O elemento químico germânio está no quartogrupo (subgrupo principal) na tabela periódica de elementos. Pertence à família dos metais, sua massa atômica relativa é 73. Em peso, o conteúdo de germânio na crosta terrestre é estimado em 0,00007 por cento em peso.
O elemento químico germânio foi estabelecido graças às previsões de Dmitry Ivanovich Mendeleev. Foram eles que previram a existência do ekasilicon, deram recomendações para a sua pesquisa.
O químico russo acreditava que este metalo elemento é encontrado em minérios de titânio, zircônio. Mendeleev tentou encontrar esse elemento químico sozinho, mas suas tentativas não tiveram sucesso. Apenas quinze anos depois, em uma mina localizada em Himmelfürst, foi encontrado um mineral, denominado argirodita. Este composto deve seu nome à prata encontrada neste mineral.
O elemento químico germânio na composição eradescoberto apenas depois que um grupo de químicos da Freiberg Mining Academy começou a pesquisa. Sob a liderança de K. Winkler, eles descobriram que a parcela de óxidos de zinco, ferro, bem como de enxofre, mercúrio representa apenas 93% do mineral. Winkler sugeriu que os sete por cento restantes eram um elemento químico desconhecido na época. Após experimentos químicos adicionais, o germânio foi descoberto. O químico anunciou sua descoberta em um relatório, apresentou as informações recebidas sobre as propriedades do novo elemento à Sociedade Química Alemã.
O elemento químico germânio foi introduzidoWinkler como um não-metal, por analogia com o antimônio e o arsênico. O químico queria chamá-lo de neptúnio, mas esse nome já foi usado. Aí passou a se chamar germânio. O elemento químico descoberto por Winkler causou uma séria discussão entre os principais químicos da época. O cientista alemão Richter sugeriu que este é o próprio ecasilicium de que falou Mendeleev. Depois de algum tempo, essa suposição foi confirmada, o que comprovou a viabilidade da lei periódica criada pelo grande químico russo.
Como você pode caracterizar o germânio?O elemento químico tem 32 números de série no sistema periódico de Mendeleev. Este metal funde a 937,4 ° C. O ponto de ebulição desta substância é 2700 ° C.
Germânio - o elemento que primeiro se tornouusado no Japão para fins médicos. Depois de numerosos estudos de compostos organogermanium realizados em animais, bem como no curso de estudos em humanos, foi possível descobrir o efeito positivo de tais minérios em organismos vivos. Em 1967, o Dr. K. Asai foi capaz de descobrir o fato de que o germânio orgânico tem um enorme espectro de efeitos biológicos.
Qual é a característica de um elemento químicoAlemanha? É capaz de transportar oxigênio para todos os tecidos de um organismo vivo. Uma vez na corrente sanguínea, ele se comporta de forma semelhante à hemoglobina. O germânio garante o pleno funcionamento de todos os sistemas do corpo humano.
É esse metal que estimula a multiplicação das células do sistema imunológico. Ele, na forma de compostos orgânicos, permite a formação de interferons gama, que suprimem a reprodução de micróbios.
Germânio previne a formação de malignidadestumores, previne o desenvolvimento de metástases. Os compostos orgânicos desse elemento químico contribuem para a produção do interferon, uma molécula protéica protetora produzida pelo corpo como uma resposta protetora ao aparecimento de corpos estranhos.
Antifúngico, antibacteriano,a propriedade antiviral do germânio tornou-se a base para seus campos de aplicação. Na Alemanha, esse elemento foi obtido principalmente como subproduto do processamento de minérios não ferrosos. O concentrado de germânio foi isolado de várias maneiras, dependendo da composição da matéria-prima. Não continha mais de 10% de metal.
Como exatamente no semicondutor modernotécnica é o germânio usado? As características do elemento, dadas anteriormente, confirmam a possibilidade de seu uso para a produção de triodos, diodos, retificadores de potência, detectores de cristal. Também o germânio é usado na criação de dispositivos de dosimetria, dispositivos que são necessários para medir a intensidade dos campos magnéticos constantes e alternados.
Uma área essencial de aplicação desse metal é a fabricação de detectores infravermelhos.
É promissor usar não apenas o germânio em si, mas também alguns de seus compostos.
O germânio em temperatura ambiente é bastante resistente à umidade e ao oxigênio atmosférico.
Na série dos elementos químicos (silício - germânio - estanho), observa-se um aumento da redutibilidade.
Germânio é resistente a soluções salinase ácidos sulfúricos, não interage com soluções alcalinas. Além disso, esse metal se dissolve rapidamente em água régia (sete ácidos nítrico e clorídrico), bem como em uma solução alcalina de peróxido de hidrogênio.
Como caracterizar totalmente um produto químicoelemento? O germânio e suas ligas precisam ser analisados não apenas em termos de propriedades físicas e químicas, mas também nas áreas de aplicação. A oxidação do germânio com ácido nítrico ocorre lentamente.
