Главная » Полезные статьи » Германий: металл с хрупкостью стекла
Jun
15
2015

Германий: металл с хрупкостью стекла


Этот необычный металл хрупок, словно стекло, а внешне практически неотличим от кремния. Его цвет может варьироваться от серебристого до черного, что определяется видом применяемой обработки поверхности. Германий – 32-й элемент периодической системы Менделеева, и именно автор данной классификации впервые предсказал существование металла, правда, за сходство с кремнием первоначально назвав его экасилицием. Впоследствии свойства элемента были изучены более досконально, и это позволило выяснить, что германий и кремний похожи не только внешне, но и в отношении своих полупроводниковых свойств. Единственное заметное различие – Germanium тяжелее кремния в 2 раза.
Германий

Физические свойства германия и его получение

Химический элемент германий обладает структурой с кубической кристаллической решеткой, характерной для алмазов. Основные физические свойства вещества:

  • плотность – 5,33 кг/дм3
  • t плавления – 938,25°C
  • t кипения – 2850°C
  • статическая диэлектрическая проницаемость (ε) – 16,0

Обнаружить германий можно в составе вольфрамовых, никелевых, а также прочих полиметаллических рудах и силикатах. Чистый металл удаётся получить только путем проведения многоэтапной процедуры формирования GeO2 (оксид германия) и его восстановления водородом (при t=600°C):

GeO2+2H2 = Ge+2H2O

Германий: химические свойства

Как и кремний, элемент Ge наделен устойчивостью к кислороду и парам воды. Кроме того, германий легко переносит контакт с разбавленными кислотами, в то время как в концентрированных после нагревания начинает окисляться.. В присутствии сильных комплексообразователей или окислителей, при нагревании германий реагирует с кислотами:

Ge+H2SO4 (конц) = Ge(SO4)2+2SO2+4H2O

Ge+4HNO3 (конц) = H2GeO3+4NO2+2H2O

Германий полупроводник
Получение диоксида германия GeO2 осуществляется при обычном нагревании вещества до 700°C. По отношению к щелочам GeO2 демонстрирует свойства кислотного оксида:

GeO2+2NaOH = Na2GeO3+H2O

Химические свойства почти всех химических соединений германия схожи со свойствами гидрида кремния. Исключение составляет моногерман GeH4, который является гораздо более устойчивым, нежели силан SiH4.

Применение германия

После обнаружения элемента Ge его практическое применение долгое время попросту отсутствовало. О германии вспомнили лишь при начале производства полупроводниковой электроники, изготовлении микросхем и транзисторов. Сегодня данный металл продолжают использовать в электротехнике, в частности, в виде тончайших пластинок, играющих роль сопротивления.
Германий применение
Германий хрупок, поэтому не способен заменить титан или вольфрам. Больше того, его полупроводниковые свойства также не самые впечатляющие. И всё же именно в этом качестве Ge продолжает принимать участие в развитии технического прогресса современного общества.

Еще одна сфера применения германия – медицина. Благодаря опытам японских ученых удалось выяснить, что данный металл благотворно влияет на биологические организмы, в частности, демонстрирует противоопухолевую активность, повышает иммунный статус, ускоряет перенос кислорода через кожу в ткани. Наиболее известным медицинским препаратом на основе Ge можно считать «Германий-132».

Leave a Reply


Рубрики



Архив блога