Germanium- elemen tabel periodik, sangat berharga bagi seseorang. Sifatnya yang unik sebagai semikonduktor memungkinkan untuk membuat dioda yang banyak digunakan di berbagai alat ukur dan penerima radio. Itu diperlukan untuk produksi lensa dan serat optik.
Namun, kemajuan teknis hanyalah sebagian dari keunggulan elemen ini. Senyawa germanium organik memiliki sifat terapeutik yang langka, memiliki dampak biologis yang luas pada kesehatan dan kesejahteraan manusia, dan fitur ini lebih mahal daripada logam mulia mana pun.
Sejarah penemuan germanium
Dmitry Ivanovich Mendeleev, menganalisis tabel periodik unsurnya, pada tahun 1871 menyarankan bahwa ia kekurangan satu unsur lagi yang termasuk dalam golongan IV. Dia menggambarkan sifat-sifatnya, menekankan kesamaannya dengan silikon, dan menamakannya ekasilicon.
Beberapa tahun kemudian, pada Februari 1886, seorang profesor di Akademi Pertambangan Freiberg menemukan argyrodite, senyawa perak baru. Analisis lengkapnya ditugaskan untuk dilakukan oleh Clemens Winkler, profesor kimia teknis dan analis top Akademi. Setelah mempelajari mineral baru, ia mengisolasi 7% dari beratnya sebagai zat tak dikenal yang terpisah. Sebuah studi yang cermat dari sifat-sifatnya menunjukkan bahwa mereka ecasilicon, diprediksi oleh Mendeleev. Penting bahwa metode Winkler untuk memisahkan ekasilicon masih digunakan dalam produksi industrinya.
Sejarah nama Jerman
Ekasilicon dalam tabel periodik Mendeleev menempati posisi 32. Pada awalnya, Clemens Winkler ingin memberinya nama Neptunus, untuk menghormati planet tersebut, yang juga pertama kali diprediksi dan ditemukan kemudian. Namun, ternyata salah satu komponen yang ditemukan secara keliru telah disebut demikian, dan kebingungan serta perselisihan yang tidak perlu dapat muncul.
Akibatnya, Winkler memilih nama Germanium untuknya, setelah negaranya, untuk menghilangkan semua perbedaan. Dmitry Ivanovich mendukung keputusan ini, mengamankan nama seperti itu untuk "gagasannya".
Seperti apa bentuk germanium?
Elemen mahal dan langka ini rapuh seperti kaca. Batangan germanium standar terlihat seperti silinder dengan diameter 10 hingga 35 mm. Warna germanium tergantung pada perawatan permukaannya dan bisa hitam, seperti baja, atau perak. Penampilannya mudah dikacaukan dengan silikon, kerabat dan pesaing terdekatnya.
Untuk melihat detail germanium kecil di perangkat, diperlukan alat perbesaran khusus.
Penggunaan germanium organik dalam pengobatan
Senyawa germanium organik disintesis oleh seorang dokter Jepang K. Asai pada tahun 1967. Dia membuktikan bahwa dia memiliki sifat antitumor. Penelitian lanjutan telah membuktikan bahwa berbagai senyawa germanium memiliki khasiat penting bagi manusia seperti menghilangkan rasa sakit, menurunkan tekanan darah, mengurangi risiko anemia, memperkuat kekebalan dan menghancurkan bakteri berbahaya.
Arah pengaruh germanium dalam tubuh:
- Meningkatkan kejenuhan jaringan dengan oksigen dan,
- Mempercepat penyembuhan luka
- Membantu membersihkan sel dan jaringan dari racun dan racun,
- Meningkatkan keadaan sistem saraf pusat dan fungsinya,
- Mempercepat pemulihan setelah aktivitas fisik yang berat,
- Meningkatkan kinerja seseorang secara keseluruhan,
- Memperkuat reaksi protektif dari seluruh sistem kekebalan tubuh.
Peran germanium organik dalam sistem kekebalan dan transportasi oksigen
Kemampuan germanium untuk membawa oksigen pada tingkat jaringan tubuh sangat berharga untuk mencegah hipoksia (kekurangan oksigen). Ini juga mengurangi kemungkinan mengembangkan hipoksia darah, yang terjadi ketika jumlah hemoglobin dalam sel darah merah menurun. Pengiriman oksigen ke sel mana pun mengurangi risiko kekurangan oksigen dan menyelamatkan dari kematian sel yang paling sensitif terhadap kekurangan oksigen: otak, ginjal dan jaringan hati, otot jantung.
Mini - abstrak
"Elemen Germanium"
Target:
Jelaskan unsur Ge
Berikan penjelasan tentang sifat-sifat unsur Ge
Ceritakan tentang aplikasi dan penggunaan elemen ini
Sejarah unsur ……….………………………………………………. satu
Sifat unsur …………………………………………..…… 2
Permohonan ……………….….……………………………………….. 3
Bahaya kesehatan ………..……………………………….… 4
Sumber ………………………….…………………….…………… 5
Dari sejarah elemen..
Ggermanium(lat. Germanium) - unsur kimia golongan IV, subkelompok utama dari sistem periodik D.I. Mendeleev, dilambangkan dengan simbol Ge, milik keluarga logam, nomor seri 32, massa atom 72,59. Ini adalah padatan abu-abu-putih dengan kilau logam.
Keberadaan dan sifat-sifat Jerman diprediksi pada tahun 1871 oleh Mendeleev dan menamai elemen yang masih belum diketahui ini - "Ekasilicon" karena kesamaan sifat-sifatnya dengan silikon.
Pada tahun 1886, ahli kimia Jerman K. Winkler, saat memeriksa mineral, menemukan bahwa beberapa elemen yang tidak diketahui ada di dalamnya, yang tidak terdeteksi oleh analisis. Setelah kerja keras, ia menemukan garam dari elemen baru dan mengisolasi sejumlah elemen itu sendiri dalam bentuk murninya. Dalam laporan penemuan pertama, Winkler menyarankan bahwa elemen baru itu analog dengan antimon dan arsenik. Winkler bermaksud memberi nama elemen Neptunium, tetapi nama itu telah diberikan kepada satu elemen yang ditemukan secara salah. Winkler mengganti nama elemen yang dia temukan menjadi germanium (Germanium) untuk menghormati tanah airnya. Dan bahkan Mendeleev, dalam sepucuk surat kepada Winkler, sangat mendukung nama elemen tersebut.
Tetapi sampai paruh kedua abad ke-20, penggunaan praktis Jerman tetap sangat terbatas. Produksi industri elemen ini muncul sehubungan dengan pengembangan elektronik semikonduktor.
Properti ElemenGe
Untuk kebutuhan medis, germanium adalah yang pertama digunakan paling luas di Jepang. Pengujian berbagai senyawa organogermanium dalam percobaan hewan dan uji klinis manusia telah menunjukkan bahwa mereka secara positif mempengaruhi tubuh manusia pada tingkat yang berbeda-beda. Terobosan datang pada tahun 1967 ketika Dr. K. Asai menemukan bahwa germanium organik memiliki berbagai efek biologis.
