Химичният елемент германий е в четвъртиягрупа (подгрупа основна) в таблицата на елементите на Менделеев. Той принадлежи към семейството на металите, относителната му атомна маса е 73. Според масата съдържанието на германий в земната кора се оценява на 0,00007 процента от масата.
Химическият елемент германий е създаден благодарение на предсказанията на Дмитрий Иванович Менделеев. Че предсказали съществуването на екасилиция, бяха дадени препоръки за неговото търсене.
Руски химик смята, че този металелементът е в титанови, циркониеви руди. Менделеев сам се опита да намери този химичен елемент, но опитите му не бяха увенчани с успех. Само петнайсет години по-късно в мината, разположена в Химмелюрст, е открит минерал, наречен аргиродит. Това съединение дължи името си на среброто, намиращо се в този минерал.
Химическият елемент германий в състава бешее открита едва след като група от химици от Фрайбергската минна академия започнаха изследвания. Под ръководството на К. Винклер установили, че делът на оксидите на цинка, желязото, както и на сярата, представлява само 93% от минерала. Уинклър предположи, че останалите седем процента се дължат на неизвестен по това време химически елемент. След провеждане на допълнителни химични експерименти, е открит германий. Химикът съобщава за откритието си в доклад, представя информация, получена за свойствата на новия елемент в Германското химическо общество.
Въведен е химически елемент германийВинклер като неметален, по аналогия с антимон и арсен. Химикът искаше да го нарече нептуний, но това име вече е било използвано. След това той станал известен като германий. Химичният елемент, открит от Винклер, предизвика сериозна дискусия между водещите химици от онова време. Немският учен Рихтер предположи, че това е самият ексалициум, за който говори Менделеев. След известно време това предположение беше потвърдено, което доказа жизнеспособността на периодичния закон, създаден от големия руски химик.
Как може да се характеризира германий?Химическият елемент има 32 серийни номера в периодичната таблица. Този метал се топи при 937.4 ° C. Точката на кипене на това вещество е 2700 ° C.
Германий - елемент, който първо станаприлагат в Япония за медицински цели. След многобройни изследвания на органо-германиеви съединения, проведени върху животни, както и при изследвания върху хора, беше възможно да се установи положителният ефект на такива руди върху живите организми. През 1967 г. д-р К. Асаи успял да открие факта, че органичният германий има огромен спектър от биологични ефекти.
Какова характеристика химического элемента Германия? Той е в състояние да пренася кислород във всички тъкани на жив организъм. Веднъж попаднал в кръвта, той се държи по аналогия с хемоглобина. Германий гарантира пълното функциониране на всички системи на човешкото тяло.
Именно този метал стимулира възпроизвеждането на имунните клетки. Той под формата на органични съединения позволява образуването на гама интерферони, които инхибират възпроизвеждането на микроби.
Германий предотвратява образуването на злокачественитумори, не позволява да се развият метастази. Органичните съединения на този химичен елемент допринасят за производството на интерферон, защитна протеинова молекула, която се произвежда от тялото като защитна реакция на появата на чужди тела.
Антигъбични, антибактериални,Антивирусната собственост на Германия стана основата на нейните области на приложение. В Германия този елемент се получава главно като страничен продукт от преработката на цветни руди. По различни начини, които зависят от състава на суровината, се отделя германиев концентрат. Съставът му съдържа не повече от 10 процента от метала.
Как точно в съвременния полупроводникГермания използва технология? Характеристиката на дадения по-рано елемент потвърждава възможността за използването му за производство на триоди, диоди, токоизправители, кристални детектори. Германий се използва и за създаване на дозиметрични устройства, устройства, които са необходими за измерване на интензивността на постоянно и променливо магнитно поле.
Значително поле на приложение на този метал е производството на детектори за инфрачервено лъчение.
Използването не само на самата Германия, но и на някои от нейните съединения е обещаващо.
Германий при стайна температура е доста устойчив на влага и кислород.
В редица химически елементи (силиций - германий - калай) се наблюдава увеличаване на редуциращата способност.
Германий е устойчив на солни разтвории серни киселини, той не взаимодейства с алкални разтвори. Нещо повече, този метал се разтваря доста бързо в акварегия (седем азотна и солна киселина), както и в алкален разтвор на водороден пероксид.
Как да дам пълно описание на химичното веществоелемент? Германийът и неговите сплави трябва да бъдат анализирани не само от техните физични и химични свойства, но и от техните области на приложение. Процесът на окисляване на германий с азотна киселина протича доста бавно.
