Германій

Легування германію в матеріал серцевини дещо збільшує RI порівняно з облицюванням RI, що призводить до поширення світла за допомогою МДП.

Пов’язані терміни:

Діоксид кремнію
Сплав
Миш'як
Бор
Токсичність
Літій

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Германій

1 Технологія

Германій не виступає в комерційних кількостях як самородна руда, але виробляється головним чином як побічний продукт переробки цинку, з меншою кількістю при переробці міді. Металевий цинк, що містить германій, спочатку переганяється в умовах неокислення. Залишок, що містить германій, вимивають хлорною водою, щоб перетворити германій у тетрахлорид германію. Тетрахлорид гідролізується в оксид германію, який потім може бути відновлений до металевого германію. Далі очищений нечистий полікристалічний германій очищується шляхом зонового рафінування, при якому послідовність розплавлених зон змушується рухатися вздовж злитка, несучи разом з ними домішки, накопичуючись на одному кінці. Опір очищеного злитка можна контролювати шляхом легування його будь-якою з кількох домішок, таких як індій або сурма. У цій техніці легуючий засіб вводиться в один кінець злитка і переміщується вздовж однієї розплавленої зони. Що залишає за собою рівномірний осад.

Германій

4.1.2 Рослини, продукти рибного господарства та мікробні організми

Германій є складовою частиною різних лікарських рослин та мікроорганізмів (Park and Han, 1979; Slaw-son et al., 1992; Staufer, 1980). Повідомлялося про ге в саргасумі та його епіфітах у концентраціях до 4,2 мкг/кг (Johnson and Braman, 1975). Також було встановлено, що германій накопичується в різноманітних мікроорганізмах. Швидкість накопичення германію залежить від рН середовища, температури та концентрації кремнієвої кислоти всередині клітини. Інгібування росту за допомогою GeO2 було більш вираженим у дріжджів, ніж у бактерій (Lee et al., 1990). Сліди Ge зазвичай існують у ґрунті, рослинах та тканинах тварин; однак високі концентрації (2–9 ppm) Ge можуть міститися в квасолі, томатному соку, устрицях, тунці, часнику, алое вера, женьшені, грибках на полицях та зеленому чаї. Рівень тканин вище 5 ppm токсичний для більшості рослин.

Германій

Сечовивідні шляхи

Професійний вплив неорганічних сполук германію може спричинити незначне порушення функції нирок [2]. Однак були описані важкі нефротоксичні реакції, і стало ясно, що вони можуть відбуватися як з неорганічними, так і з органічними сполуками германію [3, 4].

У 58-річного чоловіка з’явилася нудота, блювота, анорексія та втрата ваги [5]. Він прийняв цитрат лактату германію, незаконно придбаний в аптеці, рекомендований як природний антиоксидант, протираковий та імуностимулюючий засіб. Він приймав загальну дозу 426 г перорально протягом 6 місяців і розвинув ниркову недостатність та протеїнурію, що свідчить про пошкодження канальців. ТТГ у сироватці крові, глюкоза натще, глікозильований гемоглобін та С-пептид були підвищені. УЗД черевної порожнини показало нормальну роботу нирок. УЗД серця показало випіт перикарда. На електрокардіограмі була виявлена синусова тахікардія. Дослідження нервової провідності та електроміографія показали патологічну спонтанну м’язову активність та міотонічні виділення. Швидкість нервової провідності була нормальною для серединного нерва та затримувалась у малогомілковому нерві. Він отримував внутрішньовенне харчування, інсулін та електроліти. Перикардіальний випіт регресував, але синусова тахікардія тривала. Дисфункція нирок та полінейропатія зберігалися.

У жінки середнього віку, яка приймала лактат-цитрат германію щонайменше рік (із розрахунковою сукупною дозою 32,1 г германію), розвинулась ниркова недостатність із кліренсом креатиніну 10 мл/хвилину, підвищена активність креатинкінази та помірно підвищений ферменти печінки. Біопсія показала високо вакуолізовану цитоплазму в епітеліальних клітинах дистальних ниркових канальців та мікровезикулярний та макровезикулярний стеатоз центрилобулярних гепатоцитів. Після виведення германію лабораторні показники нормалізувались, але помірне порушення функції нирок зберігалося [6].

Елементи Ultratrace

Германій

Встановлено, що низьке споживання германію змінює мінеральний склад кісток та печінки та зменшує ДНК великої гомілки у щурів. Германій також змінює зміни у щурів, спричинені депривацією кремнію, і вважається, що він має протипухлинні властивості, оскільки деякі органічні комплекси германію можуть інгібувати утворення пухлин на моделях тварин.

Якщо у людей є потреба у германії, на основі досліджень, присвячених позбавленню тварин, це, ймовірно, менше 0,5 мг на день -1. Токсичність германію залежить від його форми. Деякі органічні форми германію менш токсичні, ніж неорганічні. Токсичність неорганічного германію призводить до пошкодження нирок. Деякі люди, які споживають велику кількість органічних добавок германію, забруднених неорганічним германієм, померли від ниркової недостатності. Хоча здавна вважалося, що германій має низький порядок токсичності через його дифузійний стан і швидке виведення з організму, поки не буде отримано більше знань про споживання, при якому германій стає токсичним, вони, ймовірно, не повинні значно перевищувати ті, що виявляються в типовому дієта. Прийом не більше 5,0 мг на день -1 задовольнив би будь-яку можливу потребу в германії і, швидше за все, буде нижчим за рівень, який, як виявляється, має токсикологічні наслідки.

Специфічні метали

7.1.3.2 Харчові добавки з германію

Речовини, що містять германій, рекламуються як захисні для здоров’я людини, і дослідження, розглянуті в цьому розділі, проводились для вирішення проблем, пов’язаних із здоров’ям, наприклад як добавки до здоров’я або лікування раку. Однак після публікації цих досліджень Американське онкологічне товариство (ACS, 2011) та FDA дійшли висновку, що сполуки германію шкідливі, і FDA (1995, 2004, 2011) більше не дозволяє їх імпорт.

У 1988 р. FDA прийняла використання сесквіоксиду германію як харчової добавки, але в 1995 р. Вони видали попередження про імпорт для видалення харчової добавки на основі її токсичності для нирок (FDA, 1995). У жовтні 2003 р. FDA відмовила у введенні 20 кг об'ємного гесквіоксиду в харчові добавки людини, оскільки германій спричинив нефротоксичність (пошкодження нирок) та смерть при хронічному використанні людьми навіть на рекомендованих рівнях використання (FDA, 2004).

У 2011 році FDA виявила, що германійвмісні продукти все ще маркуються для використання людиною та імпортуються, хоча вони, як визнано, викликають вплив на здоров’я в дозах, рекомендованих постачальниками. Таке маркування не вважалося доцільним, і FDA не видавала жодних нових заявок на наркотики та нових заявок на наркотики для продуктів германію. З цих причин FDA перевидала «Важливе попередження 54-07», щоб повідомити співробітників FDA, чому і як затримувати будь-який германієвий продукт, «якщо продукт заявляє, що він може бути корисним для діагностики, лікування, пом'якшення, лікування або профілактики хвороб». Приклади таких продуктів включають сесквіоксид германію, GE-132, GE-OXY-132, вітамін "O", Pro-Oxygen, Nutrigel 132, Immune Multiple та Germax (FDA, 2011), деякі з яких були предметом досліджень у цій главі. Германієві речовини для нелюдського використання, напр. в напівпровідниках, звільняються.

Подібним чином ACS дійшов висновку, що добавки германію можуть бути шкідливими для людини та можуть впливати на прийом ліків. ACS рекомендує забороняти їх використання та застерігає, що використання германію "лише лікування та уникнення або затримка звичайної медичної допомоги при раку може мати серйозні наслідки для здоров'я" (ACS, 2011).

Монокристали германію, зростання

7.2 Кисень

ЗОБРАЖЕННЯ ЗОН

Елементальні напівпровідники

Германій широко застосовувався для напівпровідникових діодів і транзисторів. Шість зон проходить через злиток найчистішого доступного германію, достатній для зменшення концентрації домішок до 1 атома в 10 10 атомах германію.

