeS 2 , ağ kr., zəif sol. suda, hidrol., qələvilərlə reaksiya verir:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, germanatlar və tiogermanatlar əmələ gətirir.
Germanium (IV) hidrid, "alman", GeH 4 , rəngsiz qaz, tetrametilgerman Ge(CH 3) 4, tetraetilgerman Ge(C 2 H 5) 4 üzvi törəmələri - rəngsiz. mayelər.

Ərizə:

Ən mühüm yarımkeçirici material, əsas tətbiq sahələri: optika, radioelektronika, nüvə fizikası.

Germanium birləşmələri bir qədər zəhərlidir. Germanium insan orqanizmində orqanizmin immun sisteminin effektivliyini artıran, xərçənglə mübarizə aparan, ağrıları azaldan mikroelementdir. Həmçinin qeyd edilir ki, germanium oksigenin orqanizmin toxumalarına ötürülməsinə kömək edir və güclü antioksidantdır - orqanizmdə sərbəst radikalların blokatorudur.
İnsan orqanizminin gündəlik tələbatı 0,4-1,5 mqdir.
Sarımsaq qida məhsulları arasında germanium tərkibinə görə çempiondur (1 q quru sarımsaq mixək kütləsinə 750 mikroqram germanium).

Material Tümen Dövlət Universitetinin Fizika və Kimya İnstitutunun tələbələri tərəfindən hazırlanmışdır
Demchenko Yu.V., Bornovolokova A.A.
Mənbələr:
Germanium//Wikipedia./ URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (giriş tarixi: 06/13/2014).
Germanium//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (giriş tarixi: 06/13/2014).

Germanium, dövri sistemdə Ge simvolu ilə işarələnən, atom nömrəsi 32 olan kimyəvi elementdir. Germanium).

Germaniumun kəşf tarixi

Silisiumun analoqu olan ekasilicium elementinin mövcudluğunu D.I. Mendeleyev geri 1871-ci ildə. Və 1886-cı ildə Freiberg Mədən Akademiyasının professorlarından biri yeni gümüş mineralı - argirodit kəşf etdi. Daha sonra bu mineral tam analiz üçün texniki kimya professoru Klemens Vinklerə verildi.

Bu, təsadüfən edilməyib: 48 yaşlı Vinkler akademiyanın ən yaxşı analitiki hesab olunurdu.

Çox tez aşkar etdi ki, mineralda gümüş 74,72%, kükürd - 17,13, civə - 0,31, dəmir oksidi - 0,66, sink oksidi - 0,22% təşkil edir. Və yeni mineralın çəkisinin demək olar ki, 7% -i çox güman ki, hələ də məlum olmayan hansısa anlaşılmaz elementin payına düşürdü. Winkler argiroditin naməlum komponentini ayırd etdi, onun xassələrini öyrəndi və başa düşdü ki, o, həqiqətən də yeni bir element - Mendeleyevin proqnozlaşdırdığı izahat tapıb. Bu, atom nömrəsi 32 olan elementin qısa tarixidir.

Bununla belə, Vinklerin işinin rəvan, nöqsansız, maneəsiz getdiyini düşünmək düzgün olmazdı. Mendeleyev “Kimyanın əsasları” kitabının səkkizinci fəslinə əlavələrdə bu barədə belə yazır: “Əvvəlcə (1886-cı ilin fevralında) materialın olmaması, ocaq alovunda spektrin olmaması və bir çox germanium birləşmələrinin həll olunma qabiliyyəti buna səbəb olmuşdur. Winkleri öyrənmək çətindir ...” “Alovda spektrin olmamasına diqqət yetirin. Necə? Həqiqətən, 1886-cı ildə spektral analiz üsulu artıq mövcud idi; Artıq bu üsulla Yerdə rubidium, sezium, tallium, indium, Günəşdə isə helium aşkar edilib. Alimlər dəqiq bilirdilər ki, hər bir kimyəvi elementin tamamilə fərdi spektri var və birdən-birə spektr yoxdur!

İzahat sonra gəldi. Germanium xarakterik spektral xətlərə malikdir - dalğa uzunluğu 2651.18, 3039.06 Ǻ və bir neçə daha çox. Lakin onların hamısı spektrin görünməz ultrabənövşəyi hissəsində yatır və onu xoşbəxt hesab etmək olar ki, Vinklerin ənənəvi analiz üsullarına sadiqliyi - onlar uğura gətirib çıxardı.

Vinklerin germaniumun təcrid edilməsi üsulu 32 nömrəli elementin alınması üçün mövcud sənaye üsullarından birinə bənzəyir. Əvvəlcə arqaritin tərkibində olan germanium dioksidə çevrildi, sonra isə bu ağ toz hidrogen atmosferində 600...700°C-yə qədər qızdırıldı. Reaksiya aydındır: GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O.

