Germania este un element binecunoscut în comunitatea științifică, mai ales după descoperirea proprietăților sale semiconductoare, care le depășesc pe cele ale siliciului. Cu toate acestea, într-un alt domeniu - sănătatea - face obiectul unor controverse. Faptul este că este utilizat în unele boli, dar există speculații puternice că germaniu este o soluție definitivă la una dintre cele mai grave boli - cancerul. În acest articol vă prezentăm tot ce trebuie să știți despre Germania.

botanic

Caracteristicile germaniului

Germania este elementul dintre siliciu și staniu din grupa 14 din tabelul periodic. Forma pură de germaniu este un metaloid dur, strălucitor, alb-cenușiu, fragil. Cristalele din element sunt aranjate în același mod ca și carbonii din diamant. Germania are proprietățile electrice și conductoare ale siliciului. Proprietățile sale sunt între cele ale metalelor și nemetalelor. Germania este stabilă în aer la temperatura camerei, dar totuși se oxidează la o temperatură de aproximativ 600 ° -700 ° C și este reactivă la halogeni. Dintre acizi, numai acidul azotic sau sulfuric concentrat sau aquaregia (un amestec de acid azotic și clorhidric) afectează semnificativ germaniul. Deși soluțiile corozive apoase au un efect redus asupra acestuia, germaniu se dizolvă rapid în hidroxid de sodiu topit (sodă caustică) sau hidroxid de potasiu, formând astfel germaniți.

Detectarea articolelor

Deși germaniul a fost descoperit în 1886 de Clemens Winkler, chimist german, existența, proprietățile și poziția sa în tabelul periodic au fost prezise încă din 1871. Chimistul rus Dmitry Ivanovich Mendeleev, care a creat tabelul Mendeleev, a sugerat existența acestui element. și a numit elementul ipotetic ekasilicon. Denumirea de germaniu provine din cuvântul latin Germania (Germania) și a fost dat elementului de către descoperitorul său Winkler. Germania nu a fost semnificativă din punct de vedere economic până în 1945, când proprietățile sale semiconductoare au fost recunoscute și au devenit valoroase pentru electronică. Multe alte substanțe sunt folosite astăzi ca semiconductori, dar germaniul rămâne primordial în fabricarea tranzistoarelor și a componentelor pentru dispozitive precum redresoare și fotocelule.

Germania - disponibilitate și extracție

Germaniul se găsește în mediu în cantități mai mici decât staniul sau plumbul, care sunt metale mai grele din grupa 14. În plus, germaniu este mai greu accesibil decât acestea. În general, în raport cu baza greutății, este un element rar, dar nu extrem de rar, în scoarța terestră. Este egal în abundență cu beriliu, molibden și cesiu, dar depășește alte elemente precum arsenic, cadmiu, antimoniu și mercur. Acest lucru se datorează proceselor geologice, deoarece numai cantități mici din acesta sunt concentrate în minerale, iar restul este împrăștiat pe suprafețe întinse. De fapt, germaniu este răspândit în natură, dar este prea reactiv pentru a fi în formă liberă. Minereurile de germaniu sunt descoperiri rare.

Mineralele valoroase care îl includ sunt, de asemenea, rare. Germanita și renieritul au fost folosite ca surse pentru element. Cantități mici de germaniu se găsesc în unele amestecuri de zinc, în minereuri sulfuroase de cupru și arsenic și în cărbune (cel mai probabil se găsește în acestea datorită concentrației elementului în plantele care cresc în perioada paleozoică din istoria geologică). Cea mai comună germanită este sulfura de cupru-fier-germaniu, care conține 8% din element, dar nici această formă nu este săpată.

Cu toate acestea, există astăzi zone industriale care sunt renumite pentru producția lor de germaniu. De fapt, germaniu este cel mai adesea extras ca produs secundar din extracția altor resurse naturale. Unele dintre ele sunt extracția de zinc sau praf și fum ca urmare a instalațiilor care ard cărbune. Producția mondială este de aproximativ 80 de tone pe an.