Нека се опитаме да характеризираме химичнотоелемент. Германий в природата се среща само под формата на съединения. Сред най-разпространените в природата минерали, съдържащи германий, различаваме германит и аргиродит. Освен това германийът присъства в цинковите сулфиди и силикати, а в малки количества е в различни видове въглища.
Какъв ефект оказва германий върху тялото?Химичен елемент, чиято електронна формула има формата 1е; 8 д; 18 д; 7 д, може да повлияе негативно на човешкото тяло. Например при зареждане на концентрат на германий, смилане и също така зареждане с диоксид на даден метал може да възникнат професионални заболявания. Други източници на вреда за здравето могат да се считат за процеса на повторно топене на германиев прах в барове, производството на въглероден оксид.
Адсорбированный германий можно достаточно быстро отделя се от тялото, най-вече с урината. Понастоящем няма подробна информация за това колко токсични са неорганичните съединения на германия.
Раздражающее действие на кожу оказывает германиев тетрахлорид. В клинични проучвания, както и при продължително перорално приложение на кумулативни количества, достигнали 16 грама спиро германий (органично противотуморно лекарство), както и други германиеви съединения, е открита нефротоксична и невротоксична активност на този метал.
Такива дозировки обикновено не са характерни запромишлени предприятия. Тези експерименти, проведени върху животни, бяха насочени към изучаване на ефектите на германия и неговите съединения върху жив организъм. В резултат на това беше възможно да се установи влошаване на здравето чрез вдишване на значителен обем прах от метален германий, както и неговия диоксид.
Учените са открили сериозни в белите дробове на животниморфологични промени, подобни на пролиферативните процеси. Например, беше открито значително удебеляване на алвеоларните отдели, както и хиперплазия на лимфните съдове около бронхите и удебеляване на кръвоносните съдове.
Германиевият диоксид не е досадендействие върху кожата, но директният контакт на това съединение с обвивката на окото води до образуването на германова киселина, която е сериозно дразнещо око. При продължителни интраперитонеални инжекции са открити сериозни промени в периферната кръв.
Самыми вредными соединениями германия являются германиев хлорид и хидрид. Последното вещество провокира сериозно отравяне. В резултат на морфологично изследване на органите на животните, умрели в острата фаза, те показаха значителни нарушения в кръвоносната система, както и клетъчни модификации в паренхимните органи. Учените стигнаха до извода, че хидридът е многоцелева отрова, която засяга нервната система, инхибира периферната кръвоносна система.
Той е силно дразнител за дихателната система, очите и кожата. При концентрация 13 mg / m3 он способен подавлять на клеточном уровне белодробна реакция. С увеличаване на концентрацията на това вещество се наблюдават сериозно дразнене на горните дихателни пътища, значителни промени в ритъма и дихателната честота.
Отравянето с това вещество води до катар-десквамативен бронхит, интерстициална пневмония.
Так как в природе германий представлен в качестве примеси в никелови, полиметални, волфрамови руди, за добив на чист метал в промишлеността извършват няколко трудоемки процеси, свързани с преработката на рудата. Първо, германиевият оксид се изолира от него, след това той се редуцира с водород при повишена температура, докато се получи обикновен метал:
GeO2 + 2H2 = Ge + 2H2O.
Германий се счита за косвен типичен полупроводник. Стойността на нейната диелектрична пропускливост е 16, а афинитетът на електроните е 4 eV.
В тънък филм, легиран с галий, е възможно да се придаде свръхпроводимост на германий.
В природата има пет изотопа на този метал. От тях четири са стабилни, а петият е подложен на двоен бета-разпад, полуживотът е 1,58 × 1021 години.
В момента органични съединения на товаметал се използва в различни индустрии. Прозрачността в инфрачервения спектрален регион на свръхвисока чистота метален германий е важна за производството на оптични елементи от инфрачервена оптика: призми, лещи и оптични прозорци на съвременни сензори. Най-разпространената област на използване за Германия е създаването на оптика за термични камери за изображения, които работят в обхвата на дължината на вълната от 8 до 14 микрона.
Подобни устройства се използват във военната технологияза инфрачервени системи за насочване, нощно виждане, пасивно термично изображение, пожарозащитни системи. Германийът също има висок коефициент на пречупване, който е необходим за антиотражателно покритие.
В радиотехниката транзисторите са базирани на Германияимат характеристики, които в много отношения надвишават тези на силициевите елементи. Обратните токове на германиевите елементи са значително по-високи от тези на техните силиконови колеги, което може значително да повиши ефективността на такива радиоустройства. Като се има предвид, че германийът не е толкова често срещан в природата като силиция, силиконовите полупроводникови елементи се използват главно в радиоустройствата.
