Ve silikondan önce bile germanyum en önemli yarı iletken malzeme haline geldi.
Burada önemli bir soru şudur: Yarı iletkenler ve yarı iletkenlik nedir? Uzmanlar bile bazen bu soruyu kesin olarak cevaplamakta zorlanıyor. "Yarı iletkenliğin kesin olarak belirlenmesi zordur ve yarı iletkenlerin hangi özelliklerinin dikkate alındığına bağlıdır" - bu kaçamak cevap, yarı iletkenler üzerine tamamen saygın bir bilimsel çalışmadan ödünç alınmıştır. Ancak çok net bir tanım var: "Yarı iletken, iki arabanın tek iletkenidir" ama bu zaten folklorun konusu...
32 numaralı elementin en önemli özelliği yarı iletken olmasıdır. Bu özelliğin açıklamasına daha sonra döneceğiz. Bu arada fizikokimyasal bir “kişilik” olarak Almanya hakkında.
Bu haliyle germanyum
Muhtemelen okuyucuların büyük çoğunluğu germanyumu hiç görmemiştir. Bu element oldukça nadirdir, pahalıdır, tüketim malları ondan yapılmaz ve yarı iletken cihazların germanyum “doldurması” o kadar küçüktür ki neye benzediğini görmek zordur. germanyum, cihazın gövdesini kırsanız bile zordur. Bu nedenle germanyumun temel özelliklerinden, görünümünden ve özelliklerinden bahsedeceğiz. Ve yazarın birden fazla kez yapmak zorunda kaldığı basit işlemleri zihinsel olarak gerçekleştirmeye çalışıyorsunuz.
Standart bir germanyum külçesini ambalajından çıkarıyoruz. Bu, 10 ila 35 çapında ve birkaç on milimetre uzunluğunda, neredeyse düzenli silindirik şekle sahip küçük bir gövdedir. Bazı referans kitapları 32 numaralı ürünün gümüş olduğunu belirtir ancak bu her zaman doğru değildir: Germanyumun rengi yüzey işlemine bağlıdır. Bazen neredeyse siyah görünür, bazen çeliğe benzer, bazen de gümüş rengi olabilir.
Bir germanyum külçesine bakarken, maliyetinin bir külçe altın ile hemen hemen aynı olduğunu ve bu nedenle onu yere düşürmemeniz gerektiğini unutmayın. Ancak çok daha önemli bir neden daha var: germanyum neredeyse cam kadar kırılgandır ve buna göre davranabilir. Böyle bir başarısızlıktan sonra, dikkatsiz bir deneycinin yerde uzun süre sürünerek her bir parçayı toplamaya çalıştığını gördüm... Görünüşte germanyumu silikonla karıştırmak zor değil. Bu elemanlar yalnızca ana yarı iletken malzeme olduğunu iddia eden rakipler değil, aynı zamanda analoglardır. Bununla birlikte, birçok teknik özelliğin ve görünümün benzerliğine rağmen, germanyum külçesini silikon külçeden ayırmak oldukça basittir: germanyum silikondan iki kat daha ağırdır (yoğunluk sırasıyla 5,33 ve 2,33 g/cm3).
Son ifadenin açıklığa kavuşturulması gerekiyor, ancak rakamlarda yorumların yer almadığı görülüyor. Gerçek şu ki, 5.33 sayısı, 32 numaralı elementin beş allotropik modifikasyonundan en yaygın ve en önemlisi olan germanyum-1'i ifade eder. Bunlardan biri amorf, dördü kristaldir. Kristalin germanyum-1 arasında en hafif olanıdır. Kristalleri elmas kristalleriyle aynı şekilde yapılmıştır, ancak karbon için böyle bir yapı maksimum yoğunluğu belirliyorsa, germanyum da daha yoğun "paketlere" sahiptir. Orta derecede ısıtmalı yüksek basınç (30 bin atm ve 100°C), Ge-I'i beyaz kalay benzeri kristal kafesli Ge-II'ye dönüştürür.
Benzer şekilde Ge-II, Ge-III ve Ge-IV'den daha yoğun olanı elde etmek mümkündür.
Kristalin germanyumun tüm "olağandışı" modifikasyonları, elektriksel iletkenlik açısından Ge-I'den üstündür. Bu özel özelliğin belirtilmesi tesadüfi değildir: elektriksel iletkenliğin değeri (veya bunun ters değeri - özdirenç) bir yarı iletken eleman için özellikle önemlidir.
Peki yarı iletken nedir?
Resmi olarak, bir yarı iletken, 1 cm başına binde birlerden milyonlarca ohm'a kadar dirence sahip bir maddedir.'' Başlangıç ve bitiş çerçeveleri çok geniştir, ancak germanyumun bu aralıktaki yeri tamamen kesindir. Saf germanyumdan yapılmış bir santimetre küpün 18°C'deki direnci 72 ohm'dur. 19°C'de aynı küpün direnci 68 ohm'a düşer. Bu genellikle yarı iletkenler için tipiktir; sıcaklıktaki hafif bir değişiklikle birlikte elektrik direncinde önemli bir değişiklik. Sıcaklık arttıkça direnç genellikle azalır. Hem ışınlamanın hem de mekanik deformasyonun etkisi altında önemli ölçüde değişir.
Germanyumun (ve diğer yarı iletkenlerin) yalnızca dış etkilere karşı duyarlılığı dikkat çekicidir. Germanyumun özellikleri çok küçük miktardaki yabancı maddelerden bile büyük ölçüde etkilenir. Safsızlıkların kimyasal doğası daha az önemli değildir.
Bir grup V elemanının eklenmesi, elektronik iletkenlik tipine sahip bir yarı iletken elde etmeyi mümkün kılar. GES bu şekilde hazırlanır (antimon katkılı elektronik germanyum). Bir grup III elemanı ekleyerek, içinde delik tipi bir iletkenlik oluşturacağız (çoğunlukla bu, galyum katkılı GDH - delik germanyumdur).
“Deliklerin” başka bir enerji seviyesine geçen elektronların boşalttığı yerler olduğunu hatırlayalım. Bir göçmenin boşalttığı bir “daire” hemen komşusu tarafından işgal edilebiliyordu ama onun da kendi dairesi vardı. Yer değiştirmeler birbiri ardına yapılır ve delik hareket eder.
Elektron ve delik iletkenliğine sahip bölgelerin birleşimi, en önemli yarı iletken cihazların (diyotlar ve transistörler) temelini oluşturdu. Örneğin, indiyumu bir HES plakasında eriterek ve böylece delik iletkenliğine sahip bir alan oluşturarak, bir doğrultma cihazı - bir diyot elde ederiz. Elektrik akımını ağırlıklı olarak tek yönde - delik iletkenliği olan bölgeden elektronik iletkenliğe doğru - geçirir. HES plakasının her iki tarafındaki indiyumu eriterek bu plakayı bir transistörün tabanına dönüştürüyoruz.
