锗是一种银白色金属,主要用于半导体工业,制造晶体管、二极管和电子高能原料,制造金属增加合金硬度,还用于医药工业。氧化锗锗及其化合物属低毒、锗吸收排泄迅速,经肝肾从尿中排出,肝脏和肾脏仅有微量锗。七台河氧化锗动物实验给二氧化锗10ug/g饲料14周,未产生明显毒性作用,相反可刺激动物生长,当给以1000ug/g的饲料则抑制动物生长,4周后有50%动物死亡,尸检发现肺气肿、肝肿大、肾小管变性和坏死。经过调查半导体工厂和锗厂,目前尚未锗及化合物引起职业中毒。
三氧化二铋纯品有α型和β型。α型为黄色单斜晶系结晶,相对密度8.9,熔点825 ℃,溶于酸,不溶于水和碱。氧化锗β型为亮黄色至橙色,正方晶系,相对密度8.55,熔点860 ℃,溶于酸,不溶于水。容易被氢气、烃类等还原为金属铋。氧化铋用于制备铋盐;用作电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂。求购氧化锗氧化铋作为电子陶瓷粉体材料中的重要添加剂,纯度一般要求在99.15%以上,主要应用对象有氧化锌压敏电阻、陶瓷电容、铁氧体磁性材料三类;以及釉药橡胶配合剂、医药、红色玻璃配合剂等方面。
二氧化锗为四方晶系、六方晶系或无定形体。氧化锗六方结晶与β-石英同构,锗为四配位,四方结晶具有超石英型结构,类似于金红石,其中锗为六配位。高压下,无定形二氧化锗转变为六配位结构;随着压力降低,二氧化锗也逐渐变为四配位的结构。类金红石型结构的二氧化锗在高压下可转变为另一种正交晶系氯化钙型结构。求购氧化锗二氧化锗不溶于水和盐酸,溶于碱液生成锗酸盐。 类金红石型结构的二氧化锗比六方二氧化锗更易溶于水,它与水作用时可产生锗酸。二氧化锗与锗粉在1000°C共热时,可得到一氧化锗。
金属铋粉主要用于制造易熔合金,熔点范围是47~262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的合金,用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞,一旦发生火灾时,一些水管的活塞会“自动”熔化,喷出水来。氧化锗在消防和电气工业上,用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度铸型。氧化锗粉末碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。用于制低熔合金,在消防和电气安全装置上有特殊的重要性,在分析化学中用于检测Mn。铋可制低熔点合金,用于自动关闭器或活字合金中。
镓是一种低熔点高沸点的稀散金属,有“电子工业脊梁”的美誉。氧化锗镓的化合物是优质的半导体材料,被广泛应用到光电子工业和微波通信工业,用于制造微波通讯与微波集成、红外光学与红外探测器件、集成电路、发光二极管等。氧化锗粉末例如我们在电脑上看到的红光和绿光就是由磷化镓二极管发出的。目前,半导体行业金属镓消费量约占总消费量的80%—85%。
镓也被应用到太阳能电池的制造中,如砷化镓三五族太阳能电池,该电池具有良好的耐热、耐辐射等特性,其光电转换率非常高。氧化锗最初因为生产、使用成本都非常高,常常被应用在航天和军工领域。但近几年随着科技的发展,金属镓太阳能电池的生产和使用成本都在降低,搭配上聚光光学组件从而使其应用领域开始扩大,并且正在以较快的速度普及。CIGS薄膜太阳能电池是第三代太阳能电池,具有生产、安装、使用成本低,光电转换率高的优势,因而在众多太阳能电池产品中成为发展最快的一族。求购氧化锗虽然世界上已投产或在建的CIGS工厂已超过40多家,但金属镓在CIGS的原材料中所占比重仅为5%—10%。随着CIGS生产规模的扩大,该行业对金属镓的需求会有明显增长。