锗的性质及其化合物

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化学元素镓和锗

化学元素镓和锗镓和锗是两种化学元素，它们在元素周期表中分别位于第31和第32位。

本文将从它们的发现历史、物理性质、化学性质、应用领域等方面介绍这两种元素。

一、镓的发现历史镓的发现可以追溯到1861年，当时法国化学家德维尔斯首次从锌矿中提取出镓。

他将这种元素命名为“gallia”，源自拉丁文中“Gallia”（法国）一词，以纪念他的祖国。

随后，人们开始对镓进行更深入的研究。

二、镓的物理性质镓是一种银白色的金属，具有良好的延展性和塑性。

它的熔点相对较低，约为29.8摄氏度，因此在常温下可以直接用手触摸。

此外，镓的密度较小，约为5.91克/立方厘米。

镓具有较好的导电性和导热性，但其磁性很弱。

三、镓的化学性质1.与氧气反应：镓在空气中能与氧气反应生成氧化镓（Ga2O3），表现出一定的氧化性。

2.与酸反应：镓可以与酸反应生成相应的盐类化合物。

3.与碱反应：镓可以与碱反应生成相应的盐类化合物。

4.与卤素反应：镓可以与卤素反应生成相应的卤化物，如氯化镓（GaCl3）。

四、锗的发现历史锗于1886年被德国化学家维克多·范特霍夫首次发现。

他从一个银矿中提取出一种未知的物质，并将其命名为“germanium”，以纪念他的祖国德国。

五、锗的物理性质锗是一种灰白色的金属loid元素，具有类似于硅的晶体结构。

它的熔点约为937.4摄氏度，密度约为5.32克/立方厘米。

锗是一种半导体材料，具有较好的导电性和导热性。

六、锗的化学性质1.与氧气反应：锗在高温下能与氧气反应生成氧化锗（GeO2），表现出一定的氧化性。

2.与酸反应：锗可以与酸反应生成相应的盐类化合物。

3.与碱反应：锗可以与碱反应生成相应的盐类化合物。

4.与卤素反应：锗可以与卤素反应生成相应的卤化物，如氯化锗（GeCl4）。

七、镓和锗的应用领域1.半导体材料：锗是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子器件制造中。

它在晶体管、太阳能电池等领域具有重要作用。

2.光学材料：镓和锗在光学领域也有广泛的应用。

锗_元素周期表

特性拟硅锗
原子质量72 72.59
密度（g/cm3） 5.5 5.35
熔点（℃）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）4.7 4.7
氧化性弱碱弱碱
）氯化物熔点100℃以下86℃ （GeCl
4氯化物密度（g/cm3）1.9 1.9
克莱门斯·温克勒
年份
价格（$/kg）[49]
1999 1,400
2000 1,250
2001 890
2002 620
2003 380
2004 600
2005 660
2006 880
2007 1,240
2008 1,490
2009 950
GeS2 + 3O2→ GeO2 + 2SO2
在这个过程中，部份锗会进到所产生的灰尘中，而剩下的锗则被转化
GeO2 + 4HCl → GeCl4 + 2H2O
GeO2 + 2Cl2→ GeCl4 + O2
的GeO2适用于制造锗玻璃。

纯二氧化锗与氢反应后被还原成锗，用这种还原方式所得的锗，适用于红外线光学或半导体工业：GeO2 + 4H2→ Ge + 2H2O
GeO2 + C → Ge + CO2
应用[编辑]
图为典型的单模光纤。

氧化锗用于掺杂二氧化硅核心（1号）。

1. 核心 8 µm
2. 包层 125 µm。

锗——天使还是恶魔？

锗——天使还是恶魔？近年来，由于一些健康方面的研究，周期表中一种原本普普通通的化学元素“锗”被推上了风口浪尖。

推崇它的人认为锗的化合物是治疗百病的神药，将其视为人类健康的“灵丹妙药”，但是与此同时，许多滥用锗化合物而导致肾衰的人间惨剧也在发生。

所以锗到底对人体有什么影响呢？我们又该如何面对名目众多的锗保健品呢？我们需要先来了解锗元素的一些基本知识。

锗是第32号元素，在周期表中处于第4周期，第14族（原先的第IV主族）。

锗是一种典型的半导体，在早期历史上被广泛用作半导体材料制作电子元件。

锗的化学性质与硅和锡相近。

锗的第一种有机化合物——四乙基锗在1887年由德国化学家文克勒（Clemens Winkler）使用四氯化锗与二乙基锌合成。

合成四乙基锗的化学方程式如下：GeCl4+2(C2H5)Zn=2ZnCl2+Ge(C2H5)4四乙基锗是一种易燃的无色液体，在165℃沸腾。

四乙基锗是一种用于锗的气相沉积重要的化学化合物。

最早被用于保健品的锗化合物是1967年（一说1971年）由日本学者浅井一彦合成的Ge-132。

它被视为是一种有益健康的化合物，早期（二十世纪八九十年代）的大鼠实验显示出Ge-132——羧乙基锗倍半氧化物具有一定的抗癌活性，并且没有发现Ge-132有明显的急性毒性，便被用作了抗癌药物，进一步是保健品。

那么锗是否可以做保健品呢？首先，迄今为止，没有任何证据能够证明锗是人体必需的微量元素。

现代科学证明生命必需元素只有28种，它们分别是氢、硼、碳、氮、氧、氟、钠、镁、硅、磷、硫、氯、钾、钙、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、硒、溴、钼、锡和碘。

并不是所有生物都会利用这全部28种元素，有的生物不会利用其中某几种，例如植物并不会利用钒，而有的动物不会利用硼等。

而与生命必需元素性质相似的元素可能反而是有毒的。

例如镉和锌在周期表上位置相近，但是镉有高毒性，就是因为镉和锌的相似性——镉取代了体内的锌，导致需要锌的生化反应被阻碍。

锗_元素周期表

氧化锗用于掺杂二氧化硅核心（1号）。

1. 核心 8 µm
2. 包层 125 µm。

锗知识

立志当早，存高远锗知识锗为银灰色金属，密度5.35 克，熔点937.4℃，沸点2830℃。

室温下，晶态锗性脆，可塑性很小。

锗的化学性质稳定，常温下锗在空气中不被氧化，但在加热时，锗能在氧气、氯气和溴蒸气中燃烧。

锗不与水作用，不溶于盐酸和稀硫酸，硝酸和热的浓硫酸能将金属锗氧化为二氧化锗，锗还溶于王水。

锗易溶于熔融的氢氧化钠或氢氧化钾，生成锗酸钠或锗酸钾。

在过氧化氢、次氯酸钠等氧化剂存在下，锗能溶解在碱性溶液中，生成锗酸盐。

锗具有半导体性质，在高纯锗中掺入三价元素(如铟、镓、硼)、得到P 型锗半导体;掺入五价元素(如锑、砷、磷)，得到N 型锗半导体。

锗通常以分散状态存在于其他矿物中，独立的矿物很少。

可从含锗的氧化铅锌矿、闪锌矿和煤灰中回收锗。

锗的提取方法是首先将锗的富集物用浓盐酸氯化，制取四氯化锗，再用盐酸溶剂萃取法除去主要的杂质砷，然后经石英塔两次精馏提纯，再经高纯盐酸洗涤，可得到高纯四氯化锗，用高纯水使四氯化锗水解，得到高纯二氧化锗。

一些杂质会进入水解母液，所以水解过程也是提纯过程。

纯二氧化锗经烘干煅烧，在还原炉的石英管内用氢气于650-680℃还原得到金属锗。

锗在电子工业中的用途已逐渐被硅代替。

但由于锗的电子和空穴迁移率较硅高，在高速开关电路方面，锗比硅的性能好。

锗主要用来生产低功率半导体二极管三极管，锗在红外器件、γ辐射探测器方面有着新的用途，金属锗能让2-15 微米的红外线通过，又和玻璃一样易被抛光，能有效地抵制大气的腐蚀，可用以制造红外窗口、三棱镜和红外光学透镜材料。

锗还与铌形成化合物，用作超导材料。

用氧化锗制造的玻璃有较高的折射率和色散性能，可用于广角照像镜头和显微镜。

锗及其化合物

锗及其化合物锗（旧译作鈤）是一种化学元素，它的化学符号是Ge，原子序数是32，原子量72.64。

在化学元素周期表中位于第4周期、第IVA族。

锗单质是一种灰白色准金属，有光泽，质硬，属于碳族，化学性质与同族的锡与硅相近，不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液，溶于王水、浓硝酸或硫酸，具有两性，故溶于熔融的碱、过氧化碱、碱金属硝酸盐或碳酸盐，在空气中较稳定，在自然界中，锗共有五种同位素：70，72，73，74，76，在700℃以上与氧作用生成GeO2，在1000℃以上与氢作用，细粉锗能在氯或溴中燃烧，锗是优良半导体，可作高频率电流的检波和交流电的整流用，此外，可用于红外光材料、精密仪器、催化剂。

