Germânio

Germânio é um elemento químico com o símbolo Ge e número atômico 32. É lustroso, duro e quebradiço, branco acinzentado e de aparência semelhante ao silício. É um metalóide no grupo do carbono que é quimicamente semelhante aos seus vizinhos do grupo silício e estanho. Como o silício, o germânio reage naturalmente e forma complexos com o oxigênio na natureza.

Como raramente aparece em alta concentração, o germânio foi descoberto relativamente tarde na descoberta dos elementos. O germânio ocupa quase o quinquagésimo lugar em abundância relativa dos elementos na crosta terrestre. Em 1869, Dmitri Mendeleev previu sua existência e algumas de suas propriedades a partir de sua posição em sua tabela periódica e chamou o elemento de ekasilicon. Em 1886, Clemens Winkler, da Universidade de Freiberg, encontrou o novo elemento, junto com prata e enxofre, no mineral argirodita. Winkler deu ao elemento o nome de seu país, a Alemanha. O germânio é extraído principalmente da esfalerita (o minério primário de zinco), embora o germânio também seja recuperado comercialmente de minérios de prata, chumbo e cobre.

O germânio elementar é usado como semicondutor em transistores e vários outros dispositivos eletrônicos. Historicamente, a primeira década da eletrônica semicondutora foi inteiramente baseada no germânio. Atualmente, os principais usos finais são sistemas de fibra ótica, ótica infravermelha, aplicações de células solares e diodos emissores de luz (LEDs). Compostos de germânio também são usados para catalisadores de polimerização e, mais recentemente, encontraram uso na produção de nanofios. Este elemento forma um grande número de compostos de organogermânio, como o tetraetilgermânio, úteis na química organometálica. O germânio é considerado um elemento crítico para a tecnologia.

O germânio não é considerado um elemento essencial para nenhum organismo vivo. Semelhante ao silício e ao alumínio, os compostos de germânio de ocorrência natural tendem a ser insolúveis em água e, portanto, apresentam pouca toxicidade oral. No entanto, sais de germânio solúveis sintéticos são nefrotóxicos, e compostos de germânio quimicamente reativos sintéticos com halogênios e hidrogênio são irritantes e tóxicos.

História

Predição de gerânio, "?=70" (mesa periódica 1869)

Em seu relatório sobre A Lei Periódica dos Elementos Químicos em 1869, o químico russo Dmitri Mendeleev previu a existência de vários elementos químicos desconhecidos, incluindo um que preencheria uma lacuna na família do carbono, localizado entre o silício e o estanho. Por causa de sua posição em sua tabela periódica, Mendeleev o chamou de ekasilicon (Es), e estimou seu peso atômico em 70 (mais tarde 72).

Em meados de 1885, em uma mina perto de Freiberg, na Saxônia, um novo mineral foi descoberto e denominado argirodita devido ao seu alto teor de prata. O químico Clemens Winkler analisou esse novo mineral, que provou ser uma combinação de prata, enxofre e um novo elemento. Winkler foi capaz de isolar o novo elemento em 1886 e achou-o semelhante ao antimônio. Ele inicialmente considerou o novo elemento como eka-antimônio, mas logo se convenceu de que era eka-silício. Antes de Winkler publicar seus resultados sobre o novo elemento, ele decidiu que iria nomear seu elemento neptunium, já que a recente descoberta do planeta Netuno em 1846 havia sido precedida de forma semelhante por previsões matemáticas de sua existência. No entanto, o nome "neptúnio" já havia sido atribuído a outro elemento químico proposto (embora não ao elemento que hoje leva o nome de neptúnio, descoberto em 1940). Então, em vez disso, Winkler nomeou o novo elemento germanium (da palavra latina, Germania, para Alemanha) em homenagem à sua terra natal. Argirodita provou empiricamente ser Ag₈GeS₆. Como esse novo elemento mostrava algumas semelhanças com os elementos arsênico e antimônio, seu lugar apropriado na tabela periódica estava sendo considerado, mas suas semelhanças com o elemento previsto por Dmitri Mendeleev, "ekasilicon" confirmou esse lugar na tabela periódica. Com mais material de 500 kg de minério das minas da Saxônia, Winkler confirmou as propriedades químicas do novo elemento em 1887. Ele também determinou um peso atômico de 72,32 analisando tetracloreto de germânio puro (GeCl
₄), enquanto Lecoq de Boisbaudran deduziu 72,3 por uma comparação das linhas no espectro de faísca do elemento.

Winkler foi capaz de preparar vários novos compostos de germânio, incluindo fluoretos, cloretos, sulfetos, dióxido e tetraetilgermano (Ge(C₂H₅) ₄), o primeiro organogermane. Os dados físicos desses compostos - que correspondiam bem às previsões de Mendeleev - tornaram a descoberta uma importante confirmação da ideia de Mendeleev sobre a periodicidade dos elementos. Aqui está uma comparação entre a previsão e os dados de Winkler:

Até o final da década de 1930, o germânio era considerado um metal pouco condutor. O germânio não se tornou economicamente significativo até depois de 1945, quando suas propriedades como semicondutor eletrônico foram reconhecidas. Durante a Segunda Guerra Mundial, pequenas quantidades de germânio foram usadas em alguns dispositivos eletrônicos especiais, principalmente diodos. O primeiro grande uso foram os diodos Schottky de ponto de contato para detecção de pulso de radar durante a guerra. As primeiras ligas de silício-germânio foram obtidas em 1955. Antes de 1945, apenas algumas centenas de quilos de germânio eram produzidos em fundições a cada ano, mas no final da década de 1950, a produção mundial anual havia atingido 40 toneladas métricas (44 toneladas curtas)..

O desenvolvimento do transistor de germânio em 1948 abriu as portas para inúmeras aplicações da eletrônica de estado sólido. De 1950 até o início dos anos 1970, esta área forneceu um mercado crescente para o germânio, mas então o silício de alta pureza começou a substituir o germânio em transistores, diodos e retificadores. Por exemplo, a empresa que se tornou a Fairchild Semiconductor foi fundada em 1957 com o propósito expresso de produzir transistores de silício. O silício tem propriedades elétricas superiores, mas requer uma pureza muito maior que não poderia ser alcançada comercialmente nos primeiros anos da eletrônica de semicondutores.

Enquanto isso, a demanda por germânio para redes de comunicação de fibra ótica, sistemas de visão noturna infravermelha e catalisadores de polimerização aumentou dramaticamente. Esses usos finais representaram 85% do consumo mundial de germânio em 2000. O governo dos EUA até designou o germânio como um material estratégico e crítico, exigindo um suprimento de 146 toneladas (132 toneladas) no estoque de defesa nacional em 1987.

O germânio difere do silício porque o fornecimento é limitado pela disponibilidade de fontes exploráveis, enquanto o fornecimento de silício é limitado apenas pela capacidade de produção, uma vez que o silício vem de areia e quartzo comuns. Enquanto o silício podia ser comprado em 1998 por menos de US$ 10 o quilo, o preço do germânio era de quase US$ 800 o quilo.

Características

Sob condições padrão, germanium é um elemento frágil, branco-prateado, semi-metálico. Esta forma constitui um alotropo conhecido como α-germanium, que tem um brilho metálico e uma estrutura de cristal cúbico de diamante, o mesmo que diamante. Enquanto em forma de cristal, o germanium tem uma energia de limiar de deslocamento de 19.7- Sim. - Sim. 0,5+0.6EVNão. 19.7_{-0.5}^{+0.6}~{text{eV}}}. Em pressões acima de 120 kbar, germanium torna-se o alotrope β-germanium com a mesma estrutura que β-tin. Como o silício, o gallium, o bismuth, o antimony e a água, o germanium é uma das poucas substâncias que se expandem à medida que solidifica (isto é, congela) do estado fundido.