Beləliklə, ilk dəfə nisbətən təmiz germanium alınmışdır. Winkler əvvəlcə Neptun planetinin adını daşıyan yeni elementi neptunium adlandırmaq niyyətində idi. (32 nömrəli element kimi, bu planet kəşf edilməmişdən əvvəl proqnozlaşdırılıb.) Ancaq sonra məlum oldu ki, belə bir ad əvvəllər yalançı kəşf edilmiş bir elementə verilmişdi və kəşfini pozmaq istəməyən Winkler ilk niyyətindən əl çəkdi. O, yeni elementi açısal adlandırmaq təklifini qəbul etmədi, yəni. "Bucaqlı, mübahisəli" (və bu kəşf həqiqətən çox mübahisələrə səbəb oldu). Düzdür, belə bir ideya irəli sürən fransız kimyaçısı Rayon sonradan onun təklifinin zarafatdan başqa bir şey olmadığını bildirdi. Winkler yeni elementi öz ölkəsinin şərəfinə germanium adlandırdı və adı ilişib qaldı.

Qeyd etmək lazımdır ki, yer qabığının geokimyəvi təkamülü prosesində əhəmiyyətli miqdarda germanium quru səthinin böyük hissəsindən okeanlara yuyulmuşdur, buna görə də hazırda torpaqda olan bu mikroelementin miqdarı son dərəcə əhəmiyyətsizdir.

Yer qabığında germaniumun ümumi miqdarı kütlə ilə 7 × 10 −4% təşkil edir, yəni, məsələn, sürmə, gümüş, vismutdan çoxdur. Germanium, yer qabığında əhəmiyyətsiz tərkibinə və bəzi geniş yayılmış elementlərlə geokimyəvi yaxınlığına görə, digər mineralların qəfəslərində dağılaraq, öz minerallarını əmələ gətirmək üçün məhdud qabiliyyət nümayiş etdirir. Buna görə də germaniumun öz mineralları olduqca nadirdir. Onların demək olar ki, hamısı sulfoduzlardır: germanit Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4 (6 - 10% Ge), arqirodit Ag 8 GeS 6 (3,6 - 7% Ge), konfildit Ag 8 (Sn, Ge) S 6 (2%-ə qədər Ge) və s. Germaniumun əsas hissəsi yer qabığında çoxlu sayda qaya və minerallarda səpələnmişdir. Belə ki, məsələn, bəzi sfaleritlərdə germaniumun miqdarı ton başına kiloqrama, enargitlərdə 5 kq/t-a, pirargiritdə 10 kq/t-a, sulvanit və frankeitdə 1 kq/t-a, digər sulfid və silikatlarda 1 kq/t-a çatır. - yüzlərlə və onlarla q/t.T. Germanium bir çox metal yataqlarında - əlvan metalların sulfid filizlərində, dəmir filizlərində, bəzi oksid minerallarında (xromit, maqnetit, rutil və s.), qranitlərdə, diabazlarda və bazaltlarda cəmləşmişdir. Bundan əlavə, germanium demək olar ki, bütün silikatlarda, bəzi kömür və neft yataqlarında mövcuddur.

Germanium əsasən tərkibində 0,001-0,1% Almaniya olan əlvan metal filizlərinin (sink qarışığı, sink-mis-qurğuşun polimetal konsentratları) emalının əlavə məhsullarından alınır. Xammal kimi kömürün yanması nəticəsində yaranan kül, qaz generatorlarının tozları və koks zavodlarının tullantıları da istifadə olunur. İlkin olaraq germanium konsentratı (2-10% Almaniya) sadalanan mənbələrdən xammalın tərkibindən asılı olaraq müxtəlif üsullarla alınır. Konsentratdan germaniumun çıxarılması adətən aşağıdakı addımları əhatə edir:

1) texniki GeCl 4 almaq üçün konsentratın xlor turşusu ilə xlorlanması, onun sulu mühitdə xlorla qarışığı və ya digər xlorlaşdırıcı maddələr. GeCl 4-ü təmizləmək üçün konsentratlaşdırılmış HCl ilə çirklərin rektifikasiyası və çıxarılması istifadə olunur.

2) GeCl 4-ün hidrolizi və GeO 2 əldə etmək üçün hidroliz məhsullarının kalsinasiyası.

3) GeO 2-nin hidrogen və ya ammonyak ilə metal halına salınması. Yarımkeçirici cihazlarda istifadə olunan çox təmiz germaniumu təcrid etmək üçün metal zona ilə əridilir. Yarımkeçiricilər sənayesi üçün zəruri olan monokristallı germanium adətən zona əriməsi və ya Çoxralski üsulu ilə alınır.

GeO 2 + 4H 2 \u003d Ge + 2H 2 O

Tərkibində 10 -3 -10 -4% olan yarımkeçirici təmiz germanium uçucu GeH 4 monogermanının zona əriməsi, kristallaşması və ya termolizi yolu ilə əldə edilir:

GeH 4 \u003d Ge + 2H 2,

aktiv metalların Ge-germanidlərlə birləşmələrinin turşularla parçalanması zamanı əmələ gələn:

Mg 2 Ge + 4HCl \u003d GeH 4 - + 2MgCl 2

Germanium polimetal, nikel və volfram filizlərində, həmçinin silikatlarda qarışıq kimi olur. Filizin zənginləşdirilməsi və konsentrasiyası üçün mürəkkəb və vaxt aparan əməliyyatlar nəticəsində germanium 600 ° C-də hidrogenlə sadə bir maddəyə qədər azaldılmış GeO 2 oksidi şəklində təcrid olunur:

GeO 2 + 2H 2 \u003d Ge + 2H 2 O.