Properti:
Membawa oksigen dalam jaringan tubuh - germanium dalam darah berperilaku mirip dengan hemoglobin. Ini terlibat dalam proses transfer oksigen ke jaringan tubuh, yang menjamin fungsi normal semua sistem tubuh.
merangsang sistem kekebalan - germanium dalam bentuk senyawa organik mempromosikan produksi interferon gamma, yang menghambat reproduksi sel mikroba yang membelah dengan cepat, dan mengaktifkan sel kekebalan spesifik (sel T)
antitumor - germanium menunda perkembangan neoplasma ganas dan mencegah munculnya metastasis, dan juga memiliki sifat pelindung terhadap paparan radiasi.
biocidal (antijamur, antivirus, antibakteri) - senyawa organik germanium merangsang produksi interferon - protein pelindung yang diproduksi oleh tubuh sebagai respons terhadap masuknya benda asing.
Aplikasi dan Penggunaan Elemen Germanium dalam Kehidupan
Dalam praktik industri, germanium diperoleh terutama dari produk sampingan dari pemrosesan bijih logam non-ferrous. Konsentrat Germanium (2-10% Jerman) diperoleh dengan berbagai cara, tergantung pada komposisi bahan bakunya. Untuk mengisolasi germanium yang sangat murni, yang digunakan dalam perangkat semikonduktor, logam dilebur berdasarkan zona. Germanium kristal tunggal, yang diperlukan untuk industri semikonduktor, biasanya diperoleh dengan peleburan zona.
Ini adalah salah satu bahan paling berharga dalam teknologi semikonduktor modern. Ini digunakan untuk membuat dioda, trioda, detektor kristal, dan penyearah daya. Germanium juga digunakan dalam perangkat dosimetri dan perangkat yang mengukur intensitas medan magnet konstan dan variabel. Bidang penting penerapan elemen ini adalah teknologi inframerah, khususnya produksi detektor radiasi inframerah. Banyak paduan yang mengandung germanium menjanjikan untuk penggunaan praktis. Misalnya gelas berbahan dasar GeO 2 dan senyawa Ge lainnya. Pada suhu kamar, germanium tahan terhadap udara, air, larutan alkali, dan asam klorida dan asam sulfat encer, tetapi mudah larut dalam aqua regia dan dalam larutan basa hidrogen peroksida. Dan asam nitrat teroksidasi perlahan.
Paduan Germanium, yang memiliki kekerasan dan kekuatan tinggi, digunakan dalam teknologi perhiasan dan gigitiruan untuk pengecoran presisi. Germanium hadir di alam hanya dalam keadaan terikat dan tidak pernah dalam keadaan bebas. Mineral pembawa germanium yang paling umum adalah argyrodite dan germanite. Cadangan besar mineral germanium jarang terjadi, tetapi unsur itu sendiri banyak ditemukan dalam mineral lain, terutama di sulfida (paling sering dalam seng sulfida dan silikat). Sejumlah kecil juga ditemukan dalam berbagai jenis batu bara keras.
Produksi dunia Jerman adalah 65 kg per tahun.
bahaya kesehatan
Gangguan kesehatan kerja dapat disebabkan oleh dispersi debu selama pemuatan konsentrat germanium, penggilingan dan pemuatan dioksida untuk mengisolasi logam germanium, dan pemuatan germanium bubuk untuk dilebur kembali menjadi batangan. Sumber lain yang membahayakan kesehatan adalah radiasi termal dari tungku tabung dan dari proses peleburan bubuk germanium menjadi batangan, serta pembentukan karbon monoksida.
Germanium yang diserap dengan cepat dikeluarkan dari tubuh, terutama dalam urin. Ada sedikit informasi tentang toksisitas senyawa germanium anorganik bagi manusia. Germanium tetraklorida adalah iritasi kulit. Dalam uji klinis dan kasus jangka panjang lainnya dari pemberian oral dosis kumulatif hingga 16 g spirogermanium, obat antitumor germanium organik, atau senyawa germanium lainnya, aktivitas neurotoksik dan nefrotoksik telah dicatat. Dosis tersebut biasanya tidak dikenakan kondisi produksi. Percobaan pada hewan untuk menentukan efek germanium dan senyawanya pada tubuh telah menunjukkan bahwa debu metalik germanium dan germanium dioksida, ketika dihirup dalam konsentrasi tinggi, menyebabkan penurunan kesehatan secara umum (pembatasan penambahan berat badan). Perubahan morfologi mirip dengan reaksi proliferasi ditemukan di paru-paru hewan, seperti penebalan bagian alveolar dan hiperplasia pembuluh limfatik di sekitar bronkus dan pembuluh darah. Germanium dioksida tidak mengiritasi kulit, tetapi setelah kontak dengan selaput lendir mata yang lembab, ia membentuk asam germanat, yang bertindak sebagai iritasi mata. Injeksi intraperitoneal jangka panjang dengan dosis 10 mg/kg menyebabkan perubahan pada darah tepi .
Senyawa germanium yang paling berbahaya adalah germanium hidrida dan germanium klorida. Hidrida dapat menyebabkan keracunan akut. Pemeriksaan morfologi organ hewan yang mati selama fase akut mengungkapkan gangguan pada sistem peredaran darah dan perubahan seluler degeneratif pada organ parenkim. Dengan demikian, hidrida adalah racun serbaguna yang mempengaruhi sistem saraf dan sistem peredaran darah perifer.
Germanium tetraklorida adalah iritasi pernapasan, kulit, dan mata yang kuat. Konsentrasi ambang batas - 13 mg / m 3. Pada konsentrasi ini, ia menekan respon paru pada tingkat sel pada hewan percobaan. Dalam konsentrasi tinggi, itu menyebabkan iritasi pada saluran pernapasan bagian atas dan konjungtivitis, serta perubahan frekuensi dan ritme pernapasan. Hewan yang selamat dari keracunan akut mengembangkan bronkitis deskuamatif catarrhal dan pneumonia interstitial beberapa hari kemudian. Germanium klorida juga memiliki efek toksik umum. Perubahan morfologis diamati pada hati, ginjal, dan organ hewan lainnya.
Sumber dari semua informasi yang disediakan
Germanium adalah unsur kimia dengan nomor atom 32 dalam sistem periodik, dilambangkan dengan simbol Ge (Ger. Germanium).
Sejarah penemuan germanium
Keberadaan unsur ekasilicium, analog silikon, diprediksi oleh D.I. Mendeleev pada tahun 1871. Dan pada tahun 1886, salah satu profesor Akademi Pertambangan Freiberg menemukan mineral perak baru - argyrodite. Mineral ini kemudian diberikan kepada profesor kimia teknis Clemens Winkler untuk analisis lengkap.
