最先谈起锗元素是脆性的而不是延展性的;其晶体中的原子排列方式与金刚石中的碳原子一样。锗的电学和半导体特性可与硅相媲美。它在室温下不受空气侵蚀。
锗的两种最重要的化合物是二氧化物和四氯化物。锗酸盐是通过用碱性氧化物加热二氧化物形成的,包括锗酸锌 ,用作磷光体(一种在受辐射激发时发光的物质)。四氯化物作为从其天然来源获得锗的中间体已被提及,它是一种挥发性、无色液体,在约 -50°C时冻结并在 84°C时沸腾。
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首先要讲含锗膳食补充剂在 1970 年代在日本开始流行,后来又在其他国家流行,作为某些疾病(例如癌症和艾滋病)的灵丹妙药。锗不是必需元素。其急性毒性低。然而,至少有 31 例报告的人类病例将长期摄入锗产品与肾功能衰竭甚至死亡联系起来。观察到肾功能障碍、肾小管变性和锗积累的迹象。其他不良反应包括贫血、肌肉无力和周围神经病变。即使在停止摄入锗很长时间后,肾功能的恢复也很缓慢且不完全。摄入的锗的总剂量(如二氧化锗、羧乙基锗倍半氧化物、乳酸柠檬酸锗或未指明的形式)从 15 克到超过 300 克不等;暴露持续时间从 2 个月到 36 个月不等。在实验动物中,在终生饮用水(5 ppm 锗)研究中观察到组织中锗含量升高以及肾和肝功能受损。在对二氧化锗和有时其他锗化合物进行的动物研究中,也证明了与人类摄入的锗产品相关的其他毒性。基于与二氧化锗相关的持续性肾毒性的证据,缺乏有机锗化合物不同肾毒性的结论性发现,以及有机锗产品被无机锗污染的可能性,很明显,锗产品对人类具有潜在的影响。健康危害。在对二氧化锗和有时其他锗化合物进行的动物研究中,也证明了与人类摄入的锗产品相关的其他毒性。基于与二氧化锗相关的持续性肾毒性的证据,缺乏有机锗化合物不同肾毒性的结论性发现,以及有机锗产品被无机锗污染的可能性,很明显,锗产品对人类具有潜在的影响。健康危害。在对二氧化锗和有时其他锗化合物进行的动物研究中,也证明了与人类摄入的锗产品相关的其他毒性。基于与二氧化锗相关的持续性肾毒性的证据,缺乏有机锗化合物不同肾毒性的结论性发现,以及有机锗产品被无机锗污染的可能性,很明显,锗产品对人类具有潜在的影响。健康危害。
所以谈锗和硅都具有金刚石型结构,其中每个原子被占据四面体角点的四个相邻原子包围,并由共价键合的电子配对键结合。金刚石结构被认为是两个相互贯穿的面心立方晶格,其中一个晶格与另一个晶格相距主体对角线的四分之一。从这种布置中经历的振动模式包括一个子晶格相对于另一个子晶格的位移,从而产生位移,因此产生完全相反的极化和 180° 异相,不会产生最终极化,因此不会产生耦合机制入射辐射。这是 IV 族元素中不发生 Reststrahl 型吸收的主要原因,特别是因为没有偶极矩(单极)与入射辐射耦合。然而,由于每个晶胞有两个原子,因此声子色散曲线仍然存在光学和声学分支以产生多声子吸收。
锗中的多声子吸收分布很复杂,由几种类型的声子振动组成,主要是由于能量从低能光子转移到自由载流子,这伴随着晶体中自由载流子和声子之间的动量转移格子。为了发生吸收,这些过程必须同时一致以保持能量和动量守恒。双声子吸收的机制是其中一种振动模式在原子上感应电荷,而第二种模式同时引起感应电荷的振动,产生二阶电矩并耦合到入射辐射。这个电矩将出现在两个声子频率的总和或差值上,在这些频率上给出离散的吸收带。
总结结尾说锗元素是延性的而非可塑性的;其结晶里的原子排列方法与金钢石里的氧原子一样。锗的热学和半导体材料特点可与硅相提并论。它在室温下不会受到气体腐蚀。
锗的二种最主要的化合物是二氧化物和四氟化物。锗磷酸盐是由用碱性氧化物加温二氧化物产生的,包含锗酸锌,作为磷光体(一种在受辐射源激起时闪光的化学物质)。四氟化物做为从其纯天然由来得到锗的化工中间体已被谈及,这是一种挥发物、无色液体,在约-50°C时冻洁请在84°C时烧开。
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