文档介绍：锗(旧译作鈤[a])是一种化学元素,它的化学符号是Ge,原子序数是32。它是一种灰白色类金属,有光泽,质硬,属于碳族,化学性质与同族的锡与硅相近。在自然中,锗共有五种同位素,原子质量数在70至76之间。它能形成许多不同的有机金属化合物,例如四乙基锗及异丁基锗烷。即使地球表面上的锗丰度是相对地高,但由于很少矿石含有高浓度的锗,所以它在化学史上比较晚被发现。门捷列夫在1869年根据元素周期表的位置,预测到锗的存在与其各项属性,并把它称作拟硅。克莱门斯·温克勒于1886年在一种叫硫银锗矿的稀有矿物中,除了找到硫和银之外,还发现了一种新元素。尽管这种新元素的外观跟***和锑有点像,但是新元素化合物的结合比,符合门捷列夫对硅下元素的预测。温克勒以他的国家——德国的拉丁语名来为这种元素命名。锗是一种重要的半导体材料,用于制造晶体管及各种电子装置。主要的终端应用为光纤系统与红外线光学(infraredoptics),也用于聚合反应的催化剂,电子用途与太阳能电力等。现在,开采锗用的主要矿石是闪锌矿(锌的主要矿石),也可以在银、铅和铜矿中,用商业方式提取锗。一些锗化合物,如四***化锗(GeCl4)和甲锗烷,能刺激眼睛、皮肤、肺部与喉咙。目录 [隐藏] ,药物开发,及健康危害6参见7注释8参考资料9外部链接发现史[编辑]门捷列夫于1869年发表了一份名为《化学元素周期律》的研究报告,当中预测了数种未知元素的存在,其中一种填补了碳族中硅及锡之间的空缺[3]。由于它在周期素的位置,门捷列夫把它命名为拟硅(Ekasilicon,Es),并将其原子量定为72。门捷列夫1885年夏季,在萨克森王国弗莱贝格(Freiberg)附近的一个矿场,发现了一种新的矿物。由于这种矿物的含银量高,所以被命名为硫银锗矿[b]。克莱门斯·温克勒检验了这种矿物,并于1886年成功从中分离出一种与锑相似的元素[4]。在他发表成果之前,他原本打算用海王星来为新元素命名,因为在1846年被发现的海王星,数学理论也预测它的存在[c]。然而,镎(Neptunium)这个名字当时已被另一元素占用(不过不是今天叫镎的那种元素,它到1940年才被发现)[d],因此温克勒改用他的祖国——德国的拉丁语(germanium)来为元素命名[4]。由于锗跟***和锑相近,所以它当时是否该出现在周期表上仍备受争论,不过它的性质与门捷列夫的拟硅很像,因此才确立了它在周期表的确实位置[4][5]在发现后,萨克森的矿场再给了温克勒五百千克的矿石,因此他能进行后续研究,并在1887年确立了这种新元素的化学性质[6][7][8]。他通过分析纯四***化锗,,而德布瓦博德兰则通过比较该元素的火花光谱线,[9]。温克勒当时成功制备了几种新的锗化合物,包括***化物、***化物、硫化物、二氧化锗及四乙基锗,而四乙基锗则是第一种有机锗烷[7]。有了从这些化合物而来的物理数据——它们符合门捷列夫的预测——锗的发现成为了确认门捷列夫元素周期的重要证据。下表比较了预测与温克勒的数据[7]:(g/cm3)(℃)高947颜色灰色灰色氧化物种类耐火(refractory)二氧化物耐火二氧化物氧化物密度(g/cm3)***化物熔点100℃以下86℃(GeCl4)***化物密度(g/cm3)·温克勒直至1930年代末期,科学家们一直以为锗只是一种导电性差的金属[10]。因为它的半导体特性对电子元件来说是非常有价值的,所以到1945年锗成了一种有利可图的材料。在第二次世界大战期间的1941年,锗二极管就开始取代电子装置中的真空管[11][12]。它的第一项主要用途为制造萧特基二极管的接点,该二极管在二战期间用于雷达接收[10]。第一种硅锗合金诞生于1955年[13]。在1945年以前,锗的年产量只有几百千克,但到了1950年代末,世界年产量就已经达到40公吨[14]。锗晶体管在1948年的出现[15],开启了固态电子无数的应用之门[16]。从1950年至1970年代初,这个领域为锗提供了增长中的市场,但之后晶体管、二极管和整流器都开始转用高纯度硅[17]。硅的电子特性比锗优越,但是所需的纯度就高得多——这样的纯度用早年的商业方法实在达不到[18]。与此同时,光纤通讯网络、红外线夜视系统及聚合反应催化剂对锗的需求量正在急速增长[14]。这些终端应用代表了2000年锗用量的80%[17]。美国政府甚至把锗定为战略及关键材料,并因此于1987年下令国家防御储备中心存入132公吨的锗[14]。生产锗与硅不同的是,硅的产量只受生产力限制