Cordyceps, Fohow gesunde Ernährung basierend auf tibetischer Medizin. Germanium im menschlichen Körper

Germanium (vom lateinischen Germanium), bezeichnet mit „Ge“, ein Element der IV. Gruppe Periodensystem chemische Elemente von Dmitri Ivanovich Mendeleev; Elementnummer 32, Atommasse ist 72,59. Germanium ist ein grauweißer Feststoff mit metallischem Glanz. Obwohl die Farbe von Germanium ein eher relativer Begriff ist, hängt alles von der Oberflächenbehandlung des Materials ab. Mal ist es stahlgrau, mal silbrig und mal ganz schwarz. Äußerlich ist Germanium dem Silizium ziemlich nahe. Diese Elemente sind nicht nur einander ähnlich, sondern haben auch weitgehend die gleichen Halbleitereigenschaften. Ihr wesentlicher Unterschied besteht darin, dass Germanium mehr als doppelt so schwer ist wie Silizium.

Das in der Natur vorkommende Germanium ist eine Mischung aus fünf stabilen Isotopen mit den Massenzahlen 76, 74, 73, 32, 70. Bereits 1871 sagte der berühmte Chemiker, „Vater“ des Periodensystems, Dmitri Iwanowitsch Mendelejew, die Eigenschaften und die Existenz voraus aus Germanium. Er nannte das damals unbekannte Element „Ekasilicium“, weil. Die Eigenschaften des neuen Stoffes ähnelten in vielerlei Hinsicht denen von Silizium. 1886 entdeckte der 48-jährige deutsche Chemiker K. Winkler nach dem Studium des Minerals Argyrdit ein völlig neues chemisches Element in der natürlichen Mischung.

Zunächst wollte der Chemiker das Element Neptunium nennen, weil der Planet Neptun auch viel früher vorhergesagt als entdeckt wurde, aber dann erfuhr er, dass ein solcher Name bereits bei der falschen Entdeckung eines der Elemente verwendet worden sei, so Winkler beschlossen, diesen Namen aufzugeben. Dem Wissenschaftler wurde angeboten, das Element Angularium zu benennen, was „umstritten, kantig“ bedeutet, aber Winkler war auch mit diesem Namen nicht einverstanden, obwohl Element Nr. 32 wirklich viele Kontroversen hervorrief. Der Wissenschaftler war deutscher Nationalität, also beschloss er schließlich, ihm zu Ehren das Element Germanium zu benennen Heimatland Deutschland.

Wie sich später herausstellte, war Germanium nichts anderes als das zuvor entdeckte „Ekasilicium“. Bis zur zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts war der praktische Nutzen von Germanium eher eng und begrenzt. Die industrielle Produktion von Metall begann erst durch den Beginn der industriellen Produktion von Halbleiterelektronik.

Germanium ist ein Halbleitermaterial, das in der Elektronik und Technik sowie bei der Herstellung von Mikroschaltkreisen und Transistoren weit verbreitet ist. Radaranlagen verwenden dünne Germaniumschichten, die auf Glas aufgebracht und als Widerstand verwendet werden. Legierungen mit Germanium und Metallen werden in Detektoren und Sensoren verwendet.

Das Element ist nicht so stark wie Wolfram oder Titan, es dient nicht als unerschöpfliche Energiequelle wie Plutonium oder Uran, auch die elektrische Leitfähigkeit des Materials ist bei weitem nicht die höchste und Eisen ist das Hauptmetall in der Industrietechnik. Trotzdem ist Germanium einer der wichtigsten Bestandteile technischer Fortschritt unsere Gesellschaft, weil es wurde noch früher als Silizium als Halbleitermaterial verwendet.

In diesem Zusammenhang wäre es angebracht zu fragen: Was ist Halbleiter und Halbleiter? Selbst Experten können diese Frage nicht genau beantworten, denn. wir können über die speziell betrachtete Eigenschaft von Halbleitern sprechen. Es gibt auch eine genaue Definition, aber nur aus dem Bereich der Folklore: Ein Halbleiter ist ein Dirigent für zwei Autos.

Ein Germaniumbarren kostet fast so viel wie ein Goldbarren. Das Metall ist sehr zerbrechlich, fast wie Glas. Wenn Sie also einen solchen Barren fallen lassen, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Metall einfach bricht.

Germaniummetall, Eigenschaften

Biologische Eigenschaften

Für medizinische Zwecke wurde Germanium am häufigsten in Japan verwendet. Die Ergebnisse von Tests von Organogermaniumverbindungen an Tieren und Menschen haben gezeigt, dass sie eine positive Wirkung auf den Körper haben können. 1967 entdeckte der japanische Arzt K. Asai, dass organisches Germanium eine breite biologische Wirkung hat.

Unter all seinen biologischen Eigenschaften sollte beachtet werden:

• - Gewährleistung der Sauerstoffübertragung auf das Körpergewebe;
• - Erhöhung des Immunstatus des Körpers;
• - Manifestation einer Antitumoraktivität.

Anschließend entwickelten japanische Wissenschaftler das weltweit erste Medizinprodukt mit Germanium - "Germanium - 132".

In Russland erschien das erste einheimische Medikament mit organischem Germanium erst im Jahr 2000.

Die Prozesse der biochemischen Evolution der Oberfläche der Erdkruste hatten nicht die beste Wirkung auf den darin enthaltenen Germaniumgehalt. Der größte Teil des Elements wurde vom Land in die Ozeane gespült, sodass sein Gehalt im Boden recht gering bleibt.

Unter den Pflanzen, die Germanium aus dem Boden aufnehmen können, ist Ginseng führend (Germanium bis zu 0,2 %). Germanium kommt auch in Knoblauch, Kampfer und Aloe vor, die traditionell zur Behandlung verschiedener menschlicher Krankheiten verwendet werden. In der Vegetation kommt Germanium in Form von Carboxyethylhalboxid vor. Jetzt ist es möglich, Sesquioxane mit einem Pyrimidinfragment zu synthetisieren - organische Verbindungen Deutschland. Diese Verbindung ist in ihrer Struktur naturnah, wie in der Wurzel von Ginseng.

Germanium ist seltenen Spurenelementen zuzuordnen. Es ist in einer großen Anzahl verschiedener Produkte enthalten, jedoch in mageren Dosen. Die tägliche Aufnahme von organischem Germanium ist auf 8-10 mg festgelegt. Punktzahl 125 Lebensmittel zeigten, dass täglich etwa 1,5 mg Germanium mit der Nahrung in den Körper gelangen. Der Gehalt des Spurenelements in 1 g Rohkost beträgt ca. 0,1 - 1,0 µg. Germanium kommt in Milch, Tomatensaft, Lachs und Bohnen vor. Aber um den täglichen Bedarf an Germanium zu decken, sollten Sie täglich 10 Liter trinken. Tomatensaft oder etwa 5 kg Lachs essen. Unter dem Gesichtspunkt der Kosten dieser Produkte, der physiologischen Eigenschaften einer Person und gesunder Menschenverstand Auch die Verwendung einer solchen Menge germaniumhaltiger Produkte ist nicht möglich. Auf dem Territorium Russlands haben etwa 80-90% der Bevölkerung einen Mangel an Germanium, weshalb spezielle Präparate entwickelt wurden.

Praktische Untersuchungen haben gezeigt, dass sich Germanium im Körper vor allem in Darm, Magen, Milz, Knochenmark und Blut befindet. Der hohe Gehalt des Mikroelements im Darm und Magen weist auf eine verlängerte Wirkung des Absorptionsprozesses des Arzneimittels in das Blut hin. Es wird vermutet, dass sich organisches Germanium im Blut ähnlich verhält wie Hämoglobin, d.h. ist negativ geladen und am Sauerstofftransport zum Gewebe beteiligt. Somit verhindert es die Entwicklung von Hypoxie auf Gewebeebene.

Als Ergebnis wiederholter Experimente wurde die Eigenschaft von Germanium bewiesen, T-Killer zu aktivieren und die Induktion von Gamma-Interferonen zu fördern, die den Fortpflanzungsprozess von sich schnell teilenden Zellen unterdrücken. Die Hauptwirkungsrichtung von Interferonen ist Antitumor- und antiviraler Schutz, strahlenschützende und immunmodulatorische Funktionen des Lymphsystems.

Germanium in Form von Sesquioxid hat die Fähigkeit, auf Wasserstoffionen H + einzuwirken und ihre schädliche Wirkung auf Körperzellen auszugleichen. Garantie gut gemacht aller Systeme des menschlichen Körpers ist die ununterbrochene Sauerstoffversorgung des Blutes und aller Gewebe. Organisches Germanium liefert nicht nur Sauerstoff an alle Punkte des Körpers, sondern fördert auch dessen Wechselwirkung mit Wasserstoffionen.

