32 gallium ← germanium → arzen Si ↑ Ge ↓ Sn 32 Ge Periodusos rendszer
Altalanos
Nev, vegyjel , rendszam	germanium, Ge, 32
Latin megnevezes	germanium
Elemi sorozat	felfemek
Csoport , periodus , mez?	14 , 4 , p
Megjelenes	szurkes feher
Atomtomeg	72,630(8)  g/mol [1]
Elektronszerkezet	[ Ar ] 3d 10 4s 2 4p 2
Elektronok hejankent	2, 8, 18, 4
Fizikai tulajdonsagok
Halmazallapot	szilard
S?r?seg (szobah?m.)	5,323 g/cm³
S?r?seg (folyadek) az o.p. -on	5,60 g/cm³
Olvadaspont	1211,40  K (938,25 ° C , 1720,85 ° F )
Forraspont	3106 K (2833 ° C , 5131 ° F )
Olvadash? ${\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }}$	36,94 kJ/mol
Parolgash? ${\displaystyle \Delta _{vap}{H}^{\ominus }}$	334 kJ/mol
Molaris h?kapacitas	(25 °C) 23,222 J/(mol·K)
G?znyomas P /Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T /K 1644 1814 2023 2287 2633 3104
Atomi tulajdonsagok
Kristalyszerkezet	kobos lapcentralt
Oxidacios szam	4 ( amfoter oxid)
Elektronegativitas	2,01 ( Pauling-skala )
Ionizacios energia	1.: 762 kJ/mol
	2.: 1537,5 kJ/mol
	3.: 3302,1 kJ/mol
Atomsugar	125 pm
Atomsugar (szamitott)	125 pm
Kovalens sugar	122 pm
Egyebek
Magnesseg	nincs adat
H?merseklet-vezetesi tenyez?	(300 K) 60,2 W/(m·K)
H?tagulasi egyutthato	(25 °C) 6,0 μm/(m·K)
Hangsebesseg (vekony rud)	(20 °C) 5400 m/s
Mohs-kemenyseg	6,0
CAS-szam	7440-56-4
Fontosabb izotopok
F? cikk: A germanium izotopjai izotop termeszetes el?fordulas felezesi id? bomlas mod energia ( MeV ) termek 68 Ge mest. 270,8 d ε - 68 Ga 70 Ge 21,23% Ge stabil 38 neutronnal 71 Ge mest. 11,26 d ε - 71 Ga 72 Ge 27,66% Ge stabil 40 neutronnal 73 Ge 7,73% Ge stabil 41 neutronnal 74 Ge 35,94% Ge stabil 42 neutronnal 76 Ge 7,44% Ge stabil 44 neutronnal
Hivatkozasok

A germanium ritka femes elem, amely vegyuleteiben mint 2 es 4 vegyertek? pozitiv ion szerepel. Rendszama 32, vegyjele Ge , atomtomege : 72,64 g/mol.

Felfedezese [ szerkesztes ]

Ezt az elemet Clemens Winkler fedezte fel 1886 -ban az argirodit asvanyban, es nevezte el Nemetorszag latin never?l, Germania-rol. ^[2] El?allitasa is a Freiberg mellett el?fordulo argiroditbol tortent, amely asvany ezust-szulfidbol es germanium-szulfidbol allt.

1871-ben Mengyelejev a periodusos rendszere alapjan kifejtette azon gondolatat, miszerint a IV. csoportnak van meg egy ismeretlen eleme. Megjosolta tulajdonsagait es meg nevet is adott neki: ekaszilicium, utalva ezzel a sziliciumhoz valo kozelsegere. Pontosan 138 evvel ezel?tt 1886 februarjaban a Freibergi Banyaszati Akademia egyik professzora felfedezte az ezust uj asvanyat: az argiroditot. A teljes analizis celjabol atadta a technikai kemia professzornak, Winkler Clemens-nek. A 48 eves tudost az akademia legjobb analitikusanak tartottak. Tanulmanyozva az uj asvanyt, ? talalta meg az uj elemet 7%-os tomegaranyban. A professzor elkulonitette az ismeretlen komponenst, tanulmanyozta tulajdonsagait es megertette, hogy valoban megtalalta a Mengyelejev altal megjosolt uj elemet, az ekasziliciumot. A Winkler altal hasznalt germanium elkulonitesi eljarasa hasonlitott a germanium modern ipari kinyeresi modszereinek egyikere.

El?fordulasa [ szerkesztes ]

A germanium elterjedt elem, de csak nagyon kis koncentracioban fordul el?; a foldkereg atlagosan 1,5 g/t-t tartalmaz bel?le. Rez - es cinkercekben kiser?kent lelhet? fel. Legfontosabb asvanyai az argirodit, a kanfieldit, a germanit es a renierit. Egyes novenyekben feldusul, emiatt vitatott elkepzelesek bukkantak fel a novenyek fiziologiajarol (virusok elleni vedekezes), es ami homeopatias alkalmazasokhoz is vezetett.

