ጀርመኒየም ቫሌንስ ኤሌክትሮኖች. ሰውነትዎ በቂ ጀርመኒየም አለው: የማይክሮኤለመንት ጥቅሞች ምንድ ናቸው, ጉድለትን ወይም ከመጠን በላይ እንዴት እንደሚለዩ

የሰው አካል እጅግ በጣም ብዙ የሆኑ ማይክሮ-እና ማክሮ ኤለመንቶችን ይይዛል, ያለዚያ የሁሉም የአካል ክፍሎች እና ስርዓቶች ሙሉ ስራ በቀላሉ የማይቻል ይሆናል. ሰዎች ስለ አንዳንዶቹ ሁልጊዜ ይሰማሉ, ሌሎች ደግሞ ስለ ሕልውናቸው ሙሉ በሙሉ አያውቁም, ነገር ግን ሁሉም በጥሩ ጤንነት ላይ ሚና ይጫወታሉ. የመጨረሻው ቡድን በኦርጋኒክ መልክ በሰው አካል ውስጥ የሚገኘውን germaniumንም ያጠቃልላል. ይህ ምን አይነት አካል ነው, ምን አይነት ሂደቶች ተጠያቂ ነው እና የትኛው ደረጃ እንደ መደበኛ ይቆጠራል - ያንብቡ.

መግለጫ እና ባህሪያት

በአጠቃላይ ግንዛቤ, germanium በሚታወቀው ወቅታዊ ሰንጠረዥ ውስጥ ከሚቀርቡት ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች አንዱ ነው (የአራተኛው ቡድን አባል ነው). በተፈጥሮ ውስጥ እንደ ጠንካራ, ግራጫ-ነጭ ንጥረ ነገር ከብረታ ብረት ጋር ይታያል, ነገር ግን በሰው አካል ውስጥ በኦርጋኒክ መልክ ይገኛል.

በብረት እና በሰልፋይድ ማዕድን እና በሲሊኬት ውስጥ ስለሚገኝ በጣም አልፎ አልፎ ሊባል አይችልም ፣ ምንም እንኳን germanium በተግባር የራሱ ማዕድናት ባይፈጥርም መባል አለበት። በመሬት ቅርፊት ውስጥ ያለው የኬሚካል ንጥረ ነገር ይዘት ከብር, አንቲሞኒ እና ቢስሙዝ መጠን ብዙ ጊዜ ይበልጣል, እና በአንዳንድ ማዕድናት መጠኑ በቶን 10 ኪሎ ግራም ይደርሳል. የአለም ውቅያኖሶች ውሃ ከ6 10-5 mg/l germanium ይይዛል።

በተለያዩ አህጉራት ላይ የሚበቅሉ ብዙ ተክሎች ይህን ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር እና ውህዶችን ከአፈር ውስጥ በትንሹ በመምጠጥ ወደ ሰው አካል ውስጥ ሊገቡ ይችላሉ. በኦርጋኒክ መልክ, ሁሉም እንደዚህ ያሉ ክፍሎች በቀጥታ በተለያዩ የሜታቦሊክ እና የመልሶ ማቋቋም ሂደቶች ውስጥ ይሳተፋሉ, ይህም ከዚህ በታች ይብራራል.

ይህን ያውቁ ኖሯል?ይህ የኬሚካል ንጥረ ነገር ለመጀመሪያ ጊዜ በ 1886 ታይቷል, እና ስለ ጀርመናዊው ኬሚስት K. Winkler ጥረት ምስጋና ይግባቸው ነበር. እውነት ነው፣ እስከዚህ ነጥብ ድረስ ሜንዴሌቭ ስለ ሕልውናው ተናግሯል (እ.ኤ.አ.

በሰውነት ውስጥ ተግባራት እና ሚና

እስከ ቅርብ ጊዜ ድረስ ሳይንቲስቶች germanium ለሰው ልጆች ሙሉ በሙሉ የማይጠቅም ነው ብለው ያምኑ ነበር እና በመርህ ደረጃ, በህያዋን ፍጥረታት አካል ውስጥ ምንም አይነት ተግባር አይሰራም. ይሁን እንጂ ዛሬ የዚህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር የግለሰብ ኦርጋኒክ ውህዶች እንደ መድኃኒት ውህዶች እንኳን በተሳካ ሁኔታ ጥቅም ላይ ሊውሉ እንደሚችሉ በእርግጠኝነት ይታወቃል, ምንም እንኳን ስለ ውጤታማነታቸው ለመናገር በጣም ገና ነው.

በላብራቶሪ አይጦች ላይ የተደረጉ ሙከራዎች እንደሚያሳዩት ትንሽ መጠን ያለው germanium እንኳን የእንስሳትን ዕድሜ ከ25-30% ሊጨምር ይችላል, እና ይህ በራሱ ለሰው ልጆች ስላለው ጥቅም ለማሰብ ጥሩ ምክንያት ነው.
ቀድሞውኑ የተካሄዱ ጥናቶች በሰው አካል ውስጥ የኦርጋኒክ germanium ሚና የሚከተሉትን የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ባዮሎጂያዊ ተግባራትን ለመለየት ያስችለናል ።

• ኦክሲጅንን ወደ ቲሹዎች በማስተላለፍ የሰውነትን የኦክስጂን ረሃብ መከላከል ("የደም ሃይፖክሲያ" ተብሎ የሚጠራው ስጋት በቀይ የደም ሴሎች ውስጥ ያለው የሂሞግሎቢን መጠን ሲቀንስ እራሱን ያሳያል);
• የማይክሮባላዊ ሕዋሳትን የማስፋፋት ሂደቶችን በመጨፍለቅ እና የተወሰኑ የመከላከያ ሴሎችን በማንቀሳቀስ የሰውነት መከላከያ ተግባራትን እድገት ማበረታታት;
• ንቁ ፀረ-ፈንገስ ፣ ፀረ-ቫይረስ እና ፀረ-ባክቴሪያ ውጤቶች ኢንተርፌሮን በማምረት ምክንያት ሰውነትን ከጎጂ ረቂቅ ተሕዋስያን የሚከላከለው;
• የነጻ radicals በማገድ ውስጥ ገልጿል ኃይለኛ antioxidant ውጤት;
• ዕጢ ዕጢዎች እድገት መዘግየት እና metastases ምስረታ መከላከል (በዚህ ጉዳይ ላይ germanium አሉታዊ ክስ ቅንጣቶች ውጤት neutralizes);
• የምግብ መፈጨት, venous ሥርዓት እና peristalsis ያለውን ቫልቭ ሥርዓት ተቆጣጣሪ ሆኖ ይሰራል;
• በነርቭ ሴሎች ውስጥ የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴን በማቆም የጀርማኒየም ውህዶች የተለያዩ የሕመም ስሜቶችን ለመቀነስ ይረዳሉ.

አስፈላጊ! የዚህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር በራስዎ ላይ የሚያስከትለውን ውጤት መሞከር የለብዎትም ፣ ምክንያቱም የመድኃኒቱ ትክክለኛ ያልሆነ ስሌት ወደ ከባድ መመረዝ ሊያመራ ይችላል።

germanium ምን ይዟል፡ የምግብ ምንጮች

በሰውነታችን ውስጥ ያለው ማንኛውም ማይክሮኤለመንት የተለየ ተግባር ያከናውናል, ስለዚህ ለጤና እና ለድምፅ ማቆየት, የአንዳንድ አካላትን ምርጥ ደረጃ ማረጋገጥ በጣም አስፈላጊ ነው. ይህ ለጀርመንም ይሠራል። ነጭ ሽንኩርት (ይህ በብዛት የሚገኝበት ቦታ ነው)፣ የስንዴ ብሬን፣ ጥራጥሬዎች፣ ፖርቺኒ እንጉዳይ፣ ቲማቲም፣ አሳ እና የባህር ምግቦችን (በተለይ ሽሪምፕ እና ሙዝል) እንዲሁም የዱር ነጭ ሽንኩርት እና እሬትን በመመገብ በየቀኑ ያለውን ክምችት መሙላት ይችላሉ።
የ germanium በሰውነት ላይ ያለው ተጽእኖ በሴሊኒየም እርዳታ ሊሻሻል ይችላል.አብዛኛዎቹ እነዚህ ምርቶች በእያንዳንዱ የቤት እመቤት ቤት ውስጥ በቀላሉ ሊገኙ ይችላሉ, ስለዚህ ምንም ችግሮች መፈጠር የለባቸውም.

ዕለታዊ መስፈርቶች እና ደንቦች

ከመጠን በላይ ጠቃሚ የሆኑ ንጥረ ነገሮች ከእጥረታቸው ያነሰ ጎጂ ሊሆኑ እንደማይችሉ ምስጢር አይደለም ፣ ስለሆነም የጠፋውን የ germanium መጠን ለመሙላት ከመቀጠልዎ በፊት ስለ ዕለታዊ አወሳሰዱ ማወቅ አስፈላጊ ነው። በተለምዶ ይህ ዋጋ ከ 0.4 እስከ 1.5 ሚ.ግ. እና እንደ ሰው ዕድሜ እና አሁን ባለው የማይክሮኤለመንት እጥረት ላይ የተመሰረተ ነው.

የሰው አካል germanium (የዚህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር መምጠጥ 95% ነው) በደንብ ይቋቋማል እና በአንፃራዊነት በቲሹዎች እና የአካል ክፍሎች ውስጥ ይሰራጫል (ስለ ሴሉላር ወይም ውስጠ-ህዋስ ክፍተት እየተነጋገርን ከሆነ ምንም ለውጥ የለውም)። ጀርመኒየም ከሽንት ጋር አብሮ ይወጣል (እስከ 90% ይለቀቃል).

እጥረት እና ትርፍ

ከላይ እንደገለጽነው ማንኛውም ጽንፍ ጥሩ አይደለም. ያም ማለት ሁለቱም እጥረት እና በሰውነት ውስጥ ያለው የ germanium ከመጠን በላይ የመሥራት ባህሪያቱ ላይ አሉታዊ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል. ስለዚህ በማይክሮኤለመንት እጥረት (በምግብ ውስጥ ካለው የተገደበ ፍጆታ ወይም በሰውነት ውስጥ የሜታብሊክ ሂደቶችን በመጣስ) የአጥንት ሕብረ ሕዋሳትን ኦስቲዮፖሮሲስን እና ማይኒራላይዜሽን ማዳበር ይቻላል ፣ እና የኦንኮሎጂ ሁኔታዎች ብዙ ጊዜ ይጨምራሉ።

ከመጠን በላይ የሆነ germanium በሰውነት ላይ መርዛማ ተጽእኖ አለው, እና የሁለት አመት ንጥረ ነገር ውህዶች በተለይ አደገኛ ናቸው. በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች የእሱ ትርፍ በኢንዱስትሪ ሁኔታዎች ውስጥ በንጹህ ተን በመተንፈስ ሊገለጽ ይችላል (በአየር ውስጥ የሚፈቀደው ከፍተኛ መጠን 2 mg / cub.m ሊሆን ይችላል)። ከ germanium ክሎራይድ ጋር በቀጥታ በመገናኘት በአካባቢው የቆዳ መቆጣት ይቻላል, እና ወደ ሰውነት ውስጥ መግባቱ ብዙውን ጊዜ በጉበት እና በኩላሊት ላይ በሚደርስ ጉዳት የተሞላ ነው.

ይህን ያውቁ ኖሯል?ለሕክምና ዓላማዎች, ጃፓናውያን በመጀመሪያ ለተገለጸው ንጥረ ነገር ፍላጎት ነበራቸው, እናም በዚህ አቅጣጫ እውነተኛ ግኝት የጀርማኒየም ባዮሎጂያዊ ተፅእኖዎችን በማግኘቱ የዶክተር አሳይ ምርምር ነበር.

ጀርመኒየም(ላቲን ጀርመኒየም), Ge, የሜንዴሌቭ ወቅታዊ ስርዓት ቡድን IV የኬሚካል ንጥረ ነገር; መለያ ቁጥር 32, አቶሚክ ክብደት 72.59; ግራጫ-ነጭ ጠንካራ ከብረታ ብረት ጋር። ተፈጥሯዊ ጀርመኒየም የጅምላ ቁጥሮች 70 ፣ 72 ፣ 73 ፣ 74 እና 76 ያሉት አምስት የተረጋጋ አይዞቶፖች ድብልቅ ነው ። የጀርመኒየም መኖር እና ንብረቶች በ 1871 በዲአይ ሜንዴሌቭ የተተነበዩ እና አሁንም ያልታወቀ ኤካ-ሲሊኮን በመሳሰሉት ተመሳሳይነት ሰይመውታል። ከሲሊኮን ጋር ባህሪያት. እ.ኤ.አ. በ 1886 ጀርመናዊው ኬሚስት ኬ ዊንክለር በማዕድን አሮጊዳይት ውስጥ አዲስ ንጥረ ነገር አገኘ ፣ እሱም ለሀገሩ ክብር ሲል ጀርመኒየም የሚል ስም ሰጠው ። ጀርመኒየም ከ eca-silicon ጋር በጣም ተመሳሳይ ሆነ። እስከ 20 ኛው ክፍለ ዘመን ሁለተኛ አጋማሽ ድረስ የጀርመን ተግባራዊ አተገባበር በጣም ውስን ነው. ሴሚኮንዳክተር ኤሌክትሮኒክስ ልማት ጋር በተያያዘ ጀርመን ውስጥ የኢንዱስትሪ ምርት ተነሣ.

በመሬት ቅርፊት ውስጥ ያለው አጠቃላይ የ germanium ይዘት በጅምላ 7 · 10 -4% ነው ፣ ማለትም ፣ ለምሳሌ ፣ አንቲሞኒ ፣ ብር ፣ ቢስሙት። ይሁን እንጂ የጀርመን የራሷ ማዕድናት እጅግ በጣም ጥቂት ናቸው. ሁሉም ማለት ይቻላል sulfosalts ናቸው: germanite Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, argyrodite Ag 8 GeS 6, confieldite Ag 8 (Sn, Ge) S 6 እና ሌሎችም. የጀርመኑ ጅምላ በአለቶች እና ማዕድናት ብዛት ውስጥ በምድር ቅርፊት ውስጥ ተበታትኗል-በሰልፋይድ ማዕድን ያልሆኑ የብረት ማዕድናት ፣ የብረት ማዕድናት ፣ በአንዳንድ ኦክሳይድ ማዕድናት (chromite ፣ magnetite ፣ rutile እና ሌሎች) ፣ ግራናይትስ ፣ ዲያቢስ እና basalts. በተጨማሪም ጀርመኒየም በሁሉም የሲሊቲኮች ውስጥ, በአንዳንድ የድንጋይ ከሰል እና የዘይት ክምችቶች ውስጥ ይገኛል.

አካላዊ ባህሪያት ጀርመን.ጀርመኒየም በኪዩቢክ አልማዝ ዓይነት መዋቅር ውስጥ ክሪስታላይዝ ያደርጋል፣ የንጥል ሴል መለኪያ a = 5.6575 Å። የጠንካራ germanium ጥግግት 5.327 ግ / ሴሜ 3 (25 ° ሴ); ፈሳሽ 5.557 (1000 ° ሴ); t pl 937.5 ° ሴ; የፈላ ነጥብ ወደ 2700 ° ሴ; Thermal conductivity Coefficient ~ 60 W/(m K)፣ ወይም 0.14 cal/(cm sec deg) በ25°ሴ. በጣም ንጹህ ጀርማኒየም እንኳን በተለመደው የሙቀት መጠን ተሰባሪ ነው ፣ ግን ከ 550 ° ሴ በላይ ለፕላስቲክ መበላሸት የተጋለጠ ነው። ጠንካራነት ጀርመን በማዕድን ደረጃ 6-6.5; compressibility Coefficient (በግፊት ክልል 0-120 H / m 2, ወይም 0-12000 kgf / ሚሜ 2) 1.4 · 10 -7 ሜትር 2 / ሜትር (1.4 · 10 -6 ሴሜ 2 / ኪግ); የወለል ውጥረት 0.6 n / m (600 ዳይስ / ሴሜ). ጀርመኒየም ከ 1.104 · 10 -19 J ወይም 0.69 eV (25 ° C) የባንድ ክፍተት ያለው የተለመደ ሴሚኮንዳክተር ነው; የኤሌክትሪክ መከላከያ ጀርመን ከፍተኛ ንፅህና 0.60 ohm (60 ohm ሴሜ) በ 25 ° ሴ; ኤሌክትሮን ተንቀሳቃሽነት 3900 እና ቀዳዳ ተንቀሳቃሽነት 1900 ሴ.ሜ 2 / ቪ ሰከንድ (25 ° ሴ) (ከ 10 -8 ያነሰ የንጽሕና ይዘት ያለው). ከ 2 ማይክሮን በላይ የሞገድ ርዝመት ያለው ለኢንፍራሬድ ጨረሮች ግልፅ።

