锗的发现并没有什么特别的地方。德国化学家克莱门斯·温克勒在分析一种来自于家乡弗赖堡附近的银矿石时,因无法解释占总质量7%的杂质中所含的物质,于是对这部分杂质多次进行实验,最终用过量的盐酸沉淀出了一种硫化络合物,最终找到了锗。

锗呈粉末状,暗蓝色,很多性质确实不全像金属,例如,它的导电性就没有一般金属那么好,但还是可以导电的,在物理上是良好的“半导体”材料。其次,锗单质质地脆而硬,内部原子的排列结构类似于金刚石。锗的化学性质很稳定,不溶于盐酸和稀硫酸,能在加热时溶于浓硫酸或熔融的碱液,二氧化锗微溶于水,能形成锗酸。这些现象都说明,锗具有金属性也具有非金属性。

随着1947年触点式晶体管被发明出来,锗开创了信息方面的应用,其主要利用的是锗的半导体性能,用于制造晶体管、整流器和其他器件。它比硅更容易获得电子工业所需的纯度,用硅锗合金制作的芯片,是很好的半导体材料。高纯锗还具有很高的折射率,能选择性透过红外线,不让可见光和紫外线透过,所以红外夜视仪等军用观察仪器中都是用纯锗制作锗窗、透镜或棱镜。此外,含有二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能,能制作广角相机和显微镜镜头,三氯化锗还是新型光纤材料添加剂。随着红外光学在军用、民用领域的不断扩大,光纤材料的广泛应用,全球对锗的需求也在稳步增长。

锗被称为“稀散金属”,在地壳中的含量不算少,却很分散,几乎没有独立的锗矿,总是与其他金属伴生,甚至在普通煤中也含有万分之一左右的锗。从全球的产量分布来看,我国供给了世界71%的锗,但是由于高附加值深加工产品技术能力较弱,锗及其相关产品的生产技术能力有待进一步提高。

有机锗的研究始于1887年,由温克勒制备出了第一种有机锗化合物——四乙基锗。甲锗烷则是一种与甲烷类似结构的有机锗化合物,但是人们没有能制备出多锗烷,而且这些有机锗烷挥发性和活动性都很低。1970年,人们发现2—羧乙基锗倍半氧烷,能用作治疗肿瘤的膳食补充剂,但最终美国食品药品监督管理局的研究结论为,当锗作为膳食补充剂时,“有可能危害人体健康”,对有机锗化合物的使用,还是要慎重。(宋丹)