锗

康熙字典

化学元素解释：

概述

锗在地壳中的含量为7×10%，主要矿物有硫银锗矿(4A g2S·GeS2)、黑硫银锡矿【4Ag2S·(Sn，Ge)S2]，锗石(3Cu2S·FeS·2GeS2)、硫锗铁铜矿【(Cu， Fe)3(Fe， Ge， Zn，Sn)(S，As)4]。但这些独立矿藏量稀少。大量的锗分散在煤及金属硅酸盐和硫化物矿中 ，锗在各类煤中的含量为0.001%～0.1%，以低灰分的煤中含锗多，闪锌矿中锗的含量为0.001%～0.1%。

性质

元素名称：锗

元素符号：Ge

元素英文名称：Germanium

元素类型：金属元素

原子体积:(立方厘米/摩尔) 13.6

元素在宇宙中的含量:(ppm) 0.2

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

相对原子质量：72.61

氧化态：Main Ge+2, Ge+4

化学键能： (kJ /mol)

Ge-H 288

Ge-C 237

Ge-O 363

Ge-F 464

Ge-Cl 340

Ge-Ge 163

原子序数：32

质子数：32

中子数：41

摩尔质量：73

所属周期：4

所属族数：IVA

电子层排布：2-8-18-4

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：

a = 565.75 pm

b = 565.75 pm

c = 565.75 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

莫氏硬度：6

声音在其中的传播速率：(m/S)5400

电离能 (kJ/ mol)

M - M+ 762.1

M+ - M2+ 1537

M2+ - M3+ 3302

M3+ - M4+ 4410

M4+ - M5+ 9020

M5+ - M6+ 11900

M6+ - M7+ 15000

M7+ - M8+ 18200

M8+ - M9+ 21800

M9+ - M10+ 27000

颜色和状态:银白色固体

密度：5.35克/厘米^3

熔点：937.4℃

沸点： 2830℃

原子半径： 122皮米，Ge4+半径53皮米

发现人：文克勒 发现年代：1886年

发现过程：1886年，德国的文克勒在分析硫银锗矿时，发现了锗的存在;后由硫化锗与氢共热，制出了锗。

来源

存在于煤、铁矿和某些银矿、铜矿中，也成锗石产出。可由二氧化锗用碳还原制得。也可以煤所发生炉生产烟道中的灰尘中回收。从精炼铜、锌、铅获得。

物理性质

锗是银灰色晶体，熔点937.4℃，沸点2830℃，密度5.35克/厘米(20℃)，莫氏硬度6.0～6.5，室温下，晶态锗性脆，可塑性很小。锗具有半导体性质，在高纯锗中掺入三价元素(如铟、镓、硼)、得到P型锗半导体;掺入五价元素(如锑、砷、磷)，得到N型锗半导体。常温下，锗在空气中不被氧化，但在加热时，锗能在氧气、氯气和溴蒸气中燃烧。锗不与水作用，不溶于盐酸和稀硫酸，硝酸和热的浓硫酸能将金属锗氧化为二氧化锗，锗还溶于王水。锗易溶于熔融的氢氧化钠或氢氧化钾，生成锗酸钠或锗酸钾。在过氧化氢、次氯酸钠等氧化剂存在下，锗能溶解在碱性溶液中，生成锗酸盐。锗的氧化态为+2和+4。

用途

高纯度的锗是半导体材料。从高纯度的氧化锗还原，再经熔炼可提取而得。掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。锗单晶可作晶体管，是第一代晶体管材料。锗材用于辐射探测器及热电材料。高纯锗单晶具有高的折射系数，对红外线透明，不透过可见光和紫外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚合反应的催化剂，含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能，可作广角照相机和显微镜镜头，三氯化锗还是新型光纤材料添加剂。

锗，具有半导体性质。对固体物理学和固体电子学的发展起过重要作用。锗的熔密度5.32克/厘米3,为银灰色脆性金属。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。与盐酸、稀硫酸不起作用。浓硫酸在加热时，锗会缓慢溶解。在硝酸、王水中，锗易溶解。碱溶液与锗的作用很弱，但熔融的碱在空气中，能使锗迅速溶解。锗与碳不起作用，所以在石墨坩埚中熔化，不会被碳所污染。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。现代工业生产的锗，主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

在火法炼锌过程中，锗以氯化物或氧化物的形式进入烟尘中，并得到富集。煤燃烧或炼焦工业产生的锗都富集在烟道灰中。用盐酸处理这些烟尘和烟道灰，可得四氯化锗，通过精馏法提纯后，水解得高纯二氧化锗，放在石英管内，加热到680℃，用氢气还原得高纯锗。再用直拉法或区域熔炼法制得锗的单晶。在电子工业中锗虽已大部分被硅代替，但由于锗的电子和空穴迁移率比硅高，在高速开关电路方面锗的性能也比硅好，因此锗在红外器件、γ辐射探测器方面仍占有优势。锗还可作为煤的氢化和石油炼制的催化剂，锗酸铋用于闪烁体辐射探测器。

对人体的影响

锗对人体的影响主要是可以恢复疲劳;防止了贫血;帮助新陈代谢等等。很多地方被当作医疗辅助用具。但却没有临床证明是有效的。最多也就是会说：身体会变轻，疼痛会减少等等。如果服用的话，曾经有过死亡的例子。临床研究者认为是有危险的东西。会对肾脏产生不好影响。 但是在日本，在珠宝首饰行业被当作健康用具内装在项链，手链里贩卖。价格不菲。

至今为止，没有发现锗是人体必需的微量元素，也没有发现生物体因缺锗而出现的病理变化，因此在通常情况下并没有补锗的必要,因为在人类的正常饮食里面可以摄入足够身体用的锗元素。目前发现锗有益的生物效应与存在形式关系甚大，似乎没有明显的生理活性，只有部分有机锗化合物才能表现出来而又肯定的生理活性。

一、锗在机体中的分布与代谢

各种天然食物均不同程度地含有锗，换算一下大约成人每天的锗摄取量为400-3500ug，因此锗普遍存在与机体中，机体中的部分酶蛋白，大脑中的皮质和灰质中，均含有微量元素锗。

二、具有生理活性的有机锗化合物

研究最多的有机锗化合物包括有机锗倍半氧化物，衍生物，含硫配位的有机锗化合物，生理活性最为明显了。

锗，具有明显的抗肿瘤与消炎活性，其他还有很多类型的有机锗化合物，大多具有抗肿瘤，消炎，免疫复活和杀菌等生物效应，但因毒性较大，只能作为医药品使用。

三、有机锗化合物与肿瘤的关系

有机锗132和螺锗等具有明显的抗肿瘤活性，且毒性低，尤其是没有骨髓毒性这一优点，在防治肿瘤和辅助放化疗等方面很有潜力，已经进入临床试用阶段。有机锗化合物抑制肿瘤活性的可能机制包括增强机体免疫力，清除自由基和抗突变等多个方面。许多生物活性的有机锗化合物分子中，与锗原子配位的通常是氧，硫和氮之类的强电负性原子，由于它们对电子的吸收作用导致锗原子周围的电子云偏离原子核而形成一个正电中心。但有机锗化合物遇到肿瘤细胞时，其正常中心可增加肿瘤细胞的电势能，降低其活动能力，从而起到抑制和杀死肿瘤细胞的作用，这就是说有机锗化合物抑制肿瘤活性的生物电位学说。除了抗肿瘤及免疫复活作用外，锗有益于生物效应还包括刺激造血系统的功能发挥，抑制细胞生长促进抗菌消失，促进植物生长等作用。对血液系统的作用主要表现在刺激血中红细胞和血红蛋白数量的增加，对治疗贫血有一定的作用。

锗石

【中文名】 锗石：锗石是自然界中含有锗元素的一类矿石的统称。锗，是德国化学家文克列尔发现的。是浅色得金属，半导体物质，其原子具有32个电子，电子在人体里受电子工学作用而膨胀，而且通过净化作用给细胞供氧。经过研究证明锗晶体里的原子排列与金刚石一样，硬而且脆。

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得锗。在地壳中得含量为一百万分之七，所以锗含十一种珍贵得稀有元素。缺氧成为万病得根源，而锗被称为能吃的氧。经研究证明锗对缺氧引起的以下病症又特殊的疗效：由于精神压力的加重，引起血液粘稠度升高;现代人由于运动量不足引起的新陈代谢不振;各种心里因素和身心衰弱引起的睡眠不足;呼吸污染的空气而引起的肺功能底下;大量的吸入过量化学物质(药品或化学调料)等。锗是起抑制放射线引起的伤害，从而减轻伤害，恢复被伤害的细胞的作用。通过血球细胞增加供氧，使血液干净。肝癌。肺癌、胃癌等血管丰富部位的癌症和呼吸道疾病、哮喘和皮肤病等疾病的治疗有着特殊的疗效。

锗原子核周围有32个电子，最外侧轨道上的4个电子做不规则运动。一旦温度上升，最外侧轨道上的一个电子就会因受刺激而离轨。而脱离了轨道的电子有助于调整生物的离子平衡，使身体神经电路的异常恢复正常，具有预防和改善身体的不适感及按摩温泉效果等功效。锗还有调整人体不正常电位的功能，在癌细胞电位剧烈上升时，锗元素会夺取癌细胞的电子，使它电位下降，抑制病症的恶化。

锗石的功能作用：

1、它具有脱氢富集氧功能，能够使体能保持充足的氧，从而维护人体的健康。在人体中，食物的分解是借助氧气进行的，在食物分解过程中，需要消耗大量的氧，同时生成水和二氧化碳。如果没有充足的氧，就有可能使机体引起各种疾病。而有机锗能把人体内的氢离子带出体外，减少了机体对氧的需求量，从而有利于健康。 锗进入人体后，可均匀地分布在各器官组织中，24小时完全排出体外，属于不会在身体中蓄积的微量元素，其毒性极低，无副作用。人体各器官细胞在生命过程中产生废物，一部分经过分泌系统排出体外，还有一部分以自由基的形式存在于各器官中，形成病变，导致器官功能下降影响健康，有机锗能与这部分自由基结合后排出体外，增强器官生命。

2、相对于其他对人体有益的矿石来说,锗石还是有一定量比较微量辐射的,尽管对人体损害微小,短时间使用时对人体有很好的治疗理疗作用,但若长时间使用,反而会引起其他一些症状和不良反映.所以,专家建议,对锗石的使用以不超过2年为益.

3、临床研究发现，目前被人们广泛认可锗对多种疾病有着良好的治疗作用。主要体现在：抗肿瘤、治疗老年痴呆、增强免疫功能、延缓衰老、预防及治疗动脉硬化、降低血液粘稠度、抗类风湿关节炎、调节内分泌、止痛消炎、降血压、治疗骨质疏松、调节内分泌、治疗慢性肝炎等方面。锗石对人体还有有凉血止血，降逆止呕，清火平肝的效力，其原理和另外的含铁矿物药, 如磁石相仿, 从中医学角度来讲，接触自然矿物可以补充人体不足的元素和微量元素，吸收或排泄过剩的元素和微元素，使人体保持一个特有的正间值。生产天然锗矿石系列有：锗石原矿、锗石块、锗石颗粒、锗石粉、锗石板材等。

锗石块规格：一般为1-3CM，2-4CM，3-5CM。

锗石颗粒为：6-10目，10-20目，20-40目，40-80目

锗石粉规格为：100目，200目，325目，400目，600目，1250目。

锗石板材规格为：10*10CM，15*15CM，20*20CM，30*30CM

锗矿石的锗发生量为200ppm393ppm两种，颜色为青灰色、红花色两种。

锗 - 金属锗

半导体工业的原料——锗，锗，是德国化学家文克列尔在1885年用光谱分析法发现的——也就是门捷列夫在1871年所预言的元素“亚硅”。不过，直到1942年，人们才发现锗是优秀的半导体材料，可以用来代替真空管，锗这才有了工业规模的生产，成了半导体工业的重要原料。

锗在周期表上的位置，正好夹在金属与非金属之间。锗虽属于金属，但却具有许多类似于非金属的性质，在化学上称为“半金属”。就其导电的本领而言，优于一般非金属，劣于一般金属，在物理学上称为“半导体”。锗是浅灰色的金属。据X射线的研究证明，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。

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”。现在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%)。另外，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，一吨煤中含有10克左右锗。在普通的泥土、岩石和一些泉水中，也含有微量锗。