Eka szilícium

Germánium (lat. Germania „Németország”, a felfedező Clemens Winkler (1838–1904) hazája) kémiai elem. Először 1886. február 6-án fedezték fel.

Tartalomjegyzék

sztori

A germániumot Clemens Winkler, a Bergakademie Freiberg (Freibergben) vegyésze fedezte fel, aki kobaltüveggel dolgozott. Megvizsgálta az ásványi argyroditot, és 1886-ban megtalálta az új germánium elemet. Később kiderült, hogy ez az eka-szilícium, amelyet Dmitrij Mendelejev 1871-ben jósolt.

Esemény

azonban csak

A germánium elterjedt, de csak nagyon alacsony koncentrációban fordul elő; Clarke-érték (= a földkéreg átlagos tartalma): 1,5 g/t. A réz- és cinkércek (Hettstedter rézpala) társaként található. A legfontosabb ásványi anyagok az argyrodit, a kanfieldit, a germanit és a reniérit. Néhány növény gazdagítja a germániumot. Ez a tulajdonság néhány nagyon ellentmondásos tézishez vezet a növények fiziológiájával kapcsolatban („növényvédelem a vírusok ellen”), amelyek végül homeopátiában történő alkalmazáshoz is vezetnek.

jellemzők

A germánium a periódusos rendszer félmetál sorozatában szerepel, de az újabb definíció szerint félvezetőnek minősül. Az elemi germánium nagyon törékeny és szobahőmérsékleten nagyon stabil a levegőben. Csak akkor oxidálódik germánium (IV) -oxiddá (GeO2), ha oxigén atmoszférában erősen izzik. A germánium kétértékű és négyértékű. A perzisztensek a germánium (IV) vegyületek. A germániumot nem támadja meg sósav, kálium-hidroxid és híg kénsav. Lúgos hidrogén-peroxid-oldatokban, tömény forró kénsavban és tömény salétromsavban azonban feloldjuk germánium-dioxid-hidrát képződésével. A periódusos rendszerben elfoglalt helye szerint kémiai tulajdonságai a szilícium és az ón között vannak.

A germánium azon kevés anyagok egyike, amelynek sűrűség-rendellenessége van. Sűrűsége szilárd állapotban alacsonyabb, mint a folyadékban. Sávszélessége szobahőmérsékleten körülbelül 0,67 eV.

A germánium ostya lényegesen törékenyebb, mint a szilícium ostya.

használat

Félvezetőként az elektronika vezető anyaga volt, amíg a szilícium nem szorította ki. Alkalmazások manapság megtalálhatók a nagyfrekvenciás technológiában (például SiGe összetett félvezetőként) és detektoros technológiában (például röntgendetektorokként). A gallium-arsenidből (GaAs) készült napelemek esetében a germánium ostyákat néha hordozóanyagként használják. A germánium rácsállandója nagyon hasonlít a gallium-arsenidéhez, így a GaAs epitaxiálisan nő a germánium egykristályain. A jövőben a germánium újból jelentőségre tehet szert az új germánium-szén-szilícium technológiának köszönhetően.

Második fő alkalmazási területe az infravörös optika, ablakok és lencserendszerek formájában, amelyek poli- vagy monokristályos germániumból, valamint infravörös áteresztőképességű optikai üvegekből, úgynevezett kalcogenid-üvegekből állnak. Ennek alkalmazási területei a katonai és polgári éjjellátó eszközök, valamint a termográfiai kamerák. Ezeket felhasználhatjuk például a házak szigetelésének szivárgásának vizsgálatára.

További fontos felhasználási területek az optikai hullámvezetők és a poliészter szálak gyártása: A modern optikai szálakban a távközlésben germánium-tetrakloridot használnak a belső szálmag germánium-dioxiddal való bevonására, hogy a fényhullámok teljes visszaverődést érjenek el. A poliészter kémiában a germánium-dioxidot katalizátorként használják bizonyos poliészter szálak és granulátumok előállításához, különösen újrahasznosítható PET palackokhoz (PET = polietilén-tereftalát).

A germániummal ellentétben az acéldal a kristályszerkezetet nem tudja megszakítani a neutron sugárzás. Rugalmasan elnyeli a neutron hatását. Eddig azonban ezt a felfedezést nem használták fel a reaktorokban.

A germániumot különféle étrend-kiegészítőkben kínálják, lásd a következő pontot: Élettan.

fiziológia

A germánium és vegyületei viszonylag alacsony toxicitással rendelkeznek. A germánium nyomai a következő ételekben találhatók: bab, paradicsomlé, osztriga, tonhal és fokhagyma. Jelenleg egyetlen jóváhagyott gyógyszerben sem található meg. A tudomány jelenlegi állása szerint nem elengedhetetlen nyomelem. A germániumnak nincs ismert biológiai funkciója. Megvitatták a szénhidrát-anyagcserére gyakorolt ​​lehetséges hatást. Nem ismert germánium-hiányos betegség. Megbeszélték, hogy a germánium-hiány hozzájárul a Kashin-Beck-kór, egy osteo-arthritises betegség betegségéhez, amely elsősorban Kínában és az egykori Szovjetunióban szenved gyermekeket. Ez a feltételezés azonban csak egyetlen tanulmányon alapul.

toxicitás

Emberekben a germániummal való mérgezés eddig csak szervetlen germánium-vegyületek étrend-kiegészítőként történő bevétele után következett be. Az első tünetek az étvágycsökkenés, a fogyás, a kimerültség és az izomgyengeség. Ezt a vesék funkcionális rendellenességei követik, egészen a veseelégtelenségig, amely végzetes lehet a beteg számára. A perifériás neuropathiáról mint másodlagos betegségről is beszámoltak. Azokban az esetekben, amikor a betegek túlélték a szervetlen germániumvegyületek bevitelét, a normális veseműködés nem volt helyreállítható.

A klinikai vizsgálatok során átmeneti neurotoxikus mellékhatásokról számoltak be, amikor spirogermaniumot szedtek. A spirogermániumot citosztatikus szerként tesztelték az 1980-as években. Egészséges önkéntesekkel végzett vizsgálatok adatai nem állnak rendelkezésre.

Állatkísérletekből ismert, hogy a germániumnak alacsony az akut orális toxicitása. A nagy dózisú germánium-vegyületek akut mérgezésének tünetei a következők:

  • Az erek kiszélesedése (arteriectasia)
  • Ptosis
  • cianózis
  • remegés

Végül a légzési bénulás a kísérleti állatok halálához vezet. Szervetlen germániumvegyületekkel járó krónikus vagy szubkrónikus mérgezés tünetei:

  • Fogyás
  • Szervi változások (szervek tömege)
  • Progresszív neuropathia
  • Vese károsodása

A szerves germániumvegyületek kisebb toxicitást mutattak, de súlycsökkenéshez és a vörösvérsejtek számának csökkenéséhez vezettek a tesztállatokban. Kevés adat áll rendelkezésre a germánium teratogén hatásairól. A nátrium-germanátot nem vizsgálták karcinogénnek patkányokban.

A germánium toxicitási mechanizmusa még nem teljesen ismert. Ugyanakkor specifikus kóros hatásokat figyeltek meg a vese- és idegsejtek mitokondriumain.

Interakciók

Azt is megvitatják, hogy a germánium kölcsönhatásokat mutat-e a szilíciummal a csontanyagcserében. Gátolhatja a diuretikumok hatását, és számos enzim, például dehidrogenáz aktivitását csökkentheti vagy blokkolhatja. Állatkísérletekben az egerek megnövekedett hexabarbital által kiváltott alvási időtartamot mutatnak, ha germánium-vegyületekkel is kezelik őket. Ez arra utal, hogy a citokróm P450 aktivitása is korlátozott. Beszámoltak olyan szerves germánium-vegyületekről, amelyek blokkolják a glutation-S-transzferáz méregtelenítő enzimet.