Dünyanın ilk germanyum transistörü 1948'de oluşturuldu ve 20 yıl sonra bu tür yüz milyonlarca cihaz üretildi. Germanyum diyotlar ve triyotlar radyo ve televizyonlarda, bilgisayarlarda ve çeşitli ölçüm ekipmanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Germanyum aynı zamanda modern teknolojinin diğer kritik öneme sahip alanlarında da kullanılır: düşük sıcaklıkların ölçülmesi, kızılötesi radyasyonun tespit edilmesi vb. için. Tüm bu alanlar, fiziksel ve kimyasal olarak çok yüksek saflıkta germanyum gerektirir. Kimyasal saflık, zararlı yabancı maddelerin miktarı yüzde on milyonda birini (%107) geçmeyecek şekildedir. Fiziksel saflık, kristal yapıdaki dislokasyonların ve bozuklukların minimum düzeyde olmasıdır. Bunu başarmak için monokristalin germanyum yetiştirilir: külçenin tamamı tek bir kristaldir.
Bu hayal edilemez saflık uğruna
Yer kabuğunda çok az miktarda germanyum yoktur - kütlesinin% 7 * 10 -4'ü. Bu kurşundan, gümüşten ve tungstenden daha fazlası. Germanyum Güneş'te ve meteorlarda bulunmuştur. Germanyum tüm ülkelerde bulunur. Ancak görünüşe göre hiçbir sanayileşmiş ülkenin endüstriyel germanyum mineral yatakları yok. Germanium çok dalgındır. Bu elementin %1'den fazla olduğu mineraller - arjirodit, germanit, ultrabazit ve yalnızca son yıllarda keşfedilen renerit, ştotit, konfieldit ve plumbogermanit dahil diğerleri - çok nadirdir. Bu önemli unsura yönelik dünya talebini karşılayamıyorlar.
Ve karasal germanyumun büyük kısmı diğer elementlerin minerallerinde, kömürlerde, doğal sularda, toprakta ve canlı organizmalarda dağılmıştır. Örneğin kömürde germanyum içeriği yüzde onda birine ulaşabilir. Yapabilir ama her zaman bunu başaramaz. Örneğin antrasitte neredeyse yok... Kısacası germanyum her yerde ve hiçbir yerde.
Bu nedenle germanyumun konsantre edilmesine yönelik yöntemler çok karmaşık ve çeşitlidir. Öncelikle hammadde türüne ve içindeki bu elementin içeriğine bağlıdırlar.
SSCB'deki germanyum sorununun kapsamlı çalışmasının ve çözümünün lideri Akademisyen Nikolai Petrovich Sazhin'di. Sovyet yarı iletken endüstrisinin nasıl doğduğu, bu seçkin bilim adamı ve bilim organizatörünün ölümünden bir buçuk yıl önce Chemistry and Life dergisinde yayınlanan makalesinde anlatılıyor.
Saf germanyum dioksit ülkemizde ilk kez 1941'in başlarında elde edildi. Ondan ışığın kırılma indeksi çok yüksek olan germanyum camı yapıldı. 32 numaralı element ve olası üretim yöntemleri üzerine araştırmalar 1947'de savaştan sonra yeniden başladı. Artık bilim adamları germanyumla tam olarak bir yarı iletken olarak ilgileniyorlardı.
Yeni analiz yöntemleri, yeni bir germanyum hammaddesi kaynağının, yani kok fabrikalarından elde edilen katran sularının belirlenmesine yardımcı oldu. İçlerindeki Almanya% 0,0003'ten fazla değildir, ancak meşe ekstraktı yardımıyla germanyumun tanit kompleksi formunda çökeltilmesinin kolay olduğu ortaya çıktı. Taninin ana bileşeni glikoz esteridir. Bu elementin çözeltideki konsantrasyonu yok denecek kadar küçük olsa bile, germanyumu bağlama kapasitesine sahiptir.
Ortaya çıkan çökeltiden organik maddeyi yok ederek %45'e kadar germanyum dioksit içeren bir konsantre elde etmek zor değildir.
Daha sonraki dönüşümler artık hammadde türüne çok fazla bağlı değil. Germanyum hidrojenle indirgenir (bunu Winkler yaptı), ancak önce germanyum oksidi çok sayıda yabancı maddeden ayırmak gerekir. Bu sorunu çözmek için, germanyum bileşiklerinden birinin özelliklerinin başarılı bir kombinasyonunun çok faydalı olduğu ortaya çıktı.
Germanyum tetraklorür GeCl 4, düşük kaynama noktasına (83,1°C) sahip uçucu bir sıvıdır. Sonuç olarak, damıtma ve düzeltme yoluyla saflaştırılması uygundur (işlem, ağızlıklı kuvars sütunlarında gerçekleşir). Germanyum tetraklorür konsantre hidroklorik asitte neredeyse çözünmez. Bu nedenle GeCl 4'ü saflaştırmak için safsızlıkların hidroklorik asit ile çözülmesi kullanılabilir.
Saflaştırılmış GeCl4, iyon değiştirme reçineleri kullanılarak neredeyse tüm kirletici maddelerin önceden uzaklaştırıldığı suyla işlenir. Gerekli saflığın bir işareti, suyun direncinin 15-20 milyon Ohm-cm'ye yükselmesidir.
Suyun etkisi altında germanyum tetraklorürün hidrolizi meydana gelir: GeCl 4 + 2H 2 O → GeO 2 + 4HCl. Bunun, germanyum tetraklorür üreten reaksiyonun "tersine çevrilmiş" denklemi olduğuna dikkat edin. Bunu GeO 2'nin saflaştırılmış hidrojen ile indirgenmesi takip eder: GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O. Sonuç, eritilen ve daha sonra bölge eritme yoluyla daha da saflaştırılan toz haline getirilmiş germanyumdur. Bu arada, malzemeleri saflaştırmanın bu yöntemi 1952'de özellikle yarı iletken germanyumun saflaştırılması için geliştirildi.
Germanium'a bir veya başka türde iletkenlik (elektronik veya delik) vermek için gerekli safsızlıklar, üretimin son aşamalarında, yani. bölge erimesi sırasında ve tek bir kristalin büyümesi sırasında eklenir.
Radar sistemlerindeki elektron tüplerinin bir kısmının yarı iletken dedektörlerle değiştirilmesinin avantajlı olacağı 1942 yılında keşfedildiğinden beri, germanyuma olan ilgi yıldan yıla arttı. Daha önce kullanılmayan bu unsurun incelenmesi, genel olarak bilimin ve her şeyden önce katı hal fiziğinin gelişmesine katkıda bulundu. Ve yarı iletken cihazların - diyotlar, transistörler, termistörler, gerinim ölçerler, fotodiyotlar ve diğerleri - genel olarak radyo elektroniği ve teknolojisinin gelişimi için önemi o kadar büyüktür ve o kadar iyi bilinmektedir ki, hakkında konuşmaya değmez. yüce tonlarda bir kez daha rahatsız edici. 1965'e kadar yarı iletken cihazların çoğu germanyum temelinde yapılıyordu. Ancak sonraki yıllarda, "eca-silikonun" silisyum tarafından kademeli olarak yer değiştirme süreci gelişmeye başladı.
Almanya silikonun saldırısı altında
Silikon yarı iletken cihazlar, öncelikle yüksek sıcaklıklarda ve daha düşük ters akımlarda daha iyi performans göstermeleri açısından germanyum cihazlardan olumlu şekilde farklılık gösterir. Silikonun büyük bir avantajı, dioksitinin dış etkenlere karşı direnciydi. Silikon levhanın oksijen veya oksijen ve su buharı karışımı içinde ısıtılmasını ve koruyucu bir Si02 tabakasıyla kaplanmasını içeren yarı iletken cihazların üretimi için daha gelişmiş bir düzlemsel teknolojinin yaratılmasını mümkün kılan da buydu.
Daha sonra "pencereler" doğru yerlere kazındıktan sonra katkı maddeleri bunların içinden geçirilir, kontaklar da buraya bağlanır ve bu arada cihaz bir bütün olarak dış etkenlerden korunur. Germanyum için böyle bir teknoloji henüz mümkün değil: dioksitin stabilitesi yetersiz. Silikon, galyum arsenit ve diğer yarı iletkenlerin saldırısı altında germanyum ana yarı iletken malzeme olarak konumunu kaybetti. 1968'de Amerika Birleşik Devletleri zaten germanyumdan çok daha fazla silikon transistör üretiyordu. Artık yabancı uzmanlara göre dünya germanyum üretimi yılda 90-100 tondur. Teknolojideki konumu oldukça güçlü.
- İlk olarak yarı iletken germanyum, yarı iletken silikondan belirgin şekilde daha ucuzdur.
- İkincisi, bazı yarı iletken cihazların, silikondan ziyade germanyumdan yapılması hâlâ daha basit ve daha karlı.
- Üçüncüsü, germanyumun fiziksel özellikleri onu belirli türdeki cihazların, özellikle de tünel diyotların üretiminde pratik olarak yeri doldurulamaz kılar.
Bütün bunlar, germanyumun öneminin her zaman büyük olacağına inanmak için sebep veriyor.
BAŞKA BİR DOĞRU TAHMİN. Henüz keşfedilmemiş üç elementin özelliklerini tanımlayan D.I. Mendeleev'in içgörüsü hakkında çok şey yazıldı. Tekrarlamak istemeden sadece Mendeleev'in tahmininin doğruluğuna dikkat çekmek istiyoruz. Mendeleev ve Winkler tarafından tablolaştırılan verileri karşılaştırın.
Exasilicon Atom ağırlığı 72 Özgül ağırlık 5,5 Atomik hacim 13 Daha yüksek oksit EsO 2 Özgül ağırlık 4,7
Klorür bileşiği EsCl 4, kaynama noktası yaklaşık 90°C olan bir sıvıdır.
Hidrojen EsH4 içeren bileşik gaz halindedir
Kaynama noktası 160°C olan organometalik bileşik Es(C2H 5) 4
Germanyum Atom ağırlığı 72,6 Özgül ağırlık 5,469 Atom hacmi 13,57 Daha yüksek oksit GeO 2 Özgül ağırlık 4,703
Klorür bileşiği GeCl 4 kaynama noktası 83°C olan bir sıvıdır
Hidrojen GeH 4 içeren bileşik gaz halindedir
Kaynama noktası 163,5°C olan organometalik bileşik Ge(C2H 5) 4
CLEMENS WINKLER'İN MEKTUPLARI
"Majesteleri!
Size yeni bir element olan "germanyum"u keşfettiğimi belirten mesajın bir kopyasını vermeme izin verin. İlk başta, bu elementin, olağanüstü derecede aydınlatıcı periyodik tablonuzda antimon ve bizmut arasındaki boşluğu doldurduğu ve bu elementin sizin ekasilicon'unuzla örtüştüğü kanaatindeydim, ancak her şey burada ekasilicon ile karşı karşıya olduğumuz gerçeğine işaret ediyor.
Yakında size bu ilginç madde hakkında daha fazla bilgi vermeyi umuyorum; bugün kendimi yalnızca ustaca araştırmanızın çok muhtemel zaferini size bildirmekle ve size saygımı ve derin saygımı ifade etmekle sınırlıyorum.
MENDELEEV CEVAP VERDİ: “Germanyumun keşfi periyodik sistemin tacı olduğuna göre, bu taç, germanyumun “babası” olarak size aittir; Benim için selef rolüm ve sizlerle karşılaştığım dostane tavır çok değerli.”
GERMANYUM VE ORGANİKLER. 32 numaralı elementin ilk organoelement bileşiği olan tetraetilgermanyum, Winkler tarafından germanyum tetraklorürden elde edildi. Şu ana kadar elde edilen germanyumun organoelement bileşiklerinin hiçbirinin toksik olmaması ilginçtir, oysa kurşun ve organotin bileşiklerinin çoğu (bu elementler germanyumun analoglarıdır) toksiktir.
GERMANYUM TEK KRİSTAL NASIL YETİŞTİRİLİR. Otomatik bir cihaz tarafından kademeli olarak yükseltilen erimiş germanyumun yüzeyine bir germanyum kristali - bir "tohum" yerleştirilir; erime sıcaklığı germanyumun erime noktasından (937°C) biraz daha yüksektir. Tohum, tek kristalin her tarafta eşit şekilde "etle birlikte büyümesi" için döndürülür. Böyle bir büyüme sırasında, bölgenin erimesi sırasındakiyle aynı şeyin gerçekleşmesi önemlidir: neredeyse yalnızca germanyum "büyümeye" (katı faz) geçer ve yabancı maddelerin çoğu eriyik içinde kalır.
GEMANYUM VE SÜPERİLETKENLİK. Klasik yarı iletken germanyum, bir başka önemli sorunun çözümünde yer aldı: sıvı helyum yerine sıvı hidrojenin sıcaklığında çalışan süper iletken malzemelerin yaratılması. Bilindiği gibi hidrojen - 252,6 ° C veya 20,5 ° K sıcaklıkta gaz halinden sıvı duruma geçer. 70'lerin başında, yalnızca birkaç bin atom kalınlığında niyobyumlu bir germanyum alaşımından oluşan bir film elde edilmiştir. Bu film, 24,3° K ve altındaki sıcaklıklarda süperiletkenliği korur.
Kimyasal element germanyum, periyodik element tablosunda dördüncü grupta (ana alt grup) yer alır. Metal ailesine aittir ve göreceli atom kütlesi 73'tür. Kütle olarak, yer kabuğundaki germanyum içeriğinin kütle olarak yüzde 0,00007 olduğu tahmin edilmektedir.
Keşif tarihi
Kimyasal element germanyum, Dmitry Ivanovich Mendeleev'in tahminleri sayesinde kuruldu. Eca-silikonun varlığını tahmin edenler ve araştırılması için önerilerde bulunanlar onlardı.
Bu metal elementin titanyum ve zirkonyum cevherlerinde bulunduğuna inanıyordum. Mendeleev bu kimyasal elementi kendi başına bulmaya çalıştı ancak girişimleri başarısız oldu. Sadece on beş yıl sonra Himmelfürst'teki bir madende argyrodit adı verilen bir mineral bulundu. Bu bileşik, adını bu mineralde bulunan gümüşe borçludur.
Bileşimdeki kimyasal element germanyum, ancak Freiberg Madencilik Akademisi'nden bir grup kimyagerin araştırmaya başlamasından sonra keşfedildi. K. Winkler'in önderliğinde çinko, demir oksitlerin yanı sıra kükürt ve cıva payının mineralin yalnızca yüzde 93'ünü oluşturduğunu buldular. Winkler, kalan yüzde yedinin o dönemde bilinmeyen bir kimyasal elementten geldiğini öne sürdü. Daha sonraki kimyasal deneylerden sonra germanyum keşfedildi. Kimyager, keşfini bir raporla bildirdi ve yeni elementin özelliklerine ilişkin elde ettiği bilgileri Alman Kimya Derneği'ne sundu.
Kimyasal element germanyum, Winkler tarafından antimon ve arseniğe benzetilerek metal olmayan bir element olarak sunuldu. Kimyager buna neptunyum adını vermek istedi ama bu isim zaten kullanılıyordu. Daha sonra buna germanyum demeye başladılar. Winkler'in keşfettiği kimyasal element, dönemin önde gelen kimyagerleri arasında ciddi tartışmalara yol açtı. Alman bilim adamı Richter, bunun Mendeleev'in bahsettiği ecasilicium ile aynı olduğunu öne sürdü. Bir süre sonra, büyük Rus kimyagerinin yarattığı periyodik yasanın uygulanabilirliğini kanıtlayan bu varsayım doğrulandı.
Fiziki ozellikleri
Germanyum nasıl karakterize edilebilir? Kimyasal elementin Mendeleev'de atom numarası 32'dir. Bu metal 937,4 °C'de erir. Bu maddenin kaynama noktası 2700 °C'dir.
Germanyum, ilk kez Japonya'da tıbbi amaçlarla kullanılan bir elementtir. Organogermanyum bileşikleri üzerinde hem hayvanlar hem de insanlar üzerinde yapılan çok sayıda çalışmadan sonra, bu tür cevherlerin canlı organizmalar üzerindeki olumlu etkilerini keşfetmek mümkün olmuştur. 1967 yılında Dr. K. Asai, organik germanyumun çok çeşitli biyolojik etkilere sahip olduğu gerçeğini keşfetti.
Biyolojik aktivite
Kimyasal element germanyumun özelliği nedir? Canlı bir organizmanın tüm dokularına oksijen taşıma kapasitesine sahiptir. Kana karıştığında hemoglobine benzer şekilde davranır. Germanium, insan vücudundaki tüm sistemlerin tam işleyişini garanti eder.
Bağışıklık hücrelerinin çoğalmasını uyaran bu metaldir. Organik bileşikler formunda mikropların çoğalmasını baskılayan gama interferonların oluşumuna izin verir.
Germanium, kötü huylu tümörlerin oluşumunu engeller ve metastaz gelişimini engeller. Bu kimyasal elementin organik bileşikleri, yabancı cisimlerin ortaya çıkmasına karşı koruyucu bir reaksiyon olarak vücut tarafından üretilen koruyucu bir protein molekülü olan interferon üretimine katkıda bulunur.
Kullanım alanları
Germanyumun antifungal, antibakteriyel ve antiviral özellikleri uygulama alanlarının temelini oluşturmuştur. Almanya'da bu element esas olarak demir dışı cevherlerin işlenmesinin bir yan ürünü olarak elde edildi. Germanyum konsantresi, hammaddenin bileşimine bağlı olarak farklı şekillerde izole edildi. Bileşimi yüzde 10'dan fazla metal içermiyordu.
Modern yarı iletken teknolojisinde germanyum tam olarak nasıl kullanılır? Daha önce verilen elementin özellikleri, triyotların, diyotların, güç redresörlerinin ve kristal dedektörlerin üretiminde kullanılma olasılığını doğrulamaktadır. Germanyum ayrıca sabit ve alternatif manyetik alanların gücünü ölçmek için gerekli olan dozimetrik aletlerin oluşturulmasında da kullanılır.
Bu metalin önemli bir uygulama alanı kızılötesi radyasyon dedektörlerinin imalatıdır.
Sadece germanyumun değil, aynı zamanda bazı bileşiklerinin de kullanılması ümit vericidir.
Kimyasal özellikler
Oda sıcaklığındaki germanyum neme ve atmosferik oksijene karşı oldukça dayanıklıdır.
Seride - germanyum - kalay) indirgeme kabiliyetinde bir artış vardır.
Germanyum hidroklorik ve sülfürik asit çözeltilerine dayanıklıdır, alkali çözeltilerle etkileşime girmez. Dahası, bu metal kral suyunda (yedi nitrik ve hidroklorik asit) ve alkali bir hidrojen peroksit çözeltisinde oldukça hızlı çözünür.
Bir kimyasal element tam olarak nasıl karakterize edilir? Germanyum ve alaşımlarının sadece fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından değil aynı zamanda uygulama alanları açısından da analiz edilmesi gerekir. Nitrik asit ile germanyumun oksidasyonu süreci oldukça yavaş ilerler.
Doğada olmak
Kimyasal elementi karakterize etmeye çalışalım. Germanyum doğada yalnızca bileşikler halinde bulunur. Doğada en yaygın germanyum içeren mineraller arasında germanit ve argyroditi öne çıkarıyoruz. Ayrıca germanyum çinko sülfitlerde ve silikatlarda bulunur ve küçük miktarlarda çeşitli kömür türlerinde bulunur.
Sağlığa zarar
Germanyumun vücut üzerindeki etkisi nedir? Elektronik formülü 1e olan bir kimyasal element; 8 e; 18'inci; 7 e, insan vücudu üzerinde olumsuz etki yaratabilir. Örneğin, germanyum konsantresi yüklenirken, öğütülürken ve bu metalin dioksiti yüklenirken meslek hastalıkları ortaya çıkabilir. Sağlığa zararlı diğer kaynaklar arasında germanyum tozunun eritilerek çubuklara dönüştürülmesi ve karbon monoksit üretilmesi işlemi yer alır.
Adsorbe edilen germanyum, çoğunlukla idrar yoluyla vücuttan hızla atılabilir. Şu anda inorganik germanyum bileşiklerinin ne kadar toksik olduğuna dair detaylı bir bilgi bulunmamaktadır.
Germanyum tetraklorürün cilt üzerinde tahriş edici etkisi vardır. Klinik çalışmalarda, 16 gram spirogermanyuma (bir organik antitümör ilacı) ulaşan kümülatif miktarların uzun süreli oral uygulamasının yanı sıra diğer germanyum bileşiklerinin yanı sıra, bu metalin nefrotoksik ve nörotoksik aktivitesi keşfedildi.
Bu tür dozajlar genellikle endüstriyel işletmeler için tipik değildir. Hayvanlar üzerinde yapılan bu deneyler, germanyum ve bileşiklerinin canlı bir organizma üzerindeki etkisini incelemeyi amaçlıyordu. Sonuç olarak, önemli miktarda germanyum metal tozunun ve dioksitinin solunması nedeniyle sağlıkta bir bozulma tespit etmek mümkün oldu.
Bilim adamları hayvanların akciğerlerinde proliferatif süreçlere benzer ciddi morfolojik değişiklikler keşfettiler. Örneğin alveoler bölümlerde önemli kalınlaşma, bronşların çevresindeki lenfatik damarların hiperplazisi ve kan damarlarının kalınlaşması tespit edildi.
Germanyum dioksit cildi tahriş etmez, ancak bu bileşiğin göz zarıyla doğrudan teması ciddi bir göz tahriş edici olan germanik asit oluşumuna yol açar. Uzun süreli intraperitoneal enjeksiyonlarla periferik kanda ciddi değişiklikler tespit edildi.
Önemli gerçekler
Germanyumun en zararlı bileşikleri germanyum klorür ve hidrittir. İkinci madde ciddi zehirlenmeye neden olur. Akut fazda ölen hayvanların organlarının morfolojik incelemesi sonucunda dolaşım sisteminde önemli bozuklukların yanı sıra parankimal organlarda hücresel değişiklikler olduğu gösterildi. Bilim adamları, hidrürün sinir sistemini etkileyen ve periferik dolaşım sistemini engelleyen çok amaçlı bir zehir olduğu sonucuna varmışlardır.
germanyum tetraklorür
Solunum sistemi, gözler ve cilt için güçlü bir tahriş edicidir. 13 mg/m3 konsantrasyonunda hücresel düzeyde pulmoner yanıtı baskılama kapasitesine sahiptir. Bu maddenin konsantrasyonu arttıkça üst solunum yollarında ciddi tahrişler ve solunumun ritminde ve sıklığında önemli değişiklikler gözlenir.
Bu maddeyle zehirlenme, nezle-deskuamatif bronşit ve interstisyel pnömoniye yol açar.
Fiş
Doğada germanyum nikel, polimetalik ve tungsten cevherlerinde safsızlık olarak mevcut olduğundan, saf metali izole etmek için endüstride cevher zenginleştirmeyle ilgili çeşitli emek yoğun işlemler yürütülmektedir. Germanyum oksit ilk önce ondan izole edilir, daha sonra basit bir metal elde etmek için yüksek sıcaklıkta hidrojen ile indirgenir:
GeO2 + 2H2 = Ge + 2H2O.
Elektronik özellikler ve izotoplar
Almanya, dolaylı bir boşluk tipik yarı iletken olarak kabul edilir. Dielektrik istatistiksel sabitinin değeri 16 ve elektron ilgisi değeri 4 eV'dir.
İnce bir katkılı galyum filminde germanyuma süper iletken bir durum verilebilir.
Doğada bu metalin beş izotopu bulunmaktadır. Bunlardan dördü stabildir ve beşincisi çift beta bozunumuna uğrar, yarı ömrü 1,58 × 10 21 yıldır.
Çözüm
Şu anda bu metalin organik bileşikleri çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. Ultra yüksek saflıkta metalik germanyumun kızılötesi spektral bölgesindeki şeffaflık, kızılötesi optiklerin optik elemanlarının üretimi için önemlidir: prizmalar, lensler, modern sensörlerin optik pencereleri. Germanyumun en yaygın kullanım alanı, 8 ila 14 mikron dalga boyu aralığında çalışan termal görüntüleme kameraları için optiklerin oluşturulmasıdır.
Benzer cihazlar askeri teçhizatta kızılötesi yönlendirme sistemleri, gece görüşü, pasif termal görüntüleme ve yangından korunma sistemleri için kullanılmaktadır. Germanyum ayrıca yansıma önleyici kaplama için gerekli olan yüksek bir kırılma indeksine sahiptir.
Radyo mühendisliğinde germanyum bazlı transistörler birçok açıdan silikon elementlerinkini aşan özelliklere sahiptir. Germanyum elemanlarının ters akımları, silikon muadillerinden önemli ölçüde daha yüksektir, bu da bu tür radyo cihazlarının verimliliğini önemli ölçüde artırmayı mümkün kılar. Germanyumun doğada silikon kadar yaygın olmadığı göz önüne alındığında, radyo cihazlarında ağırlıklı olarak silikon yarı iletken elemanlar kullanılmaktadır.
TANIM
Germanyum- Periyodik Tablonun otuz ikinci elemanı. Tanım - Latince "germanyum"dan gelen Ge. Dördüncü dönemde IVA grubunda yer almaktadır. Yarı metalleri ifade eder. Nükleer yük 32'dir.
Kompakt halinde germanyum gümüşi bir renge sahiptir (Şekil 1) ve görünüş olarak metale benzer. Oda sıcaklığında havaya, oksijene, suya, hidroklorik ve seyreltik sülfürik asitlere karşı dayanıklıdır.
Pirinç. 1. Germanyum. Dış görünüş.
Germanyumun atomik ve moleküler kütlesi
TANIM
Maddenin bağıl moleküler kütlesi (Bay) Belirli bir molekülün kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden kaç kat daha büyük olduğunu gösteren bir sayıdır ve bir elementin bağıl atom kütlesi (A r)— bir kimyasal elementin ortalama atom kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden kaç katı olduğu.
Germanyum serbest halde tek atomlu Ge molekülleri formunda mevcut olduğundan, atomik ve moleküler kütlelerinin değerleri çakışmaktadır. 72.630'a eşittirler.
germanyum izotopları
Doğada germanyumun 70 Ge (%20,55), 72 Ge (%20,55), 73 Ge (%7,67), 74 Ge (%36,74) ve 76 Ge (%7,67) olmak üzere beş kararlı izotop halinde bulunabileceği bilinmektedir. ). Kütle sayıları sırasıyla 70, 72, 73, 74 ve 76'dır. 70 Ge germanyum izotopunun bir atomunun çekirdeği otuz iki proton ve otuz sekiz nötron içerir; diğer izotoplar ondan yalnızca nötron sayısında farklılık gösterir.