• - Germanium ist ein Metall, aber seine Sprödigkeit ist mit Glas vergleichbar.
• - Einige Nachschlagewerke geben an, dass Germanium eine silbrige Farbe hat. Dies kann jedoch nicht gesagt werden, da die Farbe von Germanium direkt von der Methode der Bearbeitung der Metalloberfläche abhängt. Manchmal kann es fast schwarz erscheinen, manchmal hat es eine stählerne Farbe und manchmal kann es silbrig sein.
• - Germanium wurde auf der Sonnenoberfläche sowie in der Zusammensetzung von Meteoriten gefunden, die aus dem Weltraum gefallen sind.
• - Erstmals wurde 1887 eine elementorganische Verbindung des Germaniums durch den Entdecker des Elements Clemens Winkler aus Germaniumtetrachlorid gewonnen, es war Tetraethylgermanium. Von allen erhalten gegenwärtige Stufe keine der elementorganischen Verbindungen des Germaniums ist giftig. Gleichzeitig sind die meisten der organischen Spurenelemente Zinn und Blei körperliche Qualitäten Analoga von Germanium, giftig.
• - Dmitri Iwanowitsch Mendelejew sagte bereits vor ihrer Entdeckung drei chemische Elemente voraus, darunter Germanium, und nannte das Element aufgrund seiner Ähnlichkeit mit Silizium Ekasilicium. Die Vorhersage des berühmten russischen Wissenschaftlers war so genau, dass sie Wissenschaftler, inkl. und Winkler, der Germanium entdeckte. Das Atomgewicht nach Mendelejew war 72, in Wirklichkeit war es 72,6; spezifisches Gewicht laut Mendeleev war 5,5 in Wirklichkeit - 5,469; Atomvolumen nach Mendeleev war 13 in Wirklichkeit - 13,57; das höchste Oxid nach Mendeleev ist EsO2, in Wirklichkeit - GeO2, sein spezifisches Gewicht war nach Mendeleev 4,7, in Wirklichkeit - 4,703; Chloridverbindung nach Mendeleev EsCl4 - flüssig, Siedepunkt etwa 90 ° C, tatsächlich - Chloridverbindung GeCl4 - flüssig, Siedepunkt 83 ° C, Verbindung mit Wasserstoff nach Mendeleev EsH4 ist gasförmig, Verbindung mit Wasserstoff ist eigentlich GeH4 gasförmig; metallorganische Verbindung nach Mendeleev Es(C2H5)4, Siedepunkt 160 °C, metallorganische Verbindung in Wirklichkeit - Ge(C2H5)4 Siedepunkt 163,5°C. Wie aus den oben betrachteten Informationen hervorgeht, war Mendelejews Vorhersage überraschend genau.
• - Am 26. Februar 1886 begann Clemens Winkler seinen Brief an Mendelejew mit den Worten „Sehr geehrte Damen und Herren“. Er erzählte dem russischen Wissenschaftler auf ziemlich höfliche Weise von der Entdeckung eines neuen Elements namens Germanium, das in seinen Eigenschaften nichts anderes als das zuvor vorhergesagte "Ekasilicium" von Mendelejew war. Die Antwort von Dmitri Iwanowitsch Mendelejew war nicht weniger höflich. Der Wissenschaftler stimmte der Entdeckung seines Kollegen zu und nannte Germanium „die Krone seines Periodensystems“ und Winkler den „Vater“ des Elements, das es wert ist, diese „Krone“ zu tragen.
• - Germanium als klassischer Halbleiter ist zum Schlüssel zur Lösung des Problems geworden, supraleitende Materialien zu schaffen, die bei der Temperatur von flüssigem Wasserstoff, aber nicht von flüssigem Helium arbeiten. Wie Sie wissen, geht Wasserstoff aus einem gasförmigen Zustand in einen flüssigen Zustand über, wenn die Temperatur –252,6 °C oder 20,5 °K erreicht. In den 1970er Jahren wurde ein Film aus Germanium und Niob entwickelt, der nur wenige tausend Atome dick war. Dieser Film ist in der Lage, selbst bei Temperaturen von 23,2 K und darunter Supraleitfähigkeit aufrechtzuerhalten.
• - Beim Züchten eines Germanium-Einkristalls wird ein Germaniumkristall auf die Oberfläche von geschmolzenem Germanium gelegt - ein „Samen“, der allmählich von einer automatischen Vorrichtung angehoben wird, während die Schmelztemperatur den Schmelzpunkt von Germanium (937 ° C) leicht übersteigt. . Der „Samen“ rotiert, damit der Einkristall, wie man so schön sagt, von allen Seiten gleichmäßig „mit Fleisch bewachsen“ wird. Es sollte beachtet werden, dass während eines solchen Wachstums dasselbe passiert wie beim Prozess des Zonenschmelzens, d.h. praktisch nur Germanium geht in die feste Phase über, alle Verunreinigungen verbleiben in der Schmelze.

Geschichte

Die Existenz eines solchen Elements wie Germanium wurde bereits 1871 von Dmitry Ivanovich Mendeleev vorhergesagt, aufgrund seiner Ähnlichkeit mit Silizium wurde das Element Ekasilicium genannt. 1886 entdeckte ein Professor der Bergakademie Freiberg Argyrodit, ein neues Silbermineral. Dann wurde dieses Mineral von Clemens Winkler, Professor für Technische Chemie, ganz genau untersucht und eine vollständige Analyse des Minerals durchgeführt. Der 48-jährige Winkler galt zu Recht als bester Analytiker der Bergakademie Freiberg, weshalb ihm die Möglichkeit geboten wurde, Argyrodit zu studieren.

Für ziemlich kurze Zeit Der Professor konnte einen Bericht über den Prozentsatz verschiedener Elemente im ursprünglichen Mineral liefern: Silber in seiner Zusammensetzung betrug 74,72%; Schwefel - 17,13 %; Eisenoxid - 0,66 %; Quecksilber - 0,31 %; Zinkoxid - 0,22%, aber fast sieben Prozent - es war der Anteil eines unverständlichen Elements, das zu dieser fernen Zeit anscheinend noch nicht entdeckt worden war. In diesem Zusammenhang beschloss Winkler, den nicht identifizierten Bestandteil von Argyrodptus zu isolieren, seine Eigenschaften zu untersuchen, und stellte im Verlauf der Forschung fest, dass er tatsächlich ein völlig neues Element gefunden hatte - es war eine von D.I. Mendelejew.

Es wäre jedoch falsch zu glauben, dass Winklers Arbeit reibungslos verlief. Dmitry Ivanovich Mendeleev schreibt zusätzlich zum achten Kapitel seines Buches Fundamentals of Chemistry: „Anfangs (Februar 1886) war der Mangel an Material sowie das Fehlen eines Spektrums in der Flamme und die Löslichkeit von Germaniumverbindungen, hat Winklers Forschung ernsthaft behindert ...“ Es lohnt sich, auf die Worte „kein Spektrum. Aber wieso? 1886 gab es bereits eine weit verbreitete Methode der Spektralanalyse. Mit dieser Methode wurden Elemente wie Thallium, Rubidium, Indium, Cäsium auf der Erde und Helium auf der Sonne entdeckt. Wissenschaftler wussten bereits mit Sicherheit, dass jedes chemische Element ausnahmslos ein individuelles Spektrum hat, und dann gibt es plötzlich kein Spektrum mehr!

Die Erklärung für dieses Phänomen erschien wenig später. Germanium hat charakteristische Spektrallinien. Ihre Wellenlänge beträgt 2651,18; 3039.06 Ǻ und einige mehr. Da sie jedoch alle im UV-unsichtbaren Teil des Spektrums liegen, kann man es als Glück bezeichnen, dass Winkler ein Anhänger traditioneller Analysemethoden ist, denn diese Methoden haben ihn zum Erfolg geführt.

Winklers Methode zur Gewinnung von Germanium aus dem Mineral kommt einer der modernen industriellen Methoden zur Isolierung des 32. Elements sehr nahe. Zunächst wurde Germanium, das in Argaroid enthalten war, in Dioxid umgewandelt. Dann wurde das resultierende weiße Pulver in einer Wasserstoffatmosphäre auf eine Temperatur von 600–700°C erhitzt. In diesem Fall stellte sich die Reaktion als offensichtlich heraus: GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O.

Auf diese Weise wurde erstmals das relativ reine Element Nr. 32, Germanium, gewonnen. Zunächst wollte Winkler Vanadium Neptunium nach dem gleichnamigen Planeten benennen, weil Neptun wie Germanium zuerst vorhergesagt und erst dann gefunden wurde. Doch dann stellte sich heraus, dass ein solcher Name schon einmal verwendet worden war, ein fälschlicherweise entdecktes chemisches Element hieß Neptunium. Winkler beschloss, seinen Namen und seine Entdeckung nicht zu gefährden, und gab Neptunium auf. Ein französischer Wissenschaftler, Rayon, schlug vor, erkannte seinen Vorschlag jedoch später als Witz, er schlug vor, das Element eckig zu nennen, d.h. „umstritten, kantig“, aber auch dieser Name gefiel Winkler nicht. Infolgedessen wählte der Wissenschaftler unabhängig einen Namen für sein Element und nannte es Germanium, zu Ehren seines Heimatlandes Deutschland, im Laufe der Zeit wurde dieser Name etabliert.

Bis zum 2. Stock. 20. Jahrhundert praktischer Nutzen Deutschland blieb eher begrenzt. Die industrielle Produktion von Metall entstand erst im Zusammenhang mit der Entwicklung von Halbleitern und Halbleiterelektronik.

In der Natur sein

Germanium kann als Spurenelement eingestuft werden. In der Natur kommt das Element überhaupt nicht in freier Form vor. Der Gesamtmetallgehalt in der Erdkruste unseres Planeten beträgt 7 × 10 −4 % %. Das ist mehr als der Gehalt an chemischen Elementen wie Silber, Antimon oder Wismut. Aber die eigenen Mineralien des Germaniums sind ziemlich knapp und in der Natur sehr selten. Fast alle dieser Mineralien sind Sulfosalze, zum Beispiel Germanit Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, Confieldit Ag 8 (Sn, Ce)S 6, Argyrodit Ag8GeS6 und andere.

Der Hauptteil des in der Erdkruste verteilten Germaniums ist in einer Vielzahl von Gesteinen sowie vielen Mineralien enthalten: Sulfiterze von Nichteisenmetallen, Eisenerzen, einigen Oxidmineralien (Chromit, Magnetit, Rutil und andere), Graniten , Diabas und Basalte. In der Zusammensetzung einiger Sphalerite kann der Gehalt des Elements mehrere Kilogramm pro Tonne erreichen, beispielsweise in Frankeit und Sulvanit 1 kg / t, in Enargit beträgt der Germaniumgehalt 5 kg / t, in Pyrargyrit - bis zu 10 kg / t, aber in anderen Silikaten und Sulfiden - Dutzende und Hunderte g/t. Ein kleiner Anteil Germanium ist in fast allen Silikaten sowie in einigen Öl- und Kohlevorkommen vorhanden.

