Germaniu

7,46 · 10 -5 Pa la 1210 K

germaniu sunt

Germaniu (din lat. Germania „Germania”, patria exploratorului Clemens Winkler (1838-1904)) este un element chimic. A fost detectat pentru prima dată la 6 februarie 1886.

Alte cunoștințe de specialitate recomandate

Greutate de testare permanentă, precisă, datorită celor 12 sfaturi gratuite

Gama de cântărire sigură pentru a asigura rezultate exacte

Înțelegeți efectele electricității statice asupra scării dvs.

Cuprins

poveste

Descoperirea germaniului o datorăm lui Clemens Winkler, chimist la Bergakademie Freiberg (în Freiberg) care lucra cu sticlă de cobalt. El a examinat mineralul argirodit și a găsit noul element germaniu. Ulterior s-a dovedit a fi eka-siliciu prezis de Dmitri Mendeleev în 1871.

Apariție

Germaniul este răspândit, dar apare doar în concentrații foarte scăzute; Valoarea Clarke (= conținutul mediu în scoarța terestră): 1,5 g/t. Se găsește ca însoțitor în minereuri de cupru și zinc (ardezie de cupru Hettstedter). Cele mai importante minerale sunt argiroditul, canfielditul, germanitul și reniéritul. Unele plante îmbogățesc germaniu. Această proprietate duce la unele teze foarte controversate cu privire la fiziologia plantelor („apărarea plantelor împotriva virușilor”), care duc în cele din urmă și la aplicații în homeopatie.

caracteristici

Germaniul se află în seria semimetalică din tabelul periodic, dar conform definiției mai recente este clasificat ca semiconductor. Germaniul elementar este foarte fragil și foarte stabil în aer la temperatura camerei. Se oxidează la oxid de germaniu (IV) (GeO2) numai atunci când străluceste puternic într-o atmosferă de oxigen. Germaniul este bivalent și tetravalent. Compușii de germaniu (IV) sunt cei mai persistenți. Germaniul nu este atacat de acid clorhidric, hidroxid de potasiu și acid sulfuric diluat. În soluțiile alcaline de peroxid de hidrogen, acid sulfuric fierbinte concentrat și acid azotic concentrat, totuși, acesta este dizolvat cu formarea de hidrat de dioxid de germaniu. Conform poziției sale în tabelul periodic, proprietățile sale chimice sunt undeva între siliciu și staniu.

Germaniul este una dintre puținele substanțe care are proprietatea anomaliei de densitate, adică densitatea sa este mai mică în stare solidă decât în ​​lichid.

Napolitane de germaniu sunt semnificativ mai fragile decât napolitane din siliciu.

utilizare

Ca semiconductor, a fost materialul principal în electronică până când a fost înlocuit de siliciu. Aplicațiile pot fi găsite astăzi în tehnologia de înaltă frecvență (de exemplu, ca semiconductori compuși SiGe) și în tehnologia detectoarelor (de exemplu, ca detectoare de raze X). Pentru celulele solare din arsenidă de galiu, napolitelele din germaniu sunt uneori folosite ca material purtător. Constanta rețelei de germaniu este foarte similară cu cea a GaAs, astfel încât GaAs crește epitaxial pe cristale unice de germaniu. În viitor, germaniu ar putea câștiga din nou importanță datorită noii tehnologii germanium-carbon-siliciu.

A doua sa aplicație principală este în optica în infraroșu sub formă de ferestre și sisteme de lentile realizate din germaniu poli- sau monocristalin precum și ochelari optici cu permeabilitate în infraroșu, așa-numiții ochelari cu calcogenură. Domeniile de aplicare pentru aceasta sunt dispozitivele de viziune de noapte militare și civile și camerele termografice. Acestea pot fi utilizate, de exemplu, pentru a examina casele pentru scurgeri în izolație.

Alte utilizări esențiale sunt în fabricarea ghidurilor de undă optice și a fibrelor de poliester: în fibrele optice moderne pentru telecomunicații, tetraclorura de germaniu este utilizată pentru acoperirea miezului interior al fibrei cu un strat de germaniu pentru a obține reflexia totală a undelor de lumină. În chimia poliesterilor, dioxidul de germaniu este utilizat ca catalizator în producerea anumitor fibre de poliester și granule, în special pentru sticlele PET reciclabile (PET = polietilen tereftalat).

În cazul germaniului, spre deosebire de oțel, structura cristalină nu poate fi spartă de radiația neutronică. Absoarbe elastic impactul neutronului. Până acum, însă, această descoperire nu a fost utilizată în reactoare.

Germaniul este oferit în diferite suplimente alimentare, a se vedea punctul următor Fiziologie.

Fiziologie [2]

Germaniul și compușii săi au o toxicitate relativ scăzută. Urme de germaniu se găsesc în următoarele alimente: fasole, suc de roșii, stridii, ton și usturoi. Nu este conținut în niciun produs farmaceutic aprobat în prezent. Conform stării actuale a științei, nu este un oligoelement esențial. Nu există o funcție biologică cunoscută pentru germaniu. A fost discutată o posibilă influență asupra metabolismului glucidic. Nu se cunosc boli de deficit de germaniu. S-a discutat că deficitul de germaniu contribuie la boala bolii Kashin-Beck, o afecțiune osteo-artritică care afectează în principal copiii din China și fosta Uniune Sovietică. Cu toate acestea, această ipoteză se bazează doar pe un singur studiu.

Toxicitate [2]

Intoxicarea cu germaniu la om s-a produs până acum numai după ce a luat germaniul anorganic ca supliment alimentar. Primele simptome sunt pierderea poftei de mâncare, pierderea în greutate, epuizarea și slăbiciunea musculară. Aceasta este urmată de tulburări funcționale ale rinichilor, până la insuficiența renală inclusiv, care pot fi fatale pentru pacient. De asemenea, s-a raportat neuropatia periferică ca boală secundară. În cazurile în care pacienții au supraviețuit consumului de compuși anorganici de germaniu, funcția normală a rinichilor nu a putut fi restabilită.
Efecte secundare neurotoxice tranzitorii au fost raportate în studiile clinice la administrarea de spirogermaniu. Spirogermaniu a fost testat ca agent citostatic în anii 1980. Datele din studiile efectuate pe voluntari sănătoși nu sunt disponibile.

Din experimente pe animale se știe că germaniul are o toxicitate orală acută scăzută. Simptomele otrăvirii acute cu doze mari de compuși de germaniu includ:

  • Lărgirea vaselor de sânge (arteriectazie)
  • Ptoza
  • cianoză
  • tremur

În cele din urmă, paralizia respiratorie duce la moartea animalelor testate.
Simptomele otrăvirii cronice sau subcronice cu compuși anorganici de germaniu sunt:

  • Pierdere în greutate
  • Schimbări de organe (masa organelor)
  • Neuropatie progresivă
  • Afectarea rinichilor

Compușii organici de germaniu au prezentat o toxicitate mai mică, dar au dus la scăderea în greutate și la scăderea numărului de globule roșii la animalele testate. Există puține date disponibile cu privire la efectele teratogene ale germaniului. Germanatul de sodiu nu a fost testat pentru a fi cancerigen la șobolani.

Mecanismul toxicității germaniului nu este încă pe deplin înțeles. Cu toate acestea, au fost observate efecte patologice specifice asupra mitocondriilor celulelor renale și nervoase.

Interacțiuni [2]

De asemenea, se discută dacă germaniul prezintă interacțiuni cu siliciu în metabolismul osos. Poate bloca acțiunea diureticelor și reduce sau bloca activitatea unui număr de enzime, cum ar fi dehidrogenazele. În experimentele pe animale, șoarecii prezintă o durată crescută de somn indusă de hexabarbital dacă au fost tratați și cu compuși de germaniu. Acest lucru sugerează că activitatea citocromului P450 este, de asemenea, restricționată. Au fost raportate compuși organici de germaniu care blochează enzima de detoxifiere glutation-S-transferază.

Biodisponibilitate și metabolism [2]

Germaniul este foarte ușor absorbit de organism atunci când este ingerat. Se distribuie pe întregul țesut al corpului, în principal în rinichi și tiroidă. Spre deosebire de germaniu anorganic, germaniu organic nu se acumulează în corpul uman. Cu toate acestea, există doar câteva studii despre metabolismul germaniului.
Este esențial excretat în urină. De asemenea, are loc excreția în bilă și fecale.

Germaniul din suplimentele alimentare [2]

Unele suplimente alimentare îl conțin sub formă de spirogermaniu (carboxietilgermaniu sesquoxid, „Ge-132”). Germaniul și în special Ge-132 vor avea un efect pozitiv împotriva:

  • cancer
  • SIDA
  • tensiune arterială crescută
  • artrită
  • Alergii la mancare
  • malarie

atribuit. Aceste efecte nu au fost încă confirmate în niciun studiu durabil din punct de vedere științific. Toate rezultatele studiilor cu Spirogermanium pentru terapia cancerului sunt neconcludente.

În Marea Britanie, industria se abține voluntar de la vânzarea suplimentelor alimentare care conțin germaniu din cauza toxicității. [2]

În 2000, Institutul Federal pentru Protecția Consumatorilor și Medicină Veterinară a avertizat în mod explicit împotriva consumului de Ge-132, deoarece nu pot fi excluse daune grave pentru sănătate și moarte. [3]

Indiferent de acest lucru, este posibil în Germania fără probleme să obțineți germaniu-132 din surse ezoterice relevante din străinătate și parțial și în Germania. Riedel și Heerd și-au pus cartea Germaniul organic - podul luminos către sine o eficacitate după cum urmează:

„Clinicile de cancer și SIDA din Statele Unite care vindecă pacienții cu germaniu organic sunt o realitate. În Japonia s-au efectuat cercetări intensive pe tema germaniului organic, dar s-au efectuat și cercetări în Germania asupra elementului care își datorează numele exploratorului german Clemens Winkler. Dar cunoștințele despre aceasta au rămas în cercurile din interior, interdicțiile publicitare impuse de cei puternici și-au făcut propria lor. În UE, industria farmaceutică știa cum să prevină comerțul. " [4] .

O teorie a conspirației este dată ca motiv al utilizării germaniului organic, care este respinsă de „medicina convențională”.

Vă rugăm să consultați nota privind problemele de sănătate!

link-uri

Germaniul formează Ge (II) - u. compuși Ge (IV) mai stabili, doar câțiva au importanță tehnică.

Dintre halogenurile de germaniu, Ge (II) - u. Reprezentant Ge (IV) cunoscut. Tetraclorura de germaniu (GeCl4), un lichid cu un punct de fierbere de 83 ° C, se formează atunci când oxizii de germaniu sunt expuși la clorură de hidrogen și este un produs intermediar important în producția de germaniu. GeCl4 de înaltă puritate este utilizat la fabricarea ghidurilor de undă optice din sticlă de cuarț pentru a produce un strat de oxid de germaniu (IV) de înaltă puritate în interiorul fibrelor de cuarț. Disproporționarea iodurii de germaniu (II) cu formarea de germaniu și iodură de germaniu (IV) poate fi, de asemenea, utilizată pentru a produce straturi de germaniu foarte pure (2 GeJ2 ↔ GeJ4 + Ge).

Germanatele sunt compuși de germaniu care sunt derivați din oxidul său. În aproape toate mineralele care conțin germaniu, germaniu este prezent ca germanat.

Germanii sunt denumirea dată compușilor de hidrogen ai germaniului, care formează o serie omologă de molecule de lanț de diferite lungimi. Monogerman sau hidrură de germaniu (GeH4) este un gaz și este utilizat în industria semiconductoarelor pentru epitaxie și dopaj.