Germanium

Germanium hat die Atommasse 72,64 u. Die Elektronenkonfiguration lautet [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p². Germanium kann in den Oxidationsstufen +2 und +4 auftreten, wobei +4 die stabilere Form darstellt.

Germanium ist ein grau-weißes, hartes und sprödes Halbmetall mit einem Schmelzpunkt von 938,25 °C und einem Siedepunkt von 2.833 °C. Es kristallisiert in der Diamantstruktur und besitzt halbleitende Eigenschaften. An der Luft ist Germanium bei Raumtemperatur stabil und bildet eine schützende Oxidschicht.

Germanium kommt in der Erdkruste nur in sehr geringen Konzentrationen vor (etwa 1,5 ppm). Es findet sich hauptsächlich in sulfidischen Erzen von Zink, Kupfer und Blei. Die Gewinnung erfolgt meist als Nebenprodukt bei der Verhüttung dieser Metalle. Wichtige germaniumhaltige Minerale sind Germanit und Argyrodit.

Germanium wird hauptsächlich in der Halbleitertechnik und Optik verwendet. Wichtige Anwendungen sind:

• Infrarotoptik für Linsen und Fenster von Wärmebildkameras
• Glasfaserkabel als Dotierungsmittel
• Solarzellen in Mehrschichtsolarzellen
• Transistoren und Dioden
• Katalysatoren in der Kunststoffproduktion

Eine biologische Funktion von Germanium ist nicht bekannt. Germanium-Verbindungen werden in der Alternativmedizin diskutiert, insbesondere organische Germaniumverbindungen wie Germanium-132 (Bis-carboxyethylgermanium-Sesquioxid). Therapeutische Wirkungen sind nicht wissenschaftlich nachgewiesen. Die Einnahme von Germanium-Präparaten wird wegen der fehlenden nachgewiesenen Wirksamkeit und möglicher Toxizität nicht empfohlen.

Germanium und seine Verbindungen gelten in geringen Mengen als relativ ungiftig. Eine längerfristige Einnahme hoher Dosen von Germanium-Präparaten kann jedoch schwere Nebenwirkungen verursachen. Insbesondere ist eine Nephrotoxizität bis hin zum Nierenversagen beschrieben. Weitere mögliche Nebenwirkungen sind Anämie, periphere Neuropathie und Myopathie.

• Holleman AF, Wiberg E: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. De Gruyter, Berlin 2007.
• Tao SH, Bolger PM: Hazard assessment of germanium supplements. Regul Toxicol Pharmacol. 1997;25(3):211-219.