Das Hauptmineral des Elements ist Germaniumsulfit (Formel GeS2). Das Mineral kommt als Verunreinigung in Zinksulfiten und anderen Metallen vor. Die wichtigsten Germaniumminerale sind: Germanit Cu 3 (Ge, Fe, Ga) (S, As) 4, Plumbogermanit (Pb, Ge, Ga) 2 SO 4 (OH) 2 2H 2 O, Stottit FeGe (OH) 6, Rhenierit Cu 3 (Fe, Ge, Zn) (S, As) 4 und Argyrodit Ag 8 GeS 6 .

Germanium ist ausnahmslos in den Territorien aller Staaten vorhanden. Sondern industrielle Lagerstätten Metall gegeben keines der Industrieländer der Welt hat. Germanium ist sehr, sehr verteilt. Auf der Erde gelten Mineralien dieses Metalls als sehr selten, der Gehalt an Germanium beträgt mindestens 1%. Zu diesen Mineralien gehören Germanit, Argyrodit, Ultramafic und andere, einschließlich der in den letzten Jahrzehnten entdeckten Mineralien: Schtotit, Renierit, Plumbogermanit und Confieldit. Die Vorkommen all dieser Mineralien sind nicht in der Lage, den Bedarf der modernen Industrie an diesem seltenen und wichtigen chemischen Element zu decken.

Der Großteil von Germanium ist in Mineralien anderer chemischer Elemente dispergiert und auch darin enthalten natürliche Gewässer, in Kohlen, in lebenden Organismen und im Boden. Beispielsweise erreicht der Germaniumgehalt in gewöhnlicher Kohle manchmal mehr als 0,1 %. Aber eine solche Zahl ist ziemlich selten, normalerweise ist der Anteil von Germanium geringer. Aber es gibt fast kein Germanium in Anthrazit.

Erhalt

Bei der Verarbeitung von Germaniumsulfid wird das Oxid GeO 2 gewonnen, das mit Hilfe von Wasserstoff zu freiem Germanium reduziert wird.

IN industrielle Produktion Germanium wird hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Nichteisenmetallerzen (Zinkblende, Zink-Kupfer-Blei-Polymetallkonzentrate mit 0,001-0,1 % Germanium), Kohlenasche und einigen Koksprodukten abgebaut.

Zunächst wird Germaniumkonzentrat (von 2 % bis 10 % Germanium) aus den oben diskutierten Quellen auf verschiedene Weise isoliert, deren Auswahl von der Zusammensetzung des Rohmaterials abhängt. Bei der Verarbeitung von Boxkohlen wird Germanium teilweise (von 5% bis 10%) in Teerwasser und Harz ausgefällt, von dort in Kombination mit Tannin extrahiert, danach getrocknet und bei einer Temperatur von 400-500 gebrannt ° C. Das Ergebnis ist ein Konzentrat, das etwa 30-40 % Germanium enthält, aus dem Germanium in Form von GeCl 4 isoliert wird. Der Prozess der Gewinnung von Germanium aus einem solchen Konzentrat umfasst in der Regel die gleichen Phasen:

1) Das Konzentrat wird mit Salzsäure, einem Gemisch aus Säure und Chlor in wässrigem Medium oder anderen Chlorierungsmitteln chloriert, was zu technischem GeCl 4 führen kann. Um GeCl 4 zu reinigen, werden Rektifikation und Extraktion von Verunreinigungen konzentrierter Salzsäure verwendet.

2) Hydrolyse von GeCl 4 wird durchgeführt, die Hydrolyseprodukte werden calciniert, bis GeO 2 -Oxid erhalten wird.

3) GeO wird mit Wasserstoff oder Ammoniak zu reinem Metall reduziert.

Nach Erhalt des reinsten Germaniums, das in halbleitertechnischen Mitteln verwendet wird, erfolgt das Zonenschmelzen des Metalls. Einkristallines Germanium, das für die Halbleiterherstellung benötigt wird, wird üblicherweise durch Zonenschmelzen oder durch das Czochralski-Verfahren gewonnen.

Methoden zur Isolierung von Germanium aus Teerwässern von Kokereien wurden vom sowjetischen Wissenschaftler V.A. Nazarenko. In diesem Rohstoff ist Germanium nicht mehr als 0,0003%, jedoch ist es unter Verwendung eines Eichenextrakts daraus leicht, Germanium in Form eines Tannidkomplexes auszufällen.

Der Hauptbestandteil von Tannin ist ein Glucoseester, in dem das Meta-Digallussäure-Radikal vorhanden ist, das Germanium bindet, auch wenn die Konzentration des Elements in Lösung sehr gering ist. Aus dem Sediment kann leicht ein Konzentrat gewonnen werden, dessen Gehalt an Germaniumdioxid bis zu 45% beträgt.

Nachfolgende Transformationen werden bereits wenig von der Art des Rohstoffs abhängen. Germanium wird mit Wasserstoff reduziert (wie bei Winkler im 19. Jahrhundert), allerdings muss Germaniumoxid zunächst von zahlreichen Verunreinigungen isoliert werden. Die gelungene Kombination der Eigenschaften einer Germaniumverbindung hat sich als sehr nützlich zur Lösung dieses Problems erwiesen.

Germaniumtetrachlorid GeCl4. ist eine flüchtige Flüssigkeit, die bei nur 83,1 °C siedet. Daher wird es ganz bequem durch Destillation und Rektifikation (in Quarzsäulen mit Füllkörpern) gereinigt.

GeCl4 ist in Salzsäure fast unlöslich. Das bedeutet, dass die Auflösung von HCl-Verunreinigungen zur Reinigung genutzt werden kann.

Gereinigtes Germaniumtetrachlorid wird mit Wasser behandelt, mit Ionenaustauscherharzen gereinigt. Ein Zeichen für die gewünschte Reinheit ist eine Erhöhung des spezifischen Widerstands von Wasser auf 15-20 Millionen Ohm cm.

Die Hydrolyse von GeCl4 erfolgt unter Einwirkung von Wasser:

GeCl4 + 2H2O → GeO2 + 4HCl.

Es ist ersichtlich, dass wir die "rückwärts geschriebene" Gleichung für die Reaktion zum Erhalt von Germaniumtetrachlorid vor uns haben.

Dann kommt die Reduktion von GeO2 mit gereinigtem Wasserstoff:

GeO2 + 2 H2O → Ge + 2 H2O.

Als Ergebnis wird pulverförmiges Germanium erhalten, das legiert und anschließend durch das Zonenschmelzverfahren gereinigt wird. Dieses Reinigungsverfahren wurde bereits 1952 speziell für die Reinigung von Germanium entwickelt.

Die Verunreinigungen, die notwendig sind, um Germanium eine bestimmte Art von Leitfähigkeit zu verleihen, werden in den Endstufen der Produktion eingeführt, nämlich während des Zonenschmelzens sowie während des Wachstums eines Einkristalls.

Anwendung

Germanium ist ein Halbleitermaterial, das in der Elektronik und Technik bei der Herstellung von Mikroschaltungen und Transistoren verwendet wird. Dünnste Germaniumschichten werden auf Glas aufgebracht und als Widerstand in Radaranlagen verwendet. Legierungen von Germanium mit verschiedenen Metallen werden zur Herstellung von Detektoren und Sensoren verwendet. Germaniumdioxid wird häufig bei der Herstellung von Gläsern verwendet, die die Eigenschaft haben, Infrarotstrahlung durchzulassen.

Germaniumtellurid dient seit sehr langer Zeit als stabiles thermoelektrisches Material sowie als Bestandteil von thermoelektrischen Legierungen (thermo-mittlere EMK mit 50 μV/K).Ultrahochreines Germanium spielt eine außerordentlich strategische Rolle bei der Herstellung von Prismen und Linsen für Infrarotoptiken. Der größte Verbraucher von Germanium ist gerade die Infrarotoptik, die in der Computertechnologie, Raketenziel- und Lenksystemen, Nachtsichtgeräten, Kartierung und der Untersuchung der Erdoberfläche von Satelliten verwendet wird. Germanium wird auch häufig in faseroptischen Systemen (Zusatz von Germaniumtetrafluorid zu Glasfasern) sowie in Halbleiterdioden verwendet.

Germanium als klassischer Halbleiter ist zum Schlüssel zur Lösung des Problems geworden, supraleitende Materialien zu schaffen, die bei der Temperatur von flüssigem Wasserstoff, aber nicht von flüssigem Helium arbeiten. Wie Sie wissen, geht Wasserstoff aus einem gasförmigen Zustand in einen flüssigen Zustand über, wenn die Temperatur -252,6 °C oder 20,5 °K erreicht. In den 1970er Jahren wurde ein Film aus Germanium und Niob entwickelt, der nur wenige tausend Atome dick war. Dieser Film ist in der Lage, selbst bei Temperaturen von 23,2 K und darunter Supraleitfähigkeit aufrechtzuerhalten.

Durch Einschmelzen von Indium in die HES-Platte, wodurch ein Bereich mit der sogenannten Lochleitfähigkeit geschaffen wird, wird eine gleichrichtende Vorrichtung erhalten, d. h. Diode. Die Diode hat die Fähigkeit zu passieren elektrischer Strom in eine Richtung: das Elektronengebiet aus dem Gebiet mit Lochleitung heraus. Nachdem Indium auf beiden Seiten der HES-Platte aufgeschmolzen wurde, wird diese Platte zur Basis des Transistors. Zum ersten Mal auf der Welt wurde bereits 1948 und nach nur zwanzig Jahren ein Germanium-Transistor hergestellt ähnliche Geräte in Hunderten von Millionen produziert.

Auf Germanium basierende Dioden und Trioden sind in Fernsehgeräten und Radios in einer Vielzahl von Anwendungen weit verbreitet. Messinstrumente und Rechengeräte.

Auch in anderen besonders wichtigen Bereichen der modernen Technik kommt Germanium zum Einsatz: beim Messen niedrige Temperaturen, bei Erkennung Infrarotstrahlung usw.