锗的化合物可用以制造荧光板和各种折射率高的玻璃。

锗、锡和铅在元素周期表中是同属一族，后两者早被古代人们发现并利用，而锗长时期以来没有被工业规模的开采。

这并不是由于锗在地壳中的含量少，而是因为它是地壳中最分散的元素之一，含锗的矿石是很少的。

锗粉末状呈暗蓝色，结晶状，为银白色脆金属。

化合价+2和+4。

第一电离能7.899电子伏特，是一种稀有金属，重要的半导体材料，不溶于水。

基本信息锗化学性质稳定，常温下不与空气或水蒸汽作用，但在600～700℃时，很快生成二氧化锗。

与盐酸、稀硫酸不起作用。

浓硫酸在加热时，锗会缓慢溶解。

在硝酸、王水中，锗易溶解。

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。

锗与碳不起作用，所以在石墨坩埚中熔化，不会被碳所污染。

锗在元素周期表上的位置正好夹在金属与非金属之间，因此具有许多类似于非金属的性质，这在化学上称为“亚金属”，外层电子排布为4s²4p²。

但它的化学性质类似于临近族的元素，尤其是砷和锑。

化学上或毒物学上重要的锗化合物很少。

锗的二氧化物，一种微溶于水的白色粉末，形成锗酸，这类似于硅酸。

四氯化锗是一种不稳定的液体，四氟化锗是一种气体，它们很容易在水中水解。

氢化锗（锗烷）是一种相对稳定的气体。

锗的作用与用途

锗的作用与用途一、外观粉末状呈暗蓝色，结晶状，为银白色脆金属。

密度5.35克/厘米3。

熔点937.4℃。

沸点2830℃。

化合价+2和+4。

第一电离能7.899电子伏特。

是一种稀有金属，重要的半导体材料。

不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液。

溶于王水、浓硝酸或硫酸、熔融的碱、过氧化碱、硝酸盐或碳酸盐。

在空气中不被氧化。

其细粉可在氯或溴中燃烧。

二、性质具有半导体性质。

对固体物理和固体电子学的发展有重要作用。

锗的熔密度5.32克/厘米3，锗可能性划归稀散金属，锗化学性质稳定，常温下不与空气或水蒸汽作用，但在600~700℃时，很快生成二氧化锗。

与盐酸、稀硫酸不起作用。

浓硫酸在加热时，锗会缓慢溶解。

在硝酸、王水中，锗易溶解。

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。

锗与碳不起作用，所以在石墨坩埚中熔化，不会被碳所污染。

锗有着良好的半导体性质，如电子迁移率、空穴迁移率等等。

锗的发展仍具有很大的潜力。

现代工业生产的锗，主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

三、来源存在于煤、铁矿和某些银矿、铜矿中，也成锗石产出。

可由二氧化锗用碳还原制得。

也可以煤所发生炉生产烟道中的灰尘中回收。

从精炼铜、锌、铅获得。

四、用途高纯度的锗是半导体材料。

从高纯度的氧化锗还原，再经熔炼可提取而得。

掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。

锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。

锗单晶可作晶体管，是第一代晶体管材料。

锗材用于辐射探测器及热电材料。

高纯锗单晶具有高的折射系数，对红外线透明，不透过可见光和紫外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。

锗和铌的化合物是超导材料。

二氧化锗是聚合反应的催化剂，含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能，可作广角照相机和显微镜镜头，三氯化锗还是新型光纤材料添加剂。

