germanium

Germanium, grundstof nummer 32, placeret i det periodiske systems 14. gruppe; atomtegn Ge. Germanium er et sprødt, gråhvidt halvmetal, hvis kemiske egenskaber ligger mellem silicium og tin. I 1886 isolerede C.A. Winkler germanium ud fra mineralet argyrolit. Grundstoffets eksistens var tidligere blevet forudsagt af J.A.R. Newlands i 1868 og D.I. Mendelejev i 1871.

Faktaboks

etymologi:
Ordet germanium kommer af latin Germania i betydningen 'Tyskland' og -ium til betegnelse af grundstof.

Geokemi og mineralogi

Det gennemsnitlige indhold af germanium i jordskorpen er lavt, 1-2 g/t, men ud fra jernmeteoritters meget høje indhold, op til 500 g/t, kan sluttes, at grundstoffet er koncentreret i Jordens jern-nikkel-kerne. Ved endogene processer akkumuleres germanium især i pegmatitter og hydrotermale bly-kobber-zink-mineraliseringer; fx indeholder zinkblende op til 1000 g germanium pr. t. Sulfidmineraliseringer kan desuden indeholde selvstændige germaniummineraler. De vigtigste er germanit, Cu26Fe4Ge4S32, og renierit, (Cu,Zn)11(Ge,As)2Fe4S16, og i de forvitrede dele af forekomsterne det iltholdige mineral stottit, FeGe(OH)6. Grundstoffet koncentreres ved eksogene processer i kulbjergarter, der kan indeholde op til 1000 g/t.

Teknisk fremstilling og anvendelse

Egenskaber
Nummer 32
Atomtegn Ge
Navn germanium
Relativ atommasse 72,59
Densitet 5,35 g/cm3 (20 °C)
Smeltepunkt 937,4 °C
Kogepunkt 2830 °C
Opdagelse 1886 (C.A. Winkler)

Germanium udvindes især af flyveaske fra kulforbrænding, som kan indeholde op til 3 % germanium. Grundstoffets elektriske modstand øges med faldende temperatur, modsat de fleste andre elektriske ledere, og metallet kan derfor anvendes i modstandstermometre til lave temperaturer. Endvidere anvendes germanium som halvleder i transistorer og ensrettere, som katalysator for omdannelse af carbon til carbonhydrider og som styrkeøgende legeringsbestanddel i letmetaller. Med guld danner germanium en legering med meget lavt smeltepunkt (356 °C), som kan anvendes til dyppeforgyldning. Desuden kan man ud fra germaniumforbindelser fremstille specielle glasmaterialer, der er transparente over for infrarødt lys.

Forbindelser

Germaniumforbindelser har visse lighedspunkter med siliciumforbindelser. Germanium har det formelle oxidationstrin −4 i det gasformige german, GeH4, hvoraf der kendes kondensationsprodukter af typen GenHn+2, hvor n = 2,3,4 og 5. Tilsvarende kendes siliciumforbindelser af sammensætning SinHn+2 med n = 1,2,3,...,8. I forbindelser af typen GeX4, hvor X er et af halogenerne fluor, klor, brom eller jod, har germanium oxidationstrinnet +4 svarende til de analoge siliciumforbindelser SiX4. Germaniums krystallinske oxygenforbindelser afviger imidlertid fra de analogt sammensatte siliciumforbindelser, idet germaniumatomerne ofte er omgivet af seks oxygenatomer, hvorimod siliciumatomerne under normale trykforhold altid er omgivet af fire oxygenatomer. I de faste forbindelser GeX2 har germanium oxidationstrinnet +2. Disse stoffer er kraftigt reducerende. For silicium er dette oxidationstrin uden betydning.

Kommentarer

Din kommentar publiceres her. Redaktionen svarer, når den kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig