第二单元-锗冶金(3学时)2.pdfVIP

第二单元 锗冶金（3学时） 2.1 锗的发现与发展概况 2.2 锗的性质 2.3 锗的应用 2.4 制取锗的各种途径 2015-12-22 1 2.1锗的发现与发展概况 锗(Germanium) ，元素符号Ge ，原子序数32，原子量 72.59 ，周期表第四主族，位于硅和锡之间。锗为银 灰色脆性金属，光泽美丽。锗具有半导体性质，故又 称为半金属。但锗是稀散金属元素，在地表的丰度次 于同族的碳、硫、硅和铅。Ge具有金属性和非金属性， 即双重性质。 2015-12-22 2 锗以化合物的形式广泛存在于自然界，地表丰度为 -6 1.4～7 ×10 。即在地壳中的含量为百万分之七，比氧、 硫、碳、硅等常见元素少，但比砷、汞、银、金等元素 都多。锗在自然界分布很散、很广，煤、铜矿、铁矿、 硫化矿、某些银矿中，也有锗石产出，岩石，泥土和泉 水中都含有微量的锗。很多植物中都含有限量锗，如人 参、党参、白芷、枸杞、灵芝草、芦荟和茶叶等。 由于锗非常分散，几乎没有比较集中的锗矿，因此被称 之为稀散金属。 2015-12-22 3 2.1.1 锗的发现 锗的发现是科学史上的重要事件。  1871年门捷列夫在进行元素周期性研究时，曾预言第Ⅳ族在硅和锡之间还有 一个未知元素“类硅”。  1885年秋，德国弗莱堡矿学院教授在研究德国萨克森州弗莱堡地区含银矿石 时，为了确定新矿物的成分，请德国化学家温克勒做精确的化学分析，结果 分析出的矿物总含量始终少7 ％。他经过反复的试验和验证，1886年2月终于 发现了锗。  这一发现不但证实了门捷列夫预言的元素，而且其性质也与 预言惊人地吻合，证明了元素周期表的准确性和可靠性。 门捷列夫预言的“类硅”与锗的性质见表1-1。 2015-12-22 4 锗为银灰色晶体， 熔点937.4℃，沸 点2830 ℃，密度 3 5.35g/cm ，硬度 6～6.5 2015-12-22 5 2.1.2 锗的发展概况 锗发现以后，由于德国硫银锗矿的量很少，很 快用完，锗的研究也就几乎停顿下来。直到 1920年在西南非洲的楚梅布发现了一种新的含 锗矿物—锗石，才使锗的供应得到了缓和。此 后，许多学者研究了锗的无机化合物和有机化 合物的性质和制备方法。 2015-12-22 6 1930年德国法兰克福的屋太华公司利用楚梅布 的锗石，建立了世界上第一个二氧化锗商业性 生产的厂家，几乎同时在美国密苏里、威斯康 星、俄克拉荷马的闪锌矿中也发现了锗，为锗 的研究和开发提供了资源基础。 2015-12-22