Germanium monokristallarının təmizlənməsi və böyüməsi zona əriməsi ilə həyata keçirilir.

Təmiz germanium dioksidi ilk dəfə 1941-ci ilin əvvəllərində SSRİ-də əldə edilmişdir. Ondan çox yüksək sındırma əmsalı olan germanium şüşəsi hazırlanırdı. 32-ci element və onun mümkün istehsal üsulları üzərində tədqiqatlar müharibədən sonra, 1947-ci ildə bərpa olundu. İndi germanium o zamanlar sovet alimlərinin marağına səbəb olan yarımkeçirici kimi idi.

Görünüşdə germanium asanlıqla silikonla qarışdırılır.

Germanium almaz tipli kub strukturunda kristallaşır, vahid hüceyrə parametri a = 5,6575Å.

Bu element titan və ya volfram kimi güclü deyil. Bərk Germaniumun sıxlığı 5,327 q/sm 3 (25°C); maye 5.557 (1000°C); t pl 937,5°C; bp təxminən 2700 ° C; istilik keçiricilik əmsalı ~60 W/(m K) və ya 25°C-də 0,14 kal/(sm san deq).

Germanium demək olar ki, şüşə kimi kövrəkdir və buna uyğun davrana bilir. Hətta adi temperaturda, lakin 550 ° C-dən yuxarı, plastik deformasiyaya məruz qalır. Mineraloji şkala üzrə sərtlik Almaniya 6-6,5; sıxılma əmsalı (0-120 Gn/m 2 və ya 0-12000 kqf/mm 2 təzyiq diapazonunda) 1,4 10 -7 m 2 /mn (1,4 10 -6 sm 2 /kgf); səth gərginliyi 0,6 N/m (600 din/sm). Germanium 1,104 10 -19 J və ya 0,69 eV (25°C) band boşluğuna malik tipik yarımkeçiricidir; elektrik müqaviməti yüksək təmizlik Almaniya 0,60 ohm-m (60 ohm-sm) 25 ° C-də; elektronların hərəkətliliyi 3900 və deşiklərin hərəkətliliyi 1900 sm 2 /v san (25 ° C) təşkil edir (çirkinin tərkibi 10 -8% -dən azdır).

Kristal germaniumun bütün "qeyri-adi" modifikasiyaları Ge-I və elektrik keçiriciliyindən üstündür. Bu xüsusi xüsusiyyətin qeyd edilməsi təsadüfi deyil: elektrik keçiriciliyinin dəyəri (və ya qarşılıqlı dəyər - müqavimət) yarımkeçirici element üçün xüsusilə vacibdir.

Kimyəvi birləşmələrdə germanium adətən 4 və ya 2 valentlik nümayiş etdirir. Valentliyi 4 olan birləşmələr daha sabitdir. Normal şəraitdə havaya və suya, qələvilərə və turşulara davamlıdır, aqua regia və hidrogen peroksidin qələvi məhlulunda həll olunur. Germanium ərintiləri və germanium dioksid əsasında şüşələr istifadə olunur.

Kimyəvi birləşmələrdə germanium adətən 2 və 4 valentlik nümayiş etdirir, 4 valentli germaniumun birləşmələri isə daha sabitdir. Otaq temperaturunda germanium havaya, suya, qələvi məhlullara və seyreltilmiş xlorid və sulfat turşularına davamlıdır, lakin suda və hidrogen peroksidin qələvi məhlulunda asanlıqla həll olunur. Azot turşusu yavaş-yavaş oksidləşir. Havada 500-700°C-ə qədər qızdırıldıqda germanium GeO və GeO 2 oksidlərinə oksidləşir. Almaniya oksidi (IV) - t pl 1116°C olan ağ toz; suda həllolma qabiliyyəti 4,3 q/l (20°C). Kimyəvi xassələrinə görə amfoterdir, qələvilərdə, mineral turşularda çətinliklə həll olunur. GeCl 4 tetraxloridin hidrolizi zamanı ayrılan hidratlı çöküntünün (GeO 3 nH 2 O) kalsifikasiyası ilə əldə edilir. GeO 2-nin digər oksidlərlə birləşməsindən german turşusunun törəmələri - metal germanatlar (Li 2 GeO 3, Na 2 GeO 3 və başqaları) - yüksək ərimə nöqtələri olan bərk maddələr əldə edilə bilər.

