Germanium
| |||||
| Yleistä | |||||
| Nimi | Germanium | ||||
| Tunnus | Ge | ||||
| Järjestysluku | 32 | ||||
| Luokka | puolimetalli | ||||
| Lohko | p | ||||
| Ryhmä | 14, hiiliryhmä | ||||
| Jakso | 4 | ||||
| Tiheys | 5,323 · 103 kg/m3 | ||||
| Kovuus | 6,0 (Mohsin asteikko) | ||||
| Löytövuosi | |||||
| Atomiominaisuudet | |||||
| Atomipaino (Ar) | 72,630(8)[1] | ||||
| Atomisäde, mitattu (laskennallinen) | 125 pm | ||||
| Kovalenttisäde | 122 pm | ||||
| Orbitaalirakenne | [Ar] 3d10 4s2 4p2 | ||||
| Elektroneja elektronikuorilla | 2, 8, 18, 4 | ||||
| Hapetusluvut | +II, +IV | ||||
| Kiderakenne | Kuutiollinen, timanttirakenne | ||||
| Fysikaaliset ominaisuudet | |||||
| Olomuoto | kiinteä | ||||
| Sulamispiste | 1 211,40 K (938,25 °C) | ||||
| Kiehumispiste | 3 106 K (2 833 °C) | ||||
| Höyrystymislämpö | 334 kJ/mol | ||||
| Sulamislämpö | 36,94 kJ/mol | ||||
| Muuta | |||||
| Elektronegatiivisuus | 1,8 (Paulingin asteikko) | ||||
| Ominaislämpökapasiteetti | 0,320 kJ/(kg K) | ||||
| Sähkönjohtavuus | 2×103 S/m | ||||
| Lämmönjohtavuus | 60,2 W/(m·K) | ||||
| CAS-numero | 7440-56-4 | ||||
| Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa | |||||
Germanium on kemiallinen alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Ge (lat. germanium), järjestysluku 32 ja CAS-numero 7440-56-4. Tämä kova hopeanvalkoinen puolimetalli on kemiallisesti tinan kaltainen. Germanium muodostaa laajan joukon organometalliyhdisteitä ja on tärkeä puolijohdemateriaali transistoreissa. Germaniumin tiheys on 5,35 g/cm3. Sulamispiste on 1 211 K (938 °C) ja kiehumispiste 3 093 K (2 820 °C).
Vuonna 1871 germanium oli yksi alkuaineista, joita Dimitri Mendelejev ennusti olevan olemassa puuttuvana piin ryhmän analogiana ("ekasilicon"). Tämän alkuaineen olemassaolon osoitti Clemens Winkler vuonna 1886, ja se oli tärkeä varmistus Mendelejevin jaksollisen järjestelmän idealle.
Germaniumia löytyy argyrodiitista (germaniumin ja hopean sulfidista), kivihiilestä, germaniitista (Cu26Fe4Ge4S32), sinkkimalmeista ja muista mineraaleista.
Isotoopit
muokkaaGermaniumilla on viisi pysyvää isotooppia. Ne ja niiden keskinäiset osuudet luonnossa esiintyvästä germaniumista ovat seuraavat: 70Ge (20,57 %), 72Ge (27,45 %), 73Ge (7,75 %), 74Ge (36,50 %) ja 76Ge (7,73 %). Germaniumista tunnetaan yli 20 radioaktiivista isotooppia. Niistä pitkäikäisin on 68Ge, jonka puoliintumisaika on 270,95 päivää.[2]
Käyttö
muokkaa
Germanium on sopiva infrapunasovelluksiin, sitä käytetään infrapunaspektroskoopeissa ja muissa optisissa laitteissa, joissa tarvitaan äärimmäisen herkkiä infrapunadetektoreita. Germaniumdioksidin taitekerroin ja dispersio-ominaisuudet tekevät germaniumin käyttökelpoiseksi laajakulmaisiin kameran linsseihin ja mikroskooppien objektiivilinsseihin.
Germaniumtransistoreita käytetään edelleen mm. sähkökitaroiden vahvistimissa. Pii-germanium-lejeerinki on nopeasti tulossa tärkeäksi puolijohdemateriaaliksi hyvin nopeissa integroiduissa piireissä. Germaniumia käytetään lejeerinkinä, fosforisoivana aineena loistevalaisimissa ja katalyyttinä.
Lähteet
muokkaa- ↑ Meija, Juris et al.: Atomic Weights of the Elements 2013 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2016, 88. vsk, nro 3, s. 272. IUPAC. Artikkelin verkkoversio. (pdf) Viitattu 14.12.2016. (englanniksi)
- ↑ Isotopes of the Element Germanium Jefferson Lab. Viitattu 31.12.2023. (englanniksi)
Aiheesta muualla
muokkaa
- Helsingin Sanomat, Alkuaineet: Germanium (Arkistoitu versio)
- Periodictable: Technical data for Germanium (englanniksi)
- Mindat: Definition of germanium (englanniksi)
- Webmineral: Mineral Species containing Germanium (Ge) (englanniksi)
- Lenntech: Germanium – Ge (englanniksi)
- Americanelements: Germanium Technical and Safety Data (englanniksi)
- Luettelo germaniumin isotoopeista The Isotopes Project Home Page (englanniksi)
- Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases: Germanium (englanniksi)