ゲルマニウム
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| 一般特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| 名称, 記号, 番号 | ゲルマニウム, Ge, 32 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 分類 | 半金属 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 族, 周期, ブロック | 14 (IVB), 4 , p | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度, 硬度 | 5323 kg·m−3, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 単体の色 | 灰色がかった白 |
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| 原子特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 72.64 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子半径 （計測値） | 125 (125) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 共有結合半径 | 122 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| VDW半径 | no data | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子配置 | [Ar]3d10 4s2 4p2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子殻 | 2, 8, 18, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 酸化数（酸化物） | 4, 2（両性酸化物） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 結晶構造 | 面心立方構造 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 相 | 固体 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 融点 | 1211.4 K (938.25 ℃, 1720.9 °F) |
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| 沸点 | 3106 K (2833 ℃, 5131 °F) |
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| モル体積 | 13.63 × 10−3 m3·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 気化熱 | 330.9 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 融解熱 | 36.94 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸気圧 | 0.0000746 Pa (1211 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 音の伝わる速さ | 5400 m·s−1 (293.15 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| その他 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| クラーク数 | 0.00065% | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電気陰性度 | 2.01 （ポーリング） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 比熱容量 | 320 J·kg−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 導電率 | 1.45 × 106 m·Ω | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱伝導率 | 59.9 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| イオン化エネルギー | 第1: 762 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 第2: 1537.5 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3: 3302.1 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 第4: 4411 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 第5: 9020 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| （比較的）安定同位体 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| 注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
ゲルマニウム (Germanium) は原子番号 32の元素。元素記号は Ge。炭素族の元素の一つ。シリコンより狭いバンドギャップ（約 0.7eV）を持つ半導体で、結晶構造はダイヤモンド構造である。英語読みはジャーマニウム。
目次 |
[編集] 用途
初期のトランジスタにはゲルマニウムが使われ、安定性に優れるシリコンが登場するまでは主流であった。現在でも、電圧降下が小さいことからダイオードや、バンドギャップが比較的狭いことから光検出器に用いられる。
また、ガンマ線の放射線検出器(半導体検出器)にも用いられる。素子を液体窒素などで冷却する必要があるという欠点もあるが、エネルギー分解能に優れることから利用されている。
[編集] 歴史
ドミトリ・メンデレーエフは、自ら考案した周期表で当時知られていた元素（ケイ素）から、未発見の元素を "エカケイ素"（Ekasilicon, Es ……ケイ素の周期表上すぐ下の元素という意味）として予言した。1885年、ドイツのクレメンス・ヴィンクラーがアージロード鉱という銀鉱石からエカケイ素に当たる新元素を発見し、ドイツの古名ゲルマニア (germania) にちなんでゲルマニウムと命名した。メンデレーエフが周期表に基づいて予想したエカケイ素の性質とゲルマニウムの性質がよく一致し、メンデレーエフの周期表の価値の高さを示す好例となった。
| エカケイ素 | ゲルマニウム | |
| 原子量 | 72 | 72.6 |
| 密度(g/cm3) | 約5.5 | 5.327 |
| 融点 | 高い | 摂氏952度 |
| 色 | 灰色 | 灰色 |
[編集] ゲルマニウムの化合物
- 水素化ゲルマニウム (GeH4)
- 一酸化ゲルマニウム (GeO)
- 二酸化ゲルマニウム (GeO2)
- ジゲルマン (Ge2H6)
- トリゲルマン (Ge3H8)
[編集] 人体への影響
ゲルマニウムによる人体への影響として、貧血に効果がある、金属ゲルマニウム（主に無機ゲルマニウムが使用される）を身につけることで疲れが取れる、新陳代謝を活発にする、などといった効能があるとされ、ゲルマニウムを使った健康器具類が販売されている。しかし、そのような効能、効果は医学的に証明されていない。あくまで『身体が軽くなる』『痛みが和らぐ』といった体験談が取り上げられる。
医療用具として認可を得た製品もあるが、厚生労働省薬事法において、無機ゲルマニウムが医療器具として認可が承認されているのは『指圧』『つぼ』治療器である。つまり、ゲルマニウムそのものの効果と言えるものではない。
ある種のゲルマニウム化合物が癌に効果があるという研究もあるが、こちらも不明瞭な域を脱しているとは言えず、臨床試験に携わった研究者によって危険性を提示されているほか、無機ゲルマニウムは生死に関わるような副作用があるなど、危険な要素がある。 また、ゲルマニウムを含む健康食品を摂取して死亡した例もある。これは、ゲルマニウムブームで、飲用のゲルマニウムに無機ゲルマニウムを使用したために発生した。当初から、無機ゲルマニウムの飲用は腎臓等に障害を発生させるとの研究結果がすでに報告されていたにも拘らず、一部の業者が無機ゲルマニウムを有機ゲルマニウムと偽って販売したためであるが、例え有機ゲルマニウムであろうとも、品質の悪いものには無機ゲルマニウムのような毒性が検出されることもあるので、ゲルマニウムの経口摂取には注意が必要である。
国立健康・栄養研究所は、「サプリメントとしての経口摂取はおそらく危険と思われ、末梢神経や尿路系の障害を起こし、重篤な場合には死に至ることがある」（[1]より引用）として注意を呼びかけている。また、過剰摂取によりこれまでに31例の腎臓への重大な疾患や死亡が報告されている[2]。
[編集] 関連項目
[編集] 参考資料
- ^ 国立健康・栄養研究所. "「健康食品」の素材情報データベース - ゲルマニウム" 「健康食品」の安全性・有効性情報. 2006年10月7日閲覧.
- ^ Tao S.H. and Bolger P.M. (June 1997). "Hazard Assessment of Germanium Supplements". Regulatory Toxicology and Pharmacology 25 (3): 211-219.
