Российские учёные создали новую методику выделения германия из твёрдого сырья, в котором этот ценный элемент содержится в рассеянном виде. Исследователи разработали специальный сорбент, который позволяет собрать ценный для промышленности элемент и отделить его от других примесей. Германий активно применяется в ряде промышленных отраслей, в частности для производства современной оптики.
Учёные из Сибирского федерального университета (СФУ) разработали специальные сорбенты, позволяющие определять концентрацию германия в природе и промышленных отходах и адсорбировать его. Об этом RT сообщили в Минобрнауки России. Результаты опубликованы в Russian Journal of Inorganic Chemistry.
Германий применяется для изготовления современной оптики, ядерных дозиметров, устойчивых сплавов и в ряде других областей промышленности. Элемент относится к рассеянным металлам, не образующим собственных месторождений. К таким металлам также принадлежат рубидий, таллий, галлий, индий и скандий. Хотя суммарно германия в земной коре содержится даже больше, чем, например, свинца, его добыча — очень сложный процесс, поскольку германий представлен в природе только в качестве небольшой примеси к другим элементам.
Учёные предложили использовать для выделения германия специальный сорбент на основе оксидов кремния и алюминия, послойно покрытый органическим веществом — тайроном. Это соединение применяется для определения концентрации редкого металла.
Как отмечают авторы работы, технология позволяет не только обнаружить, но и собрать ценное сырьё, отделив его от примесей.
«Германий присутствует в твёрдых образцах: в частности, мы работали с лигнитами (лигнит — ископаемая слабоуглефицированная древесина. — RT) и бурыми углями. Чтобы определить содержание германия в этих образцах, их переводят в жидкое состояние. Соответственно, вместе с германием в него переходят и все остальные составные компоненты, которые присутствуют в лигнитах и бурых углях, которых суммарно больше, чем германия. Определение германия на фоне других элементов — непростая задача», — пояснила в комментарии RT старший научный сотрудник лаборатории физикохимии металлургических процессов и материалов СФУ Ольга Буйко.
Новые сорбенты позволяют выделять из этого раствора только германий, остальные элементы смеси при этом не затрагиваются. Выделенный таким образом металл исследователи затем переводят в раствор.
Напомним, наличие в природе германия первым предсказал Дмитрий Менделеев, он назвал гипотетический элемент экасилицием. После того как металл был на практике обнаружен немецким химиком Клеменсом Винклером, его назвали германием.
Широкое применение в XX веке германий получил в качестве полупроводника. Сегодня он активно используется в волоконной и тепловизионной оптике. Из него изготавливают дозиметры ядерных излучений, анализаторы рентгеновской спектроскопии, преобразователи энергии радиоактивного распада в электрическую и т. д. Сплавы германия с некоторыми металлами, отличающиеся повышенной стойкостью к кислым агрессивным средам, используют в приборостроении, машиностроении и металлургии.
Кроме того, германий находит применение в медицине — для лечения аутоиммунных и онкологических заболеваний.