O germânio é um semicondutor com um bandgap indireto, assim como o silício cristalino. As técnicas de refino de zona levaram à produção de germânio cristalino para semicondutores que possui uma impureza de apenas uma parte em 10¹⁰, tornando-o um dos materiais mais puros já obtidos. O primeiro material metálico descoberto (em 2005) para se tornar um supercondutor na presença de um campo eletromagnético extremamente forte foi uma liga de germânio, urânio e ródio.

Sabe-se que o germânio puro extruda espontaneamente deslocamentos de parafuso muito longos, chamados de bigodes de germânio. O crescimento desses bigodes é um dos principais motivos da falha de diodos e transistores mais antigos feitos de germânio, pois, dependendo do que eventualmente toquem, podem levar a um curto-circuito.

Química

O germânio elementar começa a oxidar lentamente no ar a cerca de 250 °C, formando GeO2. O germânio é insolúvel em ácidos e álcalis diluídos, mas dissolve-se lentamente em ácidos sulfúrico e nítrico concentrados a quente e reage violentamente com álcalis fundidos para produzir germanatos ([GeO
₃]²⁻
). O germânio ocorre principalmente no estado de oxidação +4, embora muitos compostos +2 sejam conhecidos. Outros estados de oxidação são raros: +3 é encontrado em compostos como Ge₂Cl₆, e +3 e +1 são encontrados na superfície de óxidos ou oxidação negativa estados em germanides, como −4 em Mg
₂Ge. Ânions de aglomerado de germânio (íons Zintl) como Ge₄²⁻, Ge₉⁴⁻, Ge₉²⁻, [(Ge₉)₂]⁶⁻ foram preparados por a extração de ligas contendo metais alcalinos e germânio em amônia líquida na presença de etilenodiamina ou um criptando. Os estados de oxidação do elemento nesses íons não são inteiros—semelhantes aos ozonídeos O₃⁻.

Dois óxidos de germânio são conhecidos: dióxido de germânio (GeO
₂, germania) e monóxido de germânio, (GeO). O dióxido GeO₂ pode ser obtido por torrefação de dissulfeto de germânio (GeS
₂) e é um pó branco que é apenas ligeiramente solúvel em água, mas reage com álcalis para formar germanatos. O monóxido, óxido germano, pode ser obtido pela reação em alta temperatura do GeO₂ com o metal Ge. O dióxido (e os óxidos e germanatos relacionados) exibe a propriedade incomum de ter um alto índice de refração para a luz visível, mas transparência para a luz infravermelha. Germanato de bismuto, Bi₄Ge₃O₁₂, (BGO) é usado como cintilador.

Também são conhecidos compostos binários com outros calcogênios, como o dissulfeto (GeS
₂) e diselenide (GeSe
₂), e o monossulfeto (GeS), monoselenido (GeSe) e monotelureto (GeTe). O GeS₂ forma-se como um precipitado branco quando o sulfeto de hidrogênio passa por soluções fortemente ácidas contendo Ge(IV). O dissulfeto é apreciavelmente solúvel em água e em soluções de álcalis cáusticos ou sulfetos alcalinos. No entanto, não é solúvel em água ácida, o que permitiu a Winkler descobrir o elemento. Ao aquecer o dissulfeto em uma corrente de hidrogênio, forma-se o monossulfeto (GeS), que sublima em finas placas de cor escura e brilho metálico, e é solúvel em soluções de álcalis cáusticos. Ao fundir-se com carbonatos alcalinos e enxofre, os compostos de germânio formam sais conhecidos como tiogermanatos.

Germane é semelhante ao metano.