Ini tidak dilakukan secara kebetulan: Winkler yang berusia 48 tahun dianggap sebagai analis terbaik di akademi.
Cukup cepat, ia menemukan bahwa perak dalam mineral adalah 74,72%, belerang - 17,13, merkuri - 0,31, oksida besi - 0,66, seng oksida - 0,22%. Dan hampir 7% dari berat mineral baru dicatat oleh beberapa elemen yang tidak dapat dipahami, kemungkinan besar masih belum diketahui. Winkler memilih komponen argyrodite yang tidak teridentifikasi, mempelajari sifat-sifatnya dan menyadari bahwa ia memang menemukan elemen baru - penjelasan yang diprediksi oleh Mendeleev. Ini adalah sejarah singkat dari unsur dengan nomor atom 32.
Namun, salah jika menganggap pekerjaan Winkler berjalan mulus, tanpa hambatan, tanpa hambatan. Berikut adalah apa yang Mendeleev tulis tentang hal ini dalam suplemen bab kedelapan dari Fundamentals of Chemistry: “Pada awalnya (Februari 1886), kurangnya bahan, tidak adanya spektrum dalam nyala api dan kelarutan banyak senyawa germanium membuat Winkler penelitian sulit ..." Perhatikan "kurangnya spektrum dalam nyala api. Bagaimana? Memang, pada tahun 1886 metode analisis spektral sudah ada; Rubidium, cesium, thallium, indium telah ditemukan di Bumi dengan metode ini, dan helium di Matahari. Para ilmuwan mengetahui dengan pasti bahwa setiap unsur kimia memiliki spektrum yang sepenuhnya individual, dan tiba-tiba tidak ada spektrum!
Penjelasannya datang kemudian. Germanium memiliki garis spektral karakteristik - dengan panjang gelombang 2651,18, 3039,06 dan beberapa lagi. Tetapi mereka semua terletak di bagian ultraviolet yang tidak terlihat dari spektrum, dan dapat dianggap beruntung bahwa kepatuhan Winkler terhadap metode analisis tradisional - mereka menghasilkan kesuksesan.
Metode Winkler untuk mengisolasi germanium mirip dengan salah satu metode industri saat ini untuk mendapatkan elemen No. 32. Pertama, germanium yang terkandung dalam argarit diubah menjadi dioksida, dan kemudian bubuk putih ini dipanaskan hingga 600...700 °C dalam atmosfer hidrogen. Reaksinya jelas: GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O.
Dengan demikian, germanium yang relatif murni diperoleh untuk pertama kalinya. Winkler awalnya bermaksud memberi nama elemen baru neptunium, setelah planet Neptunus. (Seperti elemen #32, planet ini sudah diprediksi sebelum ditemukan.) Tetapi kemudian ternyata nama seperti itu sebelumnya telah ditetapkan untuk satu elemen yang ditemukan secara salah, dan, karena tidak ingin mengkompromikan penemuannya, Winkler meninggalkan niat pertamanya. Dia tidak menerima proposal untuk menyebut elemen baru bersudut, mis. "sudut, kontroversial" (dan penemuan ini benar-benar menyebabkan banyak kontroversi). Benar, ahli kimia Prancis Rayon, yang mengajukan gagasan seperti itu, kemudian mengatakan bahwa proposalnya tidak lebih dari lelucon. Winkler menamai elemen baru germanium setelah negaranya, dan nama itu melekat.
Menemukan germanium di alamPerlu dicatat bahwa dalam proses evolusi geokimia kerak bumi, sejumlah besar germanium tersapu dari sebagian besar permukaan tanah ke lautan, oleh karena itu, saat ini, jumlah elemen jejak yang terkandung di dalam tanah ini adalah sangat tidak signifikan.
Kandungan total germanium di kerak bumi adalah 7 × 10 4% massa, yaitu, lebih dari, misalnya, antimon, perak, bismut. Germanium, karena kandungannya yang tidak signifikan di kerak bumi dan afinitas geokimia dengan beberapa elemen yang tersebar luas, menunjukkan kemampuan terbatas untuk membentuk mineralnya sendiri, menyebar dalam kisi mineral lain. Oleh karena itu, mineral germanium sendiri sangat langka. Hampir semuanya adalah sulfosalt: germanite Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4 (6 - 10% Ge), argyrodite Ag 8 GeS 6 (3.6 - 7% Ge), confildite Ag 8 (Sn, Ge) S 6 (hingga 2% Ge), dll. Sebagian besar germanium tersebar di kerak bumi dalam sejumlah besar batuan dan mineral. Jadi, misalnya, di beberapa sfalerit, kandungan germanium mencapai kilogram per ton, di enargites hingga 5 kg/t, di pyrargyrite hingga 10 kg/t, di sulvanit dan frankeite 1 kg/t, di sulfida dan silikat lainnya. - ratusan dan puluhan g/t.t. Germanium terkonsentrasi dalam endapan banyak logam - dalam bijih sulfida dari logam non-ferro, dalam bijih besi, dalam beberapa mineral oksida (kromit, magnetit, rutil, dll.), Dalam granit, diabas, dan basal. Selain itu, germanium hadir di hampir semua silikat, di beberapa endapan batu bara dan minyak.
Resi JermanGermanium diperoleh terutama dari produk sampingan dari pemrosesan bijih logam non-ferrous (campuran seng, konsentrat polimetalik seng-tembaga-timbal) yang mengandung 0,001-0,1% Jerman. Abu dari pembakaran batubara, debu dari generator gas dan limbah dari pabrik kokas juga digunakan sebagai bahan baku. Awalnya, konsentrat germanium (2-10% Jerman) diperoleh dari sumber yang terdaftar dengan berbagai cara, tergantung pada komposisi bahan bakunya. Ekstraksi germanium dari konsentrat biasanya melibatkan langkah-langkah berikut:
1) klorinasi konsentrat dengan asam klorida, campurannya dengan klorin dalam media berair atau agen klorinasi lainnya untuk mendapatkan GeCl 4 teknis. Untuk memurnikan GeCl 4, rektifikasi dan ekstraksi pengotor dengan HCl pekat digunakan.
2) Hidrolisis GeCl 4 dan kalsinasi produk hidrolisis untuk mendapatkan GeO 2 .
3) Reduksi GeO 2 dengan hidrogen atau amonia menjadi logam. Untuk mengisolasi germanium yang sangat murni, yang digunakan dalam perangkat semikonduktor, logam dilebur berdasarkan zona. Germanium kristal tunggal, yang diperlukan untuk industri semikonduktor, biasanya diperoleh dengan peleburan zona atau dengan metode Czochralski.
