प्रकृति में जर्मेनियम। रासायनिक तत्व जर्मेनियम के लक्षण

जर्मनी के नाम पर रखा गया। इस देश के एक वैज्ञानिक ने खोज की और उसे यह अधिकार था कि वह जो चाहे कह सकता है। तो गोटो में जर्मेनियम.

हालांकि, यह मेंडेलीव नहीं था जो भाग्यशाली था, लेकिन क्लेमेंस विंकलर। उन्हें अर्गीरोडाइट का अध्ययन करने के लिए नियुक्त किया गया था। एक नया खनिज, जिसमें मुख्य रूप से शामिल है, हिमलफर्स्ट खदान में पाया गया।

विंकलर ने पत्थर की संरचना का 93% निर्धारित किया और शेष 7% के साथ एक मृत अंत मारा। निष्कर्ष यह था कि उनमें एक अज्ञात तत्व शामिल था।

अधिक सावधानीपूर्वक विश्लेषण का फल मिला है। जर्मेनियम की खोज की. यह धातु है। यह मानव जाति के लिए कैसे उपयोगी है? इसके बारे में और इतना ही नहीं हम आगे बताएंगे।

जर्मेनियम गुण

जर्मेनियम - 32 आवर्त सारणी का तत्व. यह पता चला है कि धातु 4 वें समूह में शामिल है। संख्या तत्वों की संयोजकता से मेल खाती है।

यानी, जर्मेनियम 4 . बनता है रासायनिक बंध. यह विंकलर द्वारा खोजा गया तत्व जैसा दिखता है।

इसलिए मेंडेलीव की इच्छा अभी भी अनदेखे तत्व इकोसिलिकियम का नाम है, जिसे सी के रूप में दर्शाया गया है। दिमित्री इवानोविच ने 32 वीं धातु के गुणों की अग्रिम गणना की।

जर्मेनियम रासायनिक गुणों में सिलिकॉन के समान है। गर्म करने पर ही अम्ल के साथ क्रिया करता है। क्षार के साथ ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में "संचार" करता है।

जल वाष्प के लिए प्रतिरोधी। हाइड्रोजन, कार्बन, के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। जर्मेनियम 700 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर रोशनी करता है। प्रतिक्रिया के साथ जर्मेनियम डाइऑक्साइड का निर्माण होता है।

32वां तत्व हैलोजन के साथ आसानी से इंटरैक्ट करता है। ये तालिका के समूह 17 से नमक बनाने वाले पदार्थ हैं।

भ्रमित न होने के लिए, हम बताते हैं कि हम नए मानक पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। पुराने समय में, यह आवर्त सारणी का 7वाँ समूह है।

तालिका जो भी हो, उसमें धातुएँ चरणबद्ध विकर्ण रेखा के बाईं ओर स्थित होती हैं। 32वां तत्व अपवाद है।

एक और अपवाद है। वह प्रतिक्रिया भी दे सकती है। सुरमा सब्सट्रेट पर जमा किया जाता है।

के साथ सक्रिय सहभागिता सुनिश्चित की जाती है। अधिकांश धातुओं की तरह, जर्मेनियम अपने वाष्पों में जलने में सक्षम है।

बाह्य जर्मेनियम तत्व, धूसर-सफ़ेद, एक स्पष्ट धात्विक चमक के साथ।

संशोधित करके आंतरिक ढांचा, धातु में घन संरचना होती है। यह प्राथमिक कोशिकाओं में परमाणुओं की व्यवस्था को दर्शाता है।

वे क्यूब्स के आकार के होते हैं। आठ परमाणु शीर्ष पर स्थित हैं। संरचना जाली के करीब है।

तत्व 32 में 5 स्थिर समस्थानिक हैं। उनकी उपस्थिति सभी की संपत्ति है जर्मेनियम उपसमूह के तत्व।

वे सम हैं, जो स्थिर समस्थानिकों की उपस्थिति को निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, उनमें से 10 हैं।

जर्मेनियम का घनत्व 5.3-5.5 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है। पहला संकेतक राज्य के लिए विशिष्ट है, दूसरा - तरल धातु के लिए।

नरम रूप में, यह न केवल अधिक घना है, बल्कि प्लास्टिक भी है। कमरे के तापमान पर भंगुर, पदार्थ 550 डिग्री पर हो जाता है। य़े हैं जर्मेनियम की विशेषताएं

कमरे के तापमान पर धातु की कठोरता लगभग 6 अंक है।

इस अवस्था में 32वां तत्व एक विशिष्ट अर्धचालक है। लेकिन, तापमान बढ़ने पर संपत्ति "उज्ज्वल" हो जाती है। तुलना के लिए, बस कंडक्टर गर्म होने पर अपने गुणों को खो देते हैं।

जर्मेनियम न केवल अपने मानक रूप में, बल्कि समाधान में भी करंट का संचालन करता है।

अर्धचालक गुणों के संदर्भ में, 32 वां तत्व भी सिलिकॉन के करीब है और उतना ही सामान्य है।

हालांकि, पदार्थों के आवेदन के क्षेत्र भिन्न होते हैं। सिलिकॉन सौर कोशिकाओं में उपयोग किया जाने वाला अर्धचालक है, जिसमें पतली-फिल्म प्रकार भी शामिल है।

फोटोकल्स के लिए भी तत्व की आवश्यकता होती है। अब, विचार करें कि जर्मेनियम कहाँ काम आता है।

जर्मेनियम का अनुप्रयोग

जर्मेनियम का उपयोग किया जाता हैगामा स्पेक्ट्रोस्कोपी में। इसके उपकरण संभव बनाते हैं, उदाहरण के लिए, मिश्रित उत्प्रेरक ऑक्साइड में योजक की संरचना का अध्ययन करना।

अतीत में, जर्मेनियम को डायोड और ट्रांजिस्टर में जोड़ा जाता था। सोलर सेल में सेमीकंडक्टर के गुण भी काम आते हैं।

लेकिन, यदि मानक मॉडल में सिलिकॉन जोड़ा जाता है, तो जर्मेनियम अत्यधिक कुशल, नई पीढ़ी के मॉडल में जोड़ा जाता है।

मुख्य बात यह है कि पूर्ण शून्य के करीब तापमान पर जर्मेनियम का उपयोग नहीं करना है। ऐसी परिस्थितियों में, धातु वोल्टेज संचारित करने की अपनी क्षमता खो देती है।

जर्मेनियम के चालक होने के लिए, इसमें अशुद्धियाँ 10% से अधिक नहीं होनी चाहिए। बिल्कुल सही अल्ट्रा क्लीन रासायनिक तत्व।

जर्मेनियमक्षेत्र पिघलने की इस विधि द्वारा बनाया गया। यह आधारित है अलग घुलनशीलतातरल और चरणों में तृतीय-पक्ष तत्व।

सूत्र जर्मेनियमआपको इसे व्यवहार में लागू करने की अनुमति देता है। यहां हम अब तत्व के अर्धचालक गुणों के बारे में बात नहीं कर रहे हैं, बल्कि इसके सख्त होने की क्षमता के बारे में बात कर रहे हैं।

इसी कारण से, जर्मेनियम ने दंत प्रोस्थेटिक्स में आवेदन पाया है। हालांकि मुकुट अप्रचलित हो रहे हैं, फिर भी उनके लिए एक छोटी सी मांग है।

यदि आप जर्मेनियम में सिलिकॉन और एल्यूमीनियम मिलाते हैं, तो सोल्डर प्राप्त होते हैं।

इनका गलनांक हमेशा सम्मिलित धातुओं के गलनांक से कम होता है। तो, आप जटिल, डिज़ाइन डिज़ाइन बना सकते हैं।

जर्मेनियम के बिना इंटरनेट भी असंभव होगा। ऑप्टिकल फाइबर में 32वां तत्व मौजूद होता है। इसके मूल में नायक के मिश्रण के साथ क्वार्ट्ज है।

और इसका डाइऑक्साइड फाइबर की परावर्तनशीलता को बढ़ाता है। इसकी मांग को देखते हुए इलेक्ट्रॉनिक्स, उद्योगपतियों को बड़ी मात्रा में जर्मेनियम की जरूरत होती है। कौन से, और उन्हें कैसे प्रदान किया जाता है, हम नीचे अध्ययन करेंगे।

खनन जर्मेनियम

जर्मेनियम काफी आम है। पर पृथ्वी की पपड़ी 32वां तत्व, उदाहरण के लिए, सुरमा, या से अधिक है।

खोजे गए भंडार लगभग 1,000 टन हैं। उनमें से लगभग आधे संयुक्त राज्य अमेरिका के आंतों में छिपे हुए हैं। अन्य 410 टन संपत्ति हैं।

इसलिए, बाकी देशों को, मूल रूप से, कच्चा माल खरीदना पड़ता है। स्वर्गीय साम्राज्य के साथ सहयोग करता है। यह राजनीतिक दृष्टिकोण से और आर्थिक दृष्टिकोण से दोनों ही उचित है।

जर्मेनियम तत्व के गुणव्यापक पदार्थों के साथ अपने भू-रासायनिक संबंध से जुड़े, धातु को अपने खनिज बनाने की अनुमति नहीं देते हैं।

आमतौर पर, धातु को मौजूदा लोगों की जाली में पेश किया जाता है। बेशक, मेहमान ज्यादा जगह नहीं लेगा।

इसलिए आपको जर्मेनियम को थोड़ा-थोड़ा करके निकालना होगा। इसमें आप कुछ किलो प्रति टन चट्टान पा सकते हैं।

Enargits में प्रति 1000 किलोग्राम में 5 किलो से अधिक जर्मेनियम नहीं होता है। पाइरार्गाइराइट में 2 गुना अधिक।

एक टन तत्व 32 सल्वेनाइट में 1 किलोग्राम से अधिक नहीं होता है। अक्सर, जर्मेनियम को अन्य धातुओं के अयस्कों से उप-उत्पाद के रूप में निकाला जाता है, उदाहरण के लिए, या अलौह, जैसे क्रोमाइट, मैग्नेटाइट, रूटाइट।

जर्मेनियम का वार्षिक उत्पादन मांग के आधार पर 100-120 टन के बीच होता है।

मूल रूप से, पदार्थ का एकल-क्रिस्टल रूप खरीदा जाता है। यह वही है जो कीमती स्पेक्ट्रोमीटर, ऑप्टिकल फाइबर के उत्पादन के लिए आवश्यक है। आइए जानें रेट्स।

जर्मेनियम कीमत

मोनोक्रिस्टलाइन जर्मेनियम मुख्य रूप से टन द्वारा खरीदा जाता है। बड़े उद्योगों के लिए यह फायदेमंद है।

32 वें तत्व के 1,000 किलोग्राम की कीमत लगभग 100,000 रूबल है। आपको 75,000 - 85,000 के ऑफ़र मिल सकते हैं।

यदि आप पॉलीक्रिस्टलाइन लेते हैं, यानी छोटे समुच्चय और बढ़ी हुई ताकत के साथ, तो आप प्रति किलो कच्चा माल 2.5 गुना अधिक दे सकते हैं।

मानक लंबाई 28 सेंटीमीटर से कम नहीं है। ब्लॉक एक फिल्म के साथ सुरक्षित हैं, क्योंकि वे हवा में फीके पड़ जाते हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन जर्मेनियम - एकल क्रिस्टल उगाने के लिए "मिट्टी"।

1870 में डी.आई. मेंडेलीव पर आधारित आवधिक कानूनसमूह IV के अभी तक अनदेखे तत्व की भविष्यवाणी की, इसे एक्सिलिकियम कहा, और इसके मुख्य गुणों का वर्णन किया। 1886 में, जर्मन रसायनज्ञ क्लेमेंस विंकलर ने खनिज अर्गिरोडाइट के रासायनिक विश्लेषण के दौरान इस रासायनिक तत्व की खोज की। प्रारंभ में, विंकलर नए तत्व को "नेप्च्यूनियम" नाम देना चाहता था, लेकिन यह नाम पहले से ही प्रस्तावित तत्वों में से एक को दिया गया था, इसलिए तत्व का नाम वैज्ञानिक की मातृभूमि - जर्मनी के नाम पर रखा गया था।

प्रकृति में होना, प्राप्त करना:

जर्मेनियम सल्फाइड अयस्कों, लौह अयस्क में पाया जाता है, और लगभग सभी सिलिकेट्स में पाया जाता है। जर्मेनियम युक्त मुख्य खनिज: argyrodite Ag 8 GeS 6, confieldite Ag 8 (Sn, Ce)S 6, Stottite FeGe (OH) 6, जर्मेनाइट Cu 3 (Ge, Fe, Ga) (S,As) 4, रेनियराइट Cu 3 (फे, जीई, जेडएन) (एस, एएस) 4।
अयस्क के संवर्धन और इसकी सांद्रता के लिए जटिल और समय लेने वाली प्रचालनों के परिणामस्वरूप, जर्मेनियम को GeO2 ऑक्साइड के रूप में पृथक किया जाता है, जिसे हाइड्रोजन के साथ 600°C पर एक साधारण पदार्थ में अपचित किया जाता है।
जीओ 2 + 2 एच 2 \u003d जीई + 2 एच 2 ओ
जर्मेनियम को ज़ोन मेल्टिंग द्वारा शुद्ध किया जाता है, जो इसे सबसे रासायनिक रूप से शुद्ध सामग्री में से एक बनाता है।

भौतिक गुण:

धात्विक चमक के साथ धूसर-सफ़ेद ठोस (mp 938°C, bp 2830°C)

रासायनिक गुण:

पर सामान्य स्थितिजर्मेनियम हवा और पानी, क्षार और एसिड के लिए प्रतिरोधी है, एक्वा रेजिया में और हाइड्रोजन पेरोक्साइड के क्षारीय घोल में घुल जाता है। इसके यौगिकों में जर्मेनियम का ऑक्सीकरण अवस्था: 2, 4।

सबसे महत्वपूर्ण कनेक्शन:

जर्मेनियम (द्वितीय) ऑक्साइड, GeO, ग्रे-ब्लैक, थोड़ा सॉल। इन-इन, गर्म होने पर, यह अनुपातहीन हो जाता है: 2GeO \u003d Ge + GeO 2
जर्मेनियम (द्वितीय) हाइड्रॉक्साइड Ge(OH) 2 , लाल-नारंगी। क्रिस्टल,
जर्मेनियम (द्वितीय) आयोडाइड, जीईआई 2 , पीला करोड़, सोल। पानी में, हाइड्रोल। अलविदा।
जर्मेनियम (द्वितीय) हाइड्राइड, GeH 2 , टीवी। सफेद पोर।, आसानी से ऑक्सीकृत। और क्षय।

जर्मेनियम (चतुर्थ) ऑक्साइड, जियो 2 , सफेद क्रिस्टल, एम्फोटेरिक, क्लोराइड, सल्फाइड, जर्मेनियम हाइड्राइड के हाइड्रोलिसिस द्वारा या नाइट्रिक एसिड के साथ जर्मेनियम की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है।
जर्मेनियम (IV) हाइड्रॉक्साइड, (जर्मेनिक अम्ल), एच 2 जियो 3 , कमजोर। अनस्ट। द्विअक्षीय टू-टा, जर्नेट लवण, उदाहरण के लिए। सोडियम जर्नेट, ना 2 जियो 3 , सफेद क्रिस्टल, सोल। पानी में; हीड्रोस्कोपिक Na 2 hexahydroxogermanates (ortho-germanates), और polygermanates भी हैं
जर्मेनियम (चतुर्थ) सल्फेट, Ge(SO 4) 2 , रंगहीन। करोड़, पानी द्वारा GeO 2 को हाइड्रोलाइज्ड, 160 ° C पर सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड के साथ जर्मेनियम (IV) क्लोराइड को गर्म करके प्राप्त किया जाता है: GeCl 4 + 4SO 3 \u003d Ge (SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
जर्मेनियम (IV) हैलाइड, फ्लोराइडजीईएफ 4 - सर्वश्रेष्ठ। गैस, कच्चा हाइड्रोल।, एचएफ के साथ प्रतिक्रिया करता है, एच 2 बनाता है - जर्मेनोफ्लोरिक एसिड: जीईएफ 4 + 2एचएफ \u003d एच 2,
क्लोराइडजीईसीएल 4, रंगहीन। तरल, हाइड्रा।, ब्रोमाइडजीईबीआर 4, सेर। करोड़। या रंगहीन। तरल, सोल। संगठन में कॉन।,
योडिदजीईआई 4, पीला-नारंगी। करोड़, धीमा। हाइड्र।, सोल। संगठन में चोर
जर्मेनियम (चतुर्थ) सल्फाइड, जीईएस 2 , सफेद के.आर., खराब सोल। पानी में, हाइड्रोल।, क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, जिससे जर्मनेट और थियोजर्मनेट बनते हैं।
जर्मेनियम (IV) हाइड्राइड, "जर्मन", GeH 4 , रंगहीन गैस, टेट्रामेथिलगर्मन जीई (सीएच 3) 4 के कार्बनिक डेरिवेटिव, टेट्राएथिलगर्मन जीई (सी 2 एच 5) 4 - रंगहीन। तरल पदार्थ।

आवेदन पत्र:

सबसे महत्वपूर्ण अर्धचालक सामग्री, आवेदन के मुख्य क्षेत्र: प्रकाशिकी, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स, परमाणु भौतिकी।

जर्मेनियम यौगिक थोड़े विषैले होते हैं। जर्मेनियम एक सूक्ष्म तत्व है जो मानव शरीर में शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली की क्षमता को बढ़ाता है, कैंसर से लड़ता है और दर्द को कम करता है। यह भी ध्यान दिया जाता है कि जर्मेनियम शरीर के ऊतकों को ऑक्सीजन के हस्तांतरण को बढ़ावा देता है और एक शक्तिशाली एंटीऑक्सीडेंट है - शरीर में मुक्त कणों का अवरोधक।
मानव शरीर की दैनिक आवश्यकता 0.4-1.5 मिलीग्राम है।
लहसुन खाद्य उत्पादों के बीच जर्मेनियम सामग्री में चैंपियन है (लहसुन लौंग के सूखे द्रव्यमान के 750 माइक्रोग्राम जर्मेनियम प्रति 1 ग्राम)।

सामग्री टूमेन स्टेट यूनिवर्सिटी के भौतिकी और रसायन विज्ञान संस्थान के छात्रों द्वारा तैयार की गई थी
डेमचेंको यू.वी., बोर्नोवोलोकोवा ए.ए.
स्रोत:
जर्मेनियम//विकिपीडिया./ यूआरएल: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (पहुंच की तिथि: 06/13/2014)।
जर्मेनियम//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (पहुंच की तिथि: 06/13/2014)।

(जर्मेनियम; लैट से। जर्मेनिया - जर्मनी), जीई - रसायन। तत्वों की आवर्त प्रणाली के समूह IV का तत्व; पर। एन। 32, पर। एम. 72.59. धात्विक चमक के साथ सिल्वर-ग्रे पदार्थ। रसायन में। यौगिक +2 और +4 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। +4 ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक अधिक स्थायी होते हैं। प्राकृतिक जर्मेनियम में चार स्थिर समस्थानिक होते हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या 70 (20.55%), 72 (27.37%), 73 (7.67%) और 74 (36.74%) होती है और एक रेडियोधर्मी समस्थानिक द्रव्यमान संख्या 76 (7.67%) और आधा जीवन होता है। 2,106 वर्ष। कृत्रिम रूप से (विभिन्न परमाणु प्रतिक्रियाओं की मदद से) कई रेडियोधर्मी समस्थानिक प्राप्त किए गए हैं; उच्चतम मूल्य 11.4 दिनों के आधे जीवन के साथ 71 Ge का समस्थानिक है।

पवित्र जर्मेनियम ("एकसिलिट्सी" नाम के तहत) के अस्तित्व की भविष्यवाणी 1871 में रूसी वैज्ञानिक डी। आई। मेंडेलीव ने की थी। हालाँकि, केवल 1886 में यह। केमिस्ट के। विंकलर ने खनिज अर्गिरोडाइट में एक अज्ञात तत्व की खोज की, जिसके गुण "ईकैसिलिकॉन" के गुणों के साथ मेल खाते हैं। प्रोम की शुरुआत। जर्मेनियम का उत्पादन 40 के दशक का है। 20 वीं शताब्दी, जब इसका उपयोग अर्धचालक सामग्री के रूप में किया जाता था। पृथ्वी की पपड़ी में जर्मेनियम की सामग्री (1-2) 10 ~ 4% है। जर्मेनियम एक ट्रेस तत्व है और शायद ही कभी अपने खनिजों के रूप में पाया जाता है। सात खनिज ज्ञात हैं, जिनमें इसकी सांद्रता 1% से अधिक है, उनमें से: Cu2 (Cu, Ge, Ga, Fe, Zn) 2 (S, As) 4X X (6.2-10.2% Ge), रेनेराइट (Cu, Fe)2 (Cu, Fe, Ge, Ga, Zn)2 X X (S, As)4 (5.46-7.80% Ge) और Argyrodite Ag8GeS6 (3/55-6.93% Ge) । जी. कास्टोबायोलिथ्स (ह्यूमिक कोयल्स, ऑयल शेल, ऑयल) में भी जम जाता है। हीरे के क्रिस्टलीय संशोधन, सामान्य परिस्थितियों में स्थिर, हीरे की तरह एक घन संरचना होती है, जिसकी अवधि = 5.65753 ए (जेल) होती है।

जर्मेनियम का घनत्व (t-ra 25 ° C) 5.3234 g / cm3, tmelt 937.2 ° C; टीबीपी 2852 डिग्री सेल्सियस; संलयन की गर्मी 104.7 कैलोरी/जी, उच्च बनाने की क्रिया की गर्मी 1251 कैल/जी, गर्मी क्षमता (तापमान 25 डिग्री सेल्सियस) 0.077 कैल/जी डिग्री; गुणक तापीय चालकता, (टी-आरए 0 डिग्री सेल्सियस) 0.145 कैल / सेमी सेकंड डिग्री, तापमान गुणांक। रैखिक विस्तार (टी-आरए 0-260 डिग्री सेल्सियस), 5.8 x 10-6 डिग्री -1। पिघलने के दौरान, जर्मेनियम की मात्रा घट जाती है (लगभग 5.6%), इसका घनत्व 4% h बढ़ जाता है। उच्च दबाव पर, हीरे जैसा संशोधन। जर्मेनियम पॉलीमॉर्फिक परिवर्तनों से गुजरता है, क्रिस्टलीय संशोधनों का निर्माण करता है: बी-एसएन प्रकार (जीईआईआई) की एक टेट्रागोनल संरचना, एक शरीर-केंद्रित टेट्रागोनल संरचना जिसमें अवधि ए = 5.93 ए, सी = 6.98 ए (जीई III) और शरीर-केंद्रित घन संरचना होती है। एक अवधि a = 6, 92A (GeIV)। ये संशोधन GeI . से भिन्न हैं उच्च घनत्वऔर विद्युत चालकता।

अनाकार जर्मेनियम भाप संघनन द्वारा फिल्मों (लगभग 10-3 सेमी मोटी) के रूप में प्राप्त किया जा सकता है। इसका घनत्व क्रिस्टलीय G के घनत्व से कम है। G. क्रिस्टल में ऊर्जा क्षेत्रों की संरचना इसके अर्धचालक गुणों को निर्धारित करती है। बैंड गैप जी की चौड़ाई 0.785 ईवी (टी-आरए 0 के) के बराबर है, विशिष्ट विद्युतीय प्रतिरोध(टी-आरए 20 डिग्री सेल्सियस) 60 ओम सेमी और टी-आर में वृद्धि के साथ यह एक घातीय कानून के अनुसार काफी कम हो जाता है। अशुद्धताएं जी. टी. इलेक्ट्रॉनिक की अशुद्धता चालकता (आर्सेनिक, सुरमा, फास्फोरस की अशुद्धता) या छेद (गैलियम, एल्यूमीनियम, इंडियम की अशुद्धता) प्रकार। इलेक्ट्रॉनों के लिए जी (टी-आरए 25 डिग्री सेल्सियस) में चार्ज वाहक की गतिशीलता लगभग 3600 सेमी 2 / वी सेकेंड है, छेद के लिए - 1700 सेमी 2 / वी सेकेंड, चार्ज वाहक की आंतरिक एकाग्रता (टी-आरए 20 डिग्री सेल्सियस) है 2.5. 10 13 सेमी-3। जी. प्रतिचुंबकीय है। पिघलने पर, यह धात्विक अवस्था में बदल जाता है। जर्मेनियम बहुत भंगुर है, इसकी मोह कठोरता 6.0 है, सूक्ष्म कठोरता 385 किग्रा / मिमी 2 है, संपीड़ित शक्ति (तापमान 20 डिग्री सेल्सियस) 690 किग्रा / सेमी 2 है। t-ry में वृद्धि के साथ, कठोरता कम हो जाती है, t-ry 650 ° C से ऊपर, यह प्लास्टिक बन जाता है, जो फर के लिए उत्तरदायी होता है। प्रसंस्करण। जर्मेनियम 100 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर हवा, ऑक्सीजन और गैर-ऑक्सीकरण इलेक्ट्रोलाइट्स (यदि कोई घुलित ऑक्सीजन नहीं है) के लिए व्यावहारिक रूप से निष्क्रिय है। हाइड्रोक्लोरिक और तनु के प्रतिरोधी सल्फ्यूरिक एसिड; गर्म होने पर सांद्र सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड में धीरे-धीरे घुल जाता है (डाईऑक्साइड की परिणामी फिल्म विघटन को धीमा कर देती है), हाइपोक्लोराइट्स या हाइड्रॉक्साइड के घोल में एक्वा रेजिया में अच्छी तरह से घुल जाती है। क्षारीय धातु(हाइड्रोजन पेरोक्साइड की उपस्थिति में), क्षार धातुओं के क्षार, पेरोक्साइड, नाइट्रेट और कार्बोनेट के पिघलने में।

t-ry 600 ° C से ऊपर हवा में और ऑक्सीजन की एक धारा में ऑक्सीकृत होता है, जिससे ऑक्सीजन के साथ ऑक्साइड GeO और डाइऑक्साइड (Ge02) बनता है। जर्मेनियम ऑक्साइड एक गहरे भूरे रंग का पाउडर है जो t-re 710 ° C पर उच्चीकरण करता है, पानी में थोड़ा घुलनशील होता है, जो कि कमजोर जर्मेनाइट टू-यू (H2Ge02), कम प्रतिरोध का नमक झुंड (जर्मेनाइट्स) बनाता है। जर्मेनियम डाइऑक्साइड एक सफेद पाउडर है, जो कई बहुरूपी संशोधनों में मौजूद है जो रासायनिक रूप से बहुत भिन्न हैं। सेंट यू: डाइऑक्साइड का हेक्सागोनल संशोधन पानी में अपेक्षाकृत अच्छी तरह से घुलनशील है (टी-रे 25 डिग्री सेल्सियस पर 4.53 जेडयू), क्षार समाधान और टी-टी, टेट्रागोनल संशोधन पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील और एसिड के लिए निष्क्रिय है। क्षार में घुलने पर, डाइऑक्साइड और उसके हाइड्रेट मेटाजर्मेनेट (H2Ge03) और ऑर्थोजर्मेनेट (H4Ge04) से t-जर्नेट के लवण बनाते हैं। क्षार धातु के जर्मनेट पानी में घुल जाते हैं, शेष जर्मनेट व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होते हैं; हौसले से अवक्षेपित खनिज to-tah में भंग। जी। आसानी से हलोजन के साथ जुड़ जाता है, गर्म होने पर (लगभग t-ry 250 ° C) संबंधित टेट्राहैलोजेनाइड - गैर-नमक जैसे यौगिक जो पानी से आसानी से हाइड्रोलाइज्ड हो जाते हैं। G. को जाना जाता है - गहरा भूरा (GeS) और सफेद (GeS2)।

जर्मेनियम में नाइट्रोजन के साथ यौगिकों की विशेषता होती है - ब्राउन नाइट्राइड (Ge3N4) और ब्लैक नाइट्राइड (Ge3N2), जिसमें एक छोटा रसायन होता है। तप। फॉस्फोरस के साथ G. काले रंग का एक कम प्रतिरोधी फॉस्फाइड (GeP) बनाता है। यह कार्बन के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है और फ्यूज नहीं करता है, यह सिलिकॉन के साथ बनता है निरंतर श्रृंखलाठोस समाधान। जर्मेनियम, कार्बन और सिलिकॉन के एक एनालॉग के रूप में, GenH2n + 2 प्रकार (जर्मन) के जर्मेनोहाइड्रोजन बनाने की क्षमता के साथ-साथ GeH और GeH2 प्रकार (जर्मेन) के ठोस यौगिकों की विशेषता है। जर्मेनियम धातु यौगिक बनाता है () और कई अन्य लोगों के साथ। धातु। कच्चे माल से जी के निष्कर्षण में एक समृद्ध जर्मेनियम सांद्रता प्राप्त करना शामिल है, और इससे - उच्च शुद्धता। प्रोम में। पैमाने पर, जर्मेनियम शुद्धिकरण के दौरान इसकी उच्च अस्थिरता (सांद्रता से अलगाव के लिए), कम केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड में कम और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में उच्च (अशुद्धियों से शुद्धिकरण के लिए) का उपयोग करके टेट्राक्लोराइड से प्राप्त किया जाता है। अक्सर संवर्द्धन के लिए निचले सल्फाइड और ऑक्साइड जी की उच्च अस्थिरता का उपयोग करते हैं, राई को आसानी से उच्चीकृत किया जाता है।

अर्धचालक जर्मेनियम प्राप्त करने के लिए, दिशात्मक क्रिस्टलीकरण और ज़ोन पुन: क्रिस्टलीकरण का उपयोग किया जाता है। मोनोक्रिस्टलाइन जर्मेनियम पिघल से खींचकर प्राप्त किया जाता है। जी बढ़ने की प्रक्रिया में, विशेष मिश्र धातु जोड़े जाते हैं। एडिटिव्स, मोनोक्रिस्टल के कुछ गुणों को समायोजित करना। जी की आपूर्ति 380-660 मिमी की लंबाई और 6.5 सेमी 2 तक के क्रॉस सेक्शन के साथ सिल्लियों के रूप में की जाती है। जर्मेनियम का उपयोग रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में डायोड और ट्रांजिस्टर के निर्माण के लिए अर्धचालक सामग्री के रूप में किया जाता है। इन्फ्रारेड ऑप्टिक्स उपकरणों के लिए लेंस, परमाणु विकिरण के लिए डोसीमीटर, एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषक, हॉल प्रभाव का उपयोग करने वाले सेंसर, और रेडियोधर्मी क्षय ऊर्जा के कन्वर्टर्स को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। जर्मेनियम का उपयोग माइक्रोवेव एटेन्यूएटर्स, प्रतिरोध थर्मामीटर में किया जाता है, जो तरल हीलियम के तापमान पर संचालित होता है। परावर्तक पर जमा जी फिल्म उच्च परावर्तन और अच्छे संक्षारण प्रतिरोध द्वारा प्रतिष्ठित है। कुछ धातुओं के साथ जर्मेनियम, जो अम्लीय आक्रामक वातावरण के प्रतिरोध में वृद्धि की विशेषता है, का उपयोग उपकरण बनाने, मैकेनिकल इंजीनियरिंग और धातु विज्ञान में किया जाता है। सोने के साथ जेमनियम एक कम पिघलने वाला यूक्टेक्टिक बनाता है और ठंडा होने पर फैलता है। जी. के डाइऑक्साइड का उपयोग विशेष के निर्माण के लिए किया जाता है। ग्लास, एक उच्च गुणांक द्वारा विशेषता। स्पेक्ट्रम के अवरक्त भाग, ग्लास इलेक्ट्रोड और थर्मिस्टर्स के साथ-साथ एनामेल्स और सजावटी ग्लेज़ में अपवर्तन और पारदर्शिता। जर्मनेट्स का उपयोग फास्फोरस और फास्फोरस के उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

जर्मेनियम - रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली का एक रासायनिक तत्व डी.आई. मेंडेलीव। और प्रतीक जीई द्वारा निरूपित, जर्मेनियम एक साधारण पदार्थ है जो भूरे-सफेद रंग का होता है और इसमें धातु जैसी ठोस विशेषताएं होती हैं।

पृथ्वी की पपड़ी में सामग्री वजन के हिसाब से 7.10-4% है। ट्रेस तत्वों को संदर्भित करता है, मुक्त अवस्था में ऑक्सीकरण के प्रति अपनी प्रतिक्रियाशीलता के कारण, यह शुद्ध धातु के रूप में नहीं होता है।

प्रकृति में जर्मेनियम ढूँढना

जर्मेनियम डी.आई. द्वारा भविष्यवाणी किए गए तीन रासायनिक तत्वों में से एक है। मेंडेलीव द्वारा आवधिक प्रणाली (1871) में उनकी स्थिति के आधार पर।

यह दुर्लभ ट्रेस तत्वों से संबंधित है।

वर्तमान में, जर्मेनियम के औद्योगिक उत्पादन के मुख्य स्रोत जस्ता उत्पादन, कोयला कोकिंग, कुछ प्रकार के कोयले से राख, सिलिकेट अशुद्धियाँ, तलछटी लोहे की चट्टानें, निकल और टंगस्टन अयस्क, पीट, तेल, भूतापीय जल और कुछ शैवाल से अपशिष्ट उत्पाद हैं। .

जर्मेनियम युक्त मुख्य खनिज

प्लंबोहर्मेटाइट (PbGeGa) 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 ओ सामग्री 8.18% तक

yargyrodite AgGeS6 में 3.65 से 6.93% होता हैजर्मनी

रेनीराइट Cu 3 (FeGeZn) (SAs) 4 इसमें 5.5 से 7.8% जर्मेनियम होता है।

कुछ देशों में, जर्मेनियम प्राप्त करना कुछ अयस्कों जैसे जस्ता-सीसा-तांबा के प्रसंस्करण का उप-उत्पाद है। जर्मेनियम कोक के उत्पादन में भी प्राप्त होता है, साथ ही भूरे कोयले की राख में 0.0005 से 0.3% की सामग्री के साथ और कठोर कोयले की राख में 0.001 से 1-2% की सामग्री के साथ।

धातु के रूप में जर्मेनियम वायुमंडलीय ऑक्सीजन, ऑक्सीजन, पानी, कुछ एसिड, तनु सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड की क्रिया के लिए बहुत प्रतिरोधी है। लेकिन सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड बहुत धीमी गति से प्रतिक्रिया करता है।

जर्मेनियम नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है HNO 3 और एक्वा रेजिया, धीरे-धीरे कास्टिक क्षार के साथ एक जर्नेट नमक बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, लेकिन हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच के अतिरिक्त के साथ 2O2 प्रतिक्रिया बहुत तेज है।

700 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के उच्च तापमान के संपर्क में आने पर, जर्मेनियम आसानी से हवा में ऑक्सीकृत होकर GeO . बनाता है 2 हैलोजन के साथ शीघ्रता से अभिक्रिया करके टेट्राहैलाइड बनाता है।

हाइड्रोजन, सिलिकॉन, नाइट्रोजन और कार्बन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

वाष्पशील जर्मेनियम यौगिकों को निम्नलिखित विशेषताओं के साथ जाना जाता है:

जर्मनी हेक्साहाइड्राइड-डाइगर्मेन, Ge 2 एच 6 - ज्वलनशील गैस ज्यादा समय तक सुरक्षित रखे जाने वालाप्रकाश में विघटित हो जाता है, पीले और भूरे रंग में बदलकर एक गहरे ठोस में बदल जाता है भूरा रंगपानी और क्षार द्वारा विघटित।

जर्मनी टेट्राहाइड्राइड, मोनोगर्मेन - GeH 4 .

जर्मेनियम का अनुप्रयोग

जर्मेनियम, कुछ अन्य की तरह, तथाकथित अर्धचालक के गुण हैं। सभी को उनकी विद्युत चालकता के अनुसार तीन समूहों में बांटा गया है: कंडक्टर, अर्धचालक और इन्सुलेटर (डाइलेक्ट्रिक्स)। धातुओं की विशिष्ट विद्युत चालकता 10V4 - 10V6 Ohm.cmV-1 की सीमा में है, दिया गया विभाजन सशर्त है। हालाँकि, आप निर्दिष्ट कर सकते हैं मूलभूत अंतरकंडक्टरों और अर्धचालकों के इलेक्ट्रोफिजिकल गुणों में। पहले के लिए, विद्युत चालकता बढ़ते तापमान के साथ घट जाती है, अर्धचालकों के लिए यह बढ़ जाती है। परम शून्य के करीब तापमान पर, अर्धचालक इन्सुलेटर में बदल जाते हैं। जैसा कि ज्ञात है, धात्विक चालक ऐसी परिस्थितियों में अतिचालकता के गुण प्रदर्शित करते हैं।

अर्धचालक हो सकते हैं विभिन्न पदार्थ. इनमें शामिल हैं: बोरॉन, ( or

जर्मेनियम(अव्य। जर्मेनियम), जीई, मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के समूह IV का एक रासायनिक तत्व; क्रम संख्या 32, परमाणु द्रव्यमान 72.59; धात्विक चमक के साथ धूसर-सफ़ेद ठोस। प्राकृतिक जर्मेनियमद्रव्यमान संख्या 70, 72, 73, 74 और 76 के साथ पांच स्थिर समस्थानिकों का मिश्रण है। जर्मनी के अस्तित्व और गुणों की भविष्यवाणी 1871 में डी। आई। मेंडेलीव द्वारा की गई थी और सिलिकॉन के साथ इसके गुणों की समानता के कारण इसे अभी भी अज्ञात तत्व एकैसिलिकियम कहा जाता है। 1886 में, जर्मन रसायनज्ञ के. विंकलर ने खनिज अर्गिरोडाइट में एक नए तत्व की खोज की, जिसे उन्होंने अपने देश के सम्मान में जर्मनी का नाम दिया; जर्मेनियम काफी हद तक समता के समान निकला। 20वीं सदी के उत्तरार्ध तक प्रायोगिक उपयोगजर्मनी बहुत सीमित रहा। जर्मनी में औद्योगिक उत्पादन अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के संबंध में उत्पन्न हुआ।

पृथ्वी की पपड़ी में जर्मेनियम की कुल सामग्री द्रव्यमान से 7·10 -4% है, जो कि, उदाहरण के लिए, सुरमा, चांदी, बिस्मथ से अधिक है। हालाँकि, जर्मनी के अपने खनिज अत्यंत दुर्लभ हैं। उनमें से लगभग सभी सल्फोसाल्ट हैं: जर्मेनाइट Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, argyrodite Ag 8 GeS 6, confieldite Ag 8 (Sn, Ge)S 6 और अन्य। जर्मनी का अधिकांश भाग पृथ्वी की पपड़ी में बिखरा हुआ है बड़ी संख्याचट्टानें और खनिज: गैर-लौह धातुओं के सल्फाइड अयस्कों में, लौह अयस्कों में, कुछ ऑक्साइड खनिजों (क्रोमाइट, मैग्नेटाइट, रूटाइल और अन्य) में, ग्रेनाइट, डायबेस और बेसाल्ट में। इसके अलावा, जर्मेनियम लगभग सभी सिलिकेटों में, कोयले और तेल के कुछ निक्षेपों में मौजूद होता है।

भौतिक गुण जर्मनी।जर्मेनियम एक हीरे-प्रकार की घन संरचना में क्रिस्टलीकृत होता है, यूनिट सेल पैरामीटर a = 5.6575Å। ठोस जर्मेनियम का घनत्व 5.327 g/cm 3 (25°C) है; तरल 5.557 (1000 डिग्री सेल्सियस); टी पीएल 937.5 डिग्री सेल्सियस; बीपी लगभग 2700 डिग्री सेल्सियस; तापीय चालकता गुणांक ~ 60 W/(m K), या 0.14 cal/(cm sec deg) 25°C पर। यहां तक ​​कि बहुत शुद्ध जर्मेनियम भी सामान्य तापमान पर भंगुर होता है, लेकिन 550 डिग्री सेल्सियस से ऊपर यह प्लास्टिक विरूपण के लिए उधार देता है। खनिज पैमाने पर जर्मनी की कठोरता 6-6,5; संपीड्यता गुणांक (दबाव रेंज में 0-120 Gn/m 2 , या 0-12000 kgf/mm 2) 1.4 10 -7 m 2 /mn (1.4 10 -6 cm 2 /kgf); सतह तनाव 0.6 N/m (600 dynes/cm)। जर्मेनियम 1.104 10 -19 J या 0.69 eV (25°C) के बैंड गैप के साथ एक विशिष्ट अर्धचालक है; विद्युत प्रतिरोधकता उच्च शुद्धता जर्मनी 0.60 ओम-एम (60 ओम-सेमी) 25 डिग्री सेल्सियस पर; इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता 3900 है और छिद्रों की गतिशीलता 1900 सेमी 2 / वी सेकंड (25 डिग्री सेल्सियस) (10 -8% से कम की अशुद्धता सामग्री के साथ) है। 2 माइक्रोन से अधिक तरंग दैर्ध्य वाली अवरक्त किरणों के लिए पारदर्शी।

रासायनिक गुण जर्मनी।पर रासायनिक यौगिकजर्मेनियम आमतौर पर 2 और 4 की संयोजकता प्रदर्शित करता है, जिसमें 4-वैलेंट जर्मेनियम के यौगिक अधिक स्थिर होते हैं। कमरे के तापमान पर, जर्मेनियम हवा, पानी, क्षार के घोल और हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड के लिए प्रतिरोधी है, लेकिन एक्वा रेजिया और हाइड्रोजन पेरोक्साइड के क्षारीय घोल में आसानी से घुलनशील है। नाइट्रिक एसिडधीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है। जब हवा में 500-700 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो जर्मेनियम को GeO और GeO2 ऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है। जर्मनी ऑक्साइड (IV) - t pl 1116°C के साथ सफेद पाउडर; पानी में घुलनशीलता 4.3 ग्राम/ली (20 डिग्री सेल्सियस)। अपने रासायनिक गुणों के अनुसार, यह उभयचर, क्षार में घुलनशील और खनिज अम्लों में कठिनाई के साथ है। यह GeCl4 टेट्राक्लोराइड के हाइड्रोलिसिस के दौरान जारी हाइड्रेटेड अवक्षेप (GeO 3 nH 2 O) को शांत करके प्राप्त किया जाता है। अन्य ऑक्साइड के साथ GeO 2 का संलयन जर्मेनिक एसिड के डेरिवेटिव प्राप्त किया जा सकता है - धातु जर्मेनेट्स (Li 2 GeO 3 , Na 2 GeO 3 और अन्य) - उच्च गलनांक वाले ठोस।

जब जर्मेनियम हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो संबंधित टेट्राहैलाइड बनते हैं। प्रतिक्रिया सबसे आसानी से फ्लोरीन और क्लोरीन (पहले से ही कमरे के तापमान पर), फिर ब्रोमीन (कमजोर हीटिंग) और आयोडीन (सीओ की उपस्थिति में 700-800 डिग्री सेल्सियस पर) के साथ होती है। सबसे महत्वपूर्ण यौगिकों में से एक जर्मनी जीईसीएल 4 टेट्राक्लोराइड एक रंगहीन तरल है; टी पीएल -49.5 डिग्री सेल्सियस; बीपी 83.1 डिग्री सेल्सियस; घनत्व 1.84 ग्राम/सेमी 3 (20 डिग्री सेल्सियस)। हाइड्रेटेड ऑक्साइड (IV) के एक अवक्षेप के निकलने के साथ पानी दृढ़ता से हाइड्रोलाइज करता है। यह धातु जर्मनी के क्लोरीनीकरण या केंद्रित एचसीएल के साथ GeO2 की बातचीत द्वारा प्राप्त किया जाता है। सामान्य सूत्र GeX 2 , GeCl मोनोक्लोराइड, Ge 2 Cl 6 हेक्साक्लोरोडिगर्मेन, और जर्मनी ऑक्सीक्लोराइड्स (उदाहरण के लिए, CeOCl 2) के जर्मनी डाइहैलाइड भी ज्ञात हैं।

सल्फर जर्मनी के साथ 900-1000 डिग्री सेल्सियस पर सख्ती से प्रतिक्रिया करता है जिससे जीईएस 2 डाइसल्फ़ाइड, एक सफेद ठोस, एमपी 825 डिग्री सेल्सियस बनता है। जीईएस मोनोसल्फाइड और जर्मनी के सेलेनियम और टेल्यूरियम के समान यौगिकों, जो अर्धचालक हैं, का भी वर्णन किया गया है। हाइड्रोजन जर्मेनियम के साथ 1000-1100 डिग्री सेल्सियस पर थोड़ी प्रतिक्रिया करके जर्मिन (GeH) X बनाता है, जो एक अस्थिर और आसानी से वाष्पशील यौगिक है। तनु के साथ जर्मेनाइड्स की परस्पर क्रिया हाइड्रोक्लोरिक एसिडश्रृंखला जीई एन एच 2एन+2 से जीई 9 एच 20 तक के जर्मनिक हाइड्रोजन प्राप्त किए जा सकते हैं। जर्मिलीन रचना GeH 2 को भी जाना जाता है। जर्मेनियम नाइट्रोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया नहीं करता है, हालांकि, जीई 3 एन 4 नाइट्राइड है, जो 700-800 डिग्री सेल्सियस पर जर्मेनियम पर अमोनिया की क्रिया से प्राप्त होता है। जर्मेनियम कार्बन के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है। जर्मेनियम कई धातुओं - जर्मेनाइड्स के साथ यौगिक बनाता है।

जर्मनी के कई जटिल यौगिक ज्ञात हैं, जो जर्मेनियम के विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान और इसकी तैयारी की प्रक्रियाओं दोनों में तेजी से महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं। जर्मेनियम कार्बनिक हाइड्रॉक्सिल युक्त अणुओं (पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल, पॉलीबेसिक एसिड और अन्य) के साथ जटिल यौगिक बनाता है। Heteropolyacids जर्मनी प्राप्त किए गए थे। साथ ही समूह IV के अन्य तत्वों के लिए, जर्मनी को ऑर्गोमेटेलिक यौगिकों के गठन की विशेषता है, जिसका एक उदाहरण टेट्राएथिलगर्मेन (सी 2 एच 5) 4 जीई 3 है।

जर्मनी प्राप्त करना।औद्योगिक व्यवहार में, जर्मेनियम मुख्य रूप से गैर-लौह धातु अयस्कों (जिंक ब्लेंड, जिंक-कॉपर-लेड पॉलीमेटेलिक कॉन्संट्रेट) के प्रसंस्करण के उप-उत्पादों से प्राप्त होता है जिसमें 0.001-0.1% जर्मनी होता है। कोयले के दहन से निकलने वाली राख, गैस जनरेटर से निकलने वाली धूल और कोक प्लांट से निकलने वाले कचरे का भी कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। मूल रूप से सूचीबद्ध स्रोतों से विभिन्न तरीकेकच्चे माल की संरचना के आधार पर, एक जर्मेनियम सांद्र (2-10% जर्मनी) प्राप्त करें। सांद्र से जर्मनी के निष्कर्षण में आमतौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं: 1) हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ सांद्र का क्लोरीनीकरण, जलीय माध्यम में क्लोरीन के साथ इसका मिश्रण या तकनीकी GeCl 4 प्राप्त करने के लिए अन्य क्लोरीनिंग एजेंट। जीईसीएल 4 को शुद्ध करने के लिए, केंद्रित एचसीएल के साथ अशुद्धियों के सुधार और निष्कर्षण का उपयोग किया जाता है। 2) GeCl4 का हाइड्रोलिसिस और GeO2 प्राप्त करने के लिए हाइड्रोलिसिस उत्पादों का कैल्सीनेशन। 3) हाइड्रोजन या अमोनिया के साथ GeO2 का धातु में अपचयन। बहुत शुद्ध जर्मेनियम को अलग करने के लिए, जिसका उपयोग अर्धचालक उपकरणों में किया जाता है, धातु को क्षेत्र द्वारा पिघलाया जाता है। अर्धचालक उद्योग के लिए आवश्यक सिंगल-क्रिस्टल जर्मेनियम, आमतौर पर ज़ोन पिघलने या Czochralski विधि द्वारा प्राप्त किया जाता है।

