元素周期表系列：第32号元素——锗元素
曹逊
博士科普元素团队
这里是关于锗[zhě]元素最有趣、令人称奇的一个地方：在1871年，门捷列夫就已经预了它的其存在。十四年后德国化学家文克勒在分析硫银锗矿时发现了这一“类硅元素”——锗，后利用化合物硫化锗与氢进行共热制备了锗。因此，为了纪念发现锗的文克勒的祖国，就以德国的拉丁名Germania来命名这种新元素为germanium（锗），元素符号定位Ge1。
锗具有怎样的物理性质？
博科小答：锗单质有两种存在形式：粉末状的锗呈现暗蓝色，而结晶状的锗则为银白色脆金属。锗是一种稀有金属，锗晶体里的原子排列与金刚石类似，因此锗与金刚石一样硬而且脆。而锗的导电性优于一般非金属，劣于一般金属，因此可被用作半导体材料2。
图一：结晶状态的锗单质
铅元素有什么化学性质？
博科小答：锗的化学性质较为稳定，在常温条件下不与空气或水蒸气作用，但在600~700℃时，会很快被氧化生成二氧化锗。锗与盐酸、稀硫酸不起作用但会缓慢溶解于加热的浓硫酸中，并在硝酸与王水中易溶解。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。锗在元素周期表上的位置位于金属与非金属之间，因此具有许多类似非金属的性质，在化学上称为“亚金属”3。
锗的主要用途有哪些？
博科小答：锗具备多方面的特殊性质，在半导体、航空航天测绘、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用，成为了一种重要的战略资源。在电子工业、合金预处理、光学工业中，锗还可以作为催化剂3。
天然有机锗的医用价值
许多药用植物中都含有天然有机锗，例如：人参、枸杞、灵芝等，具有独特的保健作用。相关研究表明人参、枸杞、黄芪这类含锗药用植物均具有抗衰老的作用；富锗灵芝菌丝体对小鼠肉瘤有抑制效果；富锗大麦苗在体内外均有明显的抑制肿瘤的作用，并且还未发现毒副作用，成为一种口服抗肿瘤药物；从富锗金针菇中提取的多糖被证实具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫等多方面的生物活性4。
有机锗的开发前景
有机锗的发现及人工合成在医学领域具有重要价值，有机锗化合物的开发及对治疗疾病的研究是有机锗最为重要的应用研究之一。但受到生产技术加工条件的制约，暂时并没有得到广泛推广。对于利用富锗土壤较大规模地培育富锗植株现在仍处于起步阶段，由于其成本较低、天然环保，开发应用地前景十分广阔4。
中国锗产业的发展
从全球产量分布来看，中国供给了世界71%的锗产品，是全球最大的锗生产国和出口国，这主要是由于中国高附加值深加工产品技术环节薄弱，导致内需相对有限，产品多以初加工产品出口为主3。
*本文仅代表作者个人观点，不代表本网站观点；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，需注明文章来源，并自负版权等法律责任；作者如不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们联系。
参考文献
1Tao, S. H.; Bolger, P. M. Hazard. Assessment of Germanium Supplements [J]. Regulatory Toxicology and Pharmacology,1997, 25 (3): 211–219.
2周公度．化学辞典[M]．北京：化学工业出版社，2004：841-842.
3百度百科 锗
4姬丙艳，等.锗的研究进展及开发前景[J].中国矿业，2016，25（s1）：22-24.
Post Reviews:
No reviews yet...
