锗及其化合物
锗烷类化合物的化学性质和应用
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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汇报人：
精做14 硅锗及化合物-备战2021年高考化学化工流程大题精做(原卷版)
专题14 硅锗及化合物1．(2020届中国人民大学附属中学高三下学期第三次模拟)硅、锗(32Ge，熔点937℃)和镓(31Ga)都是重要的半导体材料，在航空航天测控、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。
锗与硅是同主族元素。
(1)硅在元素周期表中的位置是________。
(2)硅和锗与氯元素都能形成氯化物RCl4(R代表Si和Ge)，从原子结构角度解释原因_______。
(2)自然界矿石中锗浓度非常低，因此从锗加工废料(含游离态锗)中回收锗是一种非常重要的方法。
如图是一种提取锗的流程：①NaClO 溶液浸取含锗废料中的锗时发生反应的离子方程式为_____；为了加NaClO 溶液浸取含锗废料的速率，可以采取的措施有_____。
②操作1 和操作2 是____。
③GeO2的熔点为1086℃，利用氢气还原GeO2，每生成146kg 的锗放出akJ 的热量，该反应的热化学方程式为_______。
2．(2019届蚌埠市高三第二次教学质量检查)1871年门捷列夫最早预言了类硅元素锗，1886年德国化学家温克勒发现和分离了锗元素，并以其祖国的名字命名为“Ge”。
锗是重要的半导体材料，其有机化合物在治疗癌症方面有着独特的功效。
下图为工业上利用锗锌矿(主要成分GeO2和ZnS)来制备高纯度锗的流程。
已知：1．丹宁是一种有机沉淀剂，可与四价锗络合形成沉淀；2．GeCl4易水解，在浓盐酸中溶解度低。
(1)简述步骤①中提高酸浸效率的措施___________(写两种)。
(2)步骤②操作A 方法是___________。
(3)步骤③中的物质在___________(填仪器名称)中加热。
(4)步骤④不能用稀盐酸，原因可能是___________。
(5)写出步骤⑤的化学方程式___________。
写出步骤⑦的化学方程式___________。
(6)请写出一种证明步骤⑦反应完全的操作方法___________。
镓、锗相关物
镓、锗相关物
镓和锗是两种重要的元素，它们在材料科学和电子工业中具有广泛的应用。
本文将介绍镓和锗的基本特性和相关物的应用。
镓和锗是位于周期表中的两种元素，它们的原子序数分别为31和32。
镓是一种质地较软的银白色金属，具有良好的导电性和导热性。
锗是一种类似于银灰色的金属元素，也具有较好的导电性和导热性。
这两种元素都属于半导体类别，在半导体材料的研究和应用中发挥着重要的作用。
镓和锗在电子工业中广泛应用。
由于其半导体特性，镓和锗被用于制造半导体器件，如二极管、晶体管和集成电路等。
镓的化合物镓砷化物（GaAs）是一种常用的半导体材料，具有较高的电子迁移率和较小的能带间隙，因此在高速电子器件中有广泛应用。
锗也在一些特殊应用中使用，例如高温传感器和光学器件。
除了在电子工业中的应用，镓和锗还可用于材料科学领域。
镓锗合金是一种重要的材料，具有可调节的能带结构和热导率，被广泛用于红外探测器和太阳能电池等领域。
此外，镓锗合金还可以用于制备磁性材料和热电材料，具有较好的性能。