Germanium halogenlərlə reaksiya verdikdə müvafiq tetrahalidlər əmələ gəlir. Reaksiya ən asan flüor və xlorla (artıq otaq temperaturunda), sonra bromla (zəif qızdırma) və yodla (CO-nun iştirakı ilə 700-800°C-də) gedir. Almaniyanın ən vacib birləşmələrindən biri GeCl 4 tetraklorid rəngsiz mayedir; t pl -49,5 ° C; təzyiq 83,1°C; sıxlıq 1,84 q/sm 3 (20°C). Su hidratlı oksidin (IV) çöküntüsünün sərbəst buraxılması ilə güclü hidroliz olur. Metalik Almaniyanın xlorlanması və ya GeO 2-nin konsentratlaşdırılmış HCl ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində əldə edilir. GeX 2 ümumi formuluna malik Almaniya dihalidləri, GeCl monoxlorid, Ge 2 Cl 6 heksaxlorodigerman və Almaniya oksixloridləri (məsələn, CeOCl 2) məlumdur.

Kükürd Almaniya ilə 900-1000°C-də güclü reaksiyaya girərək GeS 2 disulfidi, ağ bərk maddə, mp 825°C əmələ gətirir. GeS monosulfidi və yarımkeçiricilər olan selenium və tellur ilə Almaniyanın oxşar birləşmələri də təsvir edilmişdir. Hidrogen 1000-1100°C temperaturda germanium ilə bir qədər reaksiyaya girərək qeyri-sabit və asanlıqla uçucu birləşmə olan cücərti (GeH) X əmələ gətirir. Germanidləri seyreltilmiş xlorid turşusu ilə reaksiyaya salmaqla Ge n H 2n+2 seriyasından Ge 9 H 20-yə qədər olan germanhidrogenləri əldə etmək olar. Germilen tərkibi GeH 2 də məlumdur. Germanium azotla birbaşa reaksiya vermir, bununla belə, 700-800°C-də ammonyakın germaniyaya təsiri nəticəsində əldə edilən Ge 3 N 4 nitridi var. Germanium karbonla qarşılıqlı təsir göstərmir. Germanium bir çox metallarla - germanidlərlə birləşmələr əmələ gətirir.

Almaniyanın çoxsaylı kompleks birləşmələri məlumdur ki, bunlar həm germaniumun analitik kimyasında, həm də onun hazırlanması prosesində getdikcə daha çox əhəmiyyət kəsb edir. Germanium üzvi hidroksil tərkibli molekullarla (çox atomlu spirtlər, çoxəsaslı turşular və s.) kompleks birləşmələr əmələ gətirir. Heteropoliasidlər Almaniya əldə edildi. IV qrupun digər elementləri üçün olduğu kimi, Almaniya da metal orqan birləşmələrinin əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunur, buna misal olaraq tetraetilgerman (C 2 H 5) 4 Ge 3 göstərilir.

Germanium (II) hidrid GeH 2 . Ağ qeyri-sabit toz (havada və ya oksigendə partlayışla parçalanır). Qələvilər və brom ilə reaksiya verir.

Germanium (II) monohidrid polimer (poligermin) (GeH 2) n . Qəhvəyi qara toz. Suda zəif həll olunur, havada dərhal parçalanır və vakuumda və ya inert qaz atmosferində 160 ° C-yə qədər qızdırıldıqda partlayır. NaGe natrium germanidinin elektrolizi zamanı əmələ gəlir.

Germanium (II) oksidi GeO. Əsas xassələri olan qara kristallar. 500°C temperaturda GeO 2 və Ge-yə parçalanır. Suda yavaş-yavaş oksidləşir. Xlorid turşusunda az həll olunur. Bərpaedici xüsusiyyətləri göstərir. CO 2-nin metal germanium üzərində təsiri ilə, 700-900 ° C-yə qədər qızdırılan, qələvilər - germanium (II) xloriddə, Ge (OH) 2-nin kalsifikasiyası və ya GeO 2-nin azaldılması ilə əldə edilir.

Germanium hidroksid (II) Ge (OH) 2. Qırmızı-narıncı kristallar. Qızdırıldıqda GeO-ya çevrilir. Amfoter xarakter göstərir. Germanium (II) duzlarının qələvilərlə işlənməsi və germanium (II) duzlarının hidrolizi nəticəsində əldə edilir.

Germanium (II) ftorid GeF 2 . Rəngsiz hiqroskopik kristallar, t pl =111°C. Qızdırıldıqda germanium metalına GeF 4 buxarlarının təsiri ilə əldə edilir.

Germanium (II) xlorid GeCl 2 . Rəngsiz kristallar. t pl \u003d 76,4 ° C, t bp \u003d 450 ° C. 460°С-də o, GeCl 4 və metal germaniyaya parçalanır. Su ilə hidrolizə olunur, spirtdə az həll olunur. Qızdırıldıqda germanium metalına GeCl 4 buxarlarının təsiri ilə əldə edilir.

Germanium (II) bromid GeBr 2. Şəffaf iynə kristalları. t pl \u003d 122 ° C. Su ilə hidroliz olur. Benzolda az həll olunur. Alkoqolda, asetonda həll olunur. Germanium (II) hidroksidinin hidrobrom turşusu ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində əldə edilir. Qızdırıldıqda, metal germanium və germanium (IV) bromidə qeyri-mütənasib olur.