Quatro tetra-halogenetos são conhecidos. Em condições normais GeI₄ é um sólido, GeF₄ um gás e os demais líquidos voláteis. Por exemplo, o tetracloreto de germânio, GeCl₄, é obtido como um líquido fumegante incolor fervendo a 83,1 °C pelo aquecimento do metal com cloro. Todos os tetra-halogenetos são prontamente hidrolisados em dióxido de germânio hidratado. GeCl₄ é usado na produção de compostos de organogermânio. Todos os quatro di-halogenetos são conhecidos e, ao contrário dos tetra-halogenetos, são sólidos poliméricos. Adicionalmente Ge₂Cl₆ e alguns compostos superiores de fórmula Ge_nCl_{2n +2} são conhecidos. Foi preparado o composto incomum Ge₆Cl₁₆ que contém a unidade Ge₅Cl₁₂ com uma estrutura de neopentano.

Germane (GeH₄) é um composto de estrutura semelhante ao metano. Poligermanos—compostos semelhantes aos alcanos—com fórmula Ge_nH_2n+2 contendo até cinco átomos de germânio são conhecidos. Os alemães são menos voláteis e menos reativos do que seus análogos de silício correspondentes. GeH₄ reage com metais alcalinos em amônia líquida para formar MGEH₃ cristalino branco que contém o ânion GeH3−. Os hidro-halogenetos de germânio com um, dois e três átomos de halogênio são líquidos reativos incolores.

A adição nucleofílica com um composto organogermanium.

O primeiro composto de organogermânio foi sintetizado por Winkler em 1887; a reação do tetracloreto de germânio com dietilzinco produziu tetraetilgermano (Ge(C
₂H
₅)
₄). Organogermanos do tipo R₄Ge (onde R é um alquil) como tetrametilgermano (Ge(CH
₃)
₄) e tetraetilgermano são acessados por meio do precursor de germânio mais barato disponível, tetracloreto de germânio e nucleófilos de alquila. Hidretos de germânio orgânicos, como isobutilgermano ((CH
₃)
₂CHCH
₂GeH
₃) foram considerados menos perigosos e podem ser usados como um substituto líquido para o gás germano tóxico em aplicações de semicondutores. Muitos intermediários reativos do germânio são conhecidos: radicais livres de germila, germilenos (semelhantes aos carbenos) e germinos (semelhantes aos carbinos). O composto organogermânio 2-carboxietilgermasesquioxano foi relatado pela primeira vez na década de 1970 e, por um tempo, foi usado como suplemento dietético e possivelmente possui qualidades antitumorais.

Usando um ligante chamado Eind (1,1,3,3,5,5,7,7-octaetil-s-hidrindacen-4-il), o germânio é capaz de formar uma ligação dupla com o oxigênio (germanona). O hidreto de germânio e o tetrahidreto de germânio são muito inflamáveis e até explosivos quando misturados com o ar.

Isótopos

O germânio ocorre em 5 isótopos naturais: ⁷⁰
Ge
, ⁷²
Ge
, ⁷³
Ge
, ⁷⁴
Ge
e ⁷⁶
Ge
. Destes, ⁷⁶
Ge
é levemente radioativo, em decomposição por decaimento beta duplo com meia-vida de 1,78×10²¹ anos. ⁷⁴
Ge
é o isótopo mais comum, tendo uma abundância de aproximadamente 36%. ⁷⁶
Ge
é o menos comum com uma abundância natural de aproximadamente 7%. Quando bombardeado com partículas alfa, o isótopo ⁷²
Ge
gerará 77Se estável, liberando elétrons de alta energia no processo. Por causa disso, é usado em combinação com o radônio para baterias nucleares.

Pelo menos 27 radioisótopos também foram sintetizados, variando em massa atômica de 58 a 89. O mais estável deles é ⁶⁸
Ge
, decaindo por captura de elétrons com uma meia-vida de 270,95 dias. O menos estável é ⁶⁰
Ge
, com meio vida útil de 30 ms. Enquanto a maioria dos radioisótopos do germânio decai por decaimento beta, ⁶¹
Ge
e ⁶⁴
Ge
decaimento por β + emissão retardada de prótons. ⁸⁴
Ge
até ⁸⁷
Ge
também exibem caminhos de decaimento de emissão de nêutrons retardados β-.