在医学和生物学领域，镓和锗也有一些应用。
镓和锗的化合物在药物研发和生物成像中发挥着重要作用，例如镓磷化铟（InGaP）在肿瘤治疗中具有较好的效果，锗化合物在生物标记和分析中有一定的应用前景。
总之，镓和锗作为两种重要的元素，在材料科学和电子工业中具有广泛的应用潜力。
未来，随着科技的不断发展，镓、锗相关物料的应用前景将会更加广阔。
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。
有机锗化合物在医药保健及食品领域的应用及研究进展_包文东
根据锗的用途，可将锗分为无机锗和有机锗，无机锗主要用于光导纤维、红外光学、催化剂、超导材料、电子工业等领域; 有机锗主要用于医药和保健等领域［1］。
1967 年日本化学家浅井一彦首次合成了双β －羧乙基锗倍半氧化物［Carboxyethyl germanium Sesquioxide，简称有机锗( Ge －132) ］并发现其具有抗癌活性，随后引起了化学界和医学界对有机锗广泛关注并开展了相关研究。
本文就有机锗在医药保健及食品领域的应用及研究现状进行概述，阐述了有机锗的分类、制备方法及其在医药、保健品、食品领域的研究进展，以期为有机锗的研究、开发利用提供更多的参考。
1 有机锗的分类及制备方法研究进展1. 1 有机锗简介有机锗化合物是指分子中含有Ge －C 键的化合物，其可分为两大类: 1) 化学合成有机锗。
如烃基锗、螺锗、锗倍半氧化物等，由于化学合成的有机锗内含有微量无机锗，服用过多将对人体产生损害。
2) 生物转化所得的有机锗。
包含动物源有机锗、植物源有机锗、微生物源有机锗，动物源有机锗是通过饲料将含锗化合物喂给动物，锗在动物体内被吸收并转化得到有机锗; 植物源有机锗是向植物施用含锗肥料，通过植物的吸收、转化得到有机锗; 微生物源有机锗是将无机锗添加入微生物培养基中，通过微生物如酵母、细菌等进行转化得到的有机锗。
李钟模［2］的报道认为，一些名贵中药材的抗肿瘤作用与其富含有机锗有关。
灵芝、大蒜、刺五加、人参、枸杞、芦荟叶、红绿茶等药用植物有机锗含量依次为200 ～800mg /kg、754 mg /kg、310 ～400 mg /kg、250 ～320 mg /kg、124 mg /kg、77 mg / kg、4 ～50 mg /kg。
有机锗已成为许多药用植物的成分之一，并具有独特的药用及保健功能［3］。
研究表明［4 －6］有机锗具有抗癌作用、能改善人体新陈代谢、增强抗癌能力、抑制癌细胞的形成，还具有免疫调节、抗病毒、抗氧化、抗衰老、降血脂等多重功能。
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，属于第14族元素，在元素周期表中的原子序数是32，化学符号为Ge。
锗是一种具有金属和非金属特性的半金属元素，常见的锗单质是灰色的，具有金属光泽。
锗单质与非金属之间的反应是一种重要的化学反应，它们之间的相互作用可以产生各种化合物。
下面将详细介绍锗单质与非金属的反应。
锗单质可以与氧气反应生成氧化锗。
氧化锗是一种重要的锗化合物，它具有多种应用。
例如，氧化锗可以用于制备电子元器件中的绝缘层，以提高电子元器件的性能。
此外，氧化锗还可以用作光学材料和半导体材料。
锗单质还可以与硫反应生成硫化锗。
硫化锗是一种黑色的固体，具有良好的导电性能。
因此，硫化锗常被用作电子元器件中的导电材料，例如电子管、光电二极管等。
此外，硫化锗还可以用于制备其他锗化合物。