Der Einsatz des Besens in all diesen Bereichen erfordert Germanium von sehr hoher chemischer und physikalischer Reinheit. Chemische Reinheit ist eine solche Reinheit, bei der die Menge an schädlichen Verunreinigungen nicht mehr als ein Zehnmillionstel Prozent (10–7 %) betragen sollte. Physikalische Reinheit bedeutet ein Minimum an Versetzungen, ein Minimum an Störungen Kristallstruktur Substanzen. Um dies zu erreichen, wird speziell einkristallines Germanium gezüchtet. In diesem Fall ist der gesamte Metallbarren nur ein Kristall.

Dazu wird ein Germaniumkristall auf die Oberfläche von geschmolzenem Germanium gelegt - ein "Samen", der mit einer automatischen Vorrichtung allmählich aufsteigt, während die Schmelztemperatur den Schmelzpunkt von Germanium (937 ° C) leicht übersteigt. Der „Samen“ rotiert, damit der Einkristall, wie man so schön sagt, von allen Seiten gleichmäßig „mit Fleisch bewachsen“ wird. Es sollte beachtet werden, dass während eines solchen Wachstums dasselbe passiert wie beim Prozess des Zonenschmelzens, d.h. praktisch nur Germanium geht in die feste Phase über, alle Verunreinigungen verbleiben in der Schmelze.

Physikalische Eigenschaften

Wahrscheinlich mussten nur wenige Leser dieses Artikels Vanadium visuell sehen. Das Element selbst ist ziemlich knapp und teuer, sie stellen keine Konsumgüter daraus her, und ihre Germaniumfüllung, die in Elektrogeräten vorkommt, ist so klein, dass man das Metall nicht sehen kann.

Einige Nachschlagewerke geben an, dass Germanium silberfarben ist. Dies kann jedoch nicht gesagt werden, da die Farbe von Germanium direkt von der Methode der Bearbeitung der Metalloberfläche abhängt. Manchmal kann es fast schwarz erscheinen, manchmal hat es eine stählerne Farbe und manchmal kann es silbrig sein.

Germanium ist ein so seltenes Metall, dass die Kosten seines Barrens mit den Kosten von Gold verglichen werden können. Germanium zeichnet sich durch eine erhöhte Sprödigkeit aus, die nur mit Glas zu vergleichen ist. Äußerlich ist Germanium dem Silizium ziemlich nahe. Diese beiden Elemente sind beide Konkurrenten um den Titel der wichtigsten Halbleiter und Analoga. Obwohl einige technische Eigenschaften Element sind sich in vielerlei Hinsicht ähnlich, was das Aussehen der Materialien betrifft, ist es sehr einfach, Germanium von Silizium zu unterscheiden, Germanium ist mehr als doppelt so schwer. Die Dichte von Silizium beträgt 2,33 g/cm3 und die Dichte von Germanium 5,33 g/cm3.

Es ist jedoch unmöglich, eindeutig über die Dichte von Germanium zu sprechen, weil. die Zahl 5,33 g/cm3 bezieht sich auf Germanium-1. Dies ist eine der wichtigsten und häufigsten Modifikationen der fünf allotropen Modifikationen des 32. Elements. Vier davon sind kristallin und einer amorph. Germanium-1 ist die leichteste der vier kristallinen Modifikationen. Seine Kristalle sind genauso aufgebaut wie Diamantkristalle, a = 0,533 nm. Wenn diese Struktur jedoch für Kohlenstoff maximal dicht ist, dann hat Germanium auch dichtere Modifikationen. mäßige Hitze u Hoher Drück(etwa 30.000 Atmosphären bei 100 ° C) wandelt Germanium-1 in Germanium-2 um, dessen Kristallgitterstruktur genau der von weißem Zinn entspricht. Wir verwenden die gleiche Methode, um Germanium-3 und Germanium-4 zu gewinnen, die noch dichter sind. All diese „nicht ganz gewöhnlichen“ Modifikationen sind Germanium-1 nicht nur in der Dichte, sondern auch in der elektrischen Leitfähigkeit überlegen.

Die Dichte von flüssigem Germanium beträgt 5,557 g/cm3 (bei 1000°C), die Schmelztemperatur des Metalls liegt bei 937,5°C; der Siedepunkt beträgt etwa 2700°C; Der Wert des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten beträgt ungefähr 60 W / (m (K) oder 0,14 cal / (cm (sec (deg))) bei einer Temperatur von 25 ° C. Bei normalen Temperaturen ist sogar reines Germanium zerbrechlich, aber wenn es erreicht 550 ° C, es beginnt zu erliegen Auf der mineralogischen Skala beträgt die Härte von Germanium 6 bis 6,5, der Wert des Kompressibilitätskoeffizienten (im Druckbereich von 0 bis 120 H / m 2 oder von 0 bis 12000 kgf/mm²) 1,4 · 10&supmin;&sup7; m²/mn (oder 1,4 · 10&supmin;&sup6; cm²/kgf) beträgt, die Oberflächenspannung 0,6 n/m (oder 600 dynes/cm) beträgt.

Germanium ist ein typischer Halbleiter mit einer Bandlückengröße von 1,104·10 –19 oder 0,69 eV (bei 25°C); In hochreinem Germanium beträgt der spezifische elektrische Widerstand 0,60 Ohm (m (60 Ohm (cm)) (25 ° C); der Elektronenmobilitätsindex beträgt 3900 und die Lochmobilität beträgt 1900 cm 2 / Zoll s (bei 25 ° C und bei einem Gehalt von 8 % an Verunreinigungen.) Für Infrarotstrahlen, deren Wellenlänge mehr als 2 Mikrometer beträgt, ist das Metall transparent.

Germanium ist ziemlich spröde, es kann nicht unter 550 °C durch Druck heiß oder kalt bearbeitet werden, aber wenn die Temperatur steigt, wird das Metall duktil. Die Härte des Metalls auf der mineralogischen Skala beträgt 6,0-6,5 (Germanium wird mit einer Metall- oder Diamantscheibe und einem Schleifmittel in Platten gesägt).

Chemische Eigenschaften

Germanium, das in chemischen Verbindungen vorkommt, weist normalerweise die zweite und vierte Wertigkeit auf, aber Verbindungen von vierwertigem Germanium sind stabiler. Germanium bei Zimmertemperatur beständig gegen Wasser, Luft sowie Alkalilösungen und verdünnte Konzentrate von Schwefel- oder Salzsäure, aber das Element löst sich recht leicht in Königswasser oder einer alkalischen Lösung von Wasserstoffperoxid. Das Element wird durch die Einwirkung von Salpetersäure langsam oxidiert. Beim Erreichen einer Temperatur von 500–700 °C an Luft beginnt Germanium zu GeO 2 und GeO-Oxiden zu oxidieren. (IV) Germaniumoxid ist ein weißes Pulver mit einem Schmelzpunkt von 1116°C und einer Löslichkeit in Wasser von 4,3 g/l (bei 20°C). Die Substanz ist nach ihren chemischen Eigenschaften amphoter, alkalilöslich, schwer in Mineralsäure löslich. Es wird durch Eindringen des hydratisierten Niederschlags GeO 3 nH 2 O erhalten, der bei der Hydrolyse freigesetzt wird. Germaniumsäurederivate, z. B. Metallgermanate (Na 2 GeO 3 , Li 2 GeO 3 usw.) sind Feststoffe mit hohen Schmelzpunkten. kann durch Schmelzen von GeO 2 und anderen Oxiden erhalten werden.

Durch die Wechselwirkung von Germanium und Halogenen können die entsprechenden Tetrahalogenide gebildet werden. Am einfachsten verläuft die Reaktion mit Chlor und Fluor (auch bei Raumtemperatur), dann mit Jod (Temperatur 700-800 °C, Gegenwart von CO) und Brom (bei geringer Erwärmung). Eine der wichtigsten Germaniumverbindungen ist Tetrachlorid (Formel GeCl 4). Es ist eine farblose Flüssigkeit mit einem Schmelzpunkt von 49,5 °C, einem Siedepunkt von 83,1 °C und einer Dichte von 1,84 g/cm3 (bei 20 °C). Die Substanz wird durch Wasser stark hydrolysiert, wobei ein Niederschlag von hydratisiertem Oxid (IV) freigesetzt wird. Das Tetrachlorid wird durch Chlorierung von metallischem Germanium oder durch die Wechselwirkung von GeO 2 -Oxid und konzentrierter Salzsäure gewonnen. Es sind auch Germaniumdihalogenide mit dabei allgemeine Formel GeX 2 , Hexachlordigerman Ge 2 Cl 6 , GeCl-Monochlorid sowie Germaniumoxychloride (zB CeOCl 2).

Beim Erreichen von 900-1000 ° C interagiert Schwefel heftig mit Germanium und bildet GeS 2 -Disulfid. Es ist ein weißer Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 825 °C. Auch die Bildung von GeS-Monosulfid und ähnlichen Verbindungen von Germanium mit Tellur und Selen, die Halbleiter sind, sind möglich. Bei einer Temperatur von 1000–1100 °C reagiert Wasserstoff leicht mit Germanium und bildet Germine (GeH) X, eine instabile und leicht flüchtige Verbindung. Germanische Wasserstoffatome der Reihe Ge n H 2n + 2 bis Ge 9 H 20 können durch Umsetzung von Germaniden mit verdünnter HCl gebildet werden. Germylene ist auch mit der Zusammensetzung GeH 2 bekannt. Germanium reagiert nicht direkt mit Stickstoff, aber es gibt Ge 3 N 4 -Nitrid, das durch Einwirkung von Ammoniak auf Germanium (700-800 ° C) erhalten wird. Germanium interagiert nicht mit Kohlenstoff. Mit vielen Metallen bildet Germanium verschiedene Verbindungen – Germanide.

