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Germanium Grundlegende Informationen

Germanium (alte Übersetzung) ist ein chemisches Element, dessen chemisches Symbol Ge ist, die Ordnungszahl 32, das Atomgewicht 72,64. Im Periodensystem der chemischen Elemente befinden sich im 4. Zyklus und der IVA-Familie. Germanium elemental ist eine Art grauer Klassen, Metallglanz, qualitativ hart, gehören zu der Kohlenstoffgruppe, chemische Eigenschaften und Kin Zinn ähnlich wie Silizium, unlöslich in Wasser, Salzsäure, verdünnte Natronlauge, löslich in Königswasser, konzentrierte Salpetersäure oder Schwefelsäure, mit beiden Geschlechtern daher löslich in geschmolzenem Alkali, alkalischem Peroxid, Alkalimetallnitrat oder -carbonat, relativ stabil in der Luft, in der Natur insgesamt fünf Germaniumisotope: 70,72,73,74,76, über 700 ℃ und Sauerstoff erzeugt GeO2 und über 1000 ℃, mit Wasserstoffpulver Germanium kann in Gegenwart von Chlor oder Brom brennen, ist Germanium ausgezeichnete Halbleiter, wie eine Hochfrequenz-Stromerkennung und Gleichrichter mit Wechselstrom (AC), kann aber auch in den Infrarotmaterialien, Präzisionsinstrumenten, dem Katalysator verwendet werden. Germaniumverbindungen können verwendet werden, um fluoreszierende Platten und verschiedenes Glas mit Brechungsindex herzustellen.

Germanium, Zinn und Blei sind die gleiche Gruppe im Periodensystem der Elemente, die von den alten Menschen entdeckt und benutzt wurden, und das Germanium wurde von der Industrie seit langem nicht mehr abgebaut. Dies liegt nicht daran, dass Germanium in der Erdkruste weniger häufig vorkommt, sondern weil es eines der am meisten dispergierten Elemente in der Erdkruste ist

Grundinformation

Germanium stabile chemische Eigenschaften, Temperatur nicht mit Luft oder Wasser, aber während 600 ~ 700 ℃, Germaniumdioxid schnell erzeugt. Es funktioniert nicht mit Salzsäure und verdünnter Schwefelsäure. Wenn konzentrierte Schwefelsäure erhitzt wird, löst sich Germanium langsam auf. In Salpetersäure, Wang-Wasser, ist Germanium leicht aufzulösen. Die alkalische Lösung und Germanium sind schwach, aber die geschmolzene Base ist in der Luft und kann Germanium schnell auflösen. Germanium arbeitet nicht mit Kohlenstoff, daher schmilzt es im Graphittiegel und ist nicht mit Kohlenstoff verunreinigt.

Germanium in der Position des Periodensystems zwischen Metall und Nichtmetall, hat daher viele ähnlich der Natur des Nichtmetalls, bekannt als das "minderwertige Metall" in der chemischen, äußeren Elektronenkonfiguration für die 4 s 4 p Quadrat im Quadrat. Seine chemischen Eigenschaften ähneln jedoch denen benachbarter Familien, insbesondere Arsen und Antimon. Es gibt sehr wenige Germaniumverbindungen in der Chemie oder Toxikologie. Die Germaniumdