锗 (Ge)
| 原子序数 | 32 |
|---|---|
| 原子质量 | 72.6308 u |
| 类别 | 类金属 |
| 电子排布 | [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p² |
| 外观 | 灰白色 |
| 密度(STP) | 5323 g/L |
| 熔点 | 1211.4 K |
| 沸点 | 3106 K |
| 电负性 | 2.01 (鲍林标度) |
| 电离能 | 762 kJ/mol |
| 原子半径 | 125 pm |
| 晶体结构 | 面心立方 |
| 发现者 | 克莱门斯·温克勒 (1886) |
简介
锗(Ge)是一种有光泽、坚硬的灰白色类金属,具有半导体性质。它在早期电子学中很重要,但在许多应用中已基本被硅取代。以下是关于锗(Ge)的主要信息:
用途:用于光纤系统(氧化锗可提高折射率)、红外光学(夜视、热成像)、太阳能电池(高效多结电池)、SiGe(硅锗)半导体器件、催化剂(PET塑料生产),以及荧光灯中的荧光粉。
生产/提取:作为锌矿石加工的副产品回收,或从粉煤灰中回收。锗极为稀少。中国、比利时和俄罗斯是主要的生产/精炼国。在大多数矿石中含量极低。
历史:1871年由门捷列夫预言(称为“类硅”)。1886年克莱门斯·温克勒在硫银锗矿中发现了它。以日耳曼尼亚(Germania,德国的拉丁名)命名。其性质与门捷列夫的预言高度吻合,验证了元素周期表。
健康影响与安全:某些锗化合物有毒。含锗的膳食补充剂曾导致肾损伤和死亡。金属锗和某些化合物(如光纤中使用的二氧化锗)毒性较低。尚无已知的生物学作用。
价格/市场:由于稀少且提取困难,价格昂贵。价格对光纤和红外光学需求敏感。在可再生能源领域的应用日益受到关注。被列为关键矿产。
性质:具有半导体性质(电导率随温度升高而增大,与金属相反),对红外辐射透明,形成的化合物与硅相似,主要呈+4氧化态(也有+2),脆且呈晶态,折射率高。