Es sind viele komplexe Verbindungen des Germaniums bekannt, die in der analytischen Chemie des Elements Germanium sowie in den Verfahren zur Gewinnung eines chemischen Elements zunehmend an Bedeutung gewinnen. Germanium ist in der Lage, komplexe Verbindungen mit hydroxylhaltigen organischen Molekülen (mehrwertige Alkohole, mehrbasige Säuren und andere) zu bilden. Es gibt auch Germaniumheteropolysäuren. Wie andere Elemente der Gruppe IV bildet Germanium charakteristischerweise organometallische Verbindungen. Ein Beispiel ist Tetraethylgerman (C 2 H 5 ) 4 Ge 3 .

Germanium- ein Element des Periodensystems, das für eine Person äußerst wertvoll ist. Sein Einzigartige Eigenschaften, als Halbleiter, ermöglichte die Herstellung von Dioden, die in verschiedenen Bereichen weit verbreitet sind Messgeräte und Funkempfänger. Es wird für die Herstellung von Linsen und Glasfasern benötigt.

Der technische Fortschritt ist jedoch nur ein Teil der Vorteile dieses Elements. Organische Germaniumverbindungen haben seltene therapeutische Eigenschaften, die einen breiten biologischen Einfluss auf die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden haben, und diese Eigenschaft ist teurer als alle Edelmetalle.

Die Geschichte der Entdeckung des Germaniums

Dmitry Ivanovich Mendeleev, der sein Periodensystem der Elemente analysierte, schlug 1871 vor, dass ihm ein weiteres Element der Gruppe IV fehlt. Er beschrieb seine Eigenschaften, betonte seine Ähnlichkeit mit Silizium und nannte es Ekasilizium.

Wenige Jahre später, im Februar 1886, entdeckte ein Professor der Bergakademie Freiberg Argyrodit, eine neue Silberverbindung. Die vollständige Analyse wurde von Clemens Winkler, Professor für Technische Chemie und Top-Analyst der Akademie, in Auftrag gegeben. Nachdem er ein neues Mineral untersucht hatte, isolierte er daraus 7 % seines Gewichts als separate, nicht identifizierte Substanz. Eine sorgfältige Untersuchung seiner Eigenschaften zeigte, dass es sich um Ecasilicium handelte, wie von Mendeleev vorhergesagt. Es ist wichtig, dass Winklers Methode zur Trennung von Ekasilicium immer noch in seiner industriellen Produktion verwendet wird.

Geschichte des Namens Deutschland

Ekasilicium nimmt in Mendelejews Periodensystem Position 32 ein. Clemens Winkler wollte ihm zunächst den Namen Neptun geben, zu Ehren des ebenfalls zuerst vorhergesagten und später entdeckten Planeten. Es stellte sich jedoch heraus, dass eine fälschlicherweise entdeckte Komponente bereits so hieß und unnötige Verwirrung und Streitigkeiten entstehen konnten.

Daraufhin wählte Winkler den Namen Germanium für ihn, nach seinem Land, um alle Unterschiede auszuräumen. Dmitry Ivanovich unterstützte diese Entscheidung und sicherte sich einen solchen Namen für seine "Idee".

Wie sieht Germanium aus?

Dieses teure und seltene Element ist zerbrechlich wie Glas. Ein Standard-Germaniumbarren sieht aus wie ein Zylinder mit einem Durchmesser von 10 bis 35 mm. Die Farbe von Germanium hängt von seiner Oberflächenbehandlung ab und kann schwarz, stahlähnlich oder silbern sein. Sein Aussehen wird leicht mit Silizium verwechselt, seinem nächsten Verwandten und Konkurrenten.

Um kleine Germaniumdetails in Geräten zu sehen, sind spezielle Vergrößerungswerkzeuge erforderlich.

Die Verwendung von organischem Germanium in der Medizin

Die organische Germaniumverbindung wurde 1967 von dem japanischen Arzt K. Asai synthetisiert. Er bewies, dass er Antitumor-Eigenschaften hatte. Kontinuierliche Forschung hat bewiesen, dass verschiedene Germaniumverbindungen so wichtige Eigenschaften für den Menschen haben, wie Schmerzlinderung, Senkung des Blutdrucks, Verringerung des Anämierisikos, Stärkung der Immunität und Zerstörung schädlicher Bakterien.

Wirkungsrichtungen von Germanium im Körper:

• Fördert die Sättigung des Gewebes mit Sauerstoff und
• Beschleunigt die Wundheilung
• Hilft, Zellen und Gewebe von Toxinen und Giften zu reinigen,
• Verbessert den Zustand des zentralen Nervensystems und seine Funktion,
• Beschleunigt die Erholung nach schweren physische Aktivität,
• steigert die Gesamtleistung einer Person,
• Stärkt die Schutzreaktionen des gesamten Immunsystems.

Die Rolle von organischem Germanium im Immunsystem und beim Sauerstofftransport

Die Fähigkeit von Germanium, Sauerstoff auf der Ebene des Körpergewebes zu transportieren, ist besonders wertvoll, um Hypoxie (Sauerstoffmangel) zu verhindern. Es verringert auch die Wahrscheinlichkeit, eine Bluthypoxie zu entwickeln, die auftritt, wenn die Hämoglobinmenge in den roten Blutkörperchen abnimmt. Die Zufuhr von Sauerstoff zu jeder Zelle verringert das Risiko eines Sauerstoffmangels und rettet die am empfindlichsten auf Sauerstoffmangel reagierenden Zellen vor dem Tod: Gehirn-, Nieren- und Lebergewebe, Herzmuskeln.

Wert wie Gold – zerbrechlich wie Glas. Germanium ist ein Mikroelement, das an vielen Prozessen im menschlichen Körper beteiligt ist. Das Fehlen dieses Elements wirkt sich auf die Arbeit aus Magen-Darmtrakt, Fettstoffwechsel und andere Prozesse, insbesondere die Entstehung von Atherosklerose. Erstmals wurden in Japan die Vorteile von Germanium für die menschliche Gesundheit diskutiert. 1967 entdeckte Dr. Katsuhiho Asai, dass Germanium ein breites Spektrum an biologischen Wirkungen hat.

NÜTZLICHE EIGENSCHAFTEN DEUTSCHLANDS

Transport von Sauerstoff zu Körpergeweben. Germanium, das ins Blut gelangt, verhält sich ähnlich wie Hämoglobin. Der Sauerstoff, den es an das Körpergewebe liefert, garantiert die normale Funktion aller lebenswichtigen Systeme und verhindert die Entwicklung von Sauerstoffmangel in den Organen, die am empfindlichsten auf Hypoxie reagieren.
. Stimulation der Immunität. Germanium in Form organischer Verbindungen trägt zur Produktion von Gamma-Interferonen bei, die die Vermehrung sich schnell teilender mikrobieller Zellen unterdrücken, Makrophagen und spezifische Immunzellen aktivieren.
. Antitumor-Wirkung. Germanium verzögert die Entwicklung bösartiger Neubildungen und verhindert das Auftreten von Metastasen, hat schützende Eigenschaften gegen radioaktive Belastung. Der Wirkungsmechanismus ist mit der Wechselwirkung des Germaniumatoms mit negativ geladenen Partikeln von Tumorformationen verbunden. Germanium befreit die Tumorzelle von „zusätzlichen“ Elektronen und erhöht ihre elektrische Ladung, was zum Absterben des Tumors führt.
. Biozide Wirkung (antimykotisch, antiviral, antibakteriell). Organische Germaniumverbindungen stimulieren die Produktion von Interferon, einem Schutzprotein, das als Reaktion auf die Einschleppung fremder Mikroorganismen gebildet wird.
. Schmerzlindernde Wirkung. Dieses Spurenelement ist in natürlichen Lebensmitteln wie Knoblauch, Ginseng, Chlorella und einer Vielzahl von Pilzen enthalten. Es erregte in den 1960er Jahren großes Interesse in der medizinischen Gemeinschaft, als Dr. Katsuhiho Asai Germanium in lebenden Organismen entdeckte und zeigte, dass es die Sauerstoffversorgung des Gewebes erhöhte und auch bei der Behandlung von Folgendem half:
. Krebs;
. Arthritis, Osteoporose;
. Candidiasis (Überwucherung des Hefemikroorganismus Candida albicans);
. AIDS und andere Virusinfektionen. Darüber hinaus ist Germanium in der Lage, die Wundheilung zu beschleunigen und Schmerzen zu lindern.

BIO-GERMANIUM. GESCHICHTE DER ERÖFFNUNG

Der Chemiker Winkler, der 1886 ein neues Element des Periodensystems Germanium in Silbererz entdeckt hatte, ahnte nicht, dass dieses Element im 20. Jahrhundert die Aufmerksamkeit der Mediziner auf sich ziehen würde. Für medizinische Zwecke war Germanium das erste, das in Japan am häufigsten verwendet wurde. Tests verschiedener Organogermaniumverbindungen in Tierversuchen und in klinischen Studien am Menschen haben gezeigt, dass dies der Fall ist unterschiedliche Grade wirken sich positiv auf den menschlichen Körper aus. Unter den biologischen Eigenschaften von organischem Germanium können seine Fähigkeiten festgestellt werden:
. den Sauerstofftransport in den Geweben des Körpers sicherstellen;
. die Leitfähigkeit von Nervenimpulsen verbessern;
. heben Immunstatus Organismus;
. Antitumoraktivität zeigen