Prelucrare după extracție

Pentru a aduce germaniu în uz, produsele care conțin elementul obținut după prelucrarea celorlalte minereuri sunt tratate cu acid clorhidric puternic. Tetraclorura de germaniu rezultată este distilată, purificată prin redistilare și hidrolizată pentru a forma dioxid de germaniu, care este apoi redus de la hidrogen la o pulbere metalică. Produsul rezultat este topit la 1100 de grade și turnat în blocuri sau alte structuri.

Aplicație semiconductoare

Pentru a fi utilizate în dispozitivele electronice, blocurile de germaniu necesită o purificare suplimentară, care se face cel mai adesea printr-o tehnică de rafinare a zonei. Germaniul complet pur este amestecat cu cantități mici de arsenic, galiu și alte metale pentru a obține caracteristicile de conductivitate electrică necesare. În cele din urmă, cristalele se obțin plasând un cristal ca miez în centru și sculptând cu atenție masa topită la o temperatură controlată. Aceste cristale sunt transformate în conductori după manipularea electronilor.

Germania este un semiconductor important utilizat în principal în tranzistoare și circuite integrate. Germania este utilizată în multe dispozitive. La unele tipuri de sticlă se adaugă oxid de germaniu pentru a crește indicele de refracție. Acest tip de sticlă este utilizat în lentilele cu unghi larg și în dispozitivele cu infraroșu. Germania este, de asemenea, utilizată într-un număr mare de aliaje. Detectoarele monocristale de înaltă puritate pot identifica cu precizie sursele de radiații - o aplicație importantă (de exemplu, pentru securitatea aeroportului). În plus, cantități minime de germaniu pot afecta grav electrodepunerea zincului.

Se efectuează studii cu privire la beneficiile potențiale ale germaniului în tehnologie. Germania este testată ca fotodetector din cauza saltului electronic ușor la niveluri superioare. Acest tip de fir este utilizat în multe tehnologii, cum ar fi telecomanda televizorului, ușile cu fotocelule, astronomie etc. Eficiența crește atunci când se utilizează germaniu în locul materialelor tradiționale precum siliciu, deoarece mai multe informații mai bune pot fi transmise prin acest spectru de unde.

Germania pentru sănătate

Afirmațiile asupra sănătății despre germaniu și efectele sale benefice sunt foarte controversate. Se spune că aportul său îmbunătățește sistemul imunitar, îmbunătățește accesul oxigenului în organism, face o persoană să se simtă mai vitală și, de asemenea, distruge radicalii liberi. Se spune, de asemenea, că protejează împotriva radiațiilor. În plus, se crede că afectează tratamentul alergiilor și astmului.

În ceea ce privește cancerul, există o serie de studii care examinează eficacitatea unor forme de germaniu. Unul dintre cele mai frecvent afectate de cancer este spirogermaniu. Această formă este considerată ca un posibil tratament alternativ pentru diferite tipuri ale acestei boli, cum ar fi cancerul de sân, cancerul de colon, cancerul de prostată, cancerul ovarian, cancerul pulmonar. Studiile timpurii au arătat o îmbunătățire minimă după tratamentul cu această formă a elementului. Alte studii au arătat că administrarea unui alt tip de germaniu pe cale orală timp de 1-7 luni poate afecta unele tipuri de cancer de sânge. Deși unele experimente in vitro au arătat că spirogermaniu inhibă replicarea în unele celule canceroase, utilizarea sa la om a arătat că compusul are efecte adverse și nu este adecvat ca tratament anti-cancer.

Hepatita

Studiile timpurii asupra hepatitei B au arătat că administrarea unei forme specifice de germaniu pe cale orală timp de 16 săptămâni a redus cantitatea de virus hepatitic activ la persoanele cu hepatită B. Sunt necesare mai multe dovezi pentru a evalua eficacitatea germaniului pentru aceste utilizări și pentru siguranța sa clinică.

Practica

Cu toate acestea, germaniu este utilizat pentru boli ale inimii și vaselor de sânge, inclusiv hipertensiune arterială, colesterol ridicat, boli de inimă. Este, de asemenea, utilizat pentru boli oculare, cum ar fi glaucom, catar, precum și boli hepatice, cum ar fi hepatita și ciroza.