Germanium (II) yodid GeI 2 . Sarı altıbucaqlı lövhələr, diamaqnit. t pl =460 təxminən C. Xloroformda və karbon tetraxloriddə az həll olur. 210°C-dən yuxarı qızdırıldıqda metal germanium və germanium tetraiodidə parçalanır. Germanium (II) yodidin hipofosfor turşusu ilə reduksiyası və ya germanium tetraiodidin termal parçalanması ilə əldə edilir.

Germanium (II) sulfid GeS. Quru yolla əldə edilir - boz-qara parlaq rombşəkilli qeyri-şəffaf kristallar. t pl \u003d 615 ° C, sıxlıq 4,01 q / sm 3-dir. Suda və ammonyakda az həll olunur. Kalium hidroksiddə həll olunur. Alınan yaş - qırmızı-qəhvəyi amorf çöküntü, sıxlığı 3,31 q/sm 3 təşkil edir. Mineral turşularda və ammonium polisulfiddə həll olunur. Germaniumun kükürdlə qızdırılması və ya hidrogen sulfidinin germanium (II) duz məhlulundan keçirilməsi ilə əldə edilir.

Germanium (IV) hidrid GeH 4 . Rəngsiz qaz (sıxlığı 3,43 q/sm3). Zəhərlidir, qoxusu çox xoşagəlməzdir, -88 o C-də qaynayır, təxminən -166 o C-də əriyir, 280 o C-dən yuxarı istiliklə dissosiasiya olunur. GeH 4-ü qızdırılan borudan keçirərək onun divarlarında metal germaniumun parlaq güzgüsü alınır. LiAlH 4-ün efirdəki germanium (IV) xlorid üzərində təsiri və ya germanium (IV) xlorid məhlulunun sink və sulfat turşusu ilə müalicəsi nəticəsində əldə edilir.

Germanium oksidi (IV) GeO 2. O, iki kristal modifikasiya şəklində mövcuddur (sıxlığı 4,703 q/sm 3 olan altıbucaqlı və 6,24 q/sm 3 sıxlığı olan tetraedral). Hər ikisi havaya davamlıdır. Suda az həll olunur. t pl \u003d 1116 ° C, t kip \u003d 1200 ° C. Amfoter xarakter göstərir. Qızdırıldıqda alüminium, maqnezium, karbonla metal germanium halına salınır. Elementlərdən sintez, germanium duzlarının uçucu turşularla kalsinasiyası, sulfidlərin oksidləşməsi, germanium tetrahalidlərinin hidrolizi, qələvi metal germanitlərinin turşularla, metal germaniumun konsentratlaşdırılmış sulfat və ya nitrat turşuları ilə işlənməsi yolu ilə əldə edilir.

Germanium (IV) ftorid GeF 4 . Havada tüstülənən rəngsiz qaz. t pl \u003d -15 təxminən C, t kip \u003d -37 ° C. Su ilə hidroliz olur. Barium tetrafluorogermanatın parçalanması ilə əldə edilir.

Germanium (IV) xlorid GeCl 4 . Rəngsiz maye. t pl \u003d -50 o C, t kip \u003d 86 o C, sıxlıq 1,874 q / sm 3-dir. Su ilə hidrolizə olunur, spirtdə, efirdə, karbon disulfiddə, karbon tetrakloriddə həll olunur. Germaniumun xlorla qızdırılması və hidrogen xloridin germanium oksidinin (IV) suspenziyasından keçirilməsi ilə əldə edilir.

Germanium (IV) bromid GeBr 4 . Oktaedral rəngsiz kristallar. t pl \u003d 26 o C, t kip \u003d 187 o C, sıxlıq 3,13 q / sm 3-dir. Su ilə hidroliz olur. Benzolda, karbon disulfiddə həll olunur. Brom buxarının qızdırılan metal germanium üzərindən keçməsi və ya hidrobromik turşunun germanium (IV) oksidinə təsiri nəticəsində əldə edilir.

Germanium (IV) yodid GeI 4 . Sarı-narıncı oktaedral kristallar, t pl \u003d 146 ° C, t kip \u003d 377 ° C, sıxlıq 4,32 q / sm 3-dir. 445 ° C-də parçalanır. Benzolda, karbon disulfiddə həll olunur və su ilə hidrolizə olunur. Havada tədricən germanium (II) yodidə və yoda parçalanır. Ammonyak bağlayır. Yod buxarının qızdırılan germanium üzərindən keçməsi və ya hidroyod turşusunun germanium (IV) oksidinə təsiri nəticəsində əldə edilir.

Germanium (IV) sulfid GeS 2. Ağ kristal toz, t pl \u003d 800 ° C, sıxlıq 3,03 q / sm 3-dir. Suda az həll olur və yavaş-yavaş onda hidroliz olur. Ammonyak, ammonium sulfid və qələvi metal sulfidlərində həll olunur. Germanium (IV) oksidini kükürd dioksid axınında kükürdlə qızdırmaqla və ya hidrogen sulfidini germanium (IV) duzunun məhlulundan keçirməklə əldə edilir.