Vamos tentar caracterizar o produto químicoelemento. O germânio é encontrado na natureza apenas na forma de compostos. Entre os minerais contendo germânio mais comuns na natureza, destacamos a germanita e a argirodita. Além disso, o germânio está presente em sulfetos e silicatos de zinco e, em pequenas quantidades, é encontrado em vários tipos de carvão.
Qual o efeito do germânio no corpo?Um elemento químico, cuja fórmula eletrônica é 1e; 8 e; 18 e; 7 e, pode afetar negativamente o corpo humano. Por exemplo, ao carregar o concentrado de germânio, triturar, bem como carregar o dióxido desse metal, podem surgir doenças ocupacionais. Como outras fontes prejudiciais à saúde, pode-se considerar o processo de refusão do pó de germânio em barras, obtendo-se monóxido de carbono.
Germânio adsorvido pode ser rapidamenteremova do corpo, principalmente com a urina. Atualmente não há informações detalhadas sobre o quão tóxicos são os compostos inorgânicos de germânio.
Tem um efeito irritante na peletetracloreto de germânio. Em ensaios clínicos, bem como com a administração oral a longo prazo de quantidades cumulativas que atingiram 16 gramas de espirogermânio (fármaco anticancerígeno orgânico), bem como outros compostos de germânio, verificou-se a atividade nefrotóxica e neurotóxica deste metal.
Essas dosagens geralmente não são típicas paraempresas industriais. Os experimentos realizados em animais visavam estudar o efeito do germânio e seus compostos em um organismo vivo. Como resultado, foi possível estabelecer o agravamento da saúde ao inalar uma quantidade significativa de poeira de germânio metálico, bem como seu dióxido.
Os cientistas descobriram nos pulmões de animais gravesalterações morfológicas semelhantes a processos proliferativos. Por exemplo, foi revelado um espessamento significativo dos cortes alveolares, bem como hiperplasia dos vasos linfáticos ao redor dos brônquios, espessamento dos vasos sanguíneos.
O dióxido de germânio não é irritanteefeitos na pele, mas o contato direto deste composto com a membrana do olho leva à formação de ácido germânico, que é um irritante ocular grave. Com injeções intraperitoneais prolongadas, foram encontradas alterações graves no sangue periférico.
Os compostos mais nocivos do germânio sãocloreto e hidreto de germânio. Esta última substância provoca intoxicações graves. Como resultado do exame morfológico dos órgãos de animais que morreram na fase aguda, mostraram distúrbios significativos no sistema circulatório, bem como modificações celulares nos órgãos parenquimatosos. Os cientistas chegaram à conclusão de que o hidreto é um veneno polivalente que afeta o sistema nervoso e inibe o sistema circulatório periférico.
É um forte irritante para o sistema respiratório, olhos e pele. A uma concentração de 13 mg / m3 é capaz de suprimir a nível celularresposta pulmonar. Com o aumento da concentração dessa substância, observa-se grave irritação do trato respiratório superior, mudanças significativas no ritmo e na frequência respiratória.
O envenenamento com esta substância leva à bronquite descamativa catarral e pneumonia intersticial.
Uma vez que na natureza o germânio é representado comoimpurezas para minérios de níquel, polimetálicos, tungstênio; para isolar o metal puro na indústria, diversos processos laboriosos são realizados associados ao beneficiamento do minério. Primeiro, o óxido de germânio é isolado dele, em seguida, sua redução com hidrogênio é realizada a uma temperatura elevada para obter um metal simples:
GeO2 + 2H2 = Ge + 2H2O.
O germânio é considerado um semicondutor típico de lacuna indireta. Sua constante dielétrica estatística é 16 e sua afinidade eletrônica é 4 eV.
Em uma película fina, o dopado com gálio pode dar ao germânio um estado supercondutor.
Existem cinco isótopos desse metal na natureza. Destes, quatro são estáveis, e o quinto sofre dupla decadência beta, a meia-vida é 1,58 × 1021 anos.
Atualmente, compostos orgânicos desteo metal é usado em várias indústrias. A transparência na região espectral do infravermelho do germânio metálico de pureza ultra-alta é importante para a fabricação de elementos óticos de infravermelho: prismas, lentes, janelas óticas de sensores modernos. A área de aplicação mais comum para o germânio é considerada a criação de ópticas para câmeras de imagem térmica que operam na faixa de comprimento de onda de 8 a 14 mícrons.
Dispositivos semelhantes são usados em equipamentos militares.para sistemas de orientação por infravermelho, visão noturna, imagem térmica passiva, sistemas de proteção contra incêndio. Além disso, o germânio tem um alto índice de refração, que é necessário para um revestimento anti-reflexo.
Na engenharia de rádio, transistores baseados em germâniotêm características que, em muitos aspectos, excedem as dos elementos de silício. As correntes reversas dos elementos de germânio são significativamente mais altas do que as de suas contrapartes de silício, o que torna possível aumentar significativamente a eficiência de tais dispositivos de rádio. Considerando que o germânio não é tão difundido na natureza como o silício, os elementos semicondutores de silício são usados principalmente em dispositivos de rádio.