Kütle numaraları 58'den 86'ya kadar olan germanyumun yapay kararsız radyoaktif izotopları vardır; bunlar arasında en uzun ömürlü izotop 270,95 günlük yarı ömre sahip 68 Ge'dir.
germanyum iyonları
Germanyum atomunun dış enerji seviyesinde değerlik elektronları olan dört elektron bulunur:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2 .
Kimyasal etkileşimin bir sonucu olarak germanyum değerlik elektronlarından vazgeçer, yani. onların donörüdür ve pozitif yüklü bir iyona dönüşür:
İkizler 0 -2e → İkizler 2+;
İkizler 0 -4e → İkizler 4+ .
Germanyum molekülü ve atomu
Serbest durumda, germanyum tek atomlu Ge molekülleri formunda bulunur. İşte germanyum atomunu ve molekülünü karakterize eden bazı özellikler:
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
ÖRNEK 2
| Egzersiz yapmak | Moleküler formülü GeO 2 ise, germanyum (IV) oksidi oluşturan elementlerin kütle kesirlerini hesaplayın. |
| Çözüm | Herhangi bir molekülün bileşimindeki bir elementin kütle oranı aşağıdaki formülle belirlenir: ω (X) = n × Ar (X) / Bay (HX) × %100. |
(Almanyum; Latin Germania'dan - Almanya), Ge - kimyasal. periyodik element sisteminin IV. grubunun elementi; en. N. 32, saat. m.72.59. Metalik parlaklığa sahip gümüşi gri madde. Kimyada. bileşikler +2 ve +4 oksidasyon durumlarını sergiler. +4 oksidasyon durumuna sahip bileşikler daha kararlıdır. Doğal germanyum, kütle numarası 70 (%20,55), 72 (%27,37), 73 (%7,67) ve 74 (%36,74) olan dört kararlı izotop ve kütle numarası 76 (%7,67) olan ve yarılanma ömrüne sahip bir radyoaktif izotoptan oluşur. 2.106 yıllık. Birçok radyoaktif izotop yapay olarak (çeşitli nükleer reaksiyonlar kullanılarak) üretilmiştir; 71 Ge izotopu, 11,4 günlük yarılanma ömrüyle büyük öneme sahiptir.
Kutsal germanyumun varlığı (“ecasilicon” adı altında) 1871'de Rus bilim adamı D.I. Mendeleev tarafından tahmin edildi. Ancak sadece 1886'da Kimyager K. Winkler, argyrodit mineralinde, özellikleri "exasilicon"un özellikleriyle örtüşen bilinmeyen bir element keşfetti. Balo başlangıcı. Germanyum üretimi 40'lı yıllara dayanmaktadır. 20. yüzyılda yarı iletken malzeme olarak kullanılmaya başlandı. Yer kabuğundaki germanyum içeriği (1-2) %10~4'tür. Germanyum bir eser elementtir ve nadiren kendi mineralleri halinde bulunur. Konsantrasyonunun %1'den fazla olduğu yedi mineral bilinmektedir; bunlar arasında Cu2 (Cu, Ge, Ga, Fe, Zn)2 (S, As)4X X (%6,2-10,2 Ge), rhenierit (Cu, Fe)2 (Cu, Fe, Ge, Ga, Zn)2 X X (S, As)4 (%5,46-7,80 Ge) ve argyrodit Ag8GeS6 (%3/55-6,93 Ge) . G. ayrıca kostobiyolitlerde (humik kömürler, bitümlü şist, petrol) birikir. Normal koşullar altında stabil olan Jel'in kristalin modifikasyonu, a = 5.65753 A (Jel) periyoduyla elmas gibi kübik bir yapıya sahiptir.
germanyum
Germanyumun yoğunluğu (sıcaklık 25° C) 5,3234 g/cm3, erime noktası 937,2° C; kaynama noktası 2852° C; füzyon ısısı 104,7 cal/g, süblimleşme ısısı 1251 cal/g, ısı kapasitesi (sıcaklık 25° C) 0,077 cal/g derece; katsayı ısıl iletkenlik, (sıcaklık 0°C) 0,145 cal/cm sn derece, sıcaklık katsayısı. doğrusal genleşme (sıcaklık 0-260° C), 5,8 x 10-6 derece-1. Eritme sırasında germanyumun hacmi azalır (yaklaşık %5,6), yoğunluğu %4 artar h Yüksek basınçta, elmas benzeri bir değişiklik. Germanyum polimorfik dönüşümlere uğrayarak kristal modifikasyonlar oluşturur: B-Sn tipi (GeII) tetragonal bir yapı, a = 5.93 A, c = 6.98 A (GeIII) periyotlarına sahip vücut merkezli bir tetragonal yapı ve vücut merkezli kübik yapı a periyodu a = 6, 92 A(GeIV). Bu modifikasyonlar, GeI ile karşılaştırıldığında daha yüksek yoğunluk ve elektriksel iletkenlik ile ayırt edilir.
Amorf germanyum, buhar yoğunlaşması yoluyla filmler halinde (yaklaşık 10-3 cm kalınlığında) elde edilebilir. Yoğunluğu kristal kristal kristallerin yoğunluğundan daha azdır. Kristal kristal kristal içindeki enerji bantlarının yapısı onun yarı iletken özelliklerini belirler. Bant aralığının genişliği 0,785 eV'dir (sıcaklık 0 K), elektriksel direnç (sıcaklık 20° C) 60 ohm cm'dir ve sıcaklık arttıkça üstel yasaya göre önemli ölçüde azalır. Safsızlıklar G.'ye sözde verir. elektronik (arsenik, antimon, fosfor safsızlıkları) veya delik (galyum, alüminyum, indiyum safsızlıkları) tipinin safsızlık iletkenliği. Yük taşıyıcıların yerçekiminde (sıcaklık 25°C) elektronlar için hareketliliği yaklaşık 3600 cm2/saniyedir, delikler için - 1700 cm2/saniyedir, yük taşıyıcılarının içsel konsantrasyonu (sıcaklık 20°C) 2,5'tir. 10 13 cm-3. G. diyamanyetik. Eritildiğinde metalik bir duruma dönüşür. Germanyum çok kırılgandır, Mohs sertliği 6,0, mikro sertliği 385 kgf/mm2, basınç dayanımı (sıcaklık 20°C) 690 kgf/cm2'dir. Sıcaklık arttıkça sertliği azalır, 650°C'nin üzerinde plastikleşerek yerini kürke bırakır. işleme. Germanyum, 100° C'ye kadar sıcaklıklarda havaya, oksijene ve oksitleyici olmayan elektrolitlere (çözünmüş oksijen yoksa) karşı pratik olarak etkisizdir. Hidroklorik asit ve seyreltilmiş sülfürik asidin etkisine karşı dayanıklıdır; ısıtıldığında konsantre sülfürik ve nitrojen bileşiklerinde yavaş yavaş çözünür (ortaya çıkan dioksit filmi çözünmeyi yavaşlatır), kral suyunda, hipoklorit veya alkali metal hidroksit çözeltilerinde (hidrojen peroksit varlığında), alkali eriyiklerinde, peroksitlerde iyi çözünür alkali metallerin nitratları ve karbonatları.
