锗在工业及饮食方面的应用概述

锗的首次大规模使用是为了替代最基本的电子元件二极管。在最初的阀门或真空管形式中,它有一个能释放电子的加热器和一个阳极,电子在真空中被吸引到这个阳极上。这就像水管中的单向流量阀 – 电子可以从加热器流向阳极,但不能反过来。
锗随着晶体管的发展而真正起飞,晶体管是三极管的固态版本。在这里,小电流可以用来控制大电流,放大信号或充当开关。锗晶体管非常普遍,但现在已被硅取代。
这在一定程度上是一个可用性问题——作为沙子的主要成分中的硅,那里有很多,必须以相当高的成本开采锗。硅是制造电子元件的更有效的半导体。但是,要拥有我们现在从计算机到手机等所有事物所依赖的有效硅电子设备,就需要对元素进行极其精确的纯化,这意味着硅电子设备直到 1970 年代才大规模实现。
一旦硅接手,锗似乎将作为不再值得使用的废品退居化学默默无闻的死水。这并没有发生,因为锗在某些应用中仍然很有价值,特别是在夜视设备的专业电子设备中,以及作为通信中使用的光缆纤维中含有二氧化硅的组件。
与许多基本元素不同,没有多少锗化合物已找到用途。二氧化锗可用作生产许多瓶子中使用的 PET 塑料的催化剂,尽管在欧洲和美国很少使用二氧化锗。它仍然主要是纯粹的元素,在我们的电子和通信中发挥作用,如果比它最初更专业的话。你可能喜欢用鲜花来表达它,并给某人一朵天竺葵作为礼物——但你更有可能通过现代光纤电话线进行交流,然后是锗。
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。

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