锗单质与氮反应可以生成氮化锗。
氮化锗是一种具有高硬度和高熔点的化合物，具有优异的导热性能和电绝缘性能。
因此，氮化锗常被用作高温材料和电子元器件中的绝缘层。
锗单质与碳反应可以生成碳化锗。
碳化锗是一种硬度很高的材料，具有优异的抗腐蚀性和导电性能。
因此，碳化锗常被用作刀具材料和电子元器件中的导电材料。
锗单质还可以与硅反应生成硅锗合金。
硅锗合金是一种重要的半导体材料，具有优异的电子性能和热学性能。
硅锗合金常被用作制备高效电子元器件的材料。
锗单质与非金属之间的反应可以产生多种锗化合物，这些锗化合物具有不同的性质和应用。
锗化合物在电子、光学、材料等领域有着广泛的应用前景。
通过研究锗单质与非金属之间的反应，可以深入了解锗化合物的性质和应用，为相关领域的科学研究和技术开发提供重要的参考和支持。
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。
金属锗对人体健康功效的探讨
金属锗对人体健康功效的探讨百度“锗保健”“锗血液”相关信息都在150万条以上，多是商品的介绍，其中以饰品、床垫、枕头最多，“锗美容”相关信息约140万条。
多数是典型产品是镶嵌锗的“美容棒”的介绍。
针对锗对人体健康的功效做进一步探查，发现存在截然相反的两种看法：一种是锗在多个方面具有疗效，包括抗癌等。
另一种看法是锗的疗效是一个骗局。
前一种观点，可以在网络上找到浩如烟海的各种引用和发挥，大都是各种商品的注释和讲解，其中不乏各种的“引经据典”，说到人参和灵芝中含有锗，甚至有商家引用白娘子救活许仙的神话传说。
考虑到利益驱动，不得不担心有夸大宣传的成分。
后一种观点，尽管可以看到的文献不多，但多是由《中国青年报》、《新浪网》、《中国新闻网》、《云南信息港》等较主流媒体刊载，例如《中国青年报》刊载的题目为“神奇”钛锗项链真相调查：与治疗毫不沾边”(见附件)。
经过对多方资料的整理，脉络逐渐清晰，真相大致是这样的：锗金属的某些有机化合物，我们成为“有机锗”，近些年在医学领域的应用上确实有一定的突破，进而被宣传为“锗元素”对人体的作用，再进而被一些商家偷换概念，断章取义借用一些说法，宣传为无机锗（金属、矿石）对人体有诸多功效。
有机锗制药的功效是以口服药剂的方式实现，无机锗直接接触皮肤方式的功效方面没有科学依据。
整理选取了一些资料以证明该观点，详情请见附录。
-------------------------------附录：1、《无机锗与有机锗》2、《有机锗与治疗》3、《换“脸”钛锗项圈还在忽悠人 -纯钛能量手链》---《云南信息港》目录《无机锗与有机锗》 (3)《有机锗与治疗》 (5)第一节、锗的生物学作用和生理功能 (5)一、锗的毒性及代谢： (5)二、锗免疫调节功能： (5)三、抗肿瘤效应： (5)四、抗脂质过氧化作用： (5)五、锗与其他元素的关系： (6)第三节、缺锗引起的疾病 (6)一、有机锗的抗肿瘤作用： (6)二、有机锗的降高血压作用： (6)三、有机锗的抗衰老作用： (7)四、有机锗的防治动脉硬化作用： (7)五、有机锗治疗慢性肝炎： (7)六、有机锗对血液系统的影响： (7)七、有机锗治疗骨质疏松症： (7)八、有机锗治疗风湿性关节炎： (7)第四节、有机锗的营养保健作用 (8)第五节、锗的毒性 (8)日本报道有几千万人服食锗食品 (8)换“脸”钛锗项圈还在忽悠人-纯钛能量手链 (9)《无机锗与有机锗》锗是一种化学元素，它的化学符号是Ge，它的原子序数是32，是一种灰白色的类金属。