Der hohe Gehalt an organischem Germanium im Blut ermöglichte es japanischen Wissenschaftlern, die folgende Theorie über den Mechanismus seiner Wirkung im menschlichen Körper aufzustellen. Es wird angenommen, dass sich organisches Germanium im Blut ähnlich wie Hämoglobin verhält, das ebenfalls eine negative Ladung trägt und wie Hämoglobin am Prozess der Sauerstoffübertragung im Körpergewebe beteiligt ist. Dies verhindert die Entstehung von Sauerstoffmangel (Hypoxie) auf Gewebeebene. Organisches Germanium verhindert die Entwicklung der sogenannten Bluthypoxie, die auftritt, wenn die Menge an Hämoglobin, die Sauerstoff binden kann, abnimmt (Abnahme Sauerstofftank Blut) und Entwicklung mit Blutverlust, Kohlenmonoxidvergiftung und Strahlenbelastung. Am empfindlichsten auf Sauerstoffmangel reagieren das Zentralnervensystem, der Herzmuskel, das Gewebe der Nieren und die Leber.
Als Ergebnis der Experimente wurde auch festgestellt, dass organisches Germanium die Induktion von Gamma-Interferonen fördert, die die Vermehrung sich schnell teilender Zellen unterdrücken und bestimmte Zellen (T-Killer) aktivieren. Die Hauptwirkungsbereiche von Interferonen auf der Ebene des Organismus sind antiviraler und antitumoraler Schutz, immunmodulatorische und strahlenprotektive Funktionen des lymphatischen Systems. Bei der Untersuchung von pathologischen Geweben und Geweben mit primären Anzeichen von Krankheiten wurde festgestellt, dass sie immer durch Sauerstoffmangel und das Vorhandensein von positiv geladenen H + -Wasserstoffradikalen gekennzeichnet sind. H + -Ionen haben eine äußerst negative Wirkung auf die Zellen des menschlichen Körpers, bis zu ihrem Tod. Sauerstoffionen, die sich mit Wasserstoffionen verbinden können, ermöglichen es, durch Wasserstoffionen verursachte Schäden an Zellen und Geweben selektiv und lokal zu kompensieren. Die Wirkung von Germanium auf Wasserstoffionen beruht auf seiner organischen Form - der Form von Sesquioxid.

WO GERMANIUM ZU FINDEN IST

Es ist zu beachten, dass im Prozess der geochemischen Entwicklung der Erdkruste eine erhebliche Menge Germanium aus dem größten Teil der Landoberfläche in die Ozeane ausgewaschen wurde, daher ist derzeit die Menge dieses Spurenelements im Boden enthalten äußerst unbedeutend.
Unter den wenigen Pflanzen, die Germanium und seine Verbindungen aus dem Boden aufnehmen können, ist Ginseng (bis zu 0,2%) führend, das in der tibetischen Medizin weit verbreitet ist. Germanium enthält auch Knoblauch, Kampfer und Aloe, die traditionell zur Vorbeugung und Behandlung verwendet werden. verschiedene Krankheiten Person.
Germanium ist ein seltenes Spurenelement, das in vielen Lebensmitteln vorhanden ist, jedoch in mikroskopischen Dosen. Die empfohlene Tagesdosis von Germanium in organischer Form beträgt 8-10 mg. Eine Schätzung der Germaniummenge in der Nahrung, die durch die Analyse von 125 Arten von Lebensmitteln durchgeführt wurde, zeigte, dass 1,5 mg Germanium täglich mit der Nahrung aufgenommen werden. In 1 g Rohkost sind normalerweise 0,1-1,0 mcg enthalten.
Dieses Spurenelement ist in Tomatensaft, Bohnen, Milch und Lachs enthalten. Um jedoch den täglichen Bedarf des Körpers an Germanium zu decken, ist es notwendig, beispielsweise bis zu 10 Liter Tomatensaft pro Tag zu trinken oder bis zu 5 kg Lachs zu essen, was aufgrund der körperlichen Leistungsfähigkeit unrealistisch ist menschlicher Körper. Zudem machen die Preise dieser Produkte dem Großteil der Bevölkerung einen regelmäßigen Konsum unmöglich. Das Territorium unseres Landes ist riesig und 95% davon, der Mangel an Germanium beträgt 80 bis 90% der erforderlichen Norm.

GERMANIUM IM MENSCHLICHEN KÖRPER

Germanium wurde Ende des 19. Jahrhunderts von Wissenschaftlern entdeckt, die es bei der Reinigung von Kupfer und Zink trennten. IN reiner Form Germanium enthält das Mineral Germanit, das bei der Gewinnung fossiler Kohle vorkommt, farblich kann es dunkelgrau oder hell mit silbrigem Glanz sein. Germanium hat eine zerbrechliche Struktur und kann mit einem starken Schlag wie Glas zerbrochen werden, ändert jedoch seine Eigenschaften nicht unter dem Einfluss von Wasser, Luft und den meisten Laugen und Säuren. Bis Mitte des 20. Jahrhunderts wurde Germanium für industrielle Zwecke verwendet - in Fabriken zur Herstellung von optischen Linsen, Halbleitern und Ionendetektoren.
Die Entdeckung von organischem Germanium im Körper von Tieren und Menschen führte zu einer detaillierteren Untersuchung dieses Mikroelements durch medizinische Wissenschaftler. In zahlreichen Tests wurde bewiesen, dass das Mikroelement Germanium eine wohltuende Wirkung auf den menschlichen Körper hat, indem es als Sauerstoffträger dem Hämoglobin ebenbürtig ist und sich nicht wie Blei im Knochengewebe anreichert.

DIE ROLLE VON GERMANIUM IM MENSCHLICHEN KÖRPER

Das Mikroelement Germanium erfüllt im menschlichen Körper mehrere Funktionen: ein Verteidiger der Immunität (beteiligt sich am Kampf gegen Mikroben), ein Assistent des Hämoglobins (verbessert die Sauerstoffbewegung im Kreislaufsystem) und hat eine hemmende Wirkung auf das Wachstum von Krebszellen (Bildung von Metastasen). Germanium im Körper stimuliert die Produktion von Interferonen, um schädliche Mikroben, Bakterien und Virusinfektionen zu bekämpfen, die in den Körper eindringen.
Ein großer Prozentsatz von Germanium wird von Magen und Milz zurückgehalten, teilweise von den Wänden des Dünndarms absorbiert, wonach es in den Blutkreislauf gelangt und an das Knochenmark abgegeben wird. Germanium im Körper ist aktiv an den Prozessen der Bewegung von Flüssigkeiten beteiligt - im Magen und Darm und verbessert auch die Bewegung des Blutes durch das Venensystem. Germanium, das sich im Interzellularraum bewegt, wird fast vollständig von den Körperzellen aufgenommen, aber nach einer Weile werden etwa 90% dieses Spurenelements zusammen mit dem Urin über die Nieren aus dem Körper ausgeschieden. Dies erklärt, warum der menschliche Körper ständig die Einnahme von organischem Germanium zusammen mit Produkten benötigt.
Hypoxie ist ein solch schmerzhafter Zustand, wenn die Hämoglobinmenge im Blut stark abnimmt (Blutverlust, Strahlenbelastung) und sich der Sauerstoff nicht im ganzen Körper ausbreitet, was zu Sauerstoffmangel führt. Zuallererst schädigt der Sauerstoffmangel das Gehirn und nervöses System, sowie die wichtigsten innere Organe- Herzmuskel, Leber und Nieren. Germanium (organischen Ursprungs) ist im menschlichen Körper in der Lage, mit Sauerstoff in Verbindung zu treten und diesen im ganzen Körper zu verteilen, wobei es vorübergehend die Funktionen des Hämoglobins übernimmt.
Ein weiterer Vorteil von Germanium ist seine Fähigkeit, die Rückzahlung von Schmerzempfindungen (die nicht mit Verletzungen verbunden sind) aufgrund elektronischer Impulse zu beeinflussen, die in den Fasern des Nervensystems bei starkem Stress auftreten. Ihre chaotische Bewegung verursacht diese schmerzhafte Spannung.

PRODUKTE, DIE GERMANIUM ENTHALTEN

Organisches Germanium findet sich in allen bekannten Produkten wie: Knoblauch, essbare Pilze, Sonnenblumen- und Kürbiskerne, Gemüse - Karotten, Kartoffeln und Rüben, Weizenkleie, Bohnen (Sojabohnen, Bohnen), Tomaten, Fisch.

GERMANIUMMANGEL IM KÖRPER

Jeden Tag benötigt eine Person zwischen 0,5 mg und 1,5 mg Germanium. Das Spurenelement Germanium gilt weltweit als sicher und ungiftig für den Menschen. Es gibt derzeit keine Informationen über eine Überdosierung von Germanium, aber ein Mangel an Germanium erhöht das Risiko der Entstehung und Entwicklung von Krebszellen zu bösartigen Tumoren. Auch das Auftreten von Osteoporose ist mit einem Germaniummangel im Körper verbunden.

NÜTZLICHE EIGENSCHAFTEN VON KNOBLAUCH

Knoblauch- dies ist eines der wenigen Produkte, die das Spurenelement Germanium enthalten. In den siebziger Jahren des 20. Jahrhunderts erforschten japanische Wissenschaftler die Bedeutung dieses Spurenelements für den menschlichen Körper. Es stellte sich heraus, dass Germanium wie Hämoglobin aktiv am Transport von Sauerstoff zu den Geweben des Körpers beteiligt ist. Dies ist besonders wichtig für den Herzmuskel, das gesamte Nervensystem, Leber und Nieren. Durch die Stimulierung des Immunsystems aktiviert Germanium Makrophagen und T-Killer (spezielle Immunzellen). Dieses Spurenelement hat auch eine antitumorale, antibakterielle, antivirale, antimykotische und analgetische Wirkung.

Germanium ist kein Medikament, kann also keine Krankheiten heilen. Aber laut japanischen Wissenschaftlern (und dort interessierten sie sich erstmals für die positive Wirkung von Germanium auf den menschlichen Körper) ist Germanium in der Lage, den allgemeinen Zustand des Körpers zu verbessern, nämlich:
- normalisiert die Blutzirkulation im Körper;
- Linderung von Müdigkeit und Muskelverspannungen;
- Beschleunigung der Wundheilung;
- Schmerz lindern;
- Auskühlung des Körpers verhindern;
- Schlaf verbessern;
- Förderung einer besseren körperlichen Aktivität;
- den emotionalen Hintergrund normalisieren;
- verhindert das Dehnen von Muskeln und Gelenken beim Sport.
Es sollte auch beachtet werden, dass Germanium-Halsketten und -Armbänder keine Nebenwirkungen haben und nicht süchtig machen.