锗，具有半导体性质。

对固体物理学和固体电子学的发展起过重要作用。

锗的熔密度5.32克/厘米3,为银灰色脆性金属。

锗可能性划归稀散金属，锗化学性质稳定，常温下不与空气或水蒸汽作用，但在600~700℃时，很快生成二氧化锗。

神秘元素锗的奇特属性与应用

神秘元素锗的奇特属性与应用锗（Ge）是位于周期表第14族的一种元素，原子序数为32，属于非金属元素，与碳和硅为同族元素。

锗在自然界中以硫铅矿和锗石的形式存在，但含锗矿石的分布相对较稀少。

锗的发现和应用领域一直充满神秘和兴趣。

本文将探讨锗的奇特属性以及它在各个领域的应用。

1. 锗的物理性质锗是一种银白色的晶体，在常温下呈现金属光泽，但其实是非金属元素。

它具有较高的熔点（约为938摄氏度）和较低的沸点（约为2830摄氏度）。

锗的密度为5.323克/立方厘米，具有良好的导电性和导热性。

2. 锗的化学性质锗是一种化学稳定的元素，不易与空气中的氧气和水反应。

但在高温和氧气的存在下，锗会被氧化，形成氧化锗（GeO2）。

锗可以与许多金属形成合金，提高金属的硬度和耐腐蚀性能。

锗还可以与氧、氮、硫等元素形成化合物，具有丰富的化学反应性。

3. 锗的奇特属性锗具有许多奇特的物理和化学属性。

首先，锗是一种半导体材料，具有电导率介于导体和绝缘体之间。

这使得锗在电子技术领域具有重要应用，例如在晶体管的制造中起着重要作用。

其次，锗具有较高的折射率和色散性，使其在光学领域有广泛的应用。

锗晶体可以用于制造红外透镜和光纤通信系统等光电器件。

此外，锗还具有较高的吸收γ射线的能力，因此在核工业中用于制造探测器，用于检测高能辐射。

4. 锗的应用领域锗作为一种稀有元素，在多个领域具有重要的应用价值。

首先，在电子工业中，锗是制造半导体晶片和太阳能电池的重要材料。

它的导电性和半导体性能使得它成为电子器件的理想材料之一。

其次，锗在光学和红外技术领域也有广泛的应用。

锗透镜和锗元件可以用于红外相机、红外成像系统和红外测温仪器等设备中。

此外，锗还可以应用于核工业领域。

由于其高吸收γ射线的特性，锗探测器广泛应用于核能检测和核辐射测量等领域。

5. 结语作为一种神秘而稀有的元素，锗具有许多奇特的属性和广泛的应用领域。

从电子技术到光学技术再到核工业，锗的发现和应用为科学技术的发展做出了重要贡献。

神奇元素锗的历史与应用

神奇元素锗的历史与应用锗（Germanium）是一种神奇的元素，其历史和应用颇具迷人之处。

本文将向您介绍锗的发现历程以及其在不同领域的广泛应用。

一、发现历程锗是由德国化学家弗雷德里希·奥斯卡·格罗宁（Friedrich Oscar Gmelin）于1886年首次发现的。

格罗宁使用了一种称为分光光度计的仪器，他发现了一种未知元素，该元素对红外线具有非常强烈的吸收能力。

格罗宁将这个元素命名为“锗”，以纪念他的祖国：德国（Deutschland）。

二、物理和化学性质锗是一种银白色的金属元素，在常温下呈脆性。

它的原子序数为32，化学符号为Ge。

锗的原子结构类似于硅，因此两者具有类似的性质。

锗是一种半导体，它的电导率介于导电性材料和绝缘体之间。

此外，锗还具有良好的热导率和光学性质。

这些独特的性质使得锗在许多领域得到了广泛应用。

三、电子行业中的应用由于锗是一种半导体材料，它在电子行业中具有重要的应用价值。

锗晶体可以用于制造高效的太阳能电池和红外线探测器。

相比于其他材料，锗具有更高的光电转换效率和更广的光谱响应范围。

此外，锗还可以用于制造高速电子器件，例如晶体管和集成电路。

锗基电子器件在通信、计算机和电子设备制造等领域具有广泛的应用。

四、光学领域中的应用除了在电子行业中的应用，锗在光学领域中也发挥着重要作用。

由于锗对红外线有很强的吸收能力，因此它被广泛用于红外光谱仪、红外摄像机和热成像设备中。

锗晶体还可以用于制造激光器窗口和透镜，以及红外激光雷达系统。

锗的高折射率和低散射使得它成为光学元件的理想选择。

五、其他应用领域锗在医疗领域、石油开采、纺织工业和催化剂制造等领域也有着广泛的应用。

例如，锗被用作X射线透视设备中的探测器材料，以及石油开采过程中的催化剂。

此外，锗化合物还可以用于制备特殊玻璃和陶瓷材料，以及颜料和染料的生产中。

总结：锗作为一种神奇元素，具有丰富的历史和广泛的应用领域。

它在电子行业中用于制造高效的太阳能电池和晶体管，而在光学领域中被广泛用于红外光谱仪和透镜的制造。

锗的五元环-概述说明以及解释

锗的五元环-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：锗是一种化学元素，其化学符号为Ge，原子序数为32。