የኬሚካል ባህሪያት ጀርመን.በኬሚካላዊ ውህዶች ውስጥ ፣ germanium ብዙውን ጊዜ የ 2 እና 4 ቫልሶችን ያሳያል ፣ የ 4-valent germanium ውህዶች የበለጠ የተረጋጋ ናቸው። በክፍል ሙቀት ውስጥ ጀርመኒየም ከአየር ፣ ከውሃ ፣ ከአልካላይን መፍትሄዎች እና ከሃይድሮክሎሪክ እና ሰልፈሪክ አሲዶችን የመቋቋም ችሎታ አለው ፣ ግን በቀላሉ በአኳ ሬጂያ እና በአልካላይን የሃይድሮጂን ፓርሞክሳይድ መፍትሄ ይቀልጣል። በናይትሪክ አሲድ ቀስ በቀስ ኦክሳይድ ይደረጋል. በአየር ውስጥ እስከ 500-700 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሲሞቅ, germanium ወደ ኦክሳይዶች ጂኦ እና ጂኦ 2 ኦክሳይድ ይደረጋል. ጀርመን (IV) ኦክሳይድ - ነጭ ዱቄት በማቅለጥ ነጥብ 1116 ° ሴ; በውሃ ውስጥ መሟሟት 4.3 ግ / ሊ (20 ° ሴ). በኬሚካላዊ ባህሪያቱ መሰረት, አምፕቶሪክ ነው, በአልካላይስ ውስጥ የሚሟሟ እና በማዕድን አሲዶች ውስጥ አስቸጋሪ ነው. የሚገኘው በGeCl 4 tetrachloride ሃይድሮላይዜሽን ወቅት የሚለቀቀውን የሃይድሬት ዝላይ (GeO 3 ·nH 2 O) በማጣራት ነው። ጂኦ 2ን ከሌሎች ኦክሳይዶች ጋር በማዋሃድ የጀርማኒክ አሲድ ተዋጽኦዎችን ማግኘት ይቻላል - የብረት ጀርመኖች (ሊ 2 ጂኦ 3 ፣ ና 2 ጂኦ 3 እና ሌሎች) - ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥቦች ያላቸው ጠንካራ ንጥረ ነገሮች።

germanium ከ halogens ጋር ምላሽ ሲሰጥ, ተጓዳኝ tetrahalides ይፈጠራሉ. ምላሹ በፍሎራይን እና በክሎሪን (ቀድሞውኑ በክፍል ሙቀት) ፣ ከዚያም በብሮሚን (ዝቅተኛ ማሞቂያ) እና በአዮዲን (በ 700-800 ° ሴ በ CO ፊት) በቀላሉ ይቀጥላል። በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ውህዶች አንዱ ጀርመን tetrachloride GeCl 4 ቀለም የሌለው ፈሳሽ ነው; t pl -49.5 ° ሴ; የፈላ ነጥብ 83.1 ° ሴ; ጥግግት 1.84 ግ / ሴሜ 3 (20 ° ሴ). ከውሃ ጋር በጠንካራ ሃይድሮላይዝድ ይደረጋል, የሃይድሪድ ኦክሳይድ (IV) ዝቃጭ ይለቀቃል. የሚገኘው በክሎሪን ሜታሊካል ጀርመኒየም ወይም ጂኦ 2 በተጠናከረ HCl ምላሽ በመስጠት ነው። እንዲሁም የጀርመኒየም ዲሃላይድስ የአጠቃላይ ቀመር GeX 2፣ GeCl monochloride፣ hexachlorodigermane Ge 2 Cl 6 እና Germanium oxychlorides (ለምሳሌ CeOCl 2) ናቸው።

ሰልፈር በ 900-1000 ዲግሪ ሴልሺየስ ከጀርመንየም ጋር በጠንካራ ሁኔታ ምላሽ ይሰጣል ዳይሰልፋይድ GeS 2 - ነጭ ድፍን, የማቅለጫ ነጥብ 825 ° ሴ. ሴሚኮንዳክተሮች የሆኑት የጂኤስ ሞኖሰልፋይድ እና ተመሳሳይ የጀርመን ውህዶች ከሴሊኒየም እና ቴልዩሪየም ጋር ተገልጸዋል። ሃይድሮጅን ከጀርመንየም ጋር በትንሹ በ1000-1100 ° ሴ ምላሽ ይሰጣል ጀርሚን (GeH) X፣ ያልተረጋጋ እና በጣም ተለዋዋጭ ውህድ ይፈጥራል። ጀርማኒዶችን በዲሉቱ ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ምላሽ በመስጠት፣ ተከታታይ Ge n H 2n+2 እስከ Ge 9 H 20 ያሉትን ጀርማናይድ ሃይድሮጂንስ ማግኘት ይቻላል። የ GeH 2 ጥንቅር Germylene እንዲሁ ይታወቃል። ጀርመኒየም ከናይትሮጅን ጋር በቀጥታ ምላሽ አይሰጥም, ሆኖም ግን, በ 700-800 ° ሴ በጀርመንየም ላይ በአሞኒያ እርምጃ የተገኘ ናይትራይድ Ge 3 N 4 አለ. ጀርመኒየም ከካርቦን ጋር አይገናኝም. ጀርመኒየም ከብዙ ብረቶች ጋር ውህዶችን ይፈጥራል - germanides።