GeO 2 + 4H 2 \u003d Ge + 2H 2 O
Germanium kemurnian semikonduktor dengan kandungan pengotor 10 -3 -10 -4% diperoleh dengan peleburan zona, kristalisasi atau termolisis dari monogerman GeH 4 yang mudah menguap:
GeH 4 \u003d Ge + 2H 2,
yang terbentuk selama dekomposisi senyawa logam aktif dengan Ge - germanida oleh asam:
Mg 2 Ge + 4HCl \u003d GeH 4 - + 2MgCl 2
Germanium terjadi sebagai campuran dalam polimetalik, nikel, dan bijih tungsten, serta silikat. Sebagai hasil dari operasi yang kompleks dan memakan waktu untuk pengayaan bijih dan konsentrasinya, germanium diisolasi dalam bentuk GeO 2 oksida, yang direduksi dengan hidrogen pada 600 ° C menjadi zat sederhana:
GeO 2 + 2H 2 \u003d Ge + 2H 2 O.
Pemurnian dan pertumbuhan kristal tunggal germanium dilakukan dengan peleburan zona.
Germanium dioksida murni diperoleh untuk pertama kalinya di Uni Soviet pada awal 1941. Digunakan untuk membuat kaca germanium dengan indeks bias yang sangat tinggi. Penelitian tentang elemen No. 32 dan metode untuk kemungkinan produksinya dilanjutkan kembali setelah perang, pada tahun 1947. Sekarang germanium menarik perhatian para ilmuwan Soviet tepatnya sebagai semikonduktor.
Properti fisik JermanDalam penampilan, germanium mudah dikacaukan dengan silikon.
Germanium mengkristal dalam struktur kubik tipe intan, parameter sel satuan a = 5,6575Å.
Unsur ini tidak sekuat titanium atau tungsten. Massa jenis Germanium padat adalah 5,327 g/cm 3 (25 °C); cair 5,557 (1000 °C); t 937,5 °C; bp sekitar 2700 °C; koefisien konduktivitas termal ~60 W/(m K), atau 0,14 kal/(cm detik derajat) pada 25°C.
Germanium hampir rapuh seperti kaca dan dapat berperilaku sesuai. Bahkan pada suhu biasa, tetapi di atas 550 ° C, dapat terjadi deformasi plastis. Kekerasan Jerman pada skala mineralogi 6-6,5; koefisien kompresibilitas (dalam rentang tekanan 0-120 Gn/m 2 , atau 0-12000 kgf/mm 2) 1,4 10 -7 m 2 /mn (1,4 10 -6 cm 2 /kgf); tegangan permukaan 0,6 N/m (600 dyne/cm). Germanium adalah semikonduktor tipikal dengan celah pita 1,104 10 -19 J atau 0,69 eV (25 °C); resistivitas listrik kemurnian tinggi Jerman 0.60 ohm-m (60 ohm-cm) pada 25°C; mobilitas elektron adalah 3900 dan mobilitas lubang adalah 1900 cm 2 /v detik (25 ° C) (dengan kandungan pengotor kurang dari 10 -8%).
Semua modifikasi "tidak biasa" dari germanium kristal lebih unggul dari Ge-I dan konduktivitas listrik. Penyebutan properti khusus ini tidak disengaja: nilai konduktivitas listrik (atau nilai timbal balik - resistivitas) sangat penting untuk elemen semikonduktor.
Sifat kimia JermanDalam senyawa kimia, germanium biasanya menunjukkan valensi 4 atau 2. Senyawa dengan valensi 4 lebih stabil. Dalam kondisi normal, tahan terhadap udara dan air, alkali dan asam, larut dalam aqua regia dan dalam larutan basa hidrogen peroksida. Paduan Germanium dan gelas berdasarkan germanium dioksida digunakan.
Dalam senyawa kimia, germanium biasanya menunjukkan valensi 2 dan 4, dengan senyawa germanium bervalensi 4 lebih stabil. Pada suhu kamar, germanium tahan terhadap udara, air, larutan alkali, dan asam klorida dan asam sulfat encer, tetapi mudah larut dalam aqua regia dan dalam larutan basa hidrogen peroksida. Asam nitrat perlahan teroksidasi. Ketika dipanaskan di udara hingga 500-700 °C, germanium teroksidasi menjadi GeO dan GeO 2 oksida. Jerman oksida (IV) - bubuk putih dengan t pl 1116°C; kelarutan dalam air 4,3 g/l (20 °C). Menurut sifat kimianya, itu amfoter, larut dalam alkali dan dengan kesulitan dalam asam mineral. Ini diperoleh dengan mengkalsinasi endapan terhidrasi (GeO 3 nH 2 O) yang dilepaskan selama hidrolisis GeCl 4 tetraklorida. Fusi GeO 2 dengan oksida lain dapat diperoleh turunan asam germanat - germanat logam (Li 2 GeO 3 , Na 2 GeO 3 dan lain-lain) - padatan dengan titik leleh tinggi.
Ketika germanium bereaksi dengan halogen, tetrahalida yang sesuai terbentuk. Reaksi berlangsung paling mudah dengan fluor dan klor (sudah pada suhu kamar), kemudian dengan brom (pemanasan lemah) dan yodium (pada 700-800 °C dengan adanya CO). Salah satu senyawa terpenting Jerman GeCl 4 tetraklorida adalah cairan tidak berwarna; t pl -49,5°C; bp 83,1°C; kepadatan 1,84 g/cm3 (20 °C). Air terhidrolisis kuat dengan pelepasan endapan oksida terhidrasi (IV). Ini diperoleh dengan klorinasi logam Jerman atau dengan interaksi GeO 2 dengan HCl pekat. Juga dikenal adalah dihalida Jerman dengan rumus umum GeX 2 , GeCl monoklorida, Ge 2 Cl 6 heksaklorodigerman, dan oksiklorida Jerman (misalnya, CeOCl 2).
Belerang bereaksi hebat dengan Jerman pada 900-1000 °C untuk membentuk GeS 2 disulfida, padatan putih, tl 825 °C. GeS monosulfida dan senyawa serupa dari Jerman dengan selenium dan telurium, yang merupakan semikonduktor, juga dijelaskan. Hidrogen sedikit bereaksi dengan germanium pada 1000-1100 °C untuk membentuk germine (GeH) X, senyawa yang tidak stabil dan mudah menguap. Dengan mereaksikan germanida dengan asam klorida encer, germanohidrogen deret Ge n H 2n+2 hingga Ge 9 H 20 dapat diperoleh. Komposisi germylene GeH 2 juga dikenal. Germanium tidak langsung bereaksi dengan nitrogen, namun ada Ge 3 N 4 nitrida, yang diperoleh dengan aksi amonia pada Germanium pada 700-800 °C. Germanium tidak berinteraksi dengan karbon. Germanium membentuk senyawa dengan banyak logam - germanida.
