锗是稀有金属吗?锗有什么用处

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锗是一种化学元素,其化学性质与同族的硒、硅相近。它是一种稀有金属,是重要的半导体材料,不溶于水、盐酸。锗就其导电的本领而言,它优于一般的非金属,但是劣于一般的金属,这在物理学上称为半导体。锗是优良的半导体,可以用作高频率电流的减波和交流电的整流用,掺有微量特定杂质的锗单晶,可以用于制作各种晶体管、整流器以及其它器件,锗的化合物可以用于制造荧光板和各种高遮光率的玻璃。对人体锗有什么作用?它可以活化生物电流,促进血液循环,还可以保护红细胞,抵抗外来射线的袭击。另外,对于代谢、免疫力的恢复,也有着一定的作用。有人还说它具有抗炎、抗病毒和抗肿瘤的作用,但是,需要注意虽然早在1922年,美国医生就用无机锗来治疗贫血,此后无机锗还用作其他的治疗,但是疗效始终是存在疑虑的。美国食品药品监督管理局的研究认为,把锗当作是膳食补充剂,有可能会危害人体的健康。锗的一些化合物则明确可以危害人的健康,比如四氯化锗以及甲锗烷,分别为液体和气体,能对眼睛、肺部以及咽喉造成很大的刺激。

具有半导体性质。对固体物理和固体电子学的发展有重要作用。锗的熔密度5.32克/厘米3,锗可能性划归稀散金属,锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸汽作用,但在600~700℃时,很快生成二氧化锗。

金属元素锗(Ge),是德国化学家文克勒尔在1886年用光谱分析法首先发现的。由于科学技术水平的限制,人们长期不知道这种又脆又硬的浅灰色金属究竟有什么作用。40多年以后,人们才发现锗具有优异的半导体性能,可以用来制造晶体管,代替电子管使用。从此,锗开始进入电子工业及其他行业,发挥自已的作用。

锗的比重为5.36, 熔点为958℃,沸点为2700℃。锗的化学性质非常稳定,很难与酸起反应,在空气中也不会被氧化,但在熔融状态下,极易与碱发生反应。粉末状的锗呈暗蓝色,结晶状的锗为银白色脆金属。锗的导电性比一般金属要差,比—般非金属材料要强,因此在物理学上称为“半导体”。人们日常使用的半导体收音机,其主要元件晶体管大多是用半导体锗制做的。锗晶体管与电子管相比。具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点,除了用于半导体收音机以外,还广泛用于电视、电脑、电子通信、飞行器和各种自动化装置等。近年来锗还被用于制造太阳能电池,太阳光照射到经过特殊处理的锗半导体上,能够不断地产生电能,光照越强,产生的电能越大。锗的化合物可用于制造荧光板及各种高折射率的玻璃。

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。含锗的矿物主要有锗石、硫银锗矿、硫锗铁铜矿等。但是,这类矿物很少,不是堵的主要来源。后来人们发现,在烟道灰中竟然含有很多的锗。原来,在煤中含有锗,煤在燃烧时大部分锗的化合物受热蒸发,与烟灰一起出来,进到烟道后,温度降低,便冷凝在烟道灰中。据测定,烟道灰中含锗量可达0.1%,有的甚至高达2%,比煤中含锗量高100~2000倍。从烟道灰或矿物中提取的锗,通常是氧化锗或硫化锗。用氢、碳或镁还原,可得到锗的金属粉末,再用1000℃的高温加热,才能熔铸成金属锗锭。用于制造半导体的锗必须非常纯净,通常采用“区域熔炼”冶金法来提取。


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