በጀርመንየም ትንታኔ ኬሚስትሪ እና በዝግጅቱ ሂደቶች ውስጥ በጣም አስፈላጊ የሆኑት የጀርመኒየሙ በርካታ ውስብስብ ውህዶች ይታወቃሉ። ጀርመኒየም ከኦርጋኒክ ሃይድሮክሳይል-የያዙ ሞለኪውሎች (polyhydric alcohols, polybasic acids እና ሌሎች) ጋር ውስብስብ ውህዶችን ይፈጥራል. ጀርመን ሄትሮፖሊይሲዶች ተገኝተዋል. ልክ እንደሌሎች የቡድን IV ንጥረ ነገሮች ፣ germanium የሚታወቀው ኦርጋሜታልሊክ ውህዶችን በመፍጠር ነው ፣ የነሱም ምሳሌ ቴትራኤቲልጀርማን (C 2 H 5) 4 Ge 3 ነው።

ደረሰኝ ጀርመን.በኢንዱስትሪ ልምምድ ውስጥ ጀርመኒየም የሚገኘው ከ 0.001-0.1% ጀርመኒየም ከያዙት የብረት ያልሆኑ የብረት ማዕድናት (ዚንክ ድብልቅ ፣ ዚንክ-መዳብ-ሊድ ፖሊቲሜታል ኮንሰንትሬትስ) በዋናነት ከሚመረቱ ምርቶች ነው። ከድንጋይ ከሰል የሚቃጠል አመድ፣ ከጋዝ ማመንጫዎች የሚወጣው አቧራ እና የኮክ ተክሎች ቆሻሻም እንደ ጥሬ ዕቃ ይጠቀማሉ። መጀመሪያ ላይ germanium concentrate (2-10% ጀርመን) ከተዘረዘሩት ምንጮች በተለያየ መንገድ የተገኘ ነው, እንደ ጥሬ እቃዎች ስብጥር ይወሰናል. ጀርመንን ከማጎሪያው ማውጣት ብዙውን ጊዜ የሚከተሉትን ደረጃዎች ያጠቃልላል-1) ክሎሪን በሃይድሮክሎሪክ አሲድ ፣ ቴክኒካዊ GeCl 4 ለማግኘት ከክሎሪን ጋር በውሃ ውስጥ መካከለኛ ወይም ሌላ ክሎሪን። GeCl 4 ን ለማጣራት, በተከማቸ ኤች.ሲ.ኤል. ላይ ማረም እና ቆሻሻ ማውጣት ጥቅም ላይ ይውላል. 2) GeCl 4 ሃይድሮላይዜሽን እና የሃይድሮሊሲስ ምርቶችን ጂኦ 2 ለማግኘት። 3) GeO 2 በሃይድሮጂን ወይም በአሞኒያ ወደ ብረት መቀነስ. በሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው በጣም ንጹህ ጀርማኒየምን ለመለየት, የብረት ዞን ማቅለጥ ይከናወናል. ለሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ የሚፈለገው ነጠላ-ክሪስታል ጀርመኒየም አብዛኛውን ጊዜ የሚገኘው በዞን ማቅለጥ ወይም በ Czochralski ዘዴ ነው.

ማመልከቻ ጀርመን.ጀርመኒየም በዘመናዊ ሴሚኮንዳክተር ቴክኖሎጂ ውስጥ በጣም ጠቃሚ ከሆኑ ቁሳቁሶች አንዱ ነው. ዳዮዶችን, ትሪዮዶችን, ክሪስታል መፈለጊያዎችን እና የኃይል ማስተካከያዎችን ለመሥራት ያገለግላል. ሞኖክሪስታሊን ጀርመኒየም የቋሚ እና ተለዋጭ መግነጢሳዊ መስኮችን ጥንካሬ በሚለካው በዶሲሜትሪክ መሳሪያዎች እና መሳሪያዎች ውስጥም ጥቅም ላይ ይውላል። በጀርመን ውስጥ በጣም አስፈላጊው የትግበራ ቦታ የኢንፍራሬድ ቴክኖሎጂ ነው ፣ በተለይም በ 8-14 ማይክሮን ክልል ውስጥ የሚሰሩ የኢንፍራሬድ ጨረር መመርመሪያዎችን ማምረት። germanium የያዙ ብዙ ውህዶች፣ በጂኦ 2 ላይ የተመሰረቱ መነጽሮች እና ሌሎች germanium ውህዶች ለተግባራዊ ጥቅም ተስፋ ሰጭ ናቸው።

በ 1870 ዲ.አይ. በጊዜያዊው ህግ መሰረት፣ ሜንዴሌቭ ገና ያልታወቀ ቡድን IV ኤካ-ሲሊኮን ብሎ በመጥራት እና ዋና ንብረቶቹን ገልጿል። እ.ኤ.አ. በ 1886 ጀርመናዊው ኬሚስት ክሌመንስ ዊንክለር በማዕድን አርጊሮዳይት ላይ በተደረገ ኬሚካላዊ ትንተና ይህንን ኬሚካዊ ንጥረ ነገር አገኘ ። መጀመሪያ ላይ ዊንክለር አዲሱን ንጥረ ነገር "ኔፕቱኒየም" ብሎ ለመጥራት ፈልጎ ነበር, ነገር ግን ይህ ስም አስቀድሞ ከታቀዱት ንጥረ ነገሮች ውስጥ ለአንዱ ተሰጥቶ ነበር, ስለዚህ ኤለመንቱ የተሰየመው ለሳይንቲስት የትውልድ አገር, ጀርመን ነው.