它属于碳族元素，与碳、硅等元素存在一定的相似性。

作为一种半金属，锗具有特殊的电学、光学及热学性质。

锗在自然界中主要以矿物锗石的形式存在，同时也在很多金属矿石中发现。

由于其特殊的物理和化学性质，锗在现代科学技术领域有着广泛的应用。

在过去的几十年中，锗的研究取得了显著的进展。

人们发现，锗可以形成多种不同的化合物和化学键型，其中五元环化合物是其中一种重要的结构类型。

锗的五元环化合物具有独特的稳定性和化学活性，因此引起了许多科学家的关注。

本文将对锗的五元环化合物进行详细研究和探讨。

首先，将介绍锗的基本性质，包括其物理性质、化学性质以及在自然界中的分布情况。

然后，将阐述锗的化学反应，特别是与其他元素的反应，以及这些反应过程中所产生的化合物。

最后，我们将探讨锗五元环的合成方法和相关的研究进展，以及锗五元环在各个领域中的应用前景。

通过对锗五元环的研究，我们可以更深入地了解这种化合物的特性和性质，为其应用领域的发展提供更加坚实的基础。

同时，通过探索锗五元环的合成方法，我们也能够为锗化学的发展做出积极的贡献。

相信通过本文的阐述，读者可以对锗五元环有更全面、深入的认识，并对其重要性和应用前景有更清晰的了解。

1.2文章结构文章结构部分的内容应包括本文的主要章节和每个章节的内容概述。

在本文中，文章结构可根据目录分为以下部分：1. 引言- 1.1 概述：介绍整篇文章的背景和内容。

- 1.2 文章结构：概述本文的章节安排和各个章节的内容。

- 1.3 目的：说明撰写本文的目标和意义。

2. 正文- 2.1 锗的基本性质：详细介绍锗元素的物理性质、化学性质、结构特点等相关内容。

- 2.2 锗的化学反应：探讨锗在不同环境下的化学反应和反应机理，包括与其他元素的反应、氧化还原反应等。

- 2.3 锗的合成方法：介绍锗的合成方法、制备工艺和优化研究，包括物理、化学方法等。

略谈锗煤矿中的金属元素

略谈锗煤矿中的金属元素锗是现代高科技产业重要的基础原材料，是发展半导体工业的战略性物资，随着社会科技的不断发展和经济的不断进步，锗将扮演越来越重要的角色。

然而我国锗的保有储量，却是已发现的168种矿产中资源短缺最严重的矿种。

一、锗（Ge）煤矿金属元素锗（Ge）相对原子质量72.59，是一种浅银灰色金属密度（25℃）为5.323g/cm3熔点937.4℃，沸点2830℃。

其晶体属立方晶系，具有金刚石晶格，所以质脆而硬。

锗在元素周期表中的位置正好处在金属与非金属之间，所以它虽然属于金属，但却有许多非金属的性质，在化学上也常常被称为“半金属”。

就导电的本领而言，它优于一般非金属，又劣于一般金属，这样它就成为“半导体”。

锗在室温条件下，在空气中十分稳定，不受氧、盐酸、氢氟酸和稀释的强碱所侵蚀，但能溶解于王水、浓硝酸或硫酸中，硝酸一氢氟酸混合液、焙融碱都能很快将锗溶解。

锗原子与4个有机碳原子联结的有机化合物称为有机锗烷。

有机锗化合物还有：有机锗卤（氧）化合物、有机锗氧醚、烃基锗有机醚配合物、含Ge-S键有机锗化合物、螺锗等。

众所周知，煤中富含芳环结构，如果能够找出一种不燃煤而直接从褐煤中提取锗的方法，不仅能大大减少锗的损失和避免环境污染，而且还可以进一步对提锗残煤进行处理，从中获得高附加值的有机化学品，从而实现对含锗褐煤的综合经济利用。

因此为了今后能尽快展开这项综合开发利用锗煤的工作，尽快实现该煤及其锗的经济价值，本论文对锗煤种金属元素的化学特性进行了分析研究，从而间接测定了煤样中金属元素含量。

二、金属元素化学特性分析金属元素是煤的重要组成部分，直接影响到煤的性质和煤的综合利用，因而受到高度重视。

煤中金属元素的分布可能成为煤成因和矿化元素来源的标志。

我们利用XRF即（X射线荧光光谱）定性及半定量的分析方法调查了该锗煤中金属元素的分布情况，并同地壳克拉克值及同一地区无锗煤进行对比以研究其富集特征。

（一）实验方法1.XRF定性及半定量的分析方法介绍。

碳族元素-备课笔记-锗、锡、铅及其化合物

13.4锗、锡、铅及其化合物1、锗、锡、铅单质（1）物理性质：①Ge：锗晶格结构与金刚石相同，具有灰白色的金属光泽，粉末状呈暗蓝色,硬度比较大，熔点为1210K。

高纯锗是一种良好的半导体材料。

②Sn：白锡是银白色金属，硬度低，熔点为505K。

Sn有三种同素异形体：灰锡(α型)、白锡(β型) 和脆锡。

白锡是银白色略带蓝色的金属，有延展性，可以制成器皿。

在常温下，锡是正方晶系的晶体结构，即为白锡。

温度低于286K时，白锡将慢慢转换为粉末状地灰锡（无定形），温度越低，转化速度越快，在225K时转变速度最快，因此，锡制品长期处于低温状态会自行毁坏，变成一堆粉末。