Banyak senyawa kompleks Jerman diketahui, yang menjadi semakin penting baik dalam kimia analitik germanium maupun dalam proses pembuatannya. Germanium membentuk senyawa kompleks dengan molekul organik yang mengandung hidroksil (alkohol polihidrat, asam polibasa, dan lain-lain). Heteropolyacids Jerman diperoleh. Seperti halnya unsur golongan IV lainnya, Jerman ditandai dengan terbentuknya senyawa organologam, salah satunya adalah tetraetilgerman (C 2 H 5) 4 Ge 3.
Senyawa germanium divalen.Germanium(II) hidrida GeH 2 . Bubuk putih tidak stabil (di udara atau oksigen terurai dengan ledakan). Bereaksi dengan alkali dan bromin.
Germanium (II) polimer monohidrida (poligermin) (GeH 2) n . Bubuk hitam kecoklatan. Tidak larut dalam air, langsung terurai di udara dan meledak ketika dipanaskan hingga 160 ° C dalam ruang hampa atau dalam atmosfer gas inert. Terbentuk selama elektrolisis natrium germanida NaGe.
Germanium(II) oksida GeO. Kristal hitam dengan sifat dasar. Terurai pada 500 ° C menjadi GeO 2 dan Ge. Perlahan teroksidasi dalam air. Sedikit larut dalam asam klorida. Menunjukkan sifat restoratif. Diperoleh dengan aksi CO 2 pada germanium logam, dipanaskan hingga 700-900 ° C, alkali - pada germanium (II) klorida, dengan mengkalsinasi Ge (OH) 2 atau dengan mereduksi GeO 2.
Germanium hidroksida (II) Ge (OH) 2. Kristal merah-oranye. Ketika dipanaskan, itu berubah menjadi GeO. Menunjukkan karakter amfoter. Diperoleh dengan perlakuan garam germanium (II) dengan alkali dan hidrolisis garam germanium (II).
Germanium(II) fluorida GeF2 . Kristal higroskopis tak berwarna, t pl =111°C. Diperoleh oleh aksi uap GeF 4 pada logam germanium saat dipanaskan.
Germanium (II) klorida GeCl 2 . Kristal tidak berwarna. t pl \u003d 76,4 ° C, t bp \u003d 450 ° C. Pada 460 ° , itu terurai menjadi GeCl 4 dan germanium logam. Dihidrolisis oleh air, sedikit larut dalam alkohol. Diperoleh dengan aksi uap GeCl 4 pada logam germanium saat dipanaskan.
Germanium (II) bromida GeBr 2. Kristal jarum transparan. t pl \u003d 122 ° C. Terhidrolisis dengan air. Sedikit larut dalam benzena. Larut dalam alkohol, aseton. Diperoleh dengan interaksi germanium (II) hidroksida dengan asam hidrobromat. Ketika dipanaskan, itu tidak proporsional menjadi germanium logam dan germanium (IV) bromida.
Germanium (II) iodida GeI 2 . Pelat heksagonal kuning, diamagnetik. t pl =460 sekitar C. Sedikit larut dalam kloroform dan karbon tetraklorida. Ketika dipanaskan di atas 210 ° C, itu terurai menjadi germanium logam dan germanium tetraiodida. Diperoleh dengan mereduksi germanium (II) iodida dengan asam hipofosfat atau dengan dekomposisi termal germanium tetraiodida.
Germanium(II) sulfida GeS. Diterima dengan cara kering - kristal buram belah ketupat berwarna hitam keabu-abuan. t pl \u003d 615 ° C, kerapatannya 4,01 g / cm 3. Sedikit larut dalam air dan amonia. Larut dalam kalium hidroksida. Diterima endapan amorf basah-merah-coklat, densitasnya 3,31 g/cm 3 . Larut dalam asam mineral dan amonium polisulfida. Diperoleh dengan memanaskan germanium dengan belerang atau melewatkan hidrogen sulfida melalui larutan garam germanium (II).
Senyawa germanium tetravalen.Germanium(IV) hidrida GeH 4 . Gas tidak berwarna (densitasnya adalah 3,43 g/cm 3 ). Itu beracun, baunya sangat tidak enak, mendidih pada -88 o C, meleleh pada sekitar -166 o C, terdisosiasi secara termal di atas 280 o C. Melewati GeH 4 melalui tabung yang dipanaskan, cermin mengkilap dari germanium logam diperoleh di dindingnya. Diperoleh dengan aksi LiAlH 4 pada germanium (IV) klorida dalam eter atau dengan memperlakukan larutan germanium (IV) klorida dengan seng dan asam sulfat.
Germanium oksida (IV) GeO 2. Itu ada dalam bentuk dua modifikasi kristal (heksagonal dengan kepadatan 4,703 g / cm 3 dan tetrahedral dengan kepadatan 6,24 g / cm 3). Keduanya tahan udara. Sedikit larut dalam air. t pl \u003d 1116 ° C, t kip \u003d 1200 ° C. Menunjukkan karakter amfoter. Ini direduksi oleh aluminium, magnesium, karbon menjadi germanium logam ketika dipanaskan. Diperoleh dengan sintesis dari unsur-unsur, kalsinasi garam germanium dengan asam volatil, oksidasi sulfida, hidrolisis germanium tetrahalida, perlakuan germanit logam alkali dengan asam, germanium logam dengan asam sulfat pekat atau asam nitrat.
Germanium (IV) fluorida GeF 4 . Gas tidak berwarna yang berasap di udara. t pl \u003d -15 tentang C, t kip \u003d -37 ° C. Terhidrolisis dengan air. Diperoleh dengan dekomposisi barium tetrafluorogermanate.
Germanium (IV) klorida GeCl 4 . Cairan tidak berwarna. t pl \u003d -50 o C, t kip \u003d 86 o C, kepadatan 1,874 g / cm 3. Dihidrolisis oleh air, larut dalam alkohol, eter, karbon disulfida, karbon tetraklorida. Diperoleh dengan memanaskan germanium dengan klorin dan melewatkan hidrogen klorida melalui suspensi germanium oksida (IV).
Germanium (IV) bromida GeBr 4 . Kristal oktahedral tidak berwarna. t pl \u003d 26 o C, t kip \u003d 187 o C, kepadatan 3,13 g / cm 3. Terhidrolisis dengan air. Larut dalam benzena, karbon disulfida. Diperoleh dengan melewatkan uap bromin di atas germanium logam yang dipanaskan atau dengan aksi asam hidrobromat pada germanium (IV) oksida.
Germanium (IV) iodida GeI 4 . Kristal oktahedral kuning-oranye, t pl \u003d 146 ° C, t kip \u003d 377 ° C, kepadatan 4,32 g / cm 3. Pada 445 ° C, itu terurai. Larut dalam benzena, karbon disulfida, dan dihidrolisis oleh air. Di udara, secara bertahap terurai menjadi germanium (II) iodida dan yodium. Menempel amonia. Diperoleh dengan melewatkan uap yodium di atas germanium yang dipanaskan atau dengan aksi asam hidroiodik pada germanium (IV) oksida.