በተፈጥሮ ውስጥ መሆን, መቀበል;

ጀርመኒየም በሰልፋይድ ማዕድን፣ በብረት ማዕድን ውስጥ ይገኛል፣ እና በሁሉም ሲሊኬቶች ውስጥ ይገኛል ማለት ይቻላል። ጀርመኒየም ያካተቱት ዋና ዋና ማዕድናት፡- argyrodite Ag 8 GeS 6፣ confieldite Ag 8 (Sn,Ce)S 6, stottite FeGe (OH) 6, germanite Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, renierite Cu 4 3 (Fe,Ge,Zn)(S,As) 4 .
ለማዕድን ማበልጸግ እና ትኩረትን በሚሰጡ ውስብስብ እና ጉልበት-ተኮር ስራዎች ምክንያት, germanium በጂኦ 2 ኦክሳይድ መልክ ተለይቷል, ይህም በሃይድሮጂን በ 600 ° ሴ ወደ ቀላል ንጥረ ነገር ይቀንሳል.
GeO 2 + 2H 2 = Ge + 2H 2 O
ጀርመኒየም የዞኑን ማቅለጥ ዘዴን በመጠቀም ይጸዳል, ይህም በጣም ኬሚካላዊ ንፁህ ከሆኑ ነገሮች ውስጥ አንዱ ያደርገዋል.

አካላዊ ባህሪያት:

ግራጫ-ነጭ ድፍን ከብረታ ብረት ጋር (mp 938°C፣ bp 2830°C)

ኬሚካዊ ባህሪዎች

በተለመደው ሁኔታ ውስጥ, germanium ከአየር እና ውሃ, ከአልካላይስ እና ከአሲድ መቋቋም የሚችል እና በአኳ ሬጂያ እና በአልካላይን በሃይድሮጅን በፔርኦክሳይድ ውስጥ ይሟሟል. በ ውህዶች ውስጥ የ germanium oxidation ግዛቶች: 2, 4.

በጣም አስፈላጊዎቹ ግንኙነቶች:

ጀርመኒየም (II) ኦክሳይድ, ጂኦ, ግራጫ-ጥቁር, በትንሹ የሚሟሟ. b-in፣ ሲሞቅ ተመጣጣኝ ያልሆነ፡ 2ጂኦ = Ge + ጂኦ2
ጀርመኒየም (II) ሃይድሮክሳይድ Ge(OH) 2፣ ቀይ-ብርቱካን። ክርስቶስ፣
ጀርመኒየም (II) አዮዳይድ፣ GeI 2 ፣ ቢጫ። cr., ሶል. በውሃ ውስጥ, ሃይድሮል. ባይ.
ጀርመኒየም (II) ሃይድሮድ, GeH 2, ቲቪ. ነጭ ቀዳዳዎች, በቀላሉ ኦክሳይድ. እና መበስበስ.

ጀርመኒየም (IV) ኦክሳይድ፣ ጂኦ 2 ፣ ነጭ ክሪስታል ፣ አምፖተሪክ ፣ በጀርማኒየም ክሎራይድ ፣ ሰልፋይድ ፣ ሃይድሬድ ወይም በጀርማኒየም በናይትሪክ አሲድ በሃይድሮሊሲስ የተገኘ።
ጀርመኒየም(IV) ሃይድሮክሳይድ (ጀርማኒክ አሲድ)፣ ኤች 2 ጂኦ 3 ፣ ደካማ። አለመናገር biaxial ለምሳሌ ፣ የጀርም ጨው ፣ ለምሳሌ። ሶዲየም germanate፣ ና 2 ጂኦ 3 ፣ ነጭ ክሪስታል, ሶል. በውሃ ውስጥ; hygroscopic. በተጨማሪም ና 2 hexahydroxogermanates (ortho-germanates) እና polygermanates አሉ።
ጀርመኒየም (IV) ሰልፌት፣ Ge(SO 4) 2፣ ቀለም የሌለው። ክሪስታሎች፣ በውሃ የተነደፈ ወደ ጂኦ 2፣ ጀርመኒየም(IV) ክሎራይድ ከሰልፈሪክ አንዳይድ ጋር በ160°C በማሞቅ የተገኘ፡ GeCl 4 + 4SO 3 = Ge(SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
ጀርመኒየም(IV) ሃሎይድ፣ ፍሎራይድ GeF 4 - ምርጥ. ጋዝ, ጥሬ hydrol., ከ HF ጋር ምላሽ ይሰጣል, H 2 - hydrofluoric አሲድ በመፍጠር: GeF 4 + 2HF = H 2,
ክሎራይድ GeCl 4፣ ቀለም የሌለው። ፈሳሽ, ውሃ, ብሮማይድ GeBr 4፣ ግራጫ cr. ወይም ቀለም የሌለው ፈሳሽ, ሶል. በorg. ኮን.,
አዮዳይድ GeI 4፣ ቢጫ-ብርቱካንማ cr.፣ ዘገምተኛ ሃይድሮ., ሶል. በorg. conn.
ጀርመኒየም (IV) ሰልፋይድ፣ GeS 2 ፣ ነጭ cr.፣ በደንብ የማይሟሟ። በውሃ ውስጥ ፣ ሃይድሮል ፣ ከአልካላይስ ጋር ምላሽ ይሰጣል
3GeS 2 + 6NaOH = ና 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O፣ ጀርመናትስ እና ቲዮጀርማንትስ በመፍጠር።
ጀርመኒየም(IV) ሃይድሮድ፣ "ጀርመን"፣ GeH 4 ፣ ቀለም የሌለው። ጋዝ፣ ኦርጋኒክ ተዋጽኦዎች tetramethylgermane Ge(CH 3) 4፣ tetraethylgermane Ge(C 2H 5) 4 - ቀለም የሌለው። ፈሳሾች.

