鍺
鍺(Germanium)是一種化學元素,元素符號Ge,原子序數32,原子量72.64,在化學元素周期表中位於第4周期、第IVA族。鍺單質是一種灰白色准金屬,有光澤,質硬,屬於碳族,化學性質與同族的錫與硅相近,不溶於水、鹽酸、稀苛性鹼溶液,溶於王水、濃硝酸或硫酸,具有兩性,故溶於熔融的鹼、過氧化鹼、鹼金屬硝酸鹽或碳酸鹽,在空氣中較穩定。[1]
在自然界中,鍺共有五種穩定核素:70Ge,72Ge,73Ge,74Ge,76Ge,在700℃以上與氧作用生成GeO2,在1000℃以上與氫作用,細粉鍺能在氯或溴中燃燒,鍺是優良半導體,可作高頻率電流的檢波和交流電的整流用,此外,可用於紅外光材料、精密儀器、催化劑。鍺的化合物可用以製造熒光板和各種折射率高的玻璃。 鍺、錫和鉛在元素周期表中是同屬一族,後兩者早被古代人們發現並利用,而鍺長時期以來沒有被工業規模的開採。這並不是由於鍺在地殼中的含量少,而是因為它是地殼中最分散的元素之一,含鍺的礦石是很少的。
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研究歷史
鍺、錫和鉛在元素周期表中是同屬一族,後兩者早被古代人們發現並利用,而鍺長時期以來沒有被工業規模的開採。這並不是由於鍺在地殼中的含量少,而是因為它是地殼中最分散的元素之一,含鍺的礦石是很少的。 門捷列夫於1871年預言其存在,十四年後德國化學家文克勒於1885年在分析硫銀鍺礦時發現了鍺,後由硫化鍺與氫共熱,制出了鍺。門捷列夫把它命名為類硅。1886年,德國弗萊貝格(Freiberg)礦業學院(21世紀的TU Bergakademie Freiberg)分析化學教授文克勒在分析夫賴堡附近發現的一種新的礦石——argyrodite(輝銀鍺礦4Ag2S·GeS2)的時候,發現有一未知的新元素並通過實驗驗證了自己的推斷,鍺元素終於被發現。 從德國的拉丁名germania命名新元素為germanium(鍺),以紀念發現鍺的文克勒的祖國,元素符號定為Ge。鍺繼鎵和鈧後被發現,鞏固了化學元素周期系。
含量分布
鍺在自然界分布很散很廣。銅礦、鐵礦、硫化礦以至岩石,泥土和泉水中都含有微量的鍺。鍺在地殼中的含量為一百萬分之七,比之於氧、硅等常見元素當然是少,但是,卻比砷、鈾、汞、碘、銀、金等元素都多。然而,鍺卻非常分散,幾乎沒有比較集中的鍺礦,因此,被人們稱為「稀散金屬」。已發現的鍺礦有硫銀鍺礦(含鍺5~7%)、鍺石(含鍺10%),硫銅鐵鍺礦(含鍺7%)。鍺礦石的鍺含量量有200ppm和393ppm兩種,顏色為青灰色、紅花色兩種。