आवेदन जर्मनी।जर्मेनियम आधुनिक अर्धचालक प्रौद्योगिकी में सबसे मूल्यवान सामग्रियों में से एक है। इसका उपयोग डायोड, ट्रायोड, क्रिस्टल डिटेक्टर और पावर रेक्टिफायर बनाने के लिए किया जाता है। सिंगल-क्रिस्टल जर्मेनियम का उपयोग डोसिमेट्रिक उपकरणों और उपकरणों में भी किया जाता है जो निरंतर और वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्रों की तीव्रता को मापते हैं। जर्मनी में आवेदन का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र इन्फ्रारेड तकनीक है, विशेष रूप से 8-14 माइक्रोन क्षेत्र में काम कर रहे इन्फ्रारेड डिटेक्टरों का उत्पादन। जर्मेनियम युक्त कई मिश्र, GeO2 पर आधारित ग्लास और अन्य जर्मेनियम यौगिक व्यावहारिक उपयोग के लिए आशाजनक हैं।

19वीं सदी के अंत में वैज्ञानिकों ने जर्मेनियम की खोज की थी, जिन्होंने तांबे और जस्ता के शुद्धिकरण के दौरान इसे अलग किया था। अपने शुद्ध रूप में, जर्मेनियम में खनिज जर्मेनाइट होता है, जो जीवाश्म कोयले के निष्कर्षण में पाया जाता है; रंग में, यह चांदी की चमक के साथ गहरा भूरा या हल्का हो सकता है। जर्मेनियम में एक भंगुर संरचना होती है और इसे कांच की तरह एक मजबूत झटका के साथ तोड़ा जा सकता है, लेकिन यह पानी, हवा और अधिकांश क्षार और एसिड के प्रभाव में अपने गुणों को नहीं बदलता है। 20 वीं शताब्दी के मध्य तक, जर्मेनियम का उपयोग औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जाता था - कारखानों में, ऑप्टिकल लेंस, अर्धचालक और आयन डिटेक्टर बनाने में।

खोज कार्बनिक जर्मेनियमजानवरों और मनुष्यों के शरीर में चिकित्सा वैज्ञानिकों द्वारा इस ट्रेस तत्व के अधिक विस्तृत अध्ययन को जन्म दिया। कई परीक्षणों के दौरान, यह साबित हो गया है कि ट्रेस तत्व जर्मेनियम में है लाभकारी प्रभावमानव शरीर पर, हीमोग्लोबिन के बराबर ऑक्सीजन वाहक के रूप में कार्य करता है और हड्डी के ऊतकों जैसे सीसा में जमा नहीं होता है।

मानव शरीर में जर्मेनियम की भूमिका

एक मानव ट्रेस तत्व कई भूमिकाएं करता है: एक प्रतिरक्षा रक्षक (रोगाणुओं के खिलाफ लड़ाई में भाग लेता है), एक हीमोग्लोबिन सहायक (संचार प्रणाली में ऑक्सीजन की गति में सुधार करता है) और कैंसर कोशिकाओं (मेटास्टेस के विकास) के विकास पर एक निराशाजनक प्रभाव पड़ता है। . शरीर में जर्मेनियमशरीर में प्रवेश करने वाले हानिकारक रोगाणुओं, बैक्टीरिया और वायरल संक्रमणों से लड़ने के लिए इंटरफेरॉन के उत्पादन को उत्तेजित करता है।

जर्मेनियम का एक बड़ा प्रतिशत पेट और प्लीहा द्वारा बनाए रखा जाता है, आंशिक रूप से छोटी आंत की दीवारों द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिसके बाद यह रक्तप्रवाह में प्रवेश करता है और अस्थि मज्जा तक पहुंचाया जाता है। शरीर में जर्मेनियमपेट और आंतों में - तरल पदार्थ को स्थानांतरित करने की प्रक्रियाओं में सक्रिय रूप से भाग लेता है, और शिरापरक तंत्र के माध्यम से रक्त की गति में भी सुधार करता है। अंतरकोशिकीय अंतरिक्ष में गतिमान जर्मेनियम शरीर की कोशिकाओं द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाता है, लेकिन थोड़ी देर बाद, इस ट्रेस तत्व का लगभग 90% मूत्र के साथ गुर्दे द्वारा शरीर से बाहर निकाल दिया जाता है। यह बताता है कि क्यों मानव शरीर को उत्पादों के साथ-साथ जैविक जर्मेनियम के सेवन की लगातार आवश्यकता होती है।

हाइपोक्सिया एक ऐसी दर्दनाक स्थिति है जब रक्त में हीमोग्लोबिन की मात्रा तेजी से घट जाती है (खून की कमी, विकिरण जोखिम) और ऑक्सीजन पूरे शरीर में नहीं फैलती है, जिससे ऑक्सीजन की कमी हो जाती है। सबसे पहले, ऑक्सीजन की कमी से मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र को नुकसान होता है, साथ ही साथ मुख्य आंतरिक अंग- हृदय की मांसपेशी, यकृत और गुर्दे। जर्मेनियम(कार्बनिक) शरीर मेंएक व्यक्ति ऑक्सीजन के साथ संबंध बनाने और पूरे शरीर में इसे वितरित करने में सक्षम होता है, अस्थायी रूप से हीमोग्लोबिन के कार्यों को संभालता है।

जर्मेनियम का एक अन्य लाभ यह है कि यह तंतुओं में होने वाले इलेक्ट्रॉनिक आवेगों के कारण दर्द के पुनर्भुगतान (चोटों से जुड़ा नहीं) को प्रभावित करने की क्षमता रखता है। तंत्रिका प्रणालीबड़े तनाव के समय। उनकी अराजक हरकत इस दर्दनाक तनाव का कारण बनती है।

जर्मेनियम युक्त उत्पाद

कार्बनिक जर्मेनियम सभी ज्ञात उत्पादों में पाया जाता है, जैसे: लहसुन, खाने योग्य मशरूम, सूरजमुखी और कद्दू के बीज, सब्जियां - गाजर, आलू और चुकंदर, गेहूं की भूसी, बीन्स (सोयाबीन, बीन्स), टमाटर, मछली।

शरीर में जर्मेनियम की कमी

हर दिन एक व्यक्ति को 0.5 मिलीग्राम से 1.5 मिलीग्राम जर्मेनियम की आवश्यकता होती है। ट्रेस तत्व जर्मेनियम को दुनिया भर में मनुष्यों के लिए सुरक्षित और गैर विषैले के रूप में मान्यता प्राप्त है। वर्तमान में जर्मेनियम की अधिकता के बारे में कोई जानकारी नहीं है, लेकिन जर्मेनियम की कमी से कैंसर कोशिकाओं के घातक ट्यूमर में उभरने और विकसित होने का खतरा बढ़ जाता है। ऑस्टियोपोरोसिस की घटना शरीर में जर्मेनियम की कमी से भी जुड़ी होती है।