ማመልከቻ፡-

በጣም አስፈላጊው ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ, ዋና የትግበራ ቦታዎች: ኦፕቲክስ, ሬዲዮ ኤሌክትሮኒክስ, የኑክሌር ፊዚክስ.

የጀርመን ውህዶች ትንሽ መርዛማ ናቸው. ጀርመኒየም በሰው አካል ውስጥ የሰውነትን በሽታ የመከላከል ስርዓትን ውጤታማነት የሚጨምር ፣ ካንሰርን የሚዋጋ እና ህመምን የሚቀንስ የመከታተያ ንጥረ ነገር ነው። በተጨማሪም germanium ኦክስጅንን ወደ ሰውነት ሕብረ ሕዋሳት ማስተላለፍን እንደሚያበረታታ እና ኃይለኛ አንቲኦክሲደንት - በሰውነት ውስጥ የነጻ radicals ተከላካይ እንደሆነም ተጠቅሷል።
የሰው አካል ዕለታዊ ፍላጎት 0.4-1.5 ሚ.ግ.
ከምግብ ምርቶች መካከል በጀርማኒየም ይዘት ውስጥ ሻምፒዮን የሆነው ነጭ ሽንኩርት (750 mcg germanium በ 1 g የደረቅ ክብደት ነጭ ሽንኩርት ቅርንፉድ) ነው።

ጽሑፉ የተዘጋጀው በቲዩመን ስቴት ዩኒቨርሲቲ የፊዚክስ እና ኬሚስትሪ ተቋም ተማሪዎች ነው።
ዴምቼንኮ ዩ.ቪ., ቦርኖቮሎኮቫ ኤ.ኤ.
ምንጮች፡-
Germanium//Wikipedia./ URL፡ http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (የመግባቢያ ቀን፡ 06/13/2014)።
Germanium//Allmetals.ru/URL፡ http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (የመግባቢያ ቀን፡ 06/13/2014)።

ፍቺ

ጀርመኒየም- የወቅቱ ሰንጠረዥ ሠላሳ-ሁለተኛ አካል። ስያሜ - Ge ከላቲን "ጀርመኒየም". በአራተኛው ክፍለ ጊዜ, IVA ቡድን ውስጥ ይገኛል. ሴሚሜትሮችን ይመለከታል። የኑክሌር ክፍያው 32 ነው።

በተጨባጭ ሁኔታ germanium የብር ቀለም አለው (ምስል 1) እና ከብረት ጋር ተመሳሳይ ነው. በክፍል ሙቀት ውስጥ አየር, ኦክሲጅን, ውሃ, ሃይድሮክሎሪክ እና ሰልፈሪክ አሲዶችን ይቋቋማል.

ሩዝ. 1. ጀርመን. መልክ.

የአቶሚክ እና ሞለኪውላዊ ክብደት germanium

ፍቺ

አንጻራዊ ሞለኪውላር የቁስ አካል (ሚስተር)የአንድ የሞለኪውል ብዛት ስንት ጊዜ ከ1/12 የካርቦን አቶም ብዛት እንደሚበልጥ የሚያሳይ ቁጥር ነው። አንጻራዊ የአቶሚክ ክብደት (ኤአር)- የአንድ የኬሚካል ንጥረ ነገር አማካይ የአተሞች ብዛት ስንት ጊዜ ከ1/12 የካርቦን አቶም ብዛት ይበልጣል።

germanium በነጻ ግዛት ውስጥ በ monatomic Ge ሞለኪውሎች መልክ ስለሚኖር የአቶሚክ እና ሞለኪውላዊ ስብስቦች እሴቶቹ ይጣጣማሉ። ከ 72.630 ጋር እኩል ናቸው.

የ germanium isotopes

በተፈጥሮ ውስጥ germanium በአምስት የተረጋጋ isotopes 70 Ge (20.55%)፣ 72 Ge (20.55%)፣ 73 Ge (7.67%)፣ 74 Ge (36.74%) እና 76 Ge (7.67%) እንደሚገኝ ይታወቃል። ). የጅምላ ቁጥራቸው በቅደም ተከተል 70, 72, 73, 74 እና 76 ናቸው. የ germanium isotope 70 Ge የአንድ አቶም አስኳል ሠላሳ ሁለት ፕሮቶን እና ሠላሳ ስምንት ኒውትሮን ይዟል፤ ሌሎች አይዞቶፖች ከእሱ የሚለዩት በኒውትሮን ብዛት ብቻ ነው።

ከ58 እስከ 86 የሚደርሱ የጅምላ ቁጥሮች ያላቸው አርቴፊሻል ያልተረጋጋ ራዲዮአክቲቭ አይዞቶፖች germanium አሉ ከነዚህም መካከል ረጅሙ ዕድሜ ያለው isotope 68 Ge 270.95 ቀናት ግማሽ ህይወት ያለው።

የጀርመን ions

የጀርማኒየም አቶም የውጨኛው የኃይል ደረጃ አራት ኤሌክትሮኖች ያሉት ሲሆን እነሱም ቫልንስ ኤሌክትሮኖች ናቸው።

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2 .