Germanium (IV) sulfida GeS 2. Bubuk kristal putih, t pl \u003d 800 ° C, kepadatan 3,03 g / cm 3. Sedikit larut dalam air dan perlahan terhidrolisis di dalamnya. Larut dalam amonia, amonium sulfida dan sulfida logam alkali. Ini diperoleh dengan memanaskan germanium (IV) oksida dalam aliran belerang dioksida dengan belerang atau dengan melewatkan hidrogen sulfida melalui larutan garam germanium (IV).
Germanium sulfat (IV) Ge (SO 4) 2. Kristal tak berwarna, kerapatannya 3,92 g/cm 3 . Ini terurai pada 200 o C. Ini direduksi oleh batu bara atau belerang menjadi sulfida. Bereaksi dengan air dan larutan alkali. Diperoleh dengan memanaskan germanium (IV) klorida dengan sulfur oksida (VI).
Isotop germaniumAda lima isotop yang ditemukan di alam: 70 Ge (20,55% berat), 72 Ge (27,37%), 73 Ge (7,67), 74 Ge (36,74%), 76 Ge (7,67% ). Empat yang pertama stabil, yang kelima (76 Ge) mengalami peluruhan beta ganda dengan waktu paruh 1,58×10 21 tahun. Selain itu, ada dua buatan yang "berumur panjang": 68 Ge (waktu paruh 270,8 hari) dan 71 Ge (waktu paruh 11,26 hari).
Aplikasi germanium
Germanium digunakan dalam pembuatan optik. Karena transparansinya di wilayah spektrum inframerah, germanium logam dengan kemurnian sangat tinggi memiliki kepentingan strategis dalam produksi elemen optik untuk optik inframerah. Dalam teknik radio, transistor germanium dan dioda detektor memiliki karakteristik yang berbeda dari silikon, karena tegangan pemicu pn-junction yang lebih rendah di germanium - 0,4V versus 0,6V untuk perangkat silikon.
Untuk lebih jelasnya, lihat artikel aplikasi germanium.
Peran biologis germaniumGermanium ditemukan pada hewan dan tumbuhan. Sejumlah kecil germanium tidak memiliki efek fisiologis pada tanaman, tetapi beracun dalam jumlah besar. Germanium tidak beracun untuk jamur.
Untuk hewan, germanium memiliki toksisitas rendah. Senyawa germanium belum ditemukan memiliki efek farmakologis. Konsentrasi germanium dan oksidanya yang diizinkan di udara adalah 2 mg / m³, yaitu sama dengan debu asbes.
Senyawa germanium divalen jauh lebih beracun.
Dalam percobaan menentukan distribusi germanium organik dalam tubuh 1,5 jam setelah pemberian oral, diperoleh hasil sebagai berikut: sejumlah besar germanium organik ditemukan di lambung, usus kecil, sumsum tulang, limpa, dan darah. Apalagi kandungannya yang tinggi di lambung dan usus menunjukkan bahwa proses penyerapannya ke dalam darah memiliki efek yang berkepanjangan.
Kandungan germanium organik yang tinggi dalam darah memungkinkan Dr. Asai mengemukakan teori mekanisme kerjanya dalam tubuh manusia berikut ini. Diasumsikan bahwa germanium organik dalam darah berperilaku serupa dengan hemoglobin, yang juga membawa muatan negatif dan, seperti hemoglobin, berpartisipasi dalam proses transfer oksigen ke jaringan tubuh. Ini mencegah perkembangan kekurangan oksigen (hipoksia) di tingkat jaringan. Germanium organik mencegah perkembangan yang disebut hipoksia darah, yang terjadi dengan penurunan jumlah hemoglobin yang mampu mengikat oksigen (penurunan kapasitas oksigen darah), dan berkembang dengan kehilangan darah, keracunan karbon monoksida, dan radiasi. paparan. Yang paling sensitif terhadap kekurangan oksigen adalah sistem saraf pusat, otot jantung, jaringan ginjal, dan hati.
Sebagai hasil dari percobaan, juga ditemukan bahwa germanium organik mendorong induksi interferon gamma, yang menekan reproduksi sel yang membelah dengan cepat dan mengaktifkan sel tertentu (pembunuh T). Area utama aksi interferon pada tingkat tubuh adalah perlindungan antivirus dan antitumor, fungsi imunomodulator dan radioprotektif dari sistem limfatik.
Dalam proses mempelajari jaringan patologis dan jaringan dengan tanda-tanda utama penyakit, ditemukan bahwa mereka selalu dicirikan oleh kekurangan oksigen dan adanya radikal hidrogen bermuatan positif H + . Ion H + memiliki efek yang sangat negatif pada sel-sel tubuh manusia, hingga kematiannya. Ion oksigen, yang memiliki kemampuan untuk bergabung dengan ion hidrogen, memungkinkan untuk secara selektif dan lokal mengkompensasi kerusakan sel dan jaringan yang disebabkan oleh ion hidrogen. Tindakan germanium pada ion hidrogen disebabkan oleh bentuk organiknya - bentuk sesquioxide. Dalam mempersiapkan artikel, bahan dari Suponenko A.N. digunakan.
Germanium |32 | Ge| - Harga
Germanium (Ge) - jejak logam langka, nomor atom - 32, massa atom-72,6, kerapatan:
padat pada 25°C - 5,323 g/cm3;
cair pada 100 °C - 5.557g/cm3;
Titik lebur - 958,5 ° C, koefisien ekspansi linier .106, pada suhu, KO:
273-573— 6.1
573-923— 6.6
Kekerasan pada skala mineralogi-6-6.5.
Resistivitas listrik germanium kristal tunggal dengan kemurnian tinggi (pada 298 OK), Ohm.m-0.55-0.6 ..
Germanium ditemukan pada tahun 1885 dan awalnya diperoleh sebagai sulfida. Logam ini diprediksi oleh D.I. Mendeleev pada tahun 1871, dengan indikasi yang tepat dari sifat-sifatnya, dan ia menyebutnya ecosilicium. Germanium dinamai oleh peneliti ilmiah setelah negara di mana ia ditemukan.
Germanium adalah logam putih keperakan, mirip dengan timah, rapuh dalam kondisi normal. Dapat menerima deformasi plastis pada suhu di atas 550 °C. Germanium memiliki sifat semikonduktor. Resistivitas listrik germanium tergantung pada kemurniannya—pengotor secara tajam menguranginya. Germanium transparan secara optik di wilayah spektrum inframerah, memiliki indeks bias tinggi, yang memungkinkannya digunakan untuk pembuatan berbagai sistem optik.
Germanium stabil di udara pada suhu hingga 700 ° C, pada suhu yang lebih tinggi teroksidasi, dan di atas titik lelehnya terbakar untuk membentuk germanium dioksida. Hidrogen tidak berinteraksi dengan germanium, dan pada titik leleh, lelehan germanium menyerap oksigen. Germanium tidak bereaksi dengan nitrogen. Dengan klorin, terbentuk pada suhu kamar, germanium klorida.
