Germanyum fiyatı, oluşumu, çıkartılması, kullanımı

Germanyum (Latince Germania 'Germany'den, ilk bulunduğu ülkenin ardından), Ge sembolü ve 32 atom numarası olan kimyasal bir elementtir. Periyodik tabloda 4 içerisindedir. Dönem ve 4'ta. Ana grup (14, IUPAC grubu, p-blok ve karbon grubu). 6'teydi. Şubat ayında 1886 ilk defa mineral argyroditte tespit edildi.

Tarih

Xnumx Dmitri Mendeleev periyodik tabloyu tasarladığında, silikonun altında bir boşluk keşfetti ve şimdiye kadar Eka silikon olarak adlandırdığı bilinmeyen bir öğeye karar verdi. Mendeleev, Eka-silisyumun özellikleri ve bilim tarafından reddedilen bileşiklerinin özellikleri hakkında tahminlerde bulundu.

1885, Bergakademie Freiberg’in kimyagerlerinden biri olan Clemens Winkler’i (1838-1904), yeni keşfedilen mineral argyrodite ile çalışırken, nicel analizinin her zaman yüzde 7 açık verdiğini ortaya çıkardı. Analiz tekrarlandığı zaman, eksiklik yaklaşık olarak sabit kaldı ve Winkler nihayetinde mineralin şimdiye kadar bilinmeyen bir element içerdiğini tahmin etti. Dört ay çalıştıktan sonra, sonunda 6'te başarılı oldu. Şubat 1886, hidrojen akışında metalik bir toza indirgenebilen beyaz bir sülfit çökeltisinin izolasyonu. Daha önce keşfedilen gezegen Neptün'ü takiben, Winkler başlangıçta yeni Neptunium öğesini çağırmak istedi. Bu ad zaten başka bir şüpheli öğe için kullanıldığından, onu germanyum keşfinden sonra adlandırdı. Winkler ilk olarak Germanyum'un Mendeleev tarafından öne sürülen Eka stibium olduğunu öne sürerken, Mendeleev başlangıçta Eka silikondan ziyade Eka kadmiyum olarak sınıflandırmak istedi. Diğer özellikler belirlendikten sonra, muhtemelen Eka-silicon'ün öngörülen elemanı olduğu doğrulandı. Mendeleev özelliklerini periyodik tablodan türetmişti, bu bulgu periyodik tablonun tanınmasına katkıda bulundu:

Germanyum isminin kökeni ve etimolojisi, selefi element galyum ile bağlantılı olarak anlamsal bir yanlış anlamadan da kaynaklanabilir, çünkü galyum isimlendirmek için iki teori vardır. Birinciden sonra, Fransız kimyager Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, ana Fransa'sının Latince adı olan Galya'dan sonra ismini verdi. İkincisi, Fransızca'da le coq ("horoz") anlamına gelen adın kaynağı olarak Latince kelimesi gallus (horoz) şeklindedir. Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, yeni ismini kendi isminden sonra isimlendirecekti. Winkler, önceki element olan Gallium'un Fransız araştırmacının uyruğundan sonra seçildiğini kabul etti. Bu yüzden ülkesinin şerefine yeni kimyasal element “Germanium” adını verdi (Almanya için Latin Germania).

Bulunduğu

Germanyum yaygındır, ancak yalnızca çok düşük konsantrasyonlarda ortaya çıkar; Clarke değeri (= yer kabuğunda ortalama içerik): 1,5 g / t. Doğada, genellikle bir sülfit (tiyogermanat) olarak ortaya çıkar ve genellikle bakır ve çinko cevherlerinde (Mansfeld bakır şeyl) eşlik eder. En önemli mineraller argyroittir , Canfieldite, Germanit ve Renierit. Bazı bitkiler germanyumu zenginleştirir. Bu özellik, sonuçta homeopati uygulamalarına yol açan bitkilerin fizyolojisine ("virüslere karşı bitki savunması") ilişkin çok tartışmalı tezlere yol açmaktadır.