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。
灵芝中的有机锗化合物
灵芝中的有机锗化合物陈靖媛北京大学医学部基础医学院临床医学系10-9班hithlan@摘要:灵芝是一种珍贵的药食两用大型真菌，传统中医认为它能扶正固本、延年益寿，临床证实，灵芝对慢性支气化管炎、糖尿病、高血压、肿瘤等疾病皆有疗效。
灵芝的药理活性与其含有的多糖、有机锗、三萜类化合物有关。
研究发现，有机锗化合物具有广谱抗癌、抗肿瘤、提升免疫力等效用，因此，研究灵芝中的有机锗化合物有助于癌症的治疗，本文综述有机锗化合物在灵芝中分布、结构以及其在临床实验上的功效及机理。
关键词：灵芝、有机锗化合物、灵芝多糖锗锗以化合物形式存在,大致分成无机锗和有机锗两类,无机锗作为电子材料,人体肠道无法吸收.而有机锗的种类可分为:（1）合成有机锗：羟乙基锗倍半氧化物、螺锗等一类抗病毒、抗炎、抗癌有机锗。
(2)天然有机锗：由天然植物、真菌中提取或直接食用。
(3)生物有机锗：是将锗化合物植入生物体内，如酵母、细菌、大型真菌、蔬菜等【1】。
目前关于灵芝中的有机锗研究报道集中在天然有机者及生物有机锗上。
灵芝是一种珍贵有效的传统中药，若能从中分离出其有效化学成分，并加以研究制造，就能更开发出更有效的药，1971年，日本学者浅井一彦【2】发现灵芝中锗含量在800～2000ppm 且存在具有广谱活性的有机锗。
开启合成有机锗化合物的热潮，目前研究最多的Ge-132及螺锗已进入临床研究阶段，但是，研究表明Ge-132及螺锗仍有临床使用的局限性【3】，因此，研究人体能自然吸收的天然有机锗的分子以及研究天然有机锗在人体内的作用有其必要性。
1994年【4】,发现灵芝对微量元素锗不只是单纯的富集作用,还有生物的转化过程.但是因为普通培养灵芝的锗含量在10ppm以下【5】，经紫外线等特殊方法诱导之灵芝菌株等可达30～300ppm之间【6～7】，随灵芝种类不同富锗能力有差异。
由于提取的有机锗量太小，所以无法做定量实验。
近年研究致力于高效提取的方法以及富锗灵芝的出现，即用生物工程技术，增强灵芝对锗的富集能力，其有机锗的含量达2800ppm，让灵芝中的有机锗研究以及作为保健食品的可能性出现新希望。
锗中毒
锗：动物体内的锗广泛的分布在各个脏器中。
锗不是生物机体所必需的元素，对机体的营养和生长没有什么特殊功能。
但有机锗化合物具有生理活性，在药物上的应用具有很大潜力。
早在1972年就有学者发现，含锗药物对治疗高血压有显著的疗效。
后来不断的研究表明，含锗药物具有抗肿瘤、消炎止痛、免疫调节、延缓衰老、抗癌、抗突变、治疗贫血和糖尿病等多种功能，目前已广泛应用于饮料、食品及美容、护肤、保健等众多领域。
但是，人体摄入量不能超过24mg/天，否则会中毒。
无机锗化合物的毒性较大，对人体是严格禁用的。
动物急性锗中毒表现为体温过低、倦怠、腹泻、皮肤青紫、呼吸循环衰竭，慢性锗中毒会损害肝、肾功能。
在植物体中，锗主要存在于根和叶子和糖类淀粉的储藏器官中。
锗对植物的糖类的光合成—糖类淀粉的储藏有益，适量的锗可以促进植物生长，也可作为农药中的杀菌剂。
人类的食物中，每天约可食入一点五毫克，吸收率佳，约在百分之九十六以上。
一般可食植物含锗少於1ppm，但是有些特殊植物如灵芝、大麦、核果、大蒜，含锗量较高。
海产类，如罐头鲔鱼或乾鱿鱼可达2.28至3ppm的锗，蕃茄汁与乾豆可以达到5ppm，大於5ppm的锗，对多数其他植物是有害的。
