鍺是一種硬質(zhì)脆性灰色準(zhǔn)金屬元素，符號：Ge， 屬于元素周期表的第14組（以前為IVA）。
鍺存在于硫化鋅和某些其他硫化礦石中，主要作為煉鋅的副產(chǎn)品獲得。在鋅或銅精煉過程中，大多數(shù)鍺作為副產(chǎn)品回收。它也存 在于某種煤中（高達(dá)1.6％）。少量用于特種合金，但主要用途取決于其半導(dǎo)體 性能。化學(xué)上，它以+2和+4氧化態(tài)形成化合物，鍺（IV）化合物更穩(wěn)定。該元 素還形成大量有機(jī)金屬化合物。由門捷列夫（ekasilicon）于1871年預(yù)測，由 Winklerin 1886年發(fā)現(xiàn)。鍺已廣泛用于早期的半導(dǎo)體設(shè)備中，但現(xiàn)在已被硅所取代。它用作合金劑，催化劑，磷光體和紅外設(shè)備。
鍺共有38種同位素，其中5種是穩(wěn)定的。鍺的穩(wěn)定同位素及其自然豐度如下： Ge-70 = 20.37％，Ge-72 = 27.31％，Ge-73 = 7.76％，Ge-74 = 36.73％， Ge-76 = 7.83％。 76 同位素被認(rèn)為是穩(wěn)定的，因為它具有很長的半衰期（0.8 ×10 +25年）。所有其他33種同位素都是放射性的，都是人工產(chǎn)生的。

鍺是灰白色，有光澤的脆性準(zhǔn)金屬。當(dāng)結(jié)晶時，它以菱形立方結(jié)構(gòu)存在。它的蒸氣壓非常低，不溶于水。在環(huán)境中從未發(fā)現(xiàn)純鍺。在精制狀態(tài)下，它是灰白色準(zhǔn)金屬。像元素周期表第14組的對應(yīng)元素（碳，硅，錫和鉛）一樣，鍺具有金屬和非金屬特性?；蟽r為+2或+4；原子通常是四價的。
鍺是真正的半導(dǎo)體，對紅外光高度透明，并且具有高折射率。鍺及其化合物或合金已廣泛用于光學(xué)和電子行業(yè)。在電子應(yīng)用中，它通常與銻，鎵，銦或砷形成合金。鍺是一種產(chǎn)量低的化學(xué)品。

門捷列夫在1871年的定期計劃中預(yù)測了該元素的存在。預(yù)測它應(yīng)該屬于碳基 團(tuán)，并占據(jù)硅下方的位置。因此，他將其命名為ekasilicon。十五年后的1886 年，克萊門斯·溫克勒（Clemens Winkler）發(fā)現(xiàn)了該預(yù)測元素，并將其與礦物 銀輝石分離。它以紀(jì)念德國而得名。
鍺在自然界中大多以硫化礦石形式存在。它存在于鍺石礦物(7CuS•FeS•GeS2)中 。菱鎂礦（4Ag2S•GeS2）; 菱鐵礦（Cu，Ge，F(xiàn)e，Zn，As）S; 鈣鐵礦;4Ag2S中 。在許多鋅混合礦石中也發(fā)現(xiàn)了少量的鋅，在美國從商業(yè)上將其提取出來。在 許多煤中也發(fā)現(xiàn)了少量的鍺。它在地殼中的豐度約為1.5 mg/kg，在海水中的濃 度為0.05 µg/L。

鍺是地殼中第52個最豐富的元素，分布廣泛，但從未以其天然元素態(tài)被發(fā)現(xiàn)。 它總是與其他元素特別是氧氣結(jié)合在一起。鍺資源在全球分布非常集中，主要分布在中國、美國和俄羅斯，其中鍺資源分布最多的國家是美國，保有儲量3870噸，占全球含量的45％，其次是中國占全球41％。
鍺的主要礦物是鍺礦，銀輝石，菱錳礦和鈣礬石，它們都是稀有的。在鋅礦石 以及銅和砷礦石中發(fā)現(xiàn)少量鍺。眾所周知，它會集中在地球上的某些植物中， 特別是在煤炭中，可以從燃燒煤的煙囪中的煙灰中收集相當(dāng)數(shù)量。