Ocorrência

Renierite

O germânio é criado por nucleossíntese estelar, principalmente pelo processo s em estrelas ramificadas gigantes assintóticas. O processo s é uma captura lenta de nêutrons de elementos mais leves dentro de estrelas gigantes vermelhas pulsantes. O germânio foi detectado em algumas das estrelas mais distantes e na atmosfera de Júpiter.

A abundância de germânio na crosta terrestre é de aproximadamente 1,6 ppm. Apenas alguns minerais como argirodita, briartita, germanita, renierita e esfalerita contêm quantidades apreciáveis de germânio. Apenas alguns deles (especialmente germanita) são, muito raramente, encontrados em quantidades mineráveis. Alguns corpos de minério de zinco-cobre-chumbo contêm germânio suficiente para justificar a extração do concentrado de minério final. Um processo de enriquecimento natural incomum causa um alto teor de germânio em alguns veios de carvão, descoberto por Victor Moritz Goldschmidt durante uma ampla pesquisa de depósitos de germânio. A maior concentração já encontrada foi em cinzas de carvão Hartley com até 1,6% de germânio. Os depósitos de carvão perto de Xilinhaote, na Mongólia Interior, contêm cerca de 1.600 toneladas de germânio.

Produção

Cerca de 118 toneladas de germânio foram produzidas em 2011 em todo o mundo, principalmente na China (80 t), Rússia (5 t) e Estados Unidos (3 t). O germânio é recuperado como um subproduto de minérios de zinco esfalerítico, onde está concentrado em quantidades tão grandes quanto 0,3%, especialmente de depósitos maciços de Zn–Pb–Cu(–Ba) hospedados em sedimentos de baixa temperatura e Zn– Depósitos de Pb. Um estudo recente descobriu que pelo menos 10.000 t de germânio extraível estão contidos em reservas de zinco conhecidas, particularmente aquelas hospedadas em depósitos do tipo Mississippi-Valley, enquanto pelo menos 112.000 t serão encontradas em reservas de carvão. Em 2007, 35% da demanda foi atendida por germânio reciclado.

Embora seja produzido principalmente a partir de esfalerita, também é encontrado em minérios de prata, chumbo e cobre. Outra fonte de germânio são as cinzas volantes de usinas movidas a partir de depósitos de carvão que contêm germânio. A Rússia e a China usaram isso como fonte de germânio. Os depósitos da Rússia estão localizados no extremo leste da Ilha Sakhalin e a nordeste de Vladivostok. Os depósitos na China estão localizados principalmente nas minas de linhito perto de Lincang, Yunnan; carvão também é extraído perto de Xilinhaote, Mongólia Interior.

Os concentrados de minério são principalmente sulfídicos; eles são convertidos em óxidos por aquecimento ao ar em um processo conhecido como torrefação:

Ges₂ + 3 O₂ → GeO₂ + 2 SO₂

Parte do germânio é deixado na poeira produzida, enquanto o restante é convertido em germanatos, que são então lixiviados (juntamente com o zinco) das cinzas pelo ácido sulfúrico. Após a neutralização, apenas o zinco fica em solução enquanto o germânio e outros metais precipitam. Depois de remover parte do zinco no precipitado pelo processo Waelz, o óxido Waelz residente é lixiviado uma segunda vez. O dióxido é obtido como precipitado e convertido com cloro gasoso ou ácido clorídrico em tetracloreto de germânio, que tem baixo ponto de ebulição e pode ser isolado por destilação:

GeO₂ + 4 HCl → GeCl₄ + 2 H₂O

GeO₂ + 2 Cl₂ → GeCl₄ + O₂

O tetracloreto de germânio é hidrolisado para o óxido (GeO₂) ou purificado por destilação fracionada e depois hidrolisado. O GeO₂ altamente puro agora é adequado para a produção de vidro de germânio. É reduzido ao elemento pela reação com hidrogênio, produzindo germânio adequado para óptica infravermelha e produção de semicondutores:

GeO₂ + 2 H₂ → Ge + 2 H₂O

O germânio para produção de aço e outros processos industriais é normalmente reduzido usando carbono:

GeO₂ + C → Ge + CO₂

Aplicativos

Os principais usos finais para o germânio em 2007, em todo o mundo, foram estimados em: 35% para fibra óptica, 30% óptica infravermelha, 15% catalisadores de polimerização e 15% aplicações eletrônicas e elétricas solares. Os 5% restantes foram para usos como fósforo, metalurgia e quimioterapia.