人类血中锗浓度约0.5ppm，且变动不大。
每天食入的1.5毫克锗，会在尿中排出1.4毫克，粪便中排出0.1毫克，表示锗元素吸收率相当高。
在老鼠的实验中，锗在体内各器官的半衰期，肝脏2天，肾脏4.5天，全身1.2天(血液)，至今在任何活的动物身上无法证明锗有何生理需求。
锗可能抗肿瘤或抗基因突变的理论，导致数种实验性有机锗药物的研究工作。
1960年代，动物实验的观察，觉得锗可能有抗肿瘤的潜力，又没有明显的毒性作用。
不过在人体临床实验第一期与第二期的研究中，却发现了不同的全身毒性作用。
二氧化锗的毒性毒性作用研究使大鼠死亡百分之50的浓度为2025mg/kg(雌鼠，腹膜腔注射)6300mg/kg(雄鼠，口服) ，小鼠死亡百分之50的浓度为1620mg/kg(雌鼠，腹膜腔注射)3700mg/kg(雄鼠，口服) ，毒物学资料显示实验鼠出现静默，血管扩张，眼睑下垂，自发性活动减少，体温降低，发绀，颤抖，呼吸衰竭及死亡。
锗元素的重要化合物及其用途
锗元素的重要化合物及其用途1. 简介锗（Ge）是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用领域。
锗元素的化合物在电子、光电、光学和纳米技术等领域发挥着重要作用。
本文将介绍几种锗元素的重要化合物及其在不同领域的应用。
2. 锗化合物2.1 氧化锗（GeO2）氧化锗是一种重要的无机化合物，常见于自然界中以石英形式存在。
它具有高熔点、高折射率和良好的光学性能，因此在光学玻璃、红外技术和光纤通信等领域得到广泛应用。
氧化锗还可以作为半导体材料的衬底，并在微电子工艺中扮演关键角色。
2.2 锗硅化物（GeSi）锗硅化物是一种由锗和硅组成的复合材料。
由于其优异的电子特性，锗硅化物被广泛应用于光电子器件和半导体器件中。
在高速通信中，锗硅化物可以用于制造光电探测器和激光器。
锗硅化物还具有较低的热膨胀系数，可用于制造高精度仪器和光学元件。
2.3 锗化镓（GaGe）锗化镓是一种由锗和镓组成的化合物。
它具有高的载流子迁移率和较宽的能带隙，因此广泛应用于高频电子器件、太阳能电池和光传感器等领域。
在微电子工艺中，锗化镓还可以用作衬底材料以提高芯片性能。
2.4 锗酸盐（GeSbTe）锗酸盐是一类重要的相变存储材料，被广泛应用于光存储和相变存储器件中。
它具有快速的相变速度、稳定的循环寿命和可靠的数据保存能力。
由于其优异的性能，锗酸盐被认为是下一代非易失性存储材料，并在计算机科学领域引起了极大关注。
3. 应用领域3.1 光电子技术由于锗元素及其化合物具有良好的光学性能和半导体特性，它们在光电子技术中得到广泛应用。
氧化锗被用于制造光学玻璃、红外窗口和光纤通信设备。
锗硅化物则被用于制造高速光电探测器和激光器。
锗化镓在太阳能电池和光传感器中发挥着重要作用。
3.2 微电子工艺锗元素的化合物在微电子工艺中扮演着重要角色。
氧化锗可以作为半导体材料的衬底，提供稳定的基底支撑。
锗硅化物可以用于制造高性能的半导体器件，如高速集成电路和微处理器。
锗化镓作为衬底材料可以提高芯片性能。
锗元素的主要用途
锗元素的主要用途锗是一种化学元素，原子序数为32，属于碳族元素。
锗在自然界中以氧化锗矿物的形式存在，也可通过人工合成得到。
锗具有一些独特的物理和化学性质，因此在各个领域有着广泛的应用。
锗在半导体领域有着重要的应用。
由于锗具有较小的能隙和较高的电子迁移率，它是一种理想的半导体材料。
