جسد هذا العنصر النصف فلزي يسمى نسبة إلى الدولة، ويتوقع أن يتم اكتشافه 17 عامًا قبل اكتشافه!

جسد هذا العنصر النصف فلزي يسمى نسبة إلى الدولة، ويتوقع أن يتم اكتشافه 17 عامًا قبل اكتشافه!. الجيرمانيوم، العنصر الذي توقعه دميتري مينديلييف في عام 1869 على أنه 'السيلاكونيك'، تم اكتشافه أخيرًا 17 عامًا بعد ذلك من قبل كلمنز وينكلر. هذا العنصر ليس مجرد عنصر فلزي عادي، بل هو المفتاح الرئيسي لثورة الإلكترونيات، من أول transistor إلى الألياف البصرية. ومع ذلك، ورغم استخداماته المتقدمة، فإن الجيرمانيوم نادر جدًا في قشرة الأرض - يأتي في المرتبة 50 في ترتيب الكثافة. ما الذي يجعل هذا العنصر مميزًا؟ دعونا نكشف سره واحدًا تلو الآخر.. 1. توقيع مينديلييف: العنصر الذي يوجد قبل اكتشافه في عام 1869، تاركًا مكانًا فارغًا في جدولته، كتب دميتري مينديلييف، عالم الكيمياء الروسي الذي ابتكر الجدول الدوري، اسم 'السيلاكونيك' - العنصر الذي كان يعتقد أنه موجود ولكن لم يتم اكتشافه بعد. لم يكن مينديلييف يخمن فقط، بل توقعه أيضًا خصائص الفيزياء والكيمياء للسيلاكونيك بفعالية، بما في ذلك كتلة الذرة والكثافة، بالإضافة إلى خصائصه الكيميائية. 17 عامًا بعد ذلك، في 6 فبراير 1886، تمكن كلمنز وينكلر في جامعة فيربيرغ في ألمانيا من استخلاص هذا العنصر من معدن الأرجيروديد مزيج من الفضة وال硫 والجيرمانيوم . سمى وينكلر هذا العنصر الجيرمانيوم نسبة إلى وطنه. تخيل: هذا العنصر كان 'معروفًا' قبل أن يظهر في يد الإنسان. هذا ليس قصة خيال، بل هو دليل على قوة التنبؤ العلمي. 2. ليس عنصرًا فلزيًا ولا غير فلزي: الخصائص المثيرة للدهشة الجيرمانيوم هو عنصر فلزي نصف فلزي - يقع بين عناصر الفلزات واللافلزات. في مجموعة الكربون التي تشمل السيليكون، يمتلك الجيرمانيوم لون رمادي-أبيض ملموس، صلب ولكن هش. من الناحية الكيميائية، يتفاعل مثل السيليكون: يتفاعل بسهولة مع الأكسجين في الطبيعة، يتشكل معقدات الأكسيد. هذه الخصائص المثيرة للدهشة تجعل من الصعب تصنيفه: في بعض الأحيان يعتبر غير فلزي، وفي بعض الأحيان فلزي. ومع ذلك، هذه الخصائص التي تجعلها عنصرًا فلزيًا نصفًا يجعله بذرة قيمة للغاية. بدون الجيرمانيوم، قد لم يكن أول transistor يعمل بشكل فعال. هو البداية لعصر الإلكترونيات الحديثة. 3. الندرة التي تتصاعد: الجيرمانيوم 50 أقل كثافة في الأرض على الرغم من أن الجيرمانيوم موجود حولنا، إلا أنه نادر للغاية في تراكيز عالية. يأتي في المرتبة 50 في ترتيب الكثافة في قشرة الأرض - أقل من الرصاص والفضة والزئبق. مصدر الجيرمانيوم الرئيسي هو السفاليتريت مادة خام الزنك ، الفضة، القصدير، والكبريت. لم يكن موجودًا قط في شكل نقي في الطبيعة؛ بدلاً من ذلك، كان محبوسًا في معادن أخرى. استخراج الجيرمانيوم ليس عملًا سهلًا: يتطلب استخراجًا كجزء من استخراج المعادن الأخرى. تخيل، لتحصل على غرام واحد من الجيرمانيوم النقي، يجب معالجة ملايين طن من الخام. هذا هو السبب في أن سعره يمكن أن يصل إلى آلاف الدولارات للكيلوغرام. هذا هو السبب في أن سعره يمكن أن يصل إلى آلاف الدولارات للكيلوغرام. 4. من الترانزستور إلى الألياف البصرية: الجيرمانيوم في ثورة التكنولوجيا الجيرمانيوم هو المادة الأساسية في أول ترانزستور تم إنشاؤه في عام 1947 من قبل جون باردين ووالتر براتين وويليام شوكل. هذا الترانزستور الجيرمانيوم غير المرئي تغير العالم: من الراديو الصغير إلى الحواسيب الأولى، كل شيء يعتمد على الجيرمانيوم. ومع ذلك، تم استبداله في النهاية بالسيليكون بسبب استقراره عند درجات الحرارة المختلفة. ومع ذلك، لم يختف الجيرمانيوم. اليوم، يستخدم في الألياف البصرية لزيادة نقل الإشارات، في التصوير بالإنارة مثل الكاميرات الحرارية ، وفي الألوية لليدي ليد مع كفاءة عالية. حتى في الموجات-X وgamma، الجيرمانيوم هو الخيار الأول بسبب حساسيتها العالية. هذا العنصر لا يزال يظل بطلًا غير مرئيًا في التكنولوجيا المتقدمة. 5. مستقبل مشرق: الجيرمانيوم في النانوتكنولوجي والكمبيوتر الكوانتي اليوم، يبحث العلماء في إمكانيات الجيرمانيوم في النانوتكنولوجي والكمبيوتر الكوانتي. الجيرمانيوم النانوي والجيرمانيوم الكوانتي قد أظهرا كفاءة عالية في معالجة الإشارات وتخزين البيانات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الجيرمانيوم كأساس لترانزستورات عالية السرعة في شريحة 5G و6G. في مجال الطاقة، يتم دراسة الألوية الجيرمانيوم-سيليكون لزيادة كفاءة الخلايا الشمسية. هذا العنصر الذي تم اكتشافه 138 عامًا مضت قد يكون مفاتيحًا للتقنيات القادمة - من الحواسيب الكوانتي إلى الشبكات الإنترنت الأسرع. من غير المتوقع أن العنصر الذي اعتبر 'قديم' بعد السيليكون، يعود إلى الظهور. 6. حقيقة إضافية: الجيرمانيوم والصحة - حقيقة أم حقيقة خيالية؟ هناك ادعاءات بأن الجيرمانيوم العضوي مثل الجيرمانيوم-132 يمكن أن يزيد من الجهاز المناعي ويعالج السرطان. ومع ذلك، أظهرت الدراسات العلمية أن الجيرمانيوم ليس ضروريًا للجسم البشري، بل يمكن أن يسبب ضررًا للكلى والجهاز العصبي إذا تم تناوله في كميات كبيرة. أصدرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA تحذيرًا بشأن المكملات الجيرمانيوم. لا تكن مغرورًا بالادعاءات 'الدواء السحري'. الجيرمانيوم، على الرغم من كفاءته في الإلكترونيات، هو سام إذا تم تناوله في كميات كبيرة. دعوه يظل بطلًا في شريحة الحاسوب، وليس في زجاجة الدواء.