锗是什么!人体含有多少?

锗是一种化学元素。化学符号Ge,原子序数32,原子量72.61属于周期系ⅳ A族。1871年,俄罗斯的D.I .门捷列夫预言了一种与硅性质相似的未知元素的存在,并将其命名为类硅。1886年,德国的C. Winkler在分析硫银锗矿石时分离出这种元素,并命名为锗,以纪念他的祖国德国。

自然:

元素名称:锗

元素符号:Ge

元素的英文名称:锗

元素类型:金属元素

原子体积:(立方厘米/摩尔)13.6

宇宙中元素的含量:(ppm) 0.2

太阳中元素含量:(ppm) 0.2

海水中元素含量:(ppm) 0.0000035太平洋表面。

外壳中的含量:(ppm)1.8

锗颗粒。

相对原子质量:72.61

氧化态:主Ge+2,Ge+4。

化学键能:(千焦/摩尔)

Ge-H 288

锗碳237

Ge-O 363

Ge-F 464

锗氯340

Ge-Ge 163

原子序数:32

质子数:32

中子数:41

摩尔质量:73

周期:4

家庭数量:IVA

电子层排列: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。

单元格参数:

a = 565.75 pm

b = 565.75 pm

c = 565.75 pm

α = 90

β = 90

γ = 90

莫氏硬度:6

声音在里面传播的速度:(m/S)5400。

电离能(千焦/摩尔)

M - M+ 762.1

M+ - M2+ 1537

M2+ - M3+ 3302

M3+ - M4+ 4410

锗矿石

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/立方厘米

熔点:937.4℃

沸点:2830℃

原子半径:122微微米,Ge4+半径53微微米。

发现者:温克勒的发现年份:1886。

发现过程:1886年,德国温克勒在分析硫银锗矿时发现了锗的存在;通过将硫化锗与氢气共加热来制备锗。

物理性质

锗是一种银灰色晶体,熔点为937.4℃,沸点为2830℃,密度为5.35克/立方厘米(2

锗锭

0℃),莫氏硬度为6.0 ~ 6.5。在室温下,结晶锗是易碎的,并且几乎没有塑性。锗具有半导体性质,在高纯锗中掺杂三价元素(如铟、镓、硼)得到P型锗半导体。掺杂五价元素(如锑、砷和磷)以获得N型锗半导体。锗常温下在空气中不氧化,但加热时在氧气、氯气和溴蒸汽中能燃烧。锗不与水反应,不溶于盐酸和稀硫酸。硝酸和热浓硫酸能把锗氧化成二氧化锗,锗也溶于王水。锗易溶于熔融的氢氧化钠或氢氧化钾,形成锗酸钠或锗酸钾。在氧化剂如过氧化氢和次氯酸钠的存在下,锗可以溶解在碱性溶液中形成锗酸盐。锗的氧化态是+2和+4。

使用

高纯锗是一种半导体材料。可以通过还原熔炼从高纯氧化锗中提取。掺有微量特定杂质的锗单晶可用于制作各种晶体管、整流器等器件。锗化合物用于制造荧光板和各种高折射率的玻璃。锗单晶可用作晶体管,是第一代晶体管材料。锗用于辐射探测器和热电材料。高纯锗单晶折射率高,对红外线透明,对可见光和紫外线不透,可用作专门透射红外线的锗窗口、棱镜或透镜。锗和铌的化合物是一种超导材料。二氧化锗是聚合的催化剂。含二氧化锗的玻璃具有高折射率和色散性能,可用作广角照相机和显微镜镜头。四氯化锗也是一种新型纤维材料添加剂。

锗,具有半导体特性。它在固体物理学和固体电子学的发展中发挥了重要作用。锗的熔化密度为5.32g/cm3,是一种银灰色的脆性金属。锗可以归类为稀有金属。锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸气反应,但在600 ~ 700℃时,迅速生成二氧化锗。对盐酸和稀硫酸不起作用。当浓硫酸被加热时,锗会慢慢溶解。锗易溶于硝酸和王水。碱液与锗的相互作用很弱,但空气中的熔融碱能使锗迅速溶解。锗不与碳反应,所以它在石墨坩埚中熔化,不会被碳污染。锗具有良好的半导体特性,例如电子迁移率和空穴迁移率。锗的发展还有很大潜力。现代工业生产的锗主要来源于铜、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粉尘并被富集。煤燃烧或焦化工业产生的锗富集在烟道灰中。用盐酸处理烟尘可以得到四氯化锗。经精馏提纯后水解得到高纯二氧化锗,置于石英管中,加热至680℃,用氢气还原得到高纯锗。然后通过直拉法或区熔法获得锗单晶。虽然锗在电子工业中已大部分被硅取代,但由于锗具有更高的电子和空穴迁移率,在高速开关电路中具有更好的性能,因此在红外器件和γ辐射探测器中仍具有优势。锗还可用作煤加氢和石油炼制的催化剂,锗酸铋用作闪烁体辐射探测器。

对人的影响

锗对人体的主要作用是可以恢复疲劳;预防贫血;帮助新陈代谢等等。很多地方被用作医疗辅助。但没有临床证明有效。最多会说:身体会轻一点,疼痛会减轻一点之类的。如果服用的话,已经有死亡病例了。临床研究人员认为危险的东西。对肾脏会有不好的影响。但在日本,它作为珠宝行业的保健用具,在项链和手镯中出售。它很贵

至今没有发现锗是人体必需的微量元素,也没有发现生物体。

锗颗粒

由于锗缺乏引起的病变,一般情况下是不需要补充锗的,因为锗在正常饮食中已经可以被人体摄入足够的量。目前发现锗的有益生物效应与存在形态密切相关,似乎没有明显的生理活性。只有一些有机锗化合物能表现出一定的生理活性。

锗在体内的分布和代谢

各种天然食物都不同程度地含有锗,成人每天锗的摄入量约为400-3500ug。所以锗在体内是无处不在的,体内的一些酶蛋白,大脑的皮层和灰质都含有微量元素锗。

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、衍生物和含硫配位有机锗化合物,其生理活性最为明显。

锗具有明显的抗肿瘤和抗炎活性,还有许多其他类型的有机锗化合物,大部分具有抗肿瘤、抗炎、免疫复活、杀菌等生物学作用,但由于毒性大,只能入药。

三、有机锗化合物与肿瘤的关系

有机锗132和螺锗具有明显的抗肿瘤活性和低毒性,特别是

锗粉

没有骨髓毒性的优势,在防治肿瘤和辅助放化疗方面潜力巨大,已进入临床试验阶段。

有机锗化合物抑制肿瘤活性的可能机制包括增强免疫力、清除自由基和抗突变。在许多生物活性有机锗化合物中,强电负性原子如氧、硫和氮通常与锗原子配位。由于它们吸收电子,锗原子周围的电子云偏离原子核,形成正中心。而当有机锗化合物遇到肿瘤细胞时,其正常中心可以增加肿瘤细胞的势能,降低其活性,从而起到抑制和杀伤肿瘤细胞的作用,也就是说有机锗化合物抑制肿瘤活性。锗除了抗肿瘤、免疫复苏外,还有利于生物效应,包括刺激造血系统功能、抑制细胞生长、促进抗菌消失、促进植物生长等。对血液系统的作用主要表现在刺激血液中红细胞和血红蛋白的数量增加,对治疗贫血有一定的作用。