锗晶体可以用于制造高速晶体管和光电器件，尤其是在通信领域中的应用。
锗晶体管具有较高的工作频率和较低的噪声，广泛应用于无线通信设备和微波技术。
此外，锗还可以用于制造太阳能电池和红外探测器等光电器件。
锗在化学工业中也有着重要的用途。
锗可以用作催化剂，参与有机合成反应以及催化石油催化裂化等化工过程。
锗催化剂具有高催化活性和选择性，可以提高反应速率和产率。
此外，锗还可以用来制备锗化合物，如锗酸盐、锗醇和锗酸等，这些化合物在有机合成和材料科学中有着广泛的应用。
锗在医学领域也有一定的用途。
锗化合物具有抗肿瘤活性，可以用于治疗某些癌症。
锗化合物可以通过抑制肿瘤细胞的增殖和诱导凋亡来发挥抗肿瘤作用。
此外，锗还可以用于制备医用材料，如人工关节和骨修复材料等。
锗材料具有良好的生物相容性和机械性能，可以用于替代人体组织的修复和重建。
锗还可以用于制备特殊玻璃。
由于锗具有较高的折射率和透过率，可以用来制造红外透明玻璃和红外光学器件。
红外透明玻璃在红外光学、红外传感和红外激光等领域有着广泛的应用。
锗玻璃还具有较高的机械强度和化学稳定性，可以用于制造高压窗口和化学容器等特殊玻璃。
锗还可以用于核工业中。
锗具有较高的吸中子截面和较长的半衰期，可以用于制造用于中子检测和辐射测量的探测器。
锗探测器具有高灵敏度和较低的本底噪声，可以用于核能研究、核安全监测和核医学诊断等领域。
锗作为一种重要的化学元素，在半导体、化学工业、医学、光学和核工业等领域都有着广泛的应用。
锗的特殊性质使其在这些领域发挥着重要的作用，推动了相关技术的发展和应用的进一步扩大。
随着科学技术的不断进步，锗的应用领域还将不断拓展，为人类社会的发展做出更大的贡献。
choni元素组成的物质
choni元素组成的物质
锗是一种无机化合物，也是一种半导体材料，其原子结构由四种锗元素组成，分别是硅、氮、氧和碳。
早在古埃及时期，人们就已经认识到锗的存在，但是直到20世纪50年代，锗才被大量使用。
锗的特点是高熔点，它的熔点比其他金属材料高出许多，熔点超过3000摄氏度，这也是它可以被用来制造坚硬耐用的工具和设备的原因之
一。
此外，锗还有良好的耐腐蚀性，使其成为用于制造耐酸碱环境下的设备的理想材料。
此外，锗的电性能也是一个重要的特点。
锗具有非常高的电导率，使其成为一种理想的半导体材料。
它可以用来制造电子元件，这些元件可以用于电脑、手机、汽车和其他电子产品中。
最后，锗还有磁性特性，它可以吸引铁磁性材料。
这使得它可以用来制造电子元件、电机和磁铁等物品。
总之，锗是一种重要的无机化合物，它具有很多有用的特性，可以用来制造各种各样的工具和设备。
它的熔点高，耐腐蚀性强，具有高导电性，还具有磁性特性，可以用来制造电子元件。
因此，锗的用途广泛，被广泛应用于工业和电子行业。
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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。
有机锗化合物，烷基可以替换个多个Ge原子，和锡、汞、砷等类似，但毒性小的多。
锗元素及其二氧化物毒性不强，四卤化锗是刺激性的，氢化锗毒性最强。
锗不溶于稀酸及碱，但溶于浓硫酸。
锗在室温下是稳定的，但也会生成GeO单层膜，时间长了会逐渐变成GeO2单层膜。
而当锗的表面吸附了水蒸气便破坏了氧化膜的钝化性质，而生成厚的氧化物。
锗在较高温度下便氧化，且伴随有失重的现象，原因是生成了GeO，因其有较强的挥发性。