Germanium sulfat (IV) Ge (SO 4) 2. Rəngsiz kristallar, sıxlığı 3,92 q/sm3-dir. 200 o C-də parçalanır. Kömür və ya kükürdlə sulfidə qədər azalır. Su və qələvi məhlullarla reaksiya verir. Germanium (IV) xloridini kükürd oksidi (VI) ilə qızdırmaqla əldə edilir.

Təbiətdə beş izotop var: 70 Ge (20,55% ağırlıq), 72 Ge (27,37%), 73 Ge (7,67), 74 Ge (36,74%), 76 Ge (7,67%). İlk dörd sabitdir, beşinci (76 Ge) 1,58×10 21 il yarım ömrü ilə ikiqat beta parçalanmasına məruz qalır. Bundan əlavə, iki "uzunömürlü" süni var: 68 Ge (yarımxaricolma dövrü 270,8 gün) və 71 Ge (yarımxaricolma dövrü 11,26 gün).

Germaniumun tətbiqi

Germanium optika istehsalında istifadə olunur. Spektrin infraqırmızı bölgəsində şəffaflığına görə ultra yüksək təmizlikli metal germanium infraqırmızı optika üçün optik elementlərin istehsalında strateji əhəmiyyətə malikdir. Radiotexnikada, germanium tranzistorları və detektor diodları, germaniumda daha aşağı pn-qovşağının tetikleyici gərginliyinə görə silikondan fərqli xüsusiyyətlərə malikdir - silisium cihazları üçün 0,4V-ə qarşı 0,6V.

Daha ətraflı məlumat üçün germaniumun tətbiqi məqaləsinə baxın.

Germanium heyvanlarda və bitkilərdə olur. Kiçik miqdarda germanium bitkilərə heç bir fizioloji təsir göstərmir, lakin böyük miqdarda zəhərlidir. Germanium qəliblər üçün zəhərli deyil.

Heyvanlar üçün germanium aşağı toksikliyə malikdir. Germanium birləşmələrinin farmakoloji təsiri aşkar edilməmişdir. Germaniumun və onun oksidinin havada icazə verilən konsentrasiyası 2 mq/m³-dir, yəni asbest tozu ilə eynidir.

İki valentli germanium birləşmələri daha zəhərlidir.

Üzvi germaniumun oral qəbulundan 1,5 saat sonra orqanizmdə paylanmasını müəyyən edən təcrübələrdə aşağıdakı nəticələr əldə edilmişdir: mədədə, nazik bağırsaqda, sümük iliyində, dalaqda və qanda çoxlu miqdarda üzvi germanium aşkar edilmişdir. Üstəlik, mədə və bağırsaqlarda onun yüksək tərkibi onun qana sorulması prosesinin uzunmüddətli təsir göstərdiyini göstərir.

Qanda üzvi germaniumun yüksək olması doktor Asaiyə onun insan orqanizminə təsir mexanizminin aşağıdakı nəzəriyyəsini irəli sürməyə imkan verdi. Güman edilir ki, qandakı üzvi germanium da mənfi yük daşıyan və hemoglobin kimi bədən toxumalarında oksigenin ötürülməsi prosesində iştirak edən hemoglobinə bənzər davranır. Bu, toxuma səviyyəsində oksigen çatışmazlığının (hipoksiya) inkişafına mane olur. Üzvi germanium, oksigen bağlaya bilən hemoglobinin miqdarı azaldıqda (qanın oksigen tutumunun azalması) və qan itkisi, karbonmonoksit zəhərlənməsi və radiasiyaya məruz qaldıqda inkişaf edən qan hipoksiyasının inkişafının qarşısını alır. . Oksigen çatışmazlığına ən həssas olanlar mərkəzi sinir sistemi, ürək əzələsi, böyrək toxumaları və qaraciyərdir.

Təcrübələr nəticəsində, həmçinin müəyyən edilmişdir ki, üzvi germanium sürətlə bölünən hüceyrələrin çoxalmasını maneə törədən və spesifik hüceyrələri (T-killerlər) aktivləşdirən qamma interferonların induksiyasını təşviq edir. Bədən səviyyəsində interferonların əsas fəaliyyət sahələri antiviral və antitümör qorunması, limfa sisteminin immunomodulyator və radioprotektiv funksiyalarıdır.

Xəstəliyin ilkin əlamətləri olan patoloji toxumaların və toxumaların öyrənilməsi prosesində müəyyən edilmişdir ki, onlar həmişə oksigen çatışmazlığı və müsbət yüklü hidrogen radikallarının H + olması ilə xarakterizə olunur. H + ionları insan bədəninin hüceyrələrinə, ölənə qədər son dərəcə mənfi təsir göstərir. Hidrogen ionları ilə birləşmə qabiliyyətinə malik olan oksigen ionları, hidrogen ionlarının yaratdığı hüceyrə və toxumaların zədələnməsini seçici və yerli olaraq kompensasiya etməyə imkan verir. Germaniumun hidrogen ionlarına təsiri onun üzvi forması - sesquioksid forması ilə bağlıdır. Məqalənin hazırlanması zamanı Suponenko A.N.-nin materiallarından istifadə edilmişdir.