Germanium tidak berinteraksi dengan karbon, stabil dalam air, lambat berinteraksi dengan asam, dan mudah larut dalam aqua regia. Solusi alkali memiliki sedikit efek pada germanium. Paduan Germanium dengan semua logam.
Terlepas dari kenyataan bahwa germanium lebih besar di alam daripada timbal, produksinya terbatas karena penyebarannya yang kuat di kerak bumi, dan biaya germanium cukup tinggi. Germanium membentuk mineral argyrodit dan germanite, tetapi mereka sedikit digunakan untuk mendapatkannya. Germanium diekstraksi secara tidak sengaja selama pemrosesan bijih sulfida polimetalik, beberapa bijih besi, yang mengandung hingga 0,001% germanium, dari air tar selama kokas batubara.
MENERIMA.
Mendapatkan germanium dari berbagai bahan baku dilakukan dengan metode yang kompleks, di mana produk akhirnya adalah germanium tetraklorida atau germanium dioksida, dari mana germanium logam diperoleh. Ini dimurnikan dan, selanjutnya, kristal tunggal germanium dengan sifat elektrofisika yang diinginkan ditumbuhkan dengan metode peleburan zona. Dalam industri, germanium kristal tunggal dan polikristalin diperoleh.
Produk semi yang diperoleh dengan memproses mineral mengandung sejumlah kecil germanium dan berbagai metode pemrosesan piro dan hidrometalurgi digunakan untuk pengayaannya. Metode pirometalurgi didasarkan pada sublimasi senyawa volatil yang mengandung germanium, metode hidrometalurgi didasarkan pada pelarutan selektif senyawa germanium.
Untuk mendapatkan konsentrat germanium, produk pengayaan pirometalurgi (sublim, abu) diperlakukan dengan asam dan germanium dipindahkan ke dalam larutan, dari mana konsentrat diperoleh dengan berbagai metode (pengendapan, kopresipitasi dan penyerapan, metode elektrokimia). Konsentratnya mengandung 2 hingga 20% germanium, dari mana germanium dioksida murni diisolasi. Germanium dioksida direduksi dengan hidrogen, namun, logam yang dihasilkan tidak cukup murni untuk perangkat semikonduktor dan oleh karena itu dimurnikan dengan metode kristalografi (pemurnian zona kristalisasi terarah-mendapatkan kristal tunggal). Kristalisasi terarah dikombinasikan dengan reduksi germanium dioksida dengan hidrogen. Logam cair secara bertahap didorong keluar dari zona panas ke dalam lemari es. Logam mengkristal secara bertahap sepanjang ingot. Kotoran dikumpulkan di bagian akhir ingot dan dibuang. Ingot yang tersisa dipotong-potong, yang dimuat ke dalam pembersihan zona.
Sebagai hasil dari pembersihan zona, diperoleh ingot, di mana kemurnian logam berbeda sepanjang panjangnya. Ingot juga dipotong dan bagian-bagian individualnya dikeluarkan dari proses. Jadi, ketika memperoleh germanium kristal tunggal dari pembersihan zona, hasil langsung tidak lebih dari 25%.
Untuk mendapatkan perangkat semikonduktor, satu kristal germanium dipotong menjadi pelat, dari mana bagian-bagian mini dipotong, yang kemudian digiling dan dipoles. Bagian-bagian ini adalah produk akhir untuk pembuatan perangkat semikonduktor.
APLIKASI.
Karena sifat semikonduktornya, germanium banyak digunakan dalam elektronik radio untuk pembuatan penyearah kristal (dioda) dan penguat kristal (trioda), untuk teknologi komputer, kendali jarak jauh, radar, dll.
Trioda Germanium digunakan untuk memperkuat, menghasilkan, dan mengubah osilasi listrik.
Dalam teknik radio, resistensi film germanium digunakan.
Germanium digunakan dalam fotodioda dan fotoresistor, untuk pembuatan termistor.
Dalam teknologi nuklir, detektor sinar gamma germanium digunakan, dan dalam perangkat teknologi inframerah, lensa germanium yang didoping dengan emas digunakan.
Germanium ditambahkan ke paduan untuk termokopel yang sangat sensitif.
Germanium digunakan sebagai katalis dalam produksi serat buatan.
Dalam pengobatan, beberapa senyawa organik germanium sedang dipelajari, menunjukkan bahwa mereka dapat aktif secara biologis dan membantu menunda perkembangan tumor ganas, menurunkan tekanan darah, dan menghilangkan rasa sakit.
Germanium(lat. germanium), ge, unsur kimia golongan iv dari sistem periodik Mendeleev; nomor urut 32, massa atom 72,59; padat abu-abu-putih dengan kilau logam. Hidrogen alami adalah campuran dari lima isotop stabil dengan nomor massa 70, 72, 73, 74, dan 76. Keberadaan dan sifat hidrogen diprediksi pada tahun 1871 oleh D.I. dengan silikon. Pada tahun 1886, kimiawan Jerman C. Winkler menemukan elemen baru dalam mineral argyrodite, yang ia beri nama G. untuk menghormati negaranya; G. ternyata cukup identik dengan "ecasilience". Sampai paruh kedua abad ke-20. Aplikasi praktis G. tetap sangat terbatas. Produksi industri G. muncul sehubungan dengan pengembangan elektronik semikonduktor.
Kandungan total G. dalam kerak bumi 7 . 10 -4% berat, yaitu lebih dari, misalnya, antimon, perak, bismut. Namun, mineral G. sendiri sangat langka. Hampir semuanya adalah sulfosalt: germanite cu 2 (cu, fe, ge, zn) 2 (s, as) 4, argyrodite ag 8 ges 6, confieldite ag 8 (sn, ce) s 6, dll. Sebagian besar G tersebar di kerak bumi dalam sejumlah besar batuan dan mineral: dalam bijih sulfida dari logam non-ferro, dalam bijih besi, dalam beberapa mineral oksida (kromit, magnetit, rutil, dll.), dalam granit, diabas, dan basal. Selain itu, hidrogen hadir di hampir semua silikat, di beberapa endapan batu bara dan minyak.