研究者研究了锗表面氧化的过程，先在600℃时用CO还原锗，以排除锗表面的结合氧或吸附氧。
再在25~400℃，10kPa的氧压下氧化锗，仅1min即形成了第一氧化层。
当温度超过250℃很快形成第二氧化层。
再升高温度，氧化速度显著变慢。
在400℃氧化3h，形成厚度为1.75nm的GeO2膜。
锗在不同溶剂中的腐蚀溶解行为不同。
n型锗的溶解电位比p型略正，所以在相同溶液中前者的溶解速度较快。
锗易溶于加氧化剂的热酸、热碱和H2O2中。
难溶于稀硫酸、盐酸和冷碱液。
锗在100℃的水中是不溶的，而在室温下饱和氧的水中，溶解速度接近1ug/（cm.h）。
H2O2对锗的溶解室温下3%的H2O2能缓慢地溶解块状的锗，升温到90~100℃时溶解速度加快。
n型锗在100℃的H2O2中的溶解速度受H2O2浓度的影响 [8]。
（1）锗被氧化为GeO，在表面形成单层GeO ：Ge+H2O2=GeO（2）进一步氧化为GeO2：GeO+H2O2=GeO2+H2O（3）GeO2+H2O=H2GeO3当溶液中有碱存在时，锗酸与碱作用生成锗酸钠，而加速锗的溶解。
H2GeO3+NaOH=Na2GeO3+2H2O锗在硫酸中的溶解90℃时浓硫酸与块状锗有微量反应，历时一周锗的损失量为1%。
[9]锗在硝酸中的溶解浓硝酸能腐蚀块状锗的表面。
锗在硝酸中的溶解速度受硝酸的浓度、搅拌速度、温度等因素的影响。
锗与碱液的作用氢氧化钠和氢氧化钾水溶液与锗的作用很慢 [8]，但是熔融的氢氧化钠、氢氧化钾、Na2CO3、Na2O2、NaB4O7能迅速地溶解各种形态的锗，生成碱金属的锗酸盐。
5.锗在某些盐溶液中的溶解锗可溶于某些电解质溶液，如硫酸钠、钾的氯化物、硝酸盐、氯化铯、氯化镧等。
与其他物质的作用加热时粉状的锗在氯和溴中能燃烧，生产四卤化锗，加热时干燥的HCl气体能腐蚀锗。
化合物氧化物锗最常出现的氧化态是+4，但是已知它在不少化合物中的氧化态为+2。
其他的氧化态则很罕见，例如化合物Ge2Cl6中为+3，在氧化层表面测到的+3与+1氧化态。
多种含锗的阴性簇离子（津特耳离子）已经被制备出来，当中包括Ge4、Ge9、Ge9及[(Ge9)2]，其中一种方法是在乙二胺或穴醚的催化下，从置于液态氨的锗与碱金属合金中进行提取，这些离子中锗的氧化态并非整数——这点跟臭氧根离子中的氧一样。
在250℃时，锗会缓慢地氧化成GeO2。
[10]锗共有两种氧化物：二氧化锗和一氧化锗。
焙烧二硫化锗（GeS2）后可得二氧化锗，二氧化锗是一种白色的粉末，微溶于水，但与碱反应并生成锗酸盐。
当二氧化锗与锗金属发生高温反应时，会生成一氧化锗，熔点1,115℃，密度4.25g/cm-3，微溶于水。
二氧化锗GeO2，具有金刚石型的四方晶型和介稳的α–石英型的六方晶型，熔点1,086℃，密度6.24克/厘米，不溶于水，二氧化锗在常温或在加热条件下都比较稳定，难溶于酸，易溶于强碱溶液，生成锗(IV)酸盐，它主要用于制造高折射率的光学玻璃，也是制备金属锗的原料。
[3]GeS2+2O2=GeO2+SO2GeO2+Ge=2GeOGeO2+2NaOH=Na2GeO3+H2O一氧化锗GeO，黑色针状晶体，700℃分解，不溶于水，易溶于酸和浓强碱溶液；在空气中加热易转化成二氧化锗，隔绝空气加热易发生歧化反应。
在加热条件下，用氢气或一氧化碳还原二氧化锗可制备一氧化锗。
GeO2+H2=GeO+H2O氧族化合物锗还能与氧族元素生成二元化合物，例如二硫化物、二硒化物（GeSe2）、一硫化物（GeS）、一硒化物（GeSe）及碲化物（GeTe）。