这种变化先是从某一点开始，然后迅速蔓延，这种锡的“疾病”还会传染给其他“健康”的锡器，被称为“锡疫”。

由于锡怕冷，因此在冬天要特别注意别使锡器受冻。

有许多铁器常用锡焊接的，也不能受冻。

1912年，斯科特、鲍尔斯、威尔逊、埃文斯、奥茨一行人登上冰天雪地的南极洲探险，他们带去的汽油全部奇迹般地漏光了，致使燃料短缺，探险队遭到了全军覆灭的灭顶之灾。

原来汽油桶是用锡焊接的，一场锡疫使汽油漏得无影无踪，造成这样一场惨祸。

温度高于434K时，白锡可以转化为具有斜方晶系的晶体结构的斜方锡。

斜方锡很脆，一敲就碎，展性很差，叫做“脆锡”。

③Pb：铅是密度很大（11.35g·cm-3）、熔点低（601K）的金属，新切开为银白色，很快在表面生成碱式碳酸铅保护膜而呈暗灰色。

铅是银白色的金属(与锡比较，铅略带一点浅蓝色)，十分柔软，用指甲便能在它的表面划出痕迹。

用铅在纸上一划，会留下一条黑道道。

在古代，人们曾用铅作笔。

“铅笔”这名字，便是从这儿来的。

所有可溶铅盐和铅蒸气都有毒，一旦发生铅中毒，应注射EDTA-HAc的钠盐溶液，使Pb2+形成稳定的配离子从尿中排出解毒。

（2）化学性质：①Ge：常温下不与空气中的氧反应，但高温下能被氧气氧化成GeO2,。

Ge不与稀盐酸、稀硫酸反应，但能被浓硫酸和浓硝酸氧化成水合二氧化锗（GeO2·nH2O）。

锗

50%。国内生产的锗除40%左右用于深加工外，其余则出口至欧洲、北美、俄罗斯等地，是世界锗产业链上最主要的上游供应来源。
表7-6 美国进口金属锗主要来源（单位：公斤）
2009
2010
2011
比利时
5490
1560
55
中国
14000
18100
17400
法国
124
70
--
德国
位，但却是目前世界上锗产量最大的国家。2012年，全球锗总产量为
120吨，其中中国为90吨，占总产量的75%。
表7-3 锗产量世界分布（单位：吨）
2009
2010
2011
2012
美国
4.6
3
3
3
中国
80
80
80
90
俄罗斯
5
5
5
5
其他
30
3
30
30
总计
120
118
118
128
数据来源：USGS Mineral Commodity Summaries
资料来源：USGS Mineral Commodity Summaries 图7-1 2012年全球锗下游应用分布
考虑到锗在现代高新技术领域和国防建设中的重要性，欧洲、北美等国家均从维护国家安全和经济安全高度出发，建立了完善的出口和战略储备管理体制，其中美国早在1984年就将其列为国防储备资源。
3526
加拿大
860
其他
344
总计
数据来源：亚洲有色金属
7.2.2中国分布
8600
锗的世界分布非常集中，中国是锗储量最丰富的国家之一，目前已探明的锗矿产地约35处，储量折合金属锗约为3500吨。云南是锗储量最丰富的省份，其铅锌矿和褐煤矿中均含有一定量的锗。含锗铅锌矿主要

