在灶蔽軍事上,鍺主要用于制造單兵便攜式紅外成像系統(tǒng),坦克、艦船、飛機等武器平臺所用的紅外熱像儀。此外,某些導彈上裝配的紅外成像導引頭、紅外跟蹤系統(tǒng)及偵察監(jiān)視系統(tǒng)等也離不開鍺。還有,鍺也廣泛運用于航空航天測控的關鍵領域。
鍺、錫和鉛在元素周期表中是同屬一族,后兩者早被古代人們發(fā)現(xiàn)并利用,而鍺長段滲時期以來沒有被工業(yè)規(guī)模的開采。這并不是由于鍺在地殼中的含量少,而是因為它是地殼中最分散的元素之一,含鍺的礦石是很少的。
擴展資料:
鍺元素對人體的作用
1、活化生物電流,促進血液循環(huán),改善及預防身體的不適感。
2、保護紅血球,抵抗外來射線的襲擊,使之不受損害。
3、代謝、免疫力恢復并提高身體的自然治愈力。
4、抗腫瘤,抗炎癥,抗病毒。
鍺的儲存運輸
鍺應握辯脊貯存在陰涼、通風、干燥、清潔、無化學藥品腐蝕氣氛的庫房內(nèi)。防潮。不可與酸、堿類產(chǎn)品共貯混運。在運輸過程中要防雨淋、防震。裝卸時要小心輕放,防止碰撞和滾動,防止機械損傷。
參考資料來源:百度百科-鍺 (化學元素)
鍺在軍事方面的用途主要體現(xiàn)在紅外光學,而紅外光學在軍事領域的應用不斷擴大。高純鍺單晶具有高的折射系數(shù),對紅外線透明,不透過可見光和紫外線,可作專透紅外光的鍺窗、棱鏡或透鏡。紅外夜視儀等軍用觀察儀就是采用純鍺制作透鏡。
鍺是的化學符號是“Ge”,原子序數(shù)是32。它是一種灰白色類金屬春棗氏,有光澤,質(zhì)硬,屬于碳族,化學性質(zhì)與同族的錫與硅相近。在自然中,鍺共有5種同位素,原子質(zhì)量數(shù)在70至76之間。它能形成許多不同的有機金屬化合物,例如四乙基鍺及異丁基鍺烷等。
即使地球表面上鍺的豐度地殼蘊含量相對較高,但由于礦石中很少含有高濃度的鍺,所以它在化學史上發(fā)現(xiàn)得比較晚。德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫在1869年根據(jù)元素周期表的位置,預測到鍺的存在與其各項屬性,并把它稱作擬。
克萊門斯·溫克勒于1886年在一種叫硫銀鍺礦的稀有礦物中,除了找到硫和銀之外,還發(fā)現(xiàn)了一種新元素。盡管這種新元素的外觀跟砷和銻有點像,但是新元素在化合物中的化合比符合對下元素的預測。溫克勒以他的國家——德國的拉丁語名來為這種元素命名。
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鍺在電子工業(yè)方面的應用
晶體管主要由鍺和硅兩種高純度半導體制作,而鍺晶體管(簡稱鍺管)曾是晶體管時代早期(于40年代末開始)最重要的半導體產(chǎn)品,因為當時制作高純硅和制造硅管的工藝都不夠成熟。
鍺晶體管相比硅管,有B-E結壓降低(鍺管約0.2V,而硅管為0.6V左右)的優(yōu)勢,但是熱穩(wěn)定性較差,且響應速度的極限明顯不如硅管。鍺管的大規(guī)模應用大概持續(xù)到1970年左右,此后從發(fā)達國家開始逐漸淘汰,到1980年,幾乎在全世界范圍完全被硅管取代而退出電子工業(yè)。