Mini - mücərrəd

"Element Germanium"

Hədəf:

Ge elementini təsvir edin

Ge elementinin xassələrinin təsvirini verin

Bu elementin tətbiqi və istifadəsi haqqında məlumat verin

Element tarixçəsi……………………………………………………… bir

Element xassələri …………………………………………..…… 2

Tətbiq ……………….….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3

Sağlamlığa təhlükə…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4

Mənbələr ………………………………………………………………… 5

Elementin tarixindən..

Ggermanium(lat. Germanium) - IV qrupun kimyəvi elementi, D.İ.-nin dövri sisteminin əsas yarımqrupu. Ge simvolu ilə işarələnən Mendeleyev metallar ailəsinə aiddir, seriya nömrəsi 32, atom kütləsi 72,59. Bu, metal parıltılı boz-ağ bərk maddədir.

Almaniyanın mövcudluğu və xassələri 1871-ci ildə Mendeleyev tərəfindən proqnozlaşdırıldı və xassələrinin silisiumla oxşarlığına görə hələ də məlum olmayan bu elementi - "Ekasilikon" adlandırdı.

1886-cı ildə alman kimyaçısı K.Vinkler mineralı tədqiq edərkən onun tərkibində hansısa naməlum elementin olduğunu, analizlə aşkarlanmadığını müəyyən etdi. Gərgin işdən sonra o, yeni elementin duzlarını kəşf etdi və müəyyən miqdarda elementin özünü təmiz formada təcrid etdi. Kəşflə bağlı ilk hesabatda Winkler yeni elementin sürmə və arsenin analoqu olduğunu irəli sürdü. Winkler elementi Neptunium adlandırmaq niyyətində idi, lakin bu ad artıq saxta aşkar edilmiş bir elementə verilmişdi. Winkler kəşf etdiyi elementin adını vətəninin şərəfinə germanium (germanium) adlandırdı. Və hətta Mendeleyev, Winkler-ə yazdığı məktubda elementin adını güclü şəkildə dəstəklədi.

Lakin 20-ci əsrin ikinci yarısına qədər Almaniyanın praktiki istifadəsi çox məhdud qaldı. Bu elementin sənaye istehsalı yarımkeçirici elektronikanın inkişafı ilə əlaqədar yaranmışdır.

Element xassələriGe

Tibbi ehtiyaclar üçün germanium Yaponiyada ən çox istifadə edilən ilk məhsuldur. Heyvanlar üzərində aparılan təcrübələrdə və insanların klinik sınaqlarında müxtəlif orqanogermanium birləşmələrinin sınaqları onların insan orqanizminə müxtəlif dərəcədə müsbət təsir göstərdiyini göstərmişdir. Tərəqqi 1967-ci ildə Dr. K. Asai üzvi germaniumun geniş spektrli bioloji təsirlərə malik olduğunu kəşf etdikdə baş verdi.

Xüsusiyyətlər:

Bədənin toxumalarında oksigeni daşıyır - qanda germanium hemoglobinə bənzər davranır. O, bütün bədən sistemlərinin normal fəaliyyətinə zəmanət verən bədənin toxumalarına oksigenin ötürülməsi prosesində iştirak edir.

immunitet sistemini stimullaşdırır - üzvi birləşmələr şəklində germanium sürətlə bölünən mikrob hüceyrələrinin çoxalmasına mane olan qamma-interferonların istehsalını təşviq edir və spesifik immun hüceyrələrini (T-hüceyrələri) aktivləşdirir.

antitümör - germanium bədxassəli yenitörəmələrin inkişafını gecikdirir və metastazların görünüşünün qarşısını alır, həmçinin radiasiya məruz qalmasına qarşı qoruyucu xüsusiyyətlərə malikdir.

biosidal (antifungal, antiviral, antibakterial) - germanium üzvi birləşmələri interferonun istehsalını stimullaşdırır - xarici cisimlərin daxil olmasına cavab olaraq orqanizm tərəfindən istehsal olunan qoruyucu protein.

Germanium elementinin həyatda tətbiqi və istifadəsi

Sənaye praktikasında germanium əsasən əlvan metal filizlərinin emalının əlavə məhsullarından alınır. Germanium konsentratı (2-10% Almaniya) xammalın tərkibindən asılı olaraq müxtəlif üsullarla alınır. Yarımkeçirici cihazlarda istifadə olunan çox təmiz germaniumu təcrid etmək üçün metal zona ilə əridilir. Yarımkeçiricilər sənayesi üçün zəruri olan monokristallı germanium adətən zona əriməsi ilə alınır.