Der Rollenprojektor der Massageliege, der Fünfkugelprojektor sowie die Keramik der Zusatzmatte sind aus Tourmanium gefertigt.

Lassen Sie uns nun ausführlicher über die natürlichen Materialien sprechen, auf deren Grundlage Tourmanium gebildet wird.

Dies ist ein Mineral, eine Substanz, die im Erdinneren durch Kräfte gebildet wird unbelebte Natur. Mehrere tausend Mineralien sind bekannt.
aber nur etwa 60 von ihnen haben die Eigenschaften von Edelsteinen. Das ist Turmalin.
Turmaline sind Steine ​​von unvergleichlicher Farbvielfalt. Ihr Name kommt vom singhalesischen Wort „tura mali“, was „Stein mit gemischten Farben“ bedeutet.

Von allen auf der Erde existierenden Mineralien trägt nur der Turmalin eine konstante elektrische Ladung, weshalb er als kristalliner Magnet bezeichnet wird. In einer unendlichen Vielfalt von Steinen gilt der Turmalin als absoluter Champion in Bezug auf die Anzahl der Farben und Schattierungen. Die natürliche Brillanz, Transparenz und Härte dieses kostbaren, vielfarbigen Minerals brachten ihm einen wohlverdienten Ruf als Schmuckstein ein.
Turmalin enthält: Kalium, Calcium, Magnesium, Mangan, Eisen, Silizium, Jod, Fluor und andere Komponenten. Nur 26 Spurenelemente aus dem Periodensystem.

Beim Erhitzen erzeugt Turmalin ein niederfrequentes Magnetfeld und gibt Anionen ab, die wirken auf die folgende Weise:
den Zellstoffwechsel verbessern, den Stoffwechsel verbessern;
Verbesserung der lokalen Durchblutung;
die Funktion des Lymphsystems wiederherstellen;
das endokrine und hormonelle System wiederherstellen;
Verbesserung der Ernährung in Organen und Geweben;
Stärkung der Immunität;
tragen zum Gleichgewicht des autonomen Nervensystems bei (dies ist ein System der Erregung und Hemmung der Psyche);
den Körper mit lebensspendender Energie versorgen;
verbessern die Blutqualität, regen die Durchblutung und Blutverdünnung an, damit das Blut in die feinsten Kapillaren gelangt und dem Körper Vitalität verleiht.

Wert wie Gold – zerbrechlich wie Glas.
Germanium ist ein Mikroelement, das an vielen Prozessen im menschlichen Körper beteiligt ist. Das Fehlen dieses Elements beeinträchtigt die Funktion des Magen-Darm-Trakts, den Fettstoffwechsel und andere Prozesse, insbesondere die Entwicklung von Atherosklerose.
Erstmals wurden in Japan die Vorteile von Germanium für die menschliche Gesundheit diskutiert. 1967 entdeckte Dr. Katsuhiho Asai, dass Germanium ein breites Spektrum an biologischen Wirkungen hat.

Nützliche Eigenschaften von Germanium

Transport von Sauerstoff zu Körpergeweben .
Germanium, das ins Blut gelangt, verhält sich ähnlich wie Hämoglobin. Der Sauerstoff, den es an das Körpergewebe liefert, garantiert die normale Funktion aller lebenswichtigen Systeme und verhindert die Entwicklung von Sauerstoffmangel in den Organen, die am empfindlichsten auf Hypoxie reagieren.

Stimulation der Immunität .
Germanium in Form organischer Verbindungen
fördert die Produktion von Gamma-Interferonen, die die Vermehrung sich schnell teilender mikrobieller Zellen unterdrücken, Makrophagen und spezifische Immunzellen aktivieren.

Antitumor-Wirkung .
Germanium verzögert die Entwicklung bösartiger Neubildungen und verhindert das Auftreten von Metastasen, hat schützende Eigenschaften gegen radioaktive Belastung. Der Wirkungsmechanismus ist mit der Wechselwirkung des Germaniumatoms mit negativ geladenen Partikeln von Tumorformationen verbunden. Germanium befreit die Tumorzelle von „zusätzlichen“ Elektronen und erhöht ihre elektrische Ladung, was zum Absterben des Tumors führt.

Biozide Wirkung (antimykotisch, antiviral, antibakteriell).
Organische Germaniumverbindungen stimulieren die Produktion von Interferon, einem Schutzprotein, das als Reaktion auf die Einschleppung fremder Mikroorganismen gebildet wird.

Schmerzlindernde Wirkung .
Dieses Spurenelement ist in natürlichen Lebensmitteln wie Knoblauch, Ginseng, Chlorella und einer Vielzahl von Pilzen enthalten. Es erregte in den 1960er Jahren großes Interesse in der medizinischen Gemeinschaft, als Dr. Katsuhiho Asai Germanium in lebenden Organismen entdeckte und zeigte, dass es die Sauerstoffversorgung des Gewebes erhöhte und auch bei der Behandlung von Folgendem half:

Krebs;
Arthritis, Osteoporose;
Candidiasis (Überwucherung des Hefemikroorganismus Candida albicans);
AIDS und andere Virusinfektionen.

Darüber hinaus ist Germanium in der Lage, die Wundheilung zu beschleunigen und Schmerzen zu lindern.

Übersetzt aus dem keltischen "weißen Stein" ("el" - Fels, "van" - Stein).
- dies ist ein Granit-Porphyr, mit Einsprenglingen aus Quarz und Orthoklas in einer Quarz-Feldspat-Grundmasse mit Turmalin, Glimmer, Pinit.
Koreaner glauben, dass dieses Mineral hat heilenden Eigenschaften. Elvan ist gut für die Gesundheit der Haut: Es wird Reinigungscremes zugesetzt. Hilft bei Allergien.

Dieses Mineral enthärtet Wasser und reinigt es durch Absorption von Verunreinigungen Schadstoffe und schwere Gegenstände.
Im Innenraum kommt Elvan zum Einsatz. Daraus werden Fußböden, Wände, Betten, Matten, Saunabänke, Öfen, Gasbrenner hergestellt.
Weit verbreitet bei der Herstellung von Geschirr. In einigen Restaurants wird Elvan in Grills verwendet, um den Grill mit seinen heilenden Dämpfen zu durchdringen. Auch Eier, die mit Elvan gekocht werden, sind in Korea sehr beliebt. Eier nehmen den Geschmack und Geruch von geräuchertem Fleisch an und ähneln in der Farbe unseren Ostereiern.

Elvan-Stein enthält viele Spurenelemente und ist eine Quelle langwelliger Infrarotstrahlen.

Dies sind Gesteine, die durch einen Vulkanausbruch entstanden sind. Dank ihnen erhält die Tourmanium-Keramik ihre Härte.

Vulkangesteine ​​haben viele wertvolle und nützliche Eigenschaften für den Menschen.

1. Sie behalten das ursprüngliche Magnetfeld der Erde bei, das an der Oberfläche stark reduziert ist.
2. Angereichert mit Spurenelementen. Die Haupteigenschaft von Vulkangestein ist jedoch, dass es organische Wärme lange speichert. Dies ermöglicht es, die maximale Wirkung des Aufwärmens zu erzielen.

Vulkangestein neigt auch dazu, Giftstoffe aus dem Körper zu entfernen und hat eine reinigende Wirkung auf ihn.
Dies ist eine reine und nicht durch die Zivilisation belastete Rasse, die aktiv für medizinische Zwecke verwendet wird.

Chemisches Element Germanium steht im Periodensystem der Elemente in der vierten Gruppe (Hauptnebengruppe). Es gehört zur Familie der Metalle, seine relative Atommasse beträgt 73. Der Massengehalt von Germanium in der Erdkruste wird auf 0,00007 Massenprozent geschätzt.

Entdeckungsgeschichte

Das chemische Element Germanium wurde dank der Vorhersagen von Dmitry Ivanovich Mendeleev etabliert. Er war es, der die Existenz von Ecasilicon vorhersagte, und es wurden Empfehlungen für seine Suche gegeben.

Er glaubte, dass dieses Metallelement in Titan- und Zirkoniumerzen vorkommt. Mendeleev versuchte auf eigene Faust, dieses chemische Element zu finden, aber seine Versuche waren erfolglos. Nur fünfzehn Jahre später wurde in einer Mine in Himmelfürst ein Mineral namens Argyrodit gefunden. Diese Verbindung verdankt ihren Namen dem in diesem Mineral gefundenen Silber.

Das chemische Element Germanium in der Zusammensetzung wurde erst entdeckt, nachdem eine Gruppe von Chemikern der Bergakademie Freiberg mit der Forschung begonnen hatte. Unter der Leitung von K. Winkler fanden sie heraus, dass nur 93 Prozent des Minerals auf Oxide von Zink, Eisen sowie Schwefel und Quecksilber entfallen. Winkler schlug vor, dass die restlichen sieben Prozent von einem damals unbekannten chemischen Element stammten. Nach weiteren chemischen Experimenten wurde Germanium entdeckt. Der Chemiker gab seine Entdeckung in einem Bericht bekannt, legte die erhaltenen Informationen zu den Eigenschaften des neuen Elements der Gesellschaft Deutscher Chemiker vor.

Das chemische Element Germanium wurde von Winkler als Nichtmetall in Analogie zu Antimon und Arsen eingeführt. Der Chemiker wollte es Neptunium nennen, aber dieser Name war bereits verwendet worden. Dann wurde es Germanium genannt. Das von Winkler entdeckte chemische Element löste eine heftige Diskussion unter den führenden Chemikern der damaligen Zeit aus. Der deutsche Wissenschaftler Richter schlug vor, dass dies dasselbe Exasilicon ist, von dem Mendeleev sprach. Einige Zeit später wurde diese Annahme bestätigt, was die Realisierbarkeit des von dem großen russischen Chemiker geschaffenen periodischen Gesetzes bewies.

Physikalische Eigenschaften

Wie kann Germanium charakterisiert werden? Das chemische Element hat in Mendelejew die Seriennummer 32. Dieses Metall schmilzt bei 937,4 °C. Der Siedepunkt dieser Substanz liegt bei 2700 °C.

Germanium ist ein Element, das erstmals in Japan für medizinische Zwecke verwendet wurde. Nach zahlreichen tierexperimentellen Studien mit organogermaniumhaltigen Verbindungen sowie im Rahmen von Studien am Menschen konnte eine positive Wirkung solcher Erze auf lebende Organismen festgestellt werden. 1967 gelang Dr. K. Asai die Entdeckung, dass organisches Germanium ein riesiges Spektrum an biologischen Wirkungen hat.

Biologische Aktivität

Was ist die Eigenschaft des chemischen Elements Germanium? Es ist in der Lage, Sauerstoff zu allen Geweben eines lebenden Organismus zu transportieren. Im Blut verhält es sich analog zum Hämoglobin. Germanium garantiert die volle Funktionsfähigkeit aller Systeme des menschlichen Körpers.

Dieses Metall stimuliert die Vermehrung von Immunzellen. In Form organischer Verbindungen ermöglicht es die Bildung von Gamma-Interferonen, die die Vermehrung von Mikroben hemmen.

Germanium verhindert die Bildung von bösartigen Tumoren, verhindert die Entwicklung von Metastasen. Organische Verbindungen dieses chemischen Elements tragen zur Produktion von Interferon bei, einem schützenden Proteinmolekül, das vom Körper als Schutzreaktion auf das Auftreten von Fremdkörpern produziert wird.

Einsatzbereiche

Die antimykotische, antibakterielle, antivirale Eigenschaft von Germanium ist zur Grundlage für seine Anwendungsgebiete geworden. In Deutschland wurde dieses Element hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von NE-Erzen gewonnen. Verschiedene Wege, die von der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials abhängen, wurde Germaniumkonzentrat isoliert. Es enthielt nicht mehr als 10 Prozent des Metalls.

Wie genau wird Germanium in der modernen Halbleitertechnologie eingesetzt? Die früher angegebene Eigenschaft des Elements bestätigt die Möglichkeit seiner Verwendung zur Herstellung von Trioden, Dioden, Leistungsgleichrichtern und Kristalldetektoren. Germanium wird auch bei der Herstellung von dosimetrischen Instrumenten verwendet, Geräten, die zur Messung der Stärke eines konstanten und wechselnden Magnetfelds erforderlich sind.

Ein wesentliches Anwendungsgebiet dieses Metalls ist die Herstellung von Infrarotstrahlungsdetektoren.

Es ist vielversprechend, nicht nur Germanium selbst, sondern auch einige seiner Verbindungen zu verwenden.

Chemische Eigenschaften

Germanium ist bei Raumtemperatur recht widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit und Luftsauerstoff.

In der Reihe - Germanium - Zinn) wird eine Erhöhung des Reduktionsvermögens beobachtet.

Germanium ist beständig gegen Salz- und Schwefelsäurelösungen, es interagiert nicht mit Alkalilösungen. Gleichzeitig löst sich dieses Metall ziemlich schnell in Königswasser (sieben Salpeter- und Salzsäure) sowie in einer alkalischen Lösung von Wasserstoffperoxid.

Wie kann man ein chemisches Element vollständig beschreiben? Germanium und seine Legierungen müssen nicht nur im Hinblick auf physikalische und chemische Eigenschaften, sondern auch im Hinblick auf Anwendungen analysiert werden. Der Prozess der Oxidation von Germanium mit Salpetersäure verläuft ziemlich langsam.

In der Natur sein

Versuchen wir, das chemische Element zu charakterisieren. Germanium kommt in der Natur nur in Form von Verbindungen vor. Unter den häufigsten germaniumhaltigen Mineralien in der Natur heben wir Germanit und Argyrodit hervor. Darüber hinaus ist Germanium in Zinksulfiden und -silikaten sowie in geringen Mengen in verschiedenen Kohlearten enthalten.

Gesundheitsschäden

Welche Wirkung hat Germanium auf den Körper? Chemisches Element, elektronische Formel die die Form 1e hat; 8e; 18e; 7 e, kann den menschlichen Körper beeinträchtigen. Zum Beispiel beim Laden von Germaniumkonzentrat, Mahlen sowie Laden von Dioxid dieses Metalls, Berufsbedingte Krankheit. Als andere gesundheitsschädliche Quellen können wir den Prozess des Umschmelzens von Germaniumpulver in Barren betrachten, um Kohlenmonoxid zu erhalten.

Adsorbiertes Germanium kann schnell aus dem Körper ausgeschieden werden, meist mit dem Urin. Derzeit gibt es keine detaillierten Informationen darüber, wie giftig die anorganischen Verbindungen von Germanium sind.

Germaniumtetrachlorid wirkt reizend auf die Haut. In klinischen Studien sowie bei langfristiger oraler Verabreichung von kumulativen Mengen, die 16 Gramm Spirogermanium (ein organisches Antitumormittel) erreichten, sowie anderer Germaniumverbindungen, wurde eine nephrotoxische und neurotoxische Aktivität dieses Metalls festgestellt.

Solche Dosierungen sind im Allgemeinen nicht typisch für Industrieunternehmen. Diese Tierversuche zielten darauf ab, die Wirkung von Germanium und seinen Verbindungen auf einen lebenden Organismus zu untersuchen. Infolgedessen konnte beim Einatmen einer erheblichen Menge Staub aus metallischem Germanium sowie dessen Dioxid eine Verschlechterung der Gesundheit festgestellt werden.

Wissenschaftler haben schwerwiegende morphologische Veränderungen in der Lunge von Tieren festgestellt, die proliferativen Prozessen ähneln. Beispielsweise wurde eine signifikante Verdickung der Alveolarabschnitte sowie eine Hyperplasie der Lymphgefäße um die Bronchien, eine Verdickung der Blutgefäße festgestellt.

Germaniumdioxid reizt die Haut nicht, aber der direkte Kontakt dieser Verbindung mit der Augenmembran führt zur Bildung von Germaniumsäure, die eine schwere Augenreizung darstellt. Bei längerer intraperitonealer Injektion wurden schwerwiegende Veränderungen im peripheren Blut festgestellt.

Wichtige Fakten

Die schädlichsten Germaniumverbindungen sind Germaniumchlorid und Germaniumhydrid. Die letztere Substanz provoziert schwere Vergiftungen. Als Ergebnis einer morphologischen Untersuchung der Organe von Tieren, die in der Akutphase starben, zeigten sie erhebliche Störungen im Kreislaufsystem sowie zelluläre Veränderungen in den Parenchymorganen. Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass Hydrid ein Mehrzweckgift ist, das das Nervensystem beeinflusst und das periphere Kreislaufsystem beeinträchtigt.

Germaniumtetrachlorid

Er ist ein starker Reizstoff Atmungssystem, Augen, Haut. Bei einer Konzentration von 13 mg/m 3 ist es in der Lage, die Lungenreaktion auf zellulärer Ebene zu unterdrücken. Mit zunehmender Konzentration dieser Substanz kommt es zu einer schweren Reizung der oberen Atemwege, zu erheblichen Veränderungen des Atemrhythmus und der Atemfrequenz.

Eine Vergiftung mit dieser Substanz führt zu katarrhalisch-desquamativer Bronchitis, interstitieller Pneumonie.

Erhalt

Da Germanium in der Natur als Verunreinigung von Nickel-, Polymetall- und Wolframerzen vorhanden ist, werden in der Industrie mehrere Tests durchgeführt, um reines Metall zu isolieren. arbeitsintensive Prozesse verbunden mit der Erzaufbereitung. Daraus wird zunächst Germaniumoxid isoliert, dann wird es bei erhöhter Temperatur mit Wasserstoff zu einem einfachen Metall reduziert:

GeO2 + 2H2 = Ge + 2H2O.

Elektronische Eigenschaften und Isotope

Germanium gilt als ein für indirekte Lücken typischer Halbleiter. Der Wert seiner Permittivität beträgt 16 und der Wert der Elektronenaffinität beträgt 4 eV.

In einem mit Gallium dotierten dünnen Film ist es möglich, Germanium in einen supraleitenden Zustand zu versetzen.

Es gibt fünf Isotope dieses Metalls in der Natur. Davon sind vier stabil und das fünfte unterliegt einem doppelten Beta-Zerfall mit einer Halbwertszeit von 1,58 × 10 21 Jahren.

Abschluss

Derzeit werden organische Verbindungen dieses Metalls in verschiedenen Industrien verwendet. Die Transparenz im infraroten Spektralbereich von metallischem ultrahochreinem Germanium ist wichtig für die Herstellung optischer Elemente der Infrarotoptik: Prismen, Linsen, optische Fenster moderner Sensoren. Die häufigste Verwendung von Germanium ist die Herstellung von Optiken für Wärmebildkameras, die im Wellenlängenbereich von 8 bis 14 Mikrometern arbeiten.

Solche Geräte werden in militärischer Ausrüstung für Infrarotleitsysteme, Nachtsicht, passive Wärmebildgebung, Brandbekämpfungssysteme. Außerdem hat Germanium einen hohen Brechungsindex, der für die Antireflexbeschichtung notwendig ist.

In der Funktechnik haben Germanium-basierte Transistoren Eigenschaften, die die von Siliziumelementen in vielerlei Hinsicht übertreffen. Die Sperrströme von Germanium-Zellen sind deutlich höher als die ihrer Silizium-Pendants, wodurch sich der Wirkungsgrad solcher Funkgeräte deutlich steigern lässt. Da Germanium in der Natur nicht so häufig vorkommt wie Silizium, werden Halbleiterelemente aus Silizium hauptsächlich in Funkgeräten verwendet.