በኬሚካላዊ መስተጋብር ምክንያት, germanium የቫሌሽን ኤሌክትሮኖችን ይሰጣል, ማለትም. ለጋሻቸው ነው፣ እና ወደ አዎንታዊ ክፍያ ion ይቀየራል።

Ge 0 -2e → Ge 2+;

ጌ 0 -4e → ጌ 4+ .

የጀርመን ሞለኪውል እና አቶም

በነጻው ግዛት ውስጥ፣ germanium በ monatomic Ge ሞለኪውሎች መልክ አለ። የ germanium አቶም እና ሞለኪውልን የሚያሳዩ አንዳንድ ባህሪያት እዚህ አሉ

የችግር አፈታት ምሳሌዎች

ምሳሌ 1

ምሳሌ 2

ጀርመኒዩም ፣ ጂ (ከላቲን ጀርመን - ጀርመን * ሀ. germanium ፣ n. Germanium ፣ f. germanium; i. germanio) የሜንዴሌቭ ወቅታዊ ስርዓት ቡድን IV ኬሚካዊ አካል ነው ፣ አቶሚክ ቁጥር 32 ፣ አቶሚክ ብዛት 72.59። የተፈጥሮ germanium 4 የተረጋጋ አይሶቶፖች 70 Ge (20.55%)፣ 72 Ge (27.37%)፣ 73 Ge (7.67%)፣ 74 Ge (36.74%) እና አንድ ራዲዮአክቲቭ 76 Ge (7. 67%) በግማሽ ህይወት ያቀፈ ነው። የ 2.10 6 ዓመታት. በ 1886 በጀርመን ኬሚስት ኬ ዊንክለር በማዕድን አርጊሮዳይት ተገኝቷል; በ 1871 በ D. N. Mendeleev (ኤክሳሲሊኮን) ተንብዮ ነበር.

በተፈጥሮ ውስጥ ጀርመን

ጀርመኒየም ባለቤት ነው። የ germanium ብዛት (1-2) .10 -4% ነው. በሲሊኮን ማዕድናት ውስጥ እንደ ቆሻሻ, እና በመጠኑ ማዕድናት እና. የጀርመኒየም የራሱ ማዕድናት በጣም ጥቂት ናቸው: sulfosalts - argyrodite, germanite, renerite እና አንዳንድ ሌሎች; የጀርማኒየም እና የብረት ድርብ እርጥበት ኦክሳይድ - ሾትይት; ሰልፌትስ - ኢቶይት ፣ ፍሌይሸርት እና ሌሎችም እነሱ በተግባር ምንም የኢንዱስትሪ ጠቀሜታ የላቸውም። ጀርመኒየም በሃይድሮተርማል እና በሴዲሜንታሪ ሂደቶች ውስጥ ይከማቻል, ከሲሊኮን የመለየት እድሉ በሚታወቅበት. በጨመረ መጠን (0.001-0.1%) በ እና. የጀርመኒየም ምንጮች ፖሊሜታልሊክ ማዕድኖች፣ የቅሪተ አካላት ፍም እና አንዳንድ የእሳተ ገሞራ-ደቃቅ ክምችቶች ያካትታሉ። ዋናው የ germanium መጠን የሚገኘው የድንጋይ ከሰል በሚፈጠርበት ጊዜ ከታር ውሃ እንደ ተረፈ ምርት፣ ከሙቀት ከሰል፣ ከስፓሌራይት እና ከማግኔትቴት አመድ ነው። ጀርመኒየም በአሲድ ይወጣል ፣ በሚቀንስ አከባቢ ውስጥ sublimation ፣ ከካስቲክ ሶዳ ጋር መቀላቀል ፣ ወዘተ. ጀርመኒየም ማጎሪያ ሲሞቅ በሃይድሮክሎሪክ አሲድ ይታከማል ፣ condensate ይጸዳል እና ዳይኦክሳይድ እንዲፈጠር hydrolytic መበስበስ; የኋለኛው ክፍል በክፍልፋይ እና በአቅጣጫ ክሪስታላይዜሽን ዘዴዎች እና በዞን መቅለጥ የሚጸዳው በሃይድሮጂን ወደ ሜታሊካል ጀርማኒየም ይቀንሳል።

የ germanium መተግበሪያ

ጀርመኒየም በሬዲዮ ኤሌክትሮኒክስ እና በኤሌክትሪካል ኢንጂነሪንግ እንደ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ ዳዮዶች እና ትራንዚስተሮች ለማምረት ያገለግላል። ሌንሶች ለአይአር ኦፕቲክስ፣ ለፎቶዲዮዶች፣ ለፎቶሪሲስተሮች፣ ለኒውክሌር ጨረሮች ዶሲሜትሮች፣ የኤክስሬይ ስፔክትሮስኮፒ ተንታኞች፣ ራዲዮአክቲቭ መበስበስ ኢነርጂ ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል ወዘተ... ከጀርመንኒየም የተሠሩ ናቸው። የአሲድ ጠበኛ አካባቢዎችን የመቋቋም ችሎታ በመጨመር የተወሰኑ ብረቶች ያሉት የጀርማኒየም ቅይጥ በመሳሪያዎች ፣ በሜካኒካል ምህንድስና እና በብረታ ብረት ስራዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። አንዳንድ የ germanium alloys ከሌሎች የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ጋር ሱፐርኮንዳክተሮች ናቸው።