锗的发现和应用

锗是一种灰白色类金属，有光泽，质硬，属于碳族，有明显的非金属性质。锗化学性质稳定，常温下不与空气或水蒸汽作用，但在600～700℃时，能很快生成二氧化锗。锗在地壳中的含量约为0.0007％，是地壳中最分散的元素之一，几乎没有比较集中的锗矿。大量的锗以分散状态存在于各种金属的硅酸盐矿、硫化物矿以及各种类型的煤中；某些铜矿、铁矿、硫化矿、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的锗，如人叁、党叁、白芷、枸杞、芦荟、灵芝草和茶叶等。锗被广泛应用于电子、光学、化工、生物医学、能源及其他高新科技领域。

锗的发现

1871年门捷列夫根据新排出的周期表预言了锗的存在，把它命名为"类硅"。

1886年，德国Frieberg矿业学院分析化学教授Clemens A. Winkler在研究一种新矿石argyrodite(辉银锗矿4Ag2S•GeS2)的时候，发现有一未知的新元素并通过实验验证了自己的推断，它就是元素锗。从德国的拉丁名germania命名新元素为germanium，以纪念发现锗的Clemens A. Winkler的祖国。元素符号定为Ge。锗继镓和钪后被发现，巩固了化学元素周期系。

锗的应用简介

锗是重要的半导体材料，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。根据美国地质调查局数据显示(2015)全球锗终端用户所占比例如下：纤维光纤30%；红外光纤20%；聚合催化剂20%；电子和太阳能器件15%和其他(荧光粉、冶金、和化疗)15%。

光纤

掺锗光纤具有容量大、光损小、色散低、传输距离长及不受环境干扰等优良特性，是目前唯一可以工程化应用的光纤，是光通讯网络的主体，此外，GeCl4也用于高速光纤网，链路，光纤传感器，光纤制导及光纤系留装置等，近年来发展迅速。

红外光学

锗作为红外光学材料，具有红外折射率高，红外透过波段范围宽，吸收系数小、色散率低、易加工、闪光及腐蚀等优点，特别适用于军工及重大民用中的热成像仪与红外雷达及其他红外光学装置的窗口、透镜、棱镜与滤光片的材料；高纯锗或锗锂用于天文学的γ－谱仪，核反应能谱仪及等离子物理X－射线仪；Si-Ge10与掺汞、镉、铜与镓的锗单晶用于红外探测器。

聚合催化剂

二氧化锗(GeO2)是生产聚对笨二甲酸乙二醇酯(PET)的催化剂，具有长纤维，由其制备的饮料与食用液体的各式容器，无毒、透明且气密性好。

电子太阳能部件

锗在半导体器件上的应用已大部分被硅取代，仅在高频大功率器件上有一定用量，其他以光电雪崩二极管用量较大。

用锗作为衬底制作的GaAs/Ge太阳能电池，其性能与GaAs/GaAs电池接近，机械强度要更高，单片电池面积更大。在空间应用环境下,抗辐射阈值比硅电池高，性能衰退小，其应用成本接近于同样功率的硅电池板，已应用于各型军用卫星和部分商业卫星中，逐步成为主要的空间电源。

其他应用

锗用于医药，如Ge-132[β－羧乙基锗倍半氧化物-(GeCH2CH2COOH)2O3]临床应用于防治癌症。BGO作X-射线、CT-仪、PCT-仪，用于诊断肿瘤及骨骼结构与组织坏死等。锗化合物及其有机化合物可作牙膏与高效止痛膏等。

锗还应用于冶金、荧光粉等其它领域。