然而,一些音響發(fā)燒友認為鍺管具有獨特的音色,相對于硅管的“冷硬”,鍺管溫暖醇厚的聲音特性被一些玩家稱為“低壓電子管”。
因此一些生產(chǎn)于60年代的電聲設備和零件至今受到部分玩家的追捧,一些音樂用的踏板效果器還在用鍺晶體管,因為這種效果器能產(chǎn)生早期搖滾特有的“模糊”音質(zhì),當中最有名的是Dallas Arbiter公司所生產(chǎn)的Fuzz Face效果器。
近年來電子材料界又燃起了對鍺材料的興趣,不過已不局限于純鍺晶體。鍺化硅合金(一般稱為“硅鍺”)正急速地成為扒散一種重要的半導體材料,用于高速集成電路。
使用了Si-SiGe接面的電路,由于這種接面的特性,而比只用Si的要快得多。在無線通訊(wireless communication)裝置中,鍺化硅正開始取代砷化鎵。有著巖漏高速特性的SiGe芯片,可以用硅芯片工業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)技巧,并以低廉的成本生產(chǎn)。
最近能源成本的上漲,使得太陽能板的經(jīng)濟有所提高,而這也是鍺的一大潛在應用。鍺是太空用高效多結光伏電池的晶圓襯底。因為鍺的晶格常數(shù)與砷化鎵相近,所以可以用鍺襯底來制造砷化鎵太陽能電池?;鹦翘綔y漫游者及數(shù)個人造衛(wèi)星,都有使用鍺上三聯(lián)點砷化鎵電池。
上鍺下絕緣體的襯底,有望可以取代微型芯片中的硅。其他電子應用還包括螢光燈的磷光體,及鍺基固態(tài)發(fā)光二極管。
參考資料來源:百度百科-鍺 (化學元素)
金屬鍺在遠紅外光學儀器方面有重要用途。 在軍事上,鍺主要用于制造單兵便攜式紅外成像系統(tǒng),坦克、艦船、飛機等武器平臺所用的紅外熱像儀。此外,某些導彈上裝配的紅外成像導引頭、紅外跟蹤系統(tǒng)及偵察監(jiān)視系統(tǒng)等也離不開鍺。
鍺單晶可作晶體管,是第一代晶體管材料。鍺材用于輻射探測器及熱電材料。高純鍺單晶具有高的折射系數(shù),對紅外線透明,不透過可見光和紫外線,可作專透紅外光的鍺窗、棱鏡或透鏡。20世紀初,鍺單饑陵質(zhì)曾用于治療貧血,之后成為最早應用的半導體元素。
單質(zhì)鍺的折射系數(shù)很高,只對紅外光透明,而對可見光和紫外光不透明,所以紅外夜視儀等軍用觀察儀采用純鍺制作爛清戚透鏡。
鍺和鈮的化合物是超導材料。二氧化鍺是聚合反應的催化劑,含二氧化鍺的玻璃有較高的折射率和色散性能,可作廣角照相機和顯微鏡鏡頭,三氯正顫化鍺還是新型光纖材料添加劑。
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鍺共有四種已知的四鹵化物。在正常狀況下四碘化鍺(GeI4)為固體,四氟化鍺(GeF4)為氣體,其余兩種為揮發(fā)性液體。
把鍺與氯氣一塊加熱,會得到一種沸點為83.1℃的無色發(fā)煙液體,即四氯化鍺(GeCl4):無色液體,在濕空氣中因水解而產(chǎn)生煙霧,易揮發(fā),其熔點為-51.50℃,沸點為86.55℃,密度為1.88克/厘米,溶于乙醇和乙醚,遇水發(fā)生水解。?
