马英仁

系列科普之（十六）　　　  　　　 　　　　　　　

上世纪九十年代初，社会上兴起一股服用有机锗保健品的热潮。上海医科大学的王教授提出不同看法，一针见血地指出：“有机锗热”可降温了，如果让健康人大量服用，会发生因锗蓄积于体内而导致脏器受损和肾功能障碍，使健康人反而失去了健康。

那时候，国内“有机锗热”方兴未艾，各种以有机锗Ge-132为原料的营养保健品层出不穷。王教授曾检索了当时国内外有关有机锗的文献资料后认为，锗对人体红细胞的生成可能有刺激作用，对免疫系统有益，作为治疗癌症等是可以服用的，但如果让健康人长时期大剂量地服用，则有可能引起中毒，并损伤肾功能和脏器等。据报导，国外曾发生过多例服用含锗制品导致的中毒事例。英国医学界劝告公众，摄入任何含锗制品都是不安全的。专家认为，正常人每天从饮食攝入的锗约一毫克，由于它可以从机体迅速排出体外，而不会危害健康。但有机锗制品的含量远远超过，如果长期大剂量服用，对正常人有害无益。

锗是周期表第Ⅳ类主族（碳族）元素，其所处位置正好夹在金属和非金属之间，因锗字具有“金”字偏傍，许多人误以为它是金属元素。实际上，它却具有许多类似非金属的性质，在化学上称之为“半金属”。其导电能力比一般金属导体差，但比非金属导体强得多，换言之，它介于导体和非导体之间，物理学上称之为半导体。

锗是浅灰色金属，硬而脆，比重5.36，熔点937℃，不溶于水、盐酸，但溶于浓硝酸 、硫酸及王水，在空气中较稳定，在600℃以上渐渐变为氧化物。在1000℃以上能与氢作用，粉末状的锗能在氯或溴中燃烧。锗的结构根据X-射线研究表明，它内部的原子结构与金刚石有类似之处，由于此结构决定了它们的物性，其共同点呈现质地坚硬、脆性较大。

锗在制造玻璃时有着特殊的应用，尤其适用于制取具有透红外性能的低熔非氧化物玻硒璃。把锗原料和、砷等原料按比例混合，于500℃左右的真空炉中熔炼成玻璃后，研磨成粉，可制成具有光导性能、且分辨率较高的摄像靶；也可用于复印机的硒鼓，延长其使用寿命，字迹清晰度也有较大幅度的提高。其玻璃形成系统除硒-砷-锗及碲-砷-锗外，还有硫-磷-锗、硒-磷-锗以及碲-磷-锗等。

在氧化物玻璃中，锗以二氧化锗的形式引入玻璃配合料中。在含有二氧化锗作为玻璃形成剂的光学玻璃中，由于它能显著提高玻璃的折射率和透红外性，并降低软化温度，所以可用它制造高折射率的光学玻璃。

经玻璃工作者悉心研究，不但在硅酸盐系统和硼酸盐系统中可引入二氧化锗，而且在P2O5 –K2O磷酸盐系统、甚至BaO-TeO2 碲酸盐系统均可引入二氧化锗，形成玻璃。最高引入量可达60%（莫尔）。它还可以和许多金属氧化物例如氧化铍、氧化锆、氧化钽、氧化钛等一起，并适量添加一价碱金属氧化物（如Li2O、K2O）或二价碱土金属氧化物（如CaO、MgO），均可形成玻璃。

此外，锗在医学上，由于它能刺激红血细胞的生成，所以锗的化合物可用来治疗贫血病与嗜睡症。

自然界中锗的含量不多，且非常分散，没有较为集中的矿床，人们常把像锗一样的金属称之为稀散金属。锗主要伴生在锌矿石中，全世界有46个国家都在开采伴生锗的锌矿床，其中34个国家可以从中提炼锗，真正能精炼锗的只有9个国家。美国有三个大的精炼锗生产厂，分布在纽约州、俄克拉荷马州和宾夕法尼亚州，另有两条生产线分布在田纳西州和阿拉斯加州。很多电子和光学产品都用锗原料，然而，全世界约有25%的锗是从废弃物中回收的。

锗的回收技术有酸浸法、碱浸法、萃取法及真空熔炼法等，其中碱浸法是用苛性钠分解湿法炼锌浸出渣，可使锗进入溶液，然后往溶液中添加碳酸钠沉淀锗，再以此溶解，借助溶剂萃取制得。

不为人们注意的是，烟道灰中却蕴含着宝贵的锗，这是因为煤里所含有的微量锗，是以硫化锗或氧化锗的形式存在。煤在燃烧时，这些锗化物分解成锗，呈气态挥发，随气流沿烟道逐渐上升，而此时温度逐渐降低，故在上升过程中，金属锗遇冷而沉积在烟道灰中。一般烟道灰中的含锗量有千分之1~2，有的可高达1~2%。由此使人们联想到，采用现代化除尘设备，一方面可以消除污染、净化环境，另一方面还可回收宝贵的金属锗，岂非一举二得！

另外，我国的铅锌矿及铜矿中往往也含有锗，它们和谐共生，因此，在炼铅、炼锌和炼铜的同时，也得到了副产品锗。

用以上方法得到的锗，纯度有限，倘要用于半导体行业，还得进一步提纯，常用的方法叫做区域熔炼法。这种方法是把金属锗置于石英舟中，抽成高真空后，从一端四周感应加热熔融，使杂质积聚在一起，这样，由一端逐步移向另一端。如此往复数次，纯锗连续沉积，杂质积聚在另一端。该锗的纯度可达8N以上，甚至达11N，只有超纯光谱分析法才能检测出来。这样的锗就能制造性能优良的各种半导体器件。

锗的化合物分为无机锗和有机锗两种。无机锗即无机氧化锗（GeO2），毒性大，不能用于人体。有机锗现在已合成1000多种化合物。1887年Winkler首次合成一种有机锗（四乙基锗）。

研究发现，有机锗的化合物具有广泛的生物活性，对锗-132的研究较多，它应用在如下两方面：1）癌症治疗：曾将它接种于患癌小鼠，结果发现癌细胞固缩，能调节机体免疫防御功能，抑制肿瘤生长及扩散。2）延缓衰老：锗-132可显著清除羟自由基、抑制自由基的生成。加入锗-132的饲料可使大鼠肝肾组织中自由基含量明显下降。目前实验证明锗-132在机体代谢中不会降解为氧化锗（GeO）或其它无机锗化物。

20世纪90年代初，江苏某保健品公司生产有机锗保健品。其广告内容渲染过分，似乎有机锗能治百病、老少皆宜……这观点遭到一群医学专家的质疑，专家们提出了完全不同的观点。令人惊诧的是，该保健品公司竟把专家们告上了法庭，因为大大影响了商家的促销声誉。然而，专家们从科学分析的角度，实事求是地发表了自己的看法，这与商家的炒作行为显然相悖。但商家对专家们的百折不挠的务实精神却也无可奈何，经法院调解，最后以撤诉而告终。