600°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda havada ve oksijen akışında oksitlenerek oksijenle birlikte GeO oksit ve dioksit (Ge02) oluşturur. Germanyum oksit, 710° C sıcaklıkta süblime olan, suda zayıf bir germanit bileşiği (H2Ge02) oluşturarak hafifçe çözünen, tuzlar (germanitler) stabil olmayan koyu gri bir tozdur. GeO, iki değerlikli G tuzları oluşturmak için bileşiklerde kolaylıkla çözünür. Germanyum dioksit, kimyasal özellikleri büyük ölçüde farklılık gösteren çeşitli polimorfik modifikasyonlarda bulunan beyaz bir tozdur. Azizler: Dioksitin altıgen modifikasyonu suda (25 ° C sıcaklıkta 4.53 zU), alkali çözeltilerde ve benzerlerinde nispeten iyi çözünür, tetragonal modifikasyon suda pratik olarak çözünmez ve onlara karşı etkisizdir. Alkalilerde çözünerek dioksit ve hidratı metagermanat (H2Ge03) ve ortogermanat (H4Ge04) tuzlarını - germanatları oluşturur. Alkali metal germanatlar suda çözünürken diğer germanatlar pratikte çözünmez; taze çökelmiş olanlar mineral bileşiklerde çözünür. G. halojenlerle kolayca birleşir ve ısıtıldığında (yaklaşık 250 ° C) karşılık gelen tetrahalojenitler - su ile kolayca hidrolize edilen, tuz benzeri olmayan bileşikler oluşturur. Bilinen g. - koyu kahverengi (GeS) ve beyaz (GeS2).
Germanyum, nitrojen - kahverengi nitrür (Ge3N4) ve siyah nitrür (Ge3N2) içeren bileşiklerle karakterize edilir ve daha düşük bir kimyasalla karakterize edilir. sabır. Fosfor ile G., siyah renkte düşük dirençli bir fosfit (GeP) oluşturur. Karbonla etkileşime girmez ve kaynaşmaz; silikonla sürekli bir dizi katı çözelti oluşturur. Bir karbon ve silikon analoğu olarak germanyum, GenH2n + 2 tipi (germanlar) germanyum hidrojenlerinin yanı sıra GeH ve GeH2 tiplerinin (germenler) katı bileşiklerini oluşturma yeteneği ile karakterize edilir. Germanyum metalik bileşikler oluşturur () ve diğer birçoklarıyla. metaller. Hammaddelerden germanyumun çıkarılması, zengin bir germanyum konsantresinin ve bundan yüksek saflığın elde edilmesini içerir. Baloda. Büyük ölçekte, germanyum, saflaştırma sırasında yüksek uçuculuğu (konsantreden izolasyon için), düşük konsantre hidroklorik asit ve yüksek organik çözücüler (safsızlıklardan saflaştırma için) kullanılarak tetraklorürden elde edilir. Çoğunlukla, zenginleştirme için kolayca süblimleşen düşük sülfürlerin ve oksitlerin yüksek uçuculuğu kullanılır.
Yarı iletken germanyum elde etmek için yönlü kristalleştirme ve bölge yeniden kristalleştirme kullanılır. Monokristalin germanyum bir eriyikten çekilerek elde edilir. Büyüme sürecinde G.'ye özel katkılı. Tek kristalin belirli özelliklerini düzenleyen katkı maddeleri. G., 380-660 mm uzunluğunda ve 6,5 cm2'ye kadar kesitli külçeler halinde tedarik edilir. Germanyum, radyo elektroniği ve elektrik mühendisliğinde diyot ve transistörlerin üretiminde yarı iletken malzeme olarak kullanılır. Kızılötesi optik cihazlar için lensler, nükleer radyasyon dozimetreleri, X-ışını spektroskopi analizörleri, Hall etkisini kullanan sensörler ve radyoaktif bozunma enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürücüleri bundan yapılır. Germanyum, mikrodalga zayıflatıcılarda ve sıvı helyum sıcaklığında çalıştırılan dirençli termometrelerde kullanılır. Reflektöre uygulanan G. filmi, yüksek yansıtma ve iyi korozyon direnci ile karakterize edilir. Asidik agresif ortamlara karşı artan direnç ile karakterize edilen bazı metallerle birlikte germanyum alet yapımında, makine mühendisliğinde ve metalurjide kullanılır. Hemanyum ve altın, düşük erime noktalı bir ötektik oluşturur ve soğuduğunda genişler. G. dioksit özel ürünlerin üretiminde kullanılır. yüksek katsayı ile karakterize edilen camlar. spektrumun kızılötesi kısmındaki kırılma ve şeffaflık, cam elektrotlar ve termistörlerin yanı sıra emayeler ve dekoratif sırlar. Germanatlar fosfor ve fosfor aktivatörleri olarak kullanılır.
- periyodik kimyasal elementler sisteminin kimyasal elementi D.I. Mendeleev. Ge sembolüyle gösterilen germanyum, gri-beyaz renkte basit bir maddedir ve metalin sert özelliklerine sahiptir.
Yerkabuğundaki içerik ağırlıkça %7,10-4'tür. iz elementleri ifade eder, serbest halde oksidasyona karşı reaktivite yığınları nedeniyle saf metal olarak bulunmaz.
Doğada germanyum bulma
Almanya, D.I. tarafından tahmin edilen üç kimyasal elementten biridir. Mendeleev periyodik tablodaki konumlarına göre (1871).
Nadir eser elementlere aittir.
Şu anda, germanyumun endüstriyel üretiminin ana kaynakları çinko üretiminden kaynaklanan atıklar, kömür koklaşması, bazı kömür türlerinin külü, silikat safsızlıkları, tortul demir kayaları, nikel ve tungsten cevherleri, turba, petrol, jeotermal sular ve bazı alglerdir. .
Germanyum içeren ana mineraller
Plumbogermatit (PbGeGa) 2 SO 4 (OH) 2 +H 2 %8,18'e kadar O içeriği
yargyrodit AgGeS6 %3,65 ile %6,93 arasında içerir Almanya
Renierit Cu 3 (FeGeZn)(SAs) 4 % 5,5 ila 7,8 oranında germanyum içerir.
Bazı ülkelerde çinko-kurşun-bakır gibi bazı cevherlerin işlenmesinin yan ürünü olarak germanyum elde edilir. Germanyum aynı zamanda kok üretiminde, ayrıca %0,0005 ila %0,3 içerikli kahverengi kömür külünde ve %0,001 ila %1-2 içerikli taşkömürü külünde de elde edilir.