把硫化氢气体通过含Ge(IV)的浓酸溶液时，会生成白色沉淀物，即二硫化锗。
二硫化锗能很好地溶于水、苛性钠溶液及碱金属硫化物溶液中。
但是，它不溶于带酸性的水中，温克勒就是因为这项性质才发现了锗。
把二硫化锗置于氢气流中加热，会生成一硫化锗（GeS），它升华后会形成一圈色暗但具金属光泽的薄层，它可溶于苛性钠溶液中。
把一硫化锗、碱金属碳酸盐与硫一起加热后，会生成一种锗盐化合物，叫硫代锗酸盐。
Na4GeO4+4H2SO4→Ge(SO4)2+2Na2SO4+4H2OGe(SO4)2+2H2S→GeS2+2H2SO4卤化物锗共有四种已知的四卤化物。
在正常状况下四碘化锗（GeI4）为固体，四氟化锗（GeF4）为气体，其余两种为挥发性液体。
把锗与氯气一块加热，会得到一种沸点为83.1℃的无色发烟液体，即四氯化锗（GeCl4）：无色液体，在湿空气中因水解而产生烟雾，易挥发，其熔点为-51.50℃，沸点为86.55℃，密度为1.88 g/cm-3，溶于乙醇和乙醚，遇水发生水解。
[3]Ge+2Cl2→△GeCl4GeCl4+4H2O→Ge(OH)4+4HCl锗的所有四卤化物都能很容易地被水解，生成含水二氧化锗。
四氯化锗用于制备有机锗化合物。
跟四卤化物相反的是，全部四种已知的二卤化物，皆为聚合固体。
另外已知的卤化物还包括Ge2Cl6及Ge n Cl2n+2。
还有一种奇特的化合物Ge6Cl16，里面含有新戊烷结构的Ge5Cl12。
有机锗化合物温克勒于1887年合成出第一种有机锗化合物（organogermanium compound），四氯化锗与二乙基锌反应生成四乙基锗（Ge(C2H5)4）。
R4Ge型（其中R为烃基）的有机锗烷，如四甲基锗（Ge(CH3)4）及四乙基锗，是由最便宜的锗前驱物四氯化锗及甲基亲核剂反应而成。
有机锗氢化物，如异丁基锗烷（(CH3)2CHCH2GeH3）的危险性比较低，因此半导体工业会用液体的氢化物来取代气体的甲锗烷。
有机锗化合物2-羧乙基锗倍半氧烷，于1970年被发现，曾经有一段时间被用作膳食补充剂，当时认为它可能对肿瘤有疗效。
[10]甲锗烷（GeH4）是一种结构与甲烷相近的化合物。
多锗烷（即与烷相似的锗化合物）的化学式为Ge n H2n+2，现时仍没有发现n大于五的多锗烷。
相对于硅烷，锗烷的挥发性和活性都较低。
GeH4在液态氨中与碱金属反应后，会产生白色的MGeH3晶体，当中含有GeH3阴离子。
含一、二、三个卤素原子的氢卤化锗，皆为无色的活性液体。
①物性:半金属，结构与金刚石相同，有灰白色金属光泽，熔点1210k，硬度较大②还原性:常温下不与氧反应，高温下被氧化；不与稀盐酸，稀硫酸反应，能被浓硫酸和浓硝酸氧化(GeO2.nH2O)：Ge+2H2SO4+(n-2)H2O==GeO2·nH2O+2SO2↑Ge+4HNO3+(n-2)H2O==nGe2·nH2O+4NO2↑碱性溶液中能被氧化成锗酸盐：Ge+2OH- +H2O ==GeO32- +2H2↑③制备:含锗矿石→GeCl4→精馏提纯→GeO2→还原→Ge(超纯锗用区域熔融法制备，制造半导体的超纯锗纯度高达99.99999% )GeS2+3O2==GeO2+2SO2GeO2+4HCl==GeCl4+2H2OGeCl4+4H2O==GeO2+4HCl上面2步重复进行GeO2(纯）+2H2==Ge+2H2O碱溶液与锗的作用很弱，但与熔融的碱在空气中，能使锗迅速溶解。