Ekstraksiyon ve üretim

USGS’e göre, 2014’in yıllık üretiminin, 165’in Çin’de olduğu 120 t olarak tahmin edildi. 1 kg Germanium fiyatı 2014 USD civarında 1.900 idi. AB’ye göre, 2003’in fiyatı 300 USD / kg’dı.

Germanyum, özellikle de baca gazlarının temsili için (gemanyum oksit ( )) uygun çinko cevheri preparasyonundan. Germanyum, baca tozunu sülfürik asit içinde çözerek baca gazından zenginleştirilir. Çözünmüş çökeltme sonra sonraki işlem metal klorürlerin damıtılmasıyla gerçekleştirilir. Hidroliz daha sonra tekrar hidrojene germanyum ile indirgenen oksite yol açar. Yüksek saflıkta germanyum gösterimi olabilir. B. Zon eritme işlemi ile yapılır.

özellikleri
temel germanyum

Germanyum, yarı metallerin serilerinde periyodik cetvelde yer almaktadır, ancak yarı iletken olarak tanımlanmıştır. Elemental germanyum, oda sıcaklığında çok kırılgan ve havada çok kararlıdır. Sadece oksijen atmosferinde güçlü bir tavlama işleminden sonra germanyum (IV) okside (GeO2) oksitlenir. GeO2 dimorfiktir ve rutil modifikasyonuyla (CN = 1033) 6 ° C'de ß-kuvars yapısına (CN = 4) dönüştürülür. Toz formunda yanıcı bir katıdır ve tutuşma kaynağına kısa süre maruz kalmak suretiyle kolayca tutuşabilir ve çıkarıldıktan sonra yanmaya devam eder. Tutuşma riski artar, madde ne kadar iyi dağılırsa. Kompakt formda yanıcı değildir. Germanyum iki değerli ve dört değerlidir. Germanyum (IV) bileşikleri en stabil olanlardır. Hidroklorik asit, potasyum hidroksit çözeltisi ve seyreltik sülfürik asit germanyum saldırıya uğramaz. Alkali hidrojen peroksit çözeltilerinde, konsantre sıcak sülfürik asit ve konsantre nitrik asit, bununla birlikte, germanyum dioksit hidrat oluşturmak üzere çözülür. Periyodik tablodaki konumuna göre kimyasal özellikleri silikon ile kalay arasındadır.

Germanyum, yoğunluk anomalisi özelliğine sahip birkaç maddeden biridir. Yoğunluğu katı halde sıvı halde olduğundan daha düşüktür. Bant aralığı oda sıcaklığında yaklaşık 0,67 eV'dir.

Germanyum gofretleri silikon gofretlerden çok daha kırılgan.

Kullanım
elektronik

Bir yarı iletken olarak, tek kristal formdaki germanyum, 20'in elektronik merkezinde önde gelen malzemedir. Özellikle piyasada bulunan ilk germanyum diyot ve bipolar transistörlerin üretimi için bu alanlarda silikonla yer değiştirene kadar. Günümüzde, uygulamalar yüksek frekans teknolojisinde (örneğin silikon germanyum bileşik yarı iletken) ve dedektör teknolojisinde (örneğin bir X ışını dedektörü olarak) bulunur. Galyum arsenit (GaA'lar) güneş pilleri bazen germanyum gofretlerden yapılır. Germanyumun kafes sabiti, galyum arsenitinkine çok benzer, böylece GaA'lar epitaksal olarak germanyum tekli kristallerinde büyür.

Gözlük ve lifler

İkinci ana uygulaması, polikristal veya monokristal germanyumdan yapılmış camlar ve mercek sistemleri ve kızılötesi geçirgenliği olan, kalkologid camları olarak adlandırılan optik camlar şeklindeki kızılötesi optik alanındadır. Uygulamalar askeri ve sivil gece görüş cihazlarının yanı sıra termal görüntüleme kameralarını içerir.

Diğer önemli kullanımlar, optik fiberlerin ve polyester fiberlerin üretimindedir: Telekomünikasyon için modern cam fiberlerde, germanyum tetraklorür, iç fiber çekirdeğinde germanyum dioksit üretmek için kimyasal buhar biriktirmede kullanılır. Bu, çekirdekte lif kaplamasına kıyasla daha yüksek bir kırılma indisi ile sonuçlanır, böylece ışık dalgalarının yönlendirilmesi sağlanır. Polyester kimyasında, germanyum dioksit, bazı polyester elyafların ve granüllerin üretiminde, özellikle geri dönüştürülebilir PET şişelerde (PET = polietilen tereftalat) katalizör olarak kullanılır.

Nükleer tıp ve nükleer teknoloji

68Ge, Gallium 68 jeneratöründe, Gallium-68 üretimi için bir ana çekirdek olarak kullanılır. Benzer şekilde, 68Ge pozitron emisyon tomografisinde dedektör kalibrasyonu için bir kaynak olarak kullanılır.

Yüksek saflıkta bir tek kristal germanyum radyasyon detektörü olarak kullanılır.

Besin takviyelerinde germanyum

Bi (karboksietil) germanyum seskiioksit (Ge-132) maddesi, kanser, kronik yorgunluk sendromu, immün yetmezlik, AIDS, hipertansiyon, artrit ve gıda alerjileri dahil olmak üzere birçok hastalıkta kullanılmak üzere bir diyet takviyesi olarak kullanılmıştır. Hastalığın seyri üzerindeki olumlu etkileri henüz bilimsel olarak kanıtlanmamıştır.

Avrupa Ülkeleri 2002 / 46 / EC Direktifine göre, Üye Devletlerin gıda takviyeleriyle ilgili yasalarının yakınlaştırılması hakkındaki kanuna göre, germanyum gıda takviyelerinde kullanılmamalıdır. Bu nedenle, Almanya ve Avusturya da dahil olmak üzere ulusal mevzuatlarını zaten uyumlu hale getirmiş olan birçok AB ülkesinde, diyet takviyelerine mineral kaynağı olarak germanyum eklenmesine izin verilmemektedir.

Yetkili makamlar, ciddi sağlık etkileri ve ölümlerin göz ardı edilememesi nedeniyle Ge-132'un tüketimine karşı açıkça uyarıyorlar.

Germanyumun tıbbi kullanımı

Antineoplastik madde spirogermanyumun kanserde terapötik etkinliği kanıtlanmamıştır. Aktif bileşen spirogermanium ile onaylanmış bitmiş tıbbi ürünler mevcut değildir. Almanya'da, Germanyum içeren farmasötik müstahzarlar (formülasyonlar), D4'tan homeopatik dilüsyonlar dışında, sorgulanabilir olarak kabul edilir. Bu nedenle üretim ve teslimatları yasaktır. Germanyum metallicum homeopatik ilaçlar şeklinde mevcuttur. Homeopatik preparatların bir parçası olarak di-potasyum germanyum sitrat laktat açıklanmaktadır.

Fizyoloji

Germanyum ve bileşikleri nispeten düşük toksisiteye sahiptir. Germanyum izleri aşağıdaki yiyeceklere dahil edilir: fasulye, domates suyu, istiridye, ton balığı ve sarımsak. Sanatın durumuna göre vazgeçilmez bir iz element değildir. Germanyum için bilinen bir biyolojik fonksiyon yoktur. Karbonhidrat metabolizması üzerinde olası bir etki tartışılmıştır. Bilinen almanyum eksikliği hastalığı yoktur.

toksisite

Geçmişte, insanlarda germanyum zehirlenmesi, yalnızca besin takviyesi olarak inorganik germanyum bileşiklerinin alımından sonra gerçekleşmiştir. İlk semptomlar iştah kaybı, kilo kaybı, yorgunluk ve kas zayıflığıdır. Bunu, böbrek yetmezliğine, hastaya öldürücü olabilen böbrek yetmezliğine kadar takip eder. Periferik nöropati, hastalığın bir sonucu olarak da bildirilmiştir.