Ge+2Cl2→△GeCl4
GeCl4+4H2O→Ge(OH)4+4HCl
鍺的所有四鹵化物都能很容易地被水解,生成含水二氧化鍺。四氯化鍺用于制備有機鍺化合物。跟四鹵化物相反的是,全部四種已知的二鹵化物,皆為聚合固體。另外已知的鹵化物還包括Ge2Cl6及GenCl2n+2。還有一種奇特的化合物Ge6Cl16,里面含有新戊烷結構的Ge5Cl12。
參考資料來源:百度百科—鍺
金屬鍺在遠紅外光學儀器方面有重要用途。
在軍事上,鍺主要用于制造單兵便攜式紅外成像系統(tǒng),坦克、艦船、飛機等武器平臺所用的紅外熱像儀。此外,某些導彈上裝配的紅外成像導引頭、紅外跟蹤系統(tǒng)及偵察監(jiān)視系統(tǒng)等也離不開鍺。
1、工業(yè)用途:
鍺具備多方面的特殊性質(zhì),在半導體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學、太陽能電池、化學催化劑、生物醫(yī)學等領域都有廣泛而重要的應用,是一種重要的戰(zhàn)略資源。在電子工業(yè)中,在合金預處理中,在光學工業(yè)上,還可以作為催化劑。
2、對人體的作用:
(1)活化生物電流,促進血液循環(huán),改善及預防身體的不適感?[12]?
(2)保護紅血球,抵抗外來射線的襲擊,使之不受損害
(3)代謝、免疫力恢復并提高身體的自然治愈力
(4)抗腫瘤,抗炎癥,抗病毒
(5)鍺金屬能由少量的能源(體溫)即能起作用,這個特性使其能通過與人體的接觸而起到保健作用 。
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鍺的毒理資料:
一般認為鬧仿鍺對動植物的健康并不重要。然而它的一些化合物液鎮(zhèn)纖能危害人體健康。例如,四氯化鍺及甲鍺烷,分別為液體及氣體,能對眼睛、皮膚、肺部及喉嚨造成很大的刺激。由于鍺在礦石與碳質(zhì)(carbonaceous)材料中是一種稀有元素,加上在商業(yè)應用中使用的量也不算多,所以它對自然并沒有什么影響。
鍺中毒屬低毒,動物吸人大量金屬鍺和氧化鍺后可致肺部炎性損害,吸入四氯化鍺和四氟化鍺對呼吸道黏膜有強烈刺激作用,四氯化鍺還可引起肝腎損害,鍺化氫,包括鍺甲烷(GeH4)、鍺乙烷( Ge2H6)和鍺丙烷(Ge3H8)有類似砷化氫、銻化氫的溶血作用。
參考資料來源:百度百科 -?旅塵鍺
鍺的軍事用途是用于被動熱成像及熱點探測。
鍺在自然界分布很散很廣。銅礦、鐵礦、硫化礦以至巖石,泥土和泉水中都含有微量的鍺。鍺在地殼中的含量為一百萬分之七,比之于氧、硅等常見元素當然是少,但是,卻比砷、鈾、汞、碘、銀、金等元素都多。
然而,鍺卻非常分散,橋鄭幾乎沒有比較集中的鍺礦,因此,被人們稱為“稀散金屬”。已發(fā)現(xiàn)的鍺礦有硫銀鍺礦(含鍺5~7%)、鍺石(含鍺10%),硫銅鐵鍺礦(含鍺7%)。鍺礦石的鍺含量量有200ppm和393ppm兩種,顏色為青灰色、紅花色兩種。
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制取方法
鍺的提取方法是敏兆頌首先將鍺的富集物用濃鹽酸氯化,制取四氯化鍺,再用猜悔鹽酸溶劑萃取法除去主要的雜質(zhì)砷,然后經(jīng)石英塔兩次精餾提純,再經(jīng)高純鹽酸洗滌,可得到高純四氯化鍺,用高純水使四氯化鍺水解,得到高純二氧化鍺。
一些雜質(zhì)會進入水解母液,所以水解過程也是提純過程。純二氧化鍺經(jīng)烘干煅燒,在還原爐的石英管內(nèi)用氫氣于650-680℃還原得到金屬鍺。半導體工業(yè)用的高純鍺(雜質(zhì)少于1/1010)可以用區(qū)域熔煉技術獲得。
4HCl+GeO2→GeCl4+2H2O
GeCl4+(n+2)H2O→GeO2·nH2O+4HCl
GeO2+2H2→Ge+2H2O
參考資料:百度百科-鍺