稀有元素金屬鍺（Ge）具有灰色白色結(jié)晶外觀，并具有極高的硬度：6.25 Mohs 。其比重為5.35，熔點為937℃。它對酸和堿具有抵抗力。它具有帶鉆石結(jié)構(gòu)的 金屬外觀晶體，賦予鋁和鎂合金更高的硬度和強(qiáng)度，而低至0.35％的錫會使硬 度增加一倍。然而，由于其稀有性和高昂的價格，它在合金中并不常用。它主 要用作金屬整流器和晶體管。一種含鍺約12％的金-鍺合金，熔點為359°C，已 被用于焊接珠寶。
鍺是從鋅行業(yè)的煙道粉塵中獲得的副產(chǎn)品，也可以通過從礦石中還原其氧化物 獲得，并以不規(guī)則的小塊狀出售。鍺晶體生長在直徑最大為3.49厘米的棒中， 用于制造晶體管晶片。P和N半導(dǎo)體均使用高純度晶體。它們比其他半導(dǎo)體（特 別是硅）更易于純化且熔點更低。
到目前為止，鍺最常見的用途是在半導(dǎo)體和電子工業(yè)中。作為半導(dǎo)體，鍺可用 于制造晶體管，二極管和多種類型的計算機(jī)芯片。僅通過向鍺晶體中添加可變 數(shù)量的雜質(zhì)（摻雜），它就可以被設(shè)計為在各種應(yīng)用中充當(dāng)不同類型半導(dǎo)體的 第一個元素。
鍺還發(fā)現(xiàn)了許多其他應(yīng)用，包括用作合金劑，用作熒光燈中的磷光體以及用作 催化劑。鍺和氧化鍺對紅外透明，可用于紅外光譜儀和其他光學(xué)設(shè)備，包括超 靈敏的紅外探測器。氧化鍺的高折射率和分散性使其可用作廣角相機(jī)鏡頭和顯 微鏡物鏡中使用的玻璃組件。有機(jī)鍺化學(xué)領(lǐng)域變得越來越重要。某些鍺化合物 對哺乳動物的毒性低，但對某些細(xì)菌具有明顯的活性，這使其成為化學(xué)治療劑 的可能。

鍺通常是作為混合鋅礦石生產(chǎn)鋅的副產(chǎn)品而獲得的。礦石通過浮選工藝進(jìn)行濃 縮。然后將濃縮的礦石焙燒，將鋅和雜質(zhì)金屬轉(zhuǎn)化為其氧化物。用氯化鈉和煤 加熱粗氧化物，將鍺和其他雜質(zhì)金屬氧化物轉(zhuǎn)化為其揮發(fā)性氯化物。冷凝氯化 物蒸氣，并通過分餾將氯化鍺從冷凝物中分離出來。
鍺還從含有微量金屬的煤中回收。將煤灰和細(xì)粉與碳酸鈉，氧化銅，氧化鈣和 煤粉混合，然后冶煉。粗氧化物產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化為其揮發(fā)性氯化物。通過分餾從冷 凝產(chǎn)物中分離出氯化鍺。 高純度（99.9999％）的鍺可通過以下方法制得：在鹽酸和氯氣中在石英蒸餾器 中分餾氯化物，然后用雙蒸水將純凈的氯化物水解，生成氧化鍺GeO2。在1000 ℃下用氫氣將氧化物還原?？梢酝ㄟ^區(qū)域精煉工藝從高純度等級的材料中獲得 超高純度的半導(dǎo)體用鍺。鍺中的雜質(zhì)比固態(tài)金屬更易溶于熔體。因此，沿著不 純鍺錠重復(fù)經(jīng)過熔融區(qū)可以有效地去除固體金屬錠中的微量雜質(zhì)。
金屬的摻雜用于其固態(tài)電子用途，可以通過在熔體中加入微量的摻雜劑，然后 從熔體中生長出單晶，或者通過固態(tài)擴(kuò)散進(jìn)入制備好的單晶中來實現(xiàn)。通過 Czochralski技術(shù)，可以從熔體中制備出直徑達(dá)幾英寸的單晶，該技術(shù)涉及在惰 性空氣中與晶種接觸，接觸時控制溫度和播散條件。

鍺的化學(xué)性質(zhì)介于硅和錫之間。它同時形成二價和四價化合物，氧化態(tài)+4比+2氧化態(tài)更穩(wěn)定。該金屬在環(huán)境溫度下在空氣和水中穩(wěn)定。但是，它在升高的溫度下與氧氣反應(yīng)形成二價和四價氧化物GeO和GeO2。 雖然與稀無機(jī)酸不會發(fā)生反應(yīng)，但該化合物會受到濃硝酸和濃硫酸的腐蝕。同樣，與苛性堿也不會發(fā)生反應(yīng)。
當(dāng)在800°C下用二氧化碳加熱時，會形成二價氧化物：
Ge + CO2→GeO + CO
在高溫下加熱時，金屬還會將四價氧化物還原為二價氧化物：
Ge + GeO2→2GeO
在高溫下用氯加熱，生成四氯化鍺：
Ge + 2Cl2→GeCl4