Klinik çalışmalarda spirogermanyum çekerken geçici nörotoksik yan etkiler bildirilmiştir. Spiro-germanyum, 1980 yıllarında bir sitostatik olarak test edildi. Sağlıklı gönüllüler üzerine yapılan çalışmalardan elde edilen veriler mevcut değildir.

Hayvan deneylerinden germanyumun düşük akut oral toksisiteye sahip olduğu bilinmektedir. Yüksek doz germanyum bileşikleri ile akut zehirlenme belirtileri şunlardır:

• Kan damarlarının genişlemesi (artektazi)
• sarkma
• siyanoz
• Titreme

Son olarak, solunum felci deney hayvanlarının ölümüne yol açar. İnorganik germanyum bileşikleri ile kronik veya subkronik zehirlenme belirtileri şunlardır:

• Gewichtsverlust
• Organ değişiklikleri (organ kütlesi)
• Progresif nöropati
• böbrek hasarı

Organik germanyum bileşikleri daha düşük toksisite gösterdi, ancak deney hayvanlarında kilo kaybı ve kırmızı kan hücrelerinin sayısında azalma ile sonuçlandı. Germanyumun teratojenik etkileri hakkında sadece sınırlı veri vardır. Sodyum almanat, sıçanlarda kanserojen olmayan olarak test edildi.

Germanyumun toksisite mekanizması henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Bununla birlikte, böbrek ve sinir hücrelerinin mitokondri üzerine spesifik patolojik etkiler gözlenmiştir.

etkileşimler

Ayrıca germanyumun kemik metabolizmasında silikon ile etkileşimi gösterip göstermediği de tartışılmaktadır. Diüretiklerin etkisini bloke edebilir ve dehidrojenaz gibi bir dizi enzimin aktivitesini azaltabilir. Hayvan deneylerinde fareler, ilave olarak germanyum bileşikleri ile tedavi edildiklerinde artmış heksabarbital kaynaklı uyku süresi sergiler. Bu sitokrom P450 aktivitesinin de sınırlı olduğunu göstermektedir. Detoksifikasyon enzimi glutatyon-S-transferazı bloke eden organik germanyum bileşiklerinin raporları vardır.

Biyoyararlanım ve metabolizma

Germanyum yutulduğunda vücut tarafından kolayca emilir. Özellikle böbreklerde ve tiroid bezinde tüm vücut dokusu üzerine yayılır. İnorganik germanyum bileşiklerinin aksine, organerler, insan vücudunda birikmez. Ancak, germanyum metabolizması ile ilgili sadece birkaç çalışma vardır.

Esasen idrarla atılır. Safra ve dışkı yoluyla atılım da gerçekleşir.

Bağlantıları

Germanyum Ge (II) oluşturur - u. daha kararlı Ge (IV) bileşikleri, sadece birkaçı teknik öneme sahiptir.

Germanyum halojenürleri de Ge (II) - u'dur. Ge (IV) temsilcisi bilinmektedir. Kaynama noktası 4 ° C olan bir sıvı olan Germanyum tetraklorür (GeCl83), hidrojen klorid'in germanyum oksitlere maruz kalmasında oluşur ve germanyum geri kazanımında önemli bir ara maddedir. Yüksek saflıkta GeCl4, kuvars elyaflarının içinde yüksek saflıkta germanyum (IV) oksit tabakası üretmek için kuvars camı optik elyaflarının imalatında kullanılır. Yüksek saflıkta germanyum katmanları üretmek için, germanyum ve germanyum (IV) iyodür oluşturmak için germanyum (II) iyodürün orantısızlığını kullanmak da mümkündür:

Almanatlar, oksidinden elde edilen germanyum bileşikleridir. Germanyum içeren neredeyse tüm minerallerde germanyum germanyum olarak bulunur.

Almanlara homolog bir dizi farklı uzunluklu zincir molekülünü oluşturan germanyum hidrojen bileşikleri denir. Monogerman veya germanyum hidrit (GeH4), yarı iletken endüstrisinde epitaksi ve doping için kullanılan bir gazdır.

Germanyum fiyatları

Grafik Germanyum 2004-2011

Germanyum fiyatları -> stratejik metal fiyatlarında