Bir metal olarak germanyum, atmosferik oksijene, oksijene, suya, bazı asitlere, seyreltik sülfürik ve hidroklorik asite karşı çok dayanıklıdır. Ancak konsantre sülfürik asitle çok yavaş reaksiyona girer.
Germanyum nitrik asit HNO ile reaksiyona girer 3 ve aqua regia, kostik alkalilerle yavaşça reaksiyona girerek germanat tuzu oluşturur, ancak hidrojen peroksit H ilavesiyle 2 Ç 2 reaksiyon çok hızlı ilerler.
700 °C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında germanyum havada kolayca oksitlenerek GeO oluşturur 2 halojenlerle kolayca reaksiyona girerek tetrahalojenitler üretir.
Hidrojen, silikon, nitrojen ve karbon ile reaksiyona girmez.
Aşağıdaki özelliklere sahip bilinen uçucu germanyum bileşikleri vardır:
Almanya heksahidrit -digerman, Ge 2 Saat 6 - yanıcı bir gaz, ışıkta uzun süre saklandığında ayrışır, önce sararır, sonra kahverengiye döner, koyu kahverengi bir katıya dönüşür, su ve alkalilerle ayrışır.
Almanya tetrahidrit, monogerman - GeH 4 .
germanyum uygulaması
Germanyum, diğerleri gibi, yarı iletken denilen özelliklere sahiptir. Elektriksel iletkenliklerine göre her şey üç gruba ayrılır: iletkenler, yarı iletkenler ve yalıtkanlar (dielektrikler). Metallerin spesifik elektrik iletkenliği 10V4 - 10V6 Ohm.cmV-1 aralığındadır, verilen bölüm keyfidir. Ancak iletkenlerin ve yarı iletkenlerin elektriksel özelliklerinde temel bir farklılığa işaret etmek mümkündür. Birincisi için elektrik iletkenliği artan sıcaklıkla azalırken, yarı iletkenler için artar. Mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda yarı iletkenler yalıtkanlara dönüşür. Bilindiği gibi metal iletkenler bu koşullar altında süperiletken özellikler sergilerler.
Yarı iletkenler çeşitli maddeler olabilir. Bunlar şunları içerir: bor, (
Lütfen, germanyumu herhangi bir miktarda ve biçimde aldığımızı unutmayın. hurda şeklinde. Yukarıda belirtilen Moskova'daki telefon numarasını arayarak germanyum satabilirsiniz.
Germanyum, 1886'da keşfedilen kırılgan, gümüşi beyaz bir yarı metaldir. Bu mineral saf haliyle bulunmaz. Silikatlar, demir ve sülfür cevherlerinde bulunur. Bileşiklerinden bazıları toksiktir. Germanyum, yarı iletken özelliklerinin faydalı olduğu elektrik endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kızılötesi ve fiber optik üretiminde vazgeçilmezdir.
Germanyumun özellikleri nelerdir?
Bu mineralin erime noktası 938,25 santigrat derecedir. Pek çok alanda vazgeçilmez kılan ısı kapasitesinin göstergelerini bilim insanları hâlâ açıklayamıyor. Germanyum eritildiğinde yoğunluğunu artırma özelliğine sahiptir. Mükemmel elektrofiziksel özelliklere sahiptir ve bu da onu mükemmel bir dolaylı aralıklı yarı iletken yapar.
Bu yarı metalin kimyasal özelliklerinden bahsedecek olursak asitlere ve alkalilere, suya ve havaya karşı dayanıklı olduğunu belirtmek gerekir. Germanyum, hidrojen peroksit ve kral suyu çözeltisinde çözünür.
Almanya madencilik
Bu yarı metalin sınırlı bir miktarı şu anda çıkarılmaktadır. Yatakları bizmut, antimon ve gümüş yataklarıyla karşılaştırıldığında çok daha küçüktür.
Bu mineralin yer kabuğundaki oranı oldukça küçük olduğundan kristal kafeslere başka metallerin katılması nedeniyle kendi minerallerini oluşturur. En yüksek germanyum içeriği sfalerit, pirarjirit, sülfanit ile demir dışı ve demir cevherlerinde gözlenir. Petrol ve kömür yataklarında çok daha az sıklıkla bulunur.
germanyumun kullanım alanları
Germanyum çok uzun zaman önce keşfedilmiş olmasına rağmen yaklaşık 80 yıl önce sanayide kullanılmaya başlanmıştır. Yarı metal ilk olarak askeri üretimde belirli elektronik cihazların üretiminde kullanıldı. Bu durumda diyot olarak uygulama alanı buldu. Şimdi durum biraz değişti.
Germanyumun en popüler uygulama alanları şunlardır:
- optik üretimi. Yarı metal, optik sensör pencereleri, prizmalar ve lensler dahil olmak üzere optik elemanların üretiminde vazgeçilmez hale geldi. Germanyumun kızılötesi bölgedeki şeffaflık özellikleri burada işe yaradı. Yarı metal, termal görüntüleme kameraları, yangın sistemleri ve gece görüş cihazları için optik üretiminde kullanılır;
- radyo elektroniği üretimi. Bu alanda yarı metal, diyot ve transistör üretiminde kullanıldı. Bununla birlikte, 70'li yıllarda, silikon, üretilen ürünlerin teknik ve operasyonel özelliklerini önemli ölçüde iyileştirmeyi mümkün kıldığından, germanyum cihazları silikon olanlarla değiştirildi. Sıcaklık etkilerine karşı direnç göstergeleri arttı. Ayrıca germanyum cihazları çalışma sırasında çok fazla ses çıkarıyordu.
germanyum ile mevcut durum
Şu anda yarı metal mikrodalga cihazlarının üretiminde kullanılmaktadır. Germanyum telleride termoelektrik bir malzeme olarak kendini kanıtlamıştır. Şu anda germanyum fiyatları oldukça yüksek. Bir kilogram germanyum metalinin maliyeti 1.200 dolardır.
Almanya'yı satın almak
Gümüş grisi germanyum nadirdir. Kırılgan yarı metal, yarı iletken özelliklere sahiptir ve modern elektrikli cihazların yapımında yaygın olarak kullanılır. Aynı zamanda yüksek hassasiyetli optik aletler ve radyo ekipmanı oluşturmak için de kullanılır. Germanyum hem saf metal formunda hem de dioksit formunda büyük değere sahiptir.
Goldform şirketi germanyum, çeşitli hurda metal ve radyo bileşenlerinin satın alınmasında uzmanlaşmıştır. Malzeme değerlendirmesi ve nakliye konusunda yardım sunuyoruz. Germanyumu posta yoluyla gönderebilir ve paranızın tamamını alabilirsiniz.