Unii oameni îl folosesc pentru osteoartrită, artrită reumatoidă, durere și oase slabe (osteoporoză). Germania este oferită de unii medici în alte cazuri: otrăvirea cu metale grele, inclusiv otrăvirea cu mercur și cadmiu; depresie; crab; alergii la mancare; infecții virale; creșterea circulației sângelui în creier; menținerea sistemului imunitar etc.

Efecte secundare

Cu toate acestea, este larg acceptat faptul că utilizarea non-germaniu poate duce la diverse efecte secundare. Chiar și în 1989, guvernul britanic a avertizat împotriva utilizării suplimentelor nutritive cu acest element, deoarece acestea pot duce la probleme cu rinichii, anemie, slăbiciune musculară, lipsă de coordonare, enzime hepatice crescute. Luarea unei forme pure de germaniu pe cale orală, precum și alte forme, cum ar fi oxidul de germaniu și citratul de lactan de germaniu, nu sunt sigure. Există peste 30 de cazuri documentate de insuficiență renală și deces asociate cu utilizarea acestor forme de germaniu. Acestea se acumulează în corp și pot deteriora organele vitale, cum ar fi rinichii. Poate provoca anemie, slăbiciune musculară, probleme nervoase și alte efecte secundare.

Pericol

Hidrura de germaniu și tetrahidrura de germaniu sunt extrem de inflamabile și chiar explozive atunci când sunt amestecate cu aerul. Inhalarea poate provoca crampe abdominale, senzație de arsură, tuse, roșeață a pielii, durere, iritare și roșeață a ochilor. Această formă poate fi luată și afectată prin inhalare.

Germaniul nu trebuie utilizat de femeile însărcinate sau care alăptează, deoarece nu este sigur.

În niciun caz, formele de germaniu nu trebuie utilizate în cantități arbitrare și fără consultarea unui medic.

Dozarea germaniei

Dozele adecvate de germaniu depind de mai mulți factori precum vârsta, sănătatea și prezența bolii. Până în prezent, nu există informații științifice specifice care să poată determina doza exactă de germaniu. În general, se consideră că cantitatea de aproximativ 0,5 miligrame sau mai puțin (cantitatea disponibilă în aportul normal de alimente) este sigură. Alte manuale recomandă să nu depășiți o doză de aproximativ 1 miligram. Cu toate acestea, aceste afirmații nu au o bază științifică solidă.

Concluzie

Germania este un element al grupului 14 din tabelul periodic. În general, nu este supus unei oxidări grave la temperaturi normale, dar este totuși grav dispersat în mediu. Este extrem de dificil și rar să găsești minereuri de germaniu, deoarece elementul este cel mai adesea obținut pentru industrie în extracția altor elemente precum staniu și siliciu. Pentru a fi scos în formă pură și utilizat ca semiconductor, elementul suferă o prelucrare serioasă și o serie de procese secundare. Elementul a devenit valoros ca semiconductor aproape de cel de-al doilea război mondial, deoarece are proprietăți similare siliciului și utilizarea sa în tranzistoare este foarte importantă. Aplicațiile sale în detectoare și fotocelule sunt frecvente. În plus, există dezvoltări științifice promițătoare pentru beneficii și mai mari din utilizarea germaniului ca purtător de cantități mari de informații într-un mod eficient.

Germania și sănătatea fac obiectul unei cercetări și dezvoltări mult mai semnificative. În prezent este utilizat în tratamentul bolilor cardiovasculare, astmului, artritei și altor numeroase boli, dar există multe studii care arată că poate duce la efecte secundare. Unul dintre subiectele cele mai frecvent discutate este dacă poate fi utilizat ca alternativă la tratamentul cancerului, dar răspunsul este că nu este încă considerat sigur și efectul pe care îl are este minim. Pe de altă parte, utilizarea unor forme de germaniu duce la acumularea acestuia în organe vitale, cum ar fi rinichii, cu cazuri documentate de insuficiență renală și chiar deces. Prin urmare, aplicarea sa este încă în discuție.