Óptica

Uma fibra óptica de modo único típica. O óxido de germânio é um dopante da sílica do núcleo (Item 1).

1. Núcleo 8 μm
2. Claque 125 μm
3. Buffer 250 μm
4. Casaco 400 μm

As propriedades notáveis da germânia (GeO₂) são seu alto índice de refração e sua baixa dispersão óptica. Isso o torna especialmente útil para lentes de câmera grande angular, microscopia e a parte central das fibras ópticas. Substituiu a titânia como dopante para a fibra de sílica, eliminando o tratamento térmico subsequente que tornava as fibras quebradiças. No final de 2002, a indústria de fibra ótica consumia 60% do uso anual de germânio nos Estados Unidos, mas isso representa menos de 10% do consumo mundial. GeSbTe é um material de mudança de fase usado por suas propriedades ópticas, como o usado em DVDs regraváveis.

Como o germânio é transparente nos comprimentos de onda infravermelhos, é um importante material óptico infravermelho que pode ser facilmente cortado e polido em lentes e janelas. É especialmente usado como ótica frontal em câmeras de imagem térmica que trabalham na faixa de 8 a 14 mícrons para imagens térmicas passivas e para detecção de ponto quente em aplicações militares, de visão noturna móvel e de combate a incêndio. É usado em espectroscópios infravermelhos e outros equipamentos ópticos que requerem detectores infravermelhos extremamente sensíveis. Tem um índice de refração muito alto (4,0) e deve ser revestido com agentes anti-reflexo. Particularmente, um revestimento antirreflexo especial muito duro de carbono tipo diamante (DLC), índice de refração 2.0, é uma boa combinação e produz uma superfície dura como diamante que pode suportar muitos abusos ambientais.

Eletrônicos

O germânio pode ser ligado ao silício, e as ligas de silício-germânio estão rapidamente se tornando um importante material semicondutor para circuitos integrados de alta velocidade. Os circuitos que utilizam as propriedades das heterojunções Si-SiGe podem ser muito mais rápidos do que aqueles que utilizam apenas silício. O silício-germânio está começando a substituir o arseneto de gálio (GaAs) em dispositivos de comunicação sem fio. Os chips SiGe, com propriedades de alta velocidade, podem ser fabricados com técnicas de produção bem estabelecidas e de baixo custo da indústria de chips de silício.

Painéis solares de alta eficiência são um dos principais usos do germânio. Como o germânio e o arseneto de gálio têm constante de rede quase idêntica, os substratos de germânio podem ser usados para fazer células solares de arsenieto de gálio. O germânio é o substrato dos wafers para células fotovoltaicas multijunção de alta eficiência para aplicações espaciais, como os Mars Exploration Rovers, que usam arsenieto de gálio de junção tripla em células de germânio. LEDs de alto brilho, usados em faróis de automóveis e para iluminar telas de LCD, também são uma aplicação importante.

Os substratos de germânio sobre isolador (GeOI) são vistos como um possível substituto para o silício em chips miniaturizados. Circuito CMOS baseado em substratos GeOI foi relatado recentemente. Outros usos em eletrônica incluem fósforos em lâmpadas fluorescentes e diodos emissores de luz (LEDs) de estado sólido. Os transistores de germânio ainda são usados em alguns pedais de efeitos por músicos que desejam reproduzir o caráter tonal distinto do tom "fuzz" do início da era do rock and roll, principalmente o Dallas Arbiter Fuzz Face.