Müasir yarımkeçirici texnologiyasında ən qiymətli materiallardan biridir. Diodlar, triodlar, kristal detektorlar və güc rektifikatorları hazırlamaq üçün istifadə olunur. Germanium həmçinin dozimetrik cihazlarda və sabit və dəyişən maqnit sahələrinin intensivliyini ölçən cihazlarda istifadə olunur. Elementin tətbiqinin mühüm sahəsi infraqırmızı texnologiya, xüsusən də infraqırmızı şüalanma detektorlarının istehsalıdır. Tərkibində germanium olan bir çox ərintilər praktik istifadə üçün perspektivlidir. Məsələn, GeO 2 və digər Ge birləşmələrinə əsaslanan eynəklər. Otaq temperaturunda germanium havaya, suya, qələvi məhlullara və seyreltilmiş xlorid və sulfat turşularına davamlıdır, lakin suda və hidrogen peroksidin qələvi məhlulunda asanlıqla həll olunur. Azot turşusu isə yavaş-yavaş oksidləşir.

Yüksək sərtliyə və möhkəmliyə malik olan alman ərintiləri zərgərlik və protez texnologiyasında dəqiq tökmə üçün istifadə olunur. Germanium təbiətdə yalnız bağlı vəziyyətdə olur və heç vaxt sərbəst vəziyyətdə olmur. Ən çox yayılmış germanium tərkibli minerallar argirodit və germanitdir.Germanium minerallarının böyük ehtiyatları nadirdir, lakin elementin özü digər minerallarda, xüsusən sulfidlərdə (ən çox sink sulfidlərində və silikatlarında) geniş yayılmışdır. Kiçik miqdarlara da müxtəlif növ daş kömürlərində rast gəlinir.

Dünya istehsalı Almaniya ildə 65 kq-dır.

sağlamlıq təhlükəsi

İş sağlamlığı ilə bağlı problemlər germanium konsentratının yüklənməsi, germanium metalını təcrid etmək üçün dioksidin üyüdülməsi və yüklənməsi, toz halında germaniumun yenidən əridilməsi üçün çubuqlara yüklənməsi zamanı tozun dağılması nəticəsində yarana bilər. Sağlamlığa zərərin digər mənbələri boru sobalarından və toz halında germaniumun çubuqlara əridilməsi prosesi zamanı istilik şüalanması, həmçinin dəm qazının əmələ gəlməsidir.

Udulmuş germanium bədəndən sürətlə, əsasən sidiklə xaric olur. Qeyri-üzvi germanium birləşmələrinin insanlar üçün toksikliyi haqqında az məlumat var. Germanium tetraklorid dərini qıcıqlandırır. Klinik sınaqlarda və 16 q-a qədər spiroqermaniumun, üzvi germanium antitümör dərmanının və ya digər germanium birləşmələrinin kumulyativ dozalarının ağızdan qəbulunun digər uzunmüddətli hallarda neyrotoksik və nefrotoksik aktivlik qeyd edilmişdir. Belə dozalar adətən istehsal şərtlərinə məruz qalmır. Germanium və onun birləşmələrinin orqanizmə təsirini müəyyən etmək üçün heyvanlar üzərində aparılan təcrübələr göstərmişdir ki, metal germanium və germanium dioksidin tozu yüksək konsentrasiyalarda nəfəs aldıqda, sağlamlığın ümumi pisləşməsinə (çəki artımının məhdudlaşdırılması) səbəb olur. Heyvanların ağciyərlərində proliferativ reaksiyalara oxşar morfoloji dəyişikliklər, məsələn, alveolyar kəsiklərin qalınlaşması və bronxlar və qan damarlarının ətrafındakı limfa damarlarının hiperplaziyası aşkar edilmişdir. Germanium dioksid dərini qıcıqlandırmır, lakin gözün nəmli selikli qişası ilə təmasda olduqda, okulyar qıcıqlandırıcı rolunu oynayan german turşusu əmələ gətirir. 10 mq/kq dozada uzunmüddətli intraperitoneal inyeksiyalar periferik qanda dəyişikliklərə səbəb olur. .

Ən zərərli germanium birləşmələri germanium hidrid və germanium xloriddir. Hidrid kəskin zəhərlənməyə səbəb ola bilər. Kəskin mərhələdə ölmüş heyvanların orqanlarının morfoloji müayinəsi zamanı qan dövranı sistemində pozğunluqlar və parenximal orqanlarda degenerativ hüceyrə dəyişiklikləri aşkar edilmişdir. Beləliklə, hidrid sinir sisteminə və periferik qan dövranı sisteminə təsir edən çoxməqsədli bir zəhərdir.

Germanium tetraklorid güclü tənəffüs yollarını, dəri və gözləri qıcıqlandırır. Eşik konsentrasiyası - 13 mq / m 3. Bu konsentrasiyada, eksperimental heyvanlarda hüceyrə səviyyəsində ağciyər reaksiyasını boğur. Yüksək konsentrasiyalarda yuxarı tənəffüs yollarının qıcıqlanmasına və konjonktivitə, həmçinin tənəffüs tezliyində və ritmində dəyişikliklərə səbəb olur. Kəskin zəhərlənmədən sağ çıxan heyvanlarda bir neçə gün sonra kataral desquamativ bronxit və interstisial pnevmoniya inkişaf etmişdir. Germanium xlorid də ümumi zəhərli təsirə malikdir. Heyvanların qaraciyərində, böyrəklərində və digər orqanlarında morfoloji dəyişikliklər müşahidə edilmişdir.

Verilən bütün məlumatların mənbələri