Sifat fisik dan kimia. G. mengkristal dalam struktur kubik seperti berlian, parameter sel satuan a = 5, 6575 . Kepadatan padatan G. 5.327 g/cm3(25 °C); cair 5,557 (1000 °C); t pl 937,5 °C; t kip sekitar 2700 °C; koefisien konduktivitas termal ~ 60 sel/(m(Ke), atau 0,14 kal/(cm(detik(hujan es) pada 25 °C. Bahkan hidrogel yang sangat murni rapuh pada suhu biasa, tetapi di atas 550 ° C dapat mengalami deformasi plastis. Kekerasan G. pada skala mineralogi adalah 6-6,5; koefisien kompresibilitas (dalam kisaran tekanan 0-120 Gn/m 2 atau 0-12000 kgf/mm 2) 1,4 10 -7 m 2 /mn(1.4 10 -6 cm 2 / kgf); tegangan permukaan 0.6 n/m (600 dyne/cm). G. - semikonduktor khas dengan celah pita 1,104 10 -19, atau 0,69 setiap(25 °C); resistivitas listrik G. kemurnian tinggi 0.60 ohm(m(60 ohm(cm) pada 25 ° ; mobilitas elektron 3900 dan mobilitas lubang 1900 cm2 /in. detik(25 ° C) (ketika kandungan pengotor kurang dari 10 -8%). Transparan ke sinar inframerah dengan panjang gelombang lebih besar dari 2 mikron.
Dalam senyawa kimia, asam klorida biasanya menunjukkan valensi 2 dan 4, dengan senyawa asam klorida bervalensi 4 lebih stabil, larutan hidrogen peroksida basa. Asam nitrat perlahan teroksidasi. Ketika dipanaskan di udara hingga 500-700 °C, hidroksida dioksidasi menjadi geo oksida dan geo 2 dioksida. Dioksida G. - bubuk putih dengan t pl 1116°C; kelarutan dalam air 4.3 g/l(20 °C). Menurut sifat kimia amfoter, ia larut dalam alkali dan dengan kesulitan dalam asam mineral. Diperoleh dengan kalsinasi dari endapan terhidrasi (geo 2 . n h 2 o) dilepaskan selama hidrolisis gecl 4 tetraklorida. Dengan menggabungkan geo 2 dengan oksida lain, turunan asam germanat dapat diperoleh - germanat logam (dalam 2 ceo 3, na 2 ge O 3, dll.) - padatan dengan titik leleh tinggi.
Hidrokarbon berinteraksi dengan halogen untuk membentuk tetrahalida yang sesuai. Reaksi berlangsung paling mudah dengan fluor dan klor (sudah pada suhu kamar), kemudian dengan brom (pemanasan lemah) dan yodium (pada 700-800 °C dengan adanya co). Salah satu senyawa terpenting dari G. gecl 4 tetraklorida adalah cairan tidak berwarna; t pl-49,5°C; t kip 83,1°C; kepadatan 1,84 g/cm3(20 °C). Air terhidrolisis kuat dengan pelepasan endapan dioksida terhidrasi. Itu diperoleh dengan klorinasi hidroksida logam atau dengan interaksi geo 2 dengan HC1 pekat. Dihalida G. dengan rumus umum gex 2 , gecl monoklorida, heksaklorodigerman ge 2 cl 6 dan oksiklorida G. (misalnya, geocl 2) juga dikenal.
Belerang bereaksi hebat dengan hidrogen pada 900-1000 °C untuk membentuk ges 2 disulfida, padatan putih t suhu 825 °C. Senyawa monosulfida dan senyawa analog hidrogen dengan selenium dan telurium, yang merupakan semikonduktor, juga telah dijelaskan. Hidrogen sedikit bereaksi dengan hidrogen pada 1000-1100 °C untuk membentuk germine (geh) x, senyawa yang tidak stabil dan mudah menguap. Dengan mereaksikan germanida dengan asam klorida encer, hidrogen germanik dari seri ge n h 2n+2 hingga ge 9 h 20 dapat diperoleh. Germylene komposisi geh 2 juga dikenal. G. tidak langsung bereaksi dengan nitrogen, namun ada ge 3 n 4 nitrida, yang diperoleh dengan aksi amonia pada G. pada 700-800 ° C. G. tidak berinteraksi dengan karbon. G. membentuk senyawa dengan banyak logam - germanida.
Banyak senyawa kompleks hidrogen diketahui, yang menjadi semakin penting baik dalam kimia analitik hidrogen dan dalam proses pembuatannya. G. membentuk senyawa kompleks dengan molekul organik yang mengandung hidroksil (alkohol polihidrat, asam polibasa, dll.). diperoleh heteropoliasam hidrogen Sama seperti unsur golongan IV lainnya, pembentukan senyawa organologam merupakan ciri khas hidrogen, contohnya adalah tetraetilgerman (c 2 h 5) 4 ge 3 .
Mendapatkan dan menggunakan . Dalam praktik industri, G. diperoleh terutama dari produk sampingan pengolahan bijih logam non-ferrous (campuran seng, konsentrat polimetalik seng-tembaga-timbal) yang mengandung 0,001-0,1% G. Abu dari pembakaran batubara, debu dari generator gas dan limbah juga digunakan sebagai bahan baku tanaman kokas. Awalnya, konsentrat germanium (2-10% G.) diperoleh dari sumber yang terdaftar dengan berbagai cara, tergantung pada komposisi bahan bakunya. Ekstraksi asam klorida dari konsentrat biasanya meliputi tahapan berikut: 1) klorinasi konsentrat dengan asam klorida, campurannya dengan klorin dalam media berair, atau zat klorinasi lainnya untuk mendapatkan gecl 4 teknis. Untuk memurnikan gecl 4, rektifikasi dan ekstraksi pengotor dengan hcl pekat digunakan. 2) Hidrolisis gecl 4 dan kalsinasi produk hidrolisis untuk mendapatkan geo 2 . 3) Pemulihan geo dengan hidrogen atau amonia menjadi logam. Untuk mengisolasi hidrogen yang sangat murni, yang digunakan dalam perangkat semikonduktor, pencairan zona logam. Hidrogenasi kristal tunggal, yang diperlukan untuk industri semikonduktor, biasanya diperoleh dengan peleburan zona atau dengan metode Czochralski.
G. - salah satu bahan paling berharga dalam teknologi semikonduktor modern. Ini digunakan untuk membuat dioda, trioda, detektor kristal, dan penyearah daya. Hidroklorida kristal tunggal juga digunakan dalam instrumen dosimetri dan instrumen yang mengukur intensitas medan magnet konstan dan bolak-balik. Bidang aplikasi penting untuk teknologi inframerah adalah teknologi inframerah, khususnya produksi detektor radiasi inframerah yang beroperasi di 8-14 mk. Menjanjikan untuk penggunaan praktis banyak paduan yang mencakup kaca galvanis, kaca berbasis geo 2, dan senyawa galvanis lainnya.
Lit.: Tananaev I. V., Shpirt M. Ya., Germanium Chemistry, M., 1967; Ugay Ya. A., Pengantar kimia semikonduktor, M., 1965; Davydov V. I., Jerman, M., 1964; Zelikman A. N., Kerin O. E., Samsonov G. V., Metalurgi logam langka, 2nd ed., M., 1964; Samsonov G. V., Bondarev V. N., Germanides, M., 1968.
B.A. Popovkin.
unduh abstrak