Outros usos

Uma garrafa PET

O dióxido de germânio também é usado em catalisadores para polimerização na produção de tereftalato de polietileno (PET). O alto brilho desse poliéster é especialmente favorecido pelas garrafas PET comercializadas no Japão. Nos Estados Unidos, o germânio não é usado para catalisadores de polimerização.

Devido à semelhança entre a sílica (SiO₂) e o dióxido de germânio (GeO₂), a fase estacionária da sílica em algumas colunas de cromatografia gasosa pode ser substituída por GeO₂.

Nos últimos anos, o germânio tem visto um uso crescente em ligas de metais preciosos. Em ligas de prata esterlina, por exemplo, reduz a incrustação, aumenta a resistência ao embaciamento e melhora o endurecimento por precipitação. Uma liga de prata à prova de manchas, marca registrada Argentium, contém 1,2% de germânio.

Detetores de semicondutores feitos de germânio de cristal único de alta pureza podem identificar com precisão fontes de radiação, por exemplo, na segurança do aeroporto. O germânio é útil para monocromadores para linhas de luz usadas em espalhamento de nêutrons de cristal único e difração de raios X síncrotron. A refletividade tem vantagens sobre o silício em aplicações de nêutrons e raios X de alta energia. Cristais de germânio de alta pureza são usados em detectores para espectroscopia gama e na busca de matéria escura. Cristais de germânio também são usados em espectrômetros de raios X para a determinação de fósforo, cloro e enxofre.

O germânio está emergindo como um importante material para spintrônica e aplicações de computação quântica baseadas em spin. Em 2010, os pesquisadores demonstraram que o transporte de spin em temperatura ambiente e, mais recentemente, spins de elétrons doadores em germânio demonstraram ter tempos de coerência muito longos.

Germânio e saúde

O germânio não é considerado essencial para a saúde de plantas ou animais. O germânio no ambiente tem pouco ou nenhum impacto na saúde. Isso ocorre principalmente porque geralmente ocorre apenas como um oligoelemento em minérios e materiais carbonáceos, e as várias aplicações industriais e eletrônicas envolvem quantidades muito pequenas que provavelmente não serão ingeridas. Por razões semelhantes, o germânio de uso final tem pouco impacto no meio ambiente como um risco biológico. Alguns compostos intermediários reativos de germânio são venenosos (veja as precauções abaixo).

Suplementos de germânio, feitos de germânio orgânico e inorgânico, têm sido comercializados como uma medicina alternativa capaz de tratar leucemia e câncer de pulmão. Não há, entretanto, nenhuma evidência médica de benefício; algumas evidências sugerem que tais suplementos são ativamente prejudiciais. A pesquisa da Food and Drug Administration dos EUA concluiu que o germânio inorgânico, quando usado como suplemento nutricional, "apresenta um risco potencial à saúde humana".

Alguns compostos de germânio foram administrados por médicos alternativos como soluções injetáveis não permitidas pela FDA. Formas inorgânicas solúveis de germânio utilizadas inicialmente, notadamente o sal citrato-lactato, resultaram em alguns casos de disfunção renal, esteatose hepática e neuropatia periférica em indivíduos que as utilizavam por longo prazo. As concentrações plasmáticas e urinárias de germânio nesses indivíduos, vários dos quais morreram, eram várias ordens de grandeza maiores do que os níveis endógenos. Uma forma orgânica mais recente, o sesquióxido de beta-carboxietilgermânio (propagermanium), não exibiu o mesmo espectro de efeitos tóxicos.

Certos compostos de germânio têm baixa toxicidade para mamíferos, mas têm efeitos tóxicos contra certas bactérias.

Precauções para compostos de germânio quimicamente reativos

Embora o uso de germânio em si não exija precauções, alguns dos compostos de germânio produzidos artificialmente são bastante reativos e apresentam um perigo imediato para a saúde humana quando expostos. Por exemplo, cloreto de germânio e germano (GeH₄) são um líquido e um gás, respectivamente, que podem ser muito irritantes para os olhos, pele, pulmões e garganta.