Надчистий кремній важливий не тільки для транзисторів, він також необхідний для сонячних батарей. Зона переробки кремнію за допомогою кварцового човна не може видалити останні сліди бору, за винятком випадків, коли одночасно застосовується хімічна очистка. Реакційна здатність розплавленого кремнію створює проблеми забруднення киснем. Для вищої чистоти використовується метод плаваючої зони для кількісної оцінки концентрації бору - акцептора електрона та фосфору - донора електрона. Встановлено, що електропровідність, виміряна як функція відстані вздовж стрижня, пропорційна різниці в концентрації бору та фосфору; їх концентрація після рафінування становить близько 10 3 атомів см −3 .

Домішки міді в селені пов'язані з центром захоплення в CdSe. Після більш ніж восьми проходів мідь накопичується на одному кінці. Його концентрація на іншому кінці була нижче межі, яку можна виявити; k для міді становить

ЯМР-спектроскопія, гетеронуклеуси, Ge, Sn, Pb

Властивості ядер

Ядерні властивості зведені в таблицю 1 .

Таблиця 1. ЯМР властивості магнітних ізотопів германію, олова та свинцю

NucleusSpinNA (%) R H R C γ (10 7 рад T −1 с -1) Ξ (МГц) Q (10 - 28 м 2)

73 Ge	9 2	7,76	1,08 × 10 −4	0,622	−0,9332	3,478 315	−0,17
115 сн	1 2	0,35	1,24 × 10 −4	0,705	−8,792	32,718 780	-
117 Сн	1 2	7,51	3,49 × 10 −3	19.8	−9,578	35.632 295	-
119 Сн	1 2	8,58	4,51 × 10 −3	25.6	−10.021	37290 662	-
207 Pb	1 2	22,6 б	2,1 × 10 −3	11.9	5.6264	20.920 597	-

Германій має лише один магнітний ізотоп. 73 Ge, зі спіном 9 2. Це ядро демонструє поєднання властивостей, несприятливих для магнітно-резонансних досліджень, так що можна вивчити лише обмежений діапазон молекул: природний достаток становить 7,76%, гіромагнітне відношення дуже мало (γ = −0,9332 × 10 7 рад T −1 s −1), а ядерний квадруполь помірно великий. Чутливість по відношенню до 1 H при природному достатку та постійному полі становить 1,08 × 10 −4. Оскільки домінує квадруполярна релаксація, диполь-дипольна релаксація та ефекти ядерного Оверхаузера (NOE) не важливі, і несиметричні сполуки германію часто дають дуже широкі сигнали ЯМР 73 Ge.

Олово має три магнітно активні ізотопи олова зі спіном I = 1 2 (Sn 115, Sn 117, Sn 119). Два з них, 117 Sn (7,51%) і 119 Sn (8,58%), мають помітне природне достаток і сприйнятливість ∼ 20 і в 25 разів більше, ніж показник 13 C. Низький природний достаток робить резонанс 115 Sn несприятливим . Базові резонансні частоти для 115 Sn, 117 Sn і 119 Sn становлять 98,16, 106,90 і 111,87 МГц на спектрометрі, який працює при напруженості поля 7,05 Т з 1 Н ЯМР на 300 МГц.

В експериментах ЯМР із оловом негативний гіромагнітний коефіцієнт може призвести до невигідної поведінки NOE, що може бути придушене зворотним відключенням затвору або використанням добавок для підвищення швидкості релаксації. Ця проблема відсутня в ЯМР сполук свинцю: насправді 207 Pb, єдиний ізотоп свинцю зі спіном 1 2 (природна кількість - 22%, а чутливість до виявлення 0,09% від протонної), має позитивне гіромагнітне відношення. Максимум 207 Pb- < 1 H>ефект ядерного капітанства становить 350%.

Стратегія та дослідження наркотиків

2.16.6.1.7 Кілька слів про ізотерію C/Si/Ge

Протягом 1980-х років германій був внесений до списку можливих протипухлинних препаратів, продавались навіть спірогерманіл та Ge-132 (рис. 78). Однак десятиліття клінічних випробувань на людях не змогло остаточно показати користь. 239 Основною проблемою органогерманієвих сполук є їх чистота, оскільки надзвичайно важко відокремити кінцеві сполуки від солі германію, яка використовується як вихідний матеріал, а солі германію, як відомо, токсичні. 240 Деякі приклади САР з молекулами, що містять германій, доступні в літературі, 241–243, і їх біологічні результати свідчать про сильну біоізостеризм вуглецю, кремнію та германію.

Малюнок 78. Органогерманієві активні речовини.