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锗,红外传感和识别系统关键金属,能有哪些危害呢?



锗(Ge)总是与其他元素结合在一起,永远都不会处于自由态

其中最常见的含锗矿物是银矿(Ag8GeS6),含锗5.7%,锗矿(CuS·FeS·GeS2 ),含Ge高达10%。

大面积的锗矿物很少见,但这种元素广泛分布于其他矿物的结构中,特别是在硫化物中(最常见于硫化锌和硅酸盐)。

即使在在不同类型的煤中也能发现了少量锗。

锗的最大用途是生产红外传感识别系统

由于硅半导体技术的进步,其在光纤系统中的应用有所增加。

锗也用于电镀和生产合金,其中锗青铜具有较高的耐蚀性

四氯化锗(GeCl4)是制备二氧化锗和有机锗化合物的中间体。

二氧化锗(GeO2)用于制造光学玻璃和阴极。

危害

在装载锗精矿、分解和装载还原成金属锗的二氧化物以及装载锗粉以熔化钢锭时,由于粉尘的飘散,可能会产生职业健康问题。

在锗金属生产过程中,四氯化锗的氯化、蒸馏、精馏和水解,四氯化锗、氯和氯化锗热解产物的烟尘也可能对人体健康造成危害。

其他危害健康的来源是管式炉GeO2还原与锗粉熔化成铸锭产生的辐射热,以及在碳参与GeO2还原过程中产生的一氧化碳

生产用于制造半导体的锗单晶会导致空气温度升高(高达45℃)、场强超过100V/m的电磁辐射和超过25A/m的磁辐射,以及金属氢化物对工作场所空气的污染。

制造砷锗合金时,可在空气中形成(1~3mg/m3)的

当制造锑锗合金时,可能存在锑、锑化氢(1.5~3.5mg/m3)。

氢化锗用于生产高纯锗,也可能是工作场所空气的一种污染物。

经常需要清理立式炉子会产生锗、二氧化硅、锑和其他物质粉尘

锗晶体的加工和研磨也会产生粉尘,干加工过程浓度不超过5mg/m3。

吸收的锗迅速排出,主要通过尿液

有关无机锗化合物对人类的毒性的信息很少。四氯化锗可能会产生皮肤刺激。

在临床试验和其他长期口服接触累积剂量超过16g螺锗新型抗肿瘤剂),已被证明具有神经毒性和肾毒性。但,如此高的剂量通常不会出现职业环境中。

锗及其化合物作用的动物实验表明,吸入高浓度金属锗和二氧化锗粉尘引起一般性的健康损害(抑制体重增加)。动物肺出现增生性形态学改变,如肺泡间隔增厚,支气管周围淋巴管增生。二氧化锗不会刺激皮肤,但是如果它与湿润的结膜接触,就会形成锗酸,它可以刺激眼睛。长期腹腔给药10mg/Kg可引起外周血改变。

锗精矿粉尘的影响不是由于锗,而是由于其他一些粉尘成分,特别是二氧化硅(SiO2)浓缩粉尘产生明显的致纤维化作用,导致结缔组织的发育和肺部结节的形成,类似于矽肺。

最有害的锗化合物是氢化锗(GeH4)和氯化锗。

氢化物可能引起急性中毒。动物在急性期死亡的器官的形态学检查显示了循环系统的紊乱和实质器官的退化细胞的变化。

因此,氢化物似乎是一种多系统中毒,可能影响神经功能和外周血。

四氯化锗对呼吸系统、皮肤和眼睛有很强的刺激性。其刺激性阈值为13mg/m3。在此浓度下,可抑制实验动物的肺细胞反应。浓度越高,就会刺激上气道和结膜炎,并引起呼吸频率和节律的变化。几天后,存活于急性中毒的动物会发展为卡他性脱毛性支气管炎和间质性肺炎。

氯化锗也会产生一般的毒性作用。观察到动物的肝脏、肾脏和其他器官的形态学变化。

安全和健康措施

制造和使用锗的基本措施应旨在防止灰尘或烟雾污染空气。

在金属的生产中,工艺的完整性与设备的密闭性是明智的。

应在金属锗、二氧化物或浓缩物粉尘分散的区域提供充分的排气通风。

在制造半导体时,例如在精炼炉区域和在清理熔炉期间,应在熔化炉附近提供局部排气通风。

锗单晶的制备和合金过程应在真空中进行,然后在减压条件下排出形成的化合物。

在干切割和磨削锗晶体等操作中,局部排气通风是必不可少的。

排气通风对于四氯化碳的氯化、精馏和水解也很重要。这些处所内的装置、接头及配件,均须以防腐材料制造。

工人应该穿耐酸的衣服和鞋类。清洁电器时应佩戴呼吸器。

接触粉尘、浓盐酸、氢化锗和氯化锗及其水解产品的工人应定期接受职业健康检查。

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