Jellemz?i [ szerkesztes ]

Tiszta allapotban el?allitva, szurkes-feher rideg fem, s?r?sege 5,32 g/cm ³ , olvadaspontja 938 °C. Kemiai sajatsagaira nezve az oncsoport femeihez, de az antimonhoz is hasonlit. Szobah?mersekleten nem, de oxigenben izzasig hevitve oxidalodik. Sosavban , kalilugban, es hig kensavban nem oldodik; a kiralyviz feloldja, tomeny saletromsav germanium-oxidda oxidalja. Tomeny es forro kensavban , lugos hidrogen-peroxidoldatokban germanium-dioxid-hidratta alakul. Soi a langot nem festik meg. Ket es negy vegyertek?.

A germanium a vizhez hasonlo s?r?seganomaliat mutat: folyekony halmazallapotban nagyobb a fajlagos s?r?sege , mint szilard halmazallapotban. Tiltott savszelessege szobah?mersekleten 0,67 eV , ezert felvezet?nek szamit. A germanium lapkak torekenyebbek, mint a sziliciumbol keszultek.

Vegyuletei [ szerkesztes ]

Kloridjai [ szerkesztes ]

Vegyuletei kozul megemlithet?k a germanium-kloridok:

• A germaniumklorur (germanium-diklorid, GeCl ₂ ) szintelen, 72 °C-on forro folyadek, amely a germanium poranak sosavgazban valo hevitesekor kepz?dik.
• germaniumot klorgazban hevitve germanium-klorid (GeCl ₄ ) kepz?dik. Szinten folyekony, forraspontja 86 °C.

Oxidjai [ szerkesztes ]

• germanium-oxid (GeO) es germanium-dioxid (GeO ₂ ) ismeretes. Utobbi a germanium oxigenben valo elegetesekor is kepz?dik. Feher por, vizben kisse oldhato; savjelleg? vegyulet.

Szulfidjai [ szerkesztes ]

• germanium-szulfid (GeS), vorosbarna kristalykakbol all es a germanium-diszulfidbol kepz?dik, azt hidrogenaramban redukalva. A germaniumsok oldatabol, ha azokat sosavval er?sen megsavanyitjuk, a ken-hidrogen feher csapadek alakjaban germanium-diszulfidot (GeS ₂ ) valaszt le.

Felhasznalasa [ szerkesztes ]

Az integralt aramkorok felvezet? alapanyaga, gyakran sziliciummal keverik. Emellett hasznaljak az orvoslasban es taplalekkiegeszit?kent is szerves organikus allapotaban.

.

Integralt aramkorok [ szerkesztes ]

Felvezet? tulajdonsaga miatt az elektronika f? alapanyaga volt, amig a szilicium vissza nem szoritotta. Nagyfrekvencias eszkozokben, detektorokban meg ma is alkalmazzak. Napelemekben a gallium-arzenidet reszben germanium lapkakra viszik fel, mivel a ket anyag racsallandoja kozel azonos. A felvitel epitaktikus novesztessel tortenik.

A masik f? felhasznalasi terulete az infravoros optika . Ablakokat es lencserendszereket gyartanak poli- vagy monokristalyos germaniumbol, de keszitenek bel?le infravorost atereszt? optikai uvegeket is. Ezeket ejjellato keszulekekben es h?kamerakban alkalmazzak. Ezekkel lathato peldaul, hogy hol szivarog el a h? a hazakbol.

Germaniumot hasznalnak az optikai szalakhoz es a polieszterszalakhoz . A teljes visszaver?des erdekeben a szalakat germanium-tetraklorid segitsegevel belulr?l germanium-oxiddal vonjak be. Az optikai szalak egyik f? felhasznalasi terulete a tavkozles . A poliesztergyartasban a germanium-oxidot katalizatornak hasznaljak, igy keszul peldaul az ujrahasznosithato PET, azaz a polietilen-tereftalat.

Nagy tisztasagu egykristalykent a germanium sugardetektorkent szolgal.

Az acellal ellentetben a germanium kristalyszerkezetet nem rombolja a neutronsugarzas, mivel az atomok rugalmasan utkoznek a neutronokkal. Ezt eddig meg nem hasznaltak ki a reaktorokban.

Egeszsegugy [ szerkesztes ]

A nuklearios gyogyaszatban a ⁶⁸ Ge a gallium-68 anyanukleidja . Emellett a ⁶⁸ Ge a PET detektorainak kalibralasara is szolgal. ^[3]

A hagyomanyos orvoslas nem hasznal germanium tartalmu gyogyszereket. A spirogermaniumot a rakbetegek kemoterapiajahoz hasznaltak, de hatasossaga kerdeses. A homeopatiaban a germaniumot germanium metallicum neven alkalmazzak. Az Europan kivuli piacokon letezik di-calium-germanium-citrat-lactat alapu homeopatias keszitmeny. ^[4]

A bi(carboxyethyl)germaniumsesquioxid (Ge-132) taplalekkiegeszit?kent egy sor betegseg ellen hasznalatos, igy a rak, a kronikus faradtsag , az immungyengeseg , ^[5] az AIDS , a magas vernyomas , az izuleti gyulladas es az etelallergiak ellen. Eddig nincs tudomanyosan bizonyitva, hogy javitana a betegek allapotan.