稀土元素锗

稀土元素锗稀土元素锗是一种广泛应用于现代科技领域的重要材料。

本文将从锗的概述、性质与特点、应用领域以及发展前景等方面进行介绍。

锗是一种化学元素，其原子序数为32，属于碳族元素。

它在自然界中以化合物的形式存在，主要与锡、铅、银等元素结合。

锗是一种灰白色的晶体，具有良好的导电性能和热传导性能。

其化学性质较为稳定，在常温下不与空气中的氧气发生反应。

锗的熔点较低，为947摄氏度，使得它可以用于制备高温材料。

锗具有许多独特的性质与特点，使得它在多个领域得到了广泛应用。

首先，锗具有半导体的特性，可以用于制造电子器件，如晶体管、太阳能电池等。

其次，锗还具有良好的光学性能，可以用于制造红外光学器件和红外探测器。

此外，锗还具有较高的密度和较好的机械性能，可以用于制造各种合金材料，如航空航天领域的航空发动机。

锗的应用领域非常广泛。

首先，在电子工业中，锗被广泛应用于制造晶体管和集成电路。

晶体管是现代电子器件中不可或缺的组成部分，而锗晶体管因其高速度和低噪声等优势，在高频电路和通信设备中得到了广泛应用。

此外，锗还可以用于制造太阳能电池，其高能量转换效率使得太阳能电池具有更好的性能。

在光学领域，锗可以用于制造红外光学器件。

由于锗的光学透过率较高，因此可以用于制造红外透镜、红外窗口和红外棱镜等器件。

这些器件在军事、航天和安防领域中起着重要作用。

在材料领域，锗可以与其他元素形成合金材料，以改善材料的性能。

例如，锗可以与硅、锡等元素形成合金，使得材料的硬度、强度和耐腐蚀性得到提高。

这些合金材料在航空航天、汽车制造和机械工程等领域中得到了广泛应用。

锗作为一种重要的稀土元素，在未来的发展中具有广阔的前景。

随着科技的不断进步，对于高性能材料的需求也越来越大。

锗作为一种具有独特性能的材料，将在电子、光学、材料等领域中继续发挥重要作用。

同时，锗还具有广泛的资源储量，可以满足未来的需求。

稀土元素锗具有独特的性质与特点，广泛应用于电子、光学和材料等领域。

锗

锗7.1资源概况7.1.1资源概况锗是一种银灰色金属，其晶体质脆，塑性较差，有明显的非金属性质。

化学性质稳定，常温下在空气中难以氧化，不与水、盐酸、稀硫酸发生反应，但可被硝酸和浓硫酸氧化，易溶于王水、熔融氢氧化钠和氢氧化钾。

锗具有良好的半导体性质，其电子迁移率、空穴迁移率高于硅，是优良的半导体材料。

锗在地壳中的含量约0.0007%，分布十分广泛，但难以独立成矿，一般分散分布于其他金属元素组成的矿物中，如含硫化物的铅、锌、铜、银矿床及某些特定煤矿。

根据中国的标准，锗品位大于0.0008%的赤铁矿、大于0.001%的铅锌矿、大于0.002%的煤矿可作为锗矿开采，褐煤矿是目前全球最优质的锗矿。

7.1.2资源应用锗是一种重要的战略资源，广泛应用于半导体、航空航天、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医药等领域。

锗具有良好的半导体性质，高纯度的单晶锗可用于制造晶体管、二极管、三极管等半导体材料。

它还具有较高的折射系数，对红外线透明，不透可见光和紫外线，可用作专透红外光的棱镜和透镜。

二氧化锗具有高折射率和低色散的特性，特别适合用于广角镜、显微镜和光导纤维。

同时，二氧化锗是重要的红外线光1学材料，可用来制作热图像照相机的镜头涂层，应用于军事、汽车夜视系统及显微镜光谱仪。

除此之外，锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃；锗和铌的化合物是超导材料；三氯化锗是新型光纤材料添加剂。

锗在科技含量高、附加值高的新型工业领域具有广泛应用。

其他, 5%太阳能电池, 15%光纤, 30%红外光学, 25%PET催化剂, 25%资料来源：USGS Mineral Commodity Summaries图7-1 2012年全球锗下游应用分布考虑到锗在现代高新技术领域和国防建设中的重要性，欧洲、北美等国家均从维护国家安全和经济安全高度出发，建立了完善的出口和战略储备管理体制，其中美国早在1984年就将其列为国防储备资源。

锗的基本知识

锗的基本知识性质和用途锗具有半导体性质。

在高纯金属锗中掺入三价元素如铟、镓、硼等,得到p型锗；掺入五价元素如锑、砷、磷等，得到n 型锗。

锗的禁带宽度(300K)0.67电子伏,本征电阻率(27℃)47欧姆·厘米,电子迁移率3900±100厘米2/（伏·秒）,空穴迁移率1900±5 0厘米2/（伏·秒）,电子扩散系数100厘米2/秒，空穴扩散系数48.7厘米2/秒。

锗在电子工业中的用途，已逐渐被硅代替。

但由于锗的电子和空穴迁移率较硅高,在高速开关电路方面,锗比硅的性能好。

锗在红外器件、γ辐射探测器方面，有新的用途。

金属锗能通过2～15微米的红外线，又和玻璃一样易被抛光，能有效地抵制大气的腐蚀，可用以制造红外窗口、三棱镜和红外光学透镜材料。

锗酸铋用于闪烁体辐射探测器。

锗还同铌形成化合物，用作超导材料。

二氧化锗是聚合反应的催化剂。

用二氧化锗制造的玻璃有较高的折射率和色散性能，可用于广角照相机和显微镜镜头；GeO2－TiO2－P2O5类型的玻璃有良好的红外性能，在空间技术上，可用来保护超灵敏的红外探测器。