Biohasznosulás és anyagcsere

A germániumot lenyelve nagyon könnyen felszívja a szervezet. A test teljes szövetén oszlik el, elsősorban a vesékben és a pajzsmirigyben. A szervetlen germániumvegyületekkel ellentétben az organogermanika nem halmozódik fel az emberi testben. A germánium metabolizmusáról azonban csak néhány tanulmány készült.

Lényegében a vizelettel ürül. Az epében és a székletben is kiválasztódik.

Germanium étrend-kiegészítőkben

Egyes étrend-kiegészítőkben spirogermanium (karboxi-etil-germánium-szeszkvoxid) formájában van, Ge-132) tartalmazzák. A germánium és különösen a Ge-132 pozitív hatással lesz a következőkre:

tulajdonított. Ezeket a hatásokat még egyetlen tudományos szempontból sem tartható tanulmány megerősítette. A Spirogermaniummal végzett rákterápiás vizsgálatok összes eredménye nem meggyőző.

Nagy-Britanniában az ipar önként tartózkodik a germániumot tartalmazó étrend-kiegészítők értékesítésétől a toxicitás miatt.

2000-ben a Szövetségi Fogyasztóvédelmi és Állatorvosi Intézet kifejezetten figyelmeztetett a Ge-132 fogyasztására, mivel nem zárható ki súlyos egészségkárosodás és halál. [2]

Ettől függetlenül Németországban problémamentesen lehetséges a germánium-132 megszerzése releváns ezoterikus forrásokból külföldön és részben Németországban is. Riedel és Heerd betették a könyvüket Szerves germánium - a fény híd az én felé hatékonysága a következő:

„Az Egyesült Államok rák- és AIDS-klinikái a szerves germániummal gyógyítják a betegeket. Japánban intenzív kutatást folytattak a szerves germánium témakörében, de Németországban is végeztek kutatásokat azon elemről, amely nevét a német felfedező Clemens Winklernek köszönheti. De a tudás bennfentes körökben maradt, a hatalmasok által bevezetett reklámtilalmak megtették a magukét. Az EU-ban a gyógyszeripar tudta, hogyan lehet megakadályozni a kereskedelmet. "

A hagyományos orvostudomány által elutasított organikus germánium használatának okaként a lobbi egyesületek gazdasági érdekeket adnak, amelyeket tagadnak.

linkek

A germánium Ge (II) és tartósabb Ge (IV) vegyületeket képez, csak néhánynak van technikai jelentősége.

A germánium-halogenidek Ge (II) és Ge (IV) képviselői szintén ismertek. A germánium-oxidok hidrogén-kloridnak való kitettsége esetén a germánium-tetraklorid (GeCl4) folyadék, amelynek forráspontja 83 ° C, akkor képződik, és fontos köztitermék a germánium előállításában. A nagy tisztaságú GeCl4-et kvarcüvegből készült optikai hullámvezetők gyártására használják annak érdekében, hogy nagy tisztaságú germánium (IV) -oxid réteget hozzanak létre a kvarcszálak belsejében. A germánium (II) jodid aránytalansága a germánium és a germánium (IV) jodid képződésével szintén felhasználható rendkívül tiszta germánium rétegek előállítására (2 GeJ2 ↔ GeJ4 + Ge).

A germánátok a germánium vegyületei, amelyek oxidjából származnak. A germánium szinte minden ásványi anyagban germániumként van jelen.

A németeket nevezik a germánium hidrogénvegyületeinek, amelyek különböző hosszúságú láncmolekulák homológ sorozatát alkotják. A monogermán vagy germánium-hidrid (GeH4) gáz, amelyet a félvezető iparban használnak epitaxiához és doppingoláshoz.

Lásd még: Kategória: Germánium-vegyületek