Elettani hatasa [ szerkesztes ]

A germanium es vegyuletei viszonylag kevesse mergez?k. Nyomokban el?fordulnak a vetemenybabban , az osztrigafelekben , a paradicsomleben , a tonhalban es a fokhagymaban . A tudomany jelenlegi allasa szerint nem esszencialis nyomelem , es nincsenek ismert feladatai a szervezetben. A szenhidrat-anyagcsereben lehet szerepe. Hianybetegsege nem ismert.

Mergezes [ szerkesztes ]

Embernel germaniummergezes csak szervetlen germaniumvegyuletek taplalekkiegeszit?kent valo bevetele utan tortent. Az els? tunetei etvagytalansag , fogyas, izomgyengeseg, kimerultseg. Ezt kovetik a vese m?kodesi zavarai, egeszen a veseelegtelensegig . A vese beidegz?dese is karosodhat. A vese m?kodeset nem sikerult helyreallitani a tulel?kben. A mergezes mechanizmusat eddig meg nem tartak fel teljesen, de megfigyeltek az ideg- es a vesesejtek mitokondriumainak karosodasat.

A klinikai tanulmanyok a spirogermanium bevetele utan idegrendszeri karosodasokat is feljegyeztek. Az 1980-as evekben sejtosztodast gatlo hatasra teszteltek. Egeszseges onkenteseken vegzett kiserletek nem allnak rendelkezesre. Allatkiserletekb?l tudjuk, hogy a germanium kis mertek? akut mergez?kepesseggel bir. A nagy adag germaniumvegyulettel valo akut mergezes tunetei az ertagulas, a szemhej leesese, a b?r kekes elszinez?dese, a reszketes, vegul a halal. A szervetlen germaniumvegyuletek altal kivaltott kronikus mergezes tunetei a fogyas, a szervek zsugorodasa, a veseelegtelensegig men? vesekarosodas. A szerves germaniumvegyuletek nem ennyire mergez?k, fogyast es verszegenyseget ideznek el?. A termekenyseget ronto hatasokrol csak keves adat all rendelkezesre. A natrium-germaniat patkanyokban nem okozott rakot.

Kolcsonhatasai [ szerkesztes ]

Vitatjak, hogy vajon a germanium kolcsonhatasba lep-e a csontanyagcsereben reszt vev? sziliciummal. Blokkolhatja a vizelethajto gyogyszerek es egy sor enzim hatasat, igy peldaul a dehidrogenazoket. Az egerek tovabb alszanak, ha a hexabarbital melle germaniumvegyuleteket kapnak. Ez arra mutat, hogy a cytochrom P450 aktivitasat is csokkenti. Egyes beszamolok szerint szerves germaniumvegyuletek hatastalanitjak a glutation-S-transzferazt, ami a mergek kivalasztasaban vesz reszt.

Reszvetele az anyagcsereben [ szerkesztes ]

A germanium szajon at konnyeden bejut a szervezetbe. Az egesz testben szetoszlik, de felhalmozodik a veseben es a pajzsmirigyben . A szervetlen vegyuletekkel ellentetben a szerves germaniumvegyuletek nem halmozodnak fel. A gallium, illetve vegyuletei f?kent a vizeletbe valasztodnak ki, es reszben az epevel es a szeklettel tavoznak a szervezetb?l. Eddig csak keves cikk foglalkozott a germanium reszvetelevel az anyagcsereben.

Jegyzetek [ szerkesztes ]

Forrasok [ szerkesztes ]

• Bokor Jozsef (szerk.). Germanium , A Pallas nagy lexikona . Arcanum: FolioNET (1893?1897, 1998.). ISBN 963 85923 2 X  
• Erdey-Gruz Tibor: Vegyszerismeret. 3. kiadas. Budapest: M?szaki Konyvkiado. 1963. 138. o.  
• Kis kemiai szotar. Forditotta Harsing Laszlone. Budapest: Gondolat. 1972. 155. o.  
• Hans Breuer: Atlasz ? Kemia. Forditotta Ungvarai Janos es Ungvaraine dr. Nagy Zsuzsanna. Harmadik, javitott kiadas. Budapest: Athenaeum 2000 Kiado Kft. 2003. 146?147. o. ISBN 963-9471-35-6  
• Dr. Otto – Albrecht Neumuller: Rompp vegyeszeti lexikon. Budapest: M?szaki Konyvkiado. 1982. 2 kotet., 278?279. o. ISBN 963-10-3269-8  
• N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kemiaja. Budapest: Nemzeti Tankonyvkiado. 2004. I kotet., 495?549. o. ISBN 963-19-5255-X  

Kapcsolodo szocikkek [ szerkesztes ]

• Dioda
• Integralt aramkor
• Tranzisztor

Ez a kemiai targyu lap egyel?re csonk (er?sen hianyos). Segits te is, hogy igazi szocikk lehessen bel?le!