富集回收锗的制取第一步是从重有色金属冶炼过程回收锗的富集物。

以炼锌为例:在火法炼锌过程中,锌精矿首先经过氧化焙烧，然后加入还原剂和氯入钠，在烧结机上烧结焙烧，锗以氯化物或氧化物形态挥发进入烟尘。

如不采用氯化烧结措施，锗将富集于最后锌蒸馏的残留物中（见氯化冶金）。

在湿法炼锌过程中，如锌精矿含锗不高时，大部分锗在硫酸浸出渣中，小部分锗进入溶液。

在锌溶液净化过程中,由于锗的亲铁性质,氢氧化铁沉淀时吸附锗，锗进入铁渣。

锌溶液用锌粉置换镉时，残留的锗和镉同时为锌粉所置换。

如将浸出渣熔化,然后用烟化炉挥发铅、锌,则锗以一氧化锗状态挥发，富集于烟尘中。

烟化炉可用来处理含锗的氧化铅、锌矿。

将氧化矿在鼓风炉内熔炼，再用烟化炉处理炉渣挥发锗，挥发率大于90％。

现代炼锌多用湿法，在处理含锗较高的硫化锌精矿（含锗100～150克／吨）时，首先使锗富集于浸出渣中，用烟化炉处理，烟尘含锗0.1％,用酸浸出，溶液净化后，加丹宁（C76H52O46）沉淀，沉淀物中含锗3～5％；经烘干、煅烧,得到含锗15～20％的锗灰,作为提锗原料。

锗烷类化合物的化学性质和应用

锗烷类化合物的化学反应活性与其结构有关
锗烷类化合物的反应活性受到温度、压力等因素的影响
锗烷类化合物的反应活性可以用于制备各种功能材料和
器件
合成方法
直接合成法：通过化学反应直接合成锗烷类化合物间接合成法：通过其他化合物的转化合成锗烷类化合物光化学合成法：利用光化学反应合成锗烷类化合物电化学合成法：利用电化学反应合成锗烷类化合物
03 锗烷类化合物的应用
在有机合成中的应用
锗烷类化合物在有机合成中的作用锗烷类化合物在有机合成中的反应机理锗烷类化合物在有机合成中的应用实例锗烷类化合物在有机合成中的局限性和挑战
在材料科学中的应用
锗烷类化合物在太阳能电池中的应用
锗烷类化合物在半导体材料中的应用
锗烷类化合物在发光二极管中的应用
半导体行业：锗烷类化合物在半导体材料中的应用
太阳能电池：锗烷类化合物在太阳能电池中的应用
生物医学：锗烷类化合物在生物医学领域的应用
环保领域：锗烷类化合物在环保领域的应用
合成方法的改进和优化
锗烷类化合物的合成方法：改进和优化
锗烷类化合物的性质：化学性质和应用
锗烷类化合物的发展前景：合成方法的改进和优化
锗烷类化合物在催化剂中的应用
在药物合成中的应用
锗烷类化合物在药物合成中的作用
锗烷类化合实例
锗烷类化合物在药物合成中的挑战和前景
在其他领域的应用
半导体行业：锗烷类化合物可以用于制造半导体器件，如二极管、晶体管等。
太阳能电池：锗烷类化合物可以用于制造太阳能电池，提高太阳能电池的效率。
锗烷类化合物的化学性质和应用
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锗单质与非金属的反应

锗单质与非金属的反应
锗是一种化学元素，其化学符号为Ge，原子序数为32，属于碳族元素。

锗单质是一种灰色的半金属，具有良好的导电性和半导体性质。

锗单质与非金属的反应是化学领域中的一个重要研究方向，下面将对其主要内容进行展开。

一、锗单质与氧气的反应
锗单质与氧气反应会生成锗氧化物，反应式为：
2Ge + O2 → 2GeO
锗氧化物是一种白色的粉末，具有良好的光学和电学性质。

锗氧化物可以用于制备光学玻璃、半导体器件等。

二、锗单质与硫的反应
锗单质与硫反应会生成锗硫化物，反应式为：
Ge + S → GeS
锗硫化物是一种黑色的晶体，具有良好的半导体性质。

锗硫化物可以用于制备光电器件、太阳能电池等。

三、锗单质与卤素的反应
锗单质与卤素反应会生成锗卤化物，反应式为：
Ge + 2X2 → GeX4 (X为卤素)
锗卤化物是一种无色的晶体，具有良好的半导体性质。

锗卤化物可以用于制备光电器件、半导体器件等。

四、锗单质与硝酸的反应
锗单质与硝酸反应会生成锗酸，反应式为：
Ge + 4HNO3 → GeO2 + 4NO2 + 2H2O
锗酸是一种白色的粉末，具有良好的光学和电学性质。

锗酸可以用于制备光学玻璃、半导体器件等。

总之，锗单质与非金属的反应是化学领域中的一个重要研究方向。

锗单质与氧气、硫、卤素、硝酸等非金属的反应，可以生成锗氧化物、
锗硫化物、锗卤化物、锗酸等化合物，这些化合物具有良好的光学和电学性质，可以用于制备光学玻璃、半导体器件、光电器件等。