• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.研究历史
  • 4.含量分布
  • 5.物理性质
  • 5.1.基本信息
  • 5.2.导电性
  • 6.化学性质
  • 6.1.基本性质
  • 6.2.氧化物
  • 6.3.氧族化合物
  • 6.4.卤化物
  • 6.5.有机锗化合物
  • 7.制取方法
  • 8.作用用途
  • 8.1.工业用途
  • 8.2.膳食补充
  • 9.毒理资料
  • 10.储存运输
  • 11.官方管制
  • 12.参考资料

化学元素

锗zhě(旧译作鈤 )是一种化学元素,它的化学符号是Ge,原子序数是32,原子量72.64。在化学元素周期表中位于第4周期、第IVA族。锗单质是一种灰白色类金属,有光泽,质硬,属于碳族,化学性质与同族的锡与硅相近,不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液,溶于王水、浓硝酸或硫酸,具有两性,故溶于熔融的碱、过氧化碱、碱金属硝酸盐或碳酸盐,在空气中较稳定,在自然界中,锗共有五种同位素:70,72,73,74,76,在700℃以上与氧作用生成GeO2,在1000℃以上与氢作用,细粉锗能在氯或溴中燃烧,锗是优良半导体,可作高频率电流的检波和交流电的整流用,此外,可用于红外光材料、精密仪器、催化剂。锗的化合物可用以制造荧光板和各种折射率高的玻璃。

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锗、锡和在元素周期表中是同属一族,后两者早被古代人们发现并利用,而锗长时期以来没有被工业规模的开采。这并不是由于锗在地壳中的含量少,而是因为它是地壳中最分散的元素之一,含锗的矿石是很少的。

基本信息

  • 中文名

  • 英文名

    Germanium

  • 化学式

    Ge

  • 分子量

    72.61

  • CAS登录号

    7440-56-4

研究历史

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锗、锡和铅在元素周期表中是同属一族,后两者早被古代人们发现并利用,而锗长时期以来没有被工业规模的开采。这并不是由于锗在地壳中的含量少,而是因为它是地壳中最分散的元素之一,含锗的矿石是很少的。

门捷列夫于1871年预言其存在,十四年后德国化学家文克勒于1885年在分析硫银锗矿时发现了锗,后由硫化锗与氢共热,制出了锗。门捷列夫把它命名为类硅。1886年,德国弗莱贝格 (Freiberg) 矿业学院 (今天的TU Bergakademie Freiberg) 分析化学教授文克勒在分析夫赖堡附近发现的一种新的矿石——argyrodite(辉银锗矿4Ag S·GeS )的时候,发现有一未知的新元素并通过实验验证了自己的推断,锗元素终于被发现。

从德国的拉丁名germania命名新元素为germanium(锗),以纪念发现锗的文克勒的祖国,元素符号定为Ge。锗继镓和钪后被发现,巩固了化学元素周期系。

含量分布

锗在自然界分布很散很广。铜矿、铁矿、硫化矿以至岩石,泥土和泉水中都含有微量的锗。锗在地壳中的含量为一百万分之七,比之于氧、硅等常见元素当然是少,但是,却比砷、铀、汞、碘、银、金等元素都多。然而,锗却非常分散,几乎没有比较集中的锗矿,因此,被人们称为“稀散金属”。已发现的锗矿有硫银锗矿(含锗5~7%)、锗石(含锗10%),硫铜铁锗矿(含锗7%)。锗矿石的锗含量量有200ppm和393ppm两种,颜色为青灰色、红花色两种。

锗石块规格

一般为1-3CM,2-4CM,3-5CM

锗石颗粒

6-10目,10-20目,20-40目,40-80目

锗石粉规格

100目,200目,325目,400目,600目,1250目

锗石板材规格

10*10CM,15*15CM,20*20CM,30*30CM

锗还常夹杂在许多铅矿、铜矿、铁矿、银矿中,就连普通的煤中,一般也含有十万分之一左右的锗,也就是说,一吨煤中平均就含有10克左右的锗。在普通的泥土、岩石、甚至泉水中,也含有微量锗。

元素在太阳中的含量(ppm)

0.2

元素在海水中的含量(ppm)太平洋表面

0.00000035

地壳中含量(ppm)

1.8

物理性质

基本信息

锗粉末状呈暗蓝色,结晶状,为银白色脆金属。化合价+2和+4。第一电离 能7.899电子伏特,是一种稀有金属,重要的半导体材料,不溶于水。

原子体积(立方厘米/摩尔)

13.6

相对原子质量

72.64

莫氏硬度

6

声音在其中的传播速率(m/S)

5400

密度

5.35克/立方厘米

晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。晶胞参数如下:

a = 565.75 pm

b = 565.75 pm

c = 565.75 pm

α = 90°

β = 90°

据X射线研究证明,锗晶体里的原子排列与金刚石差不多,结构决定性能,所以锗与金刚石一样硬而且脆。

导电性

锗,就其导电的本领而言,优于一般非金属,劣于一般金属,这在物理学上称为“半导体”,对固体物理和固体电子学的发展有重要作用。锗有着良好的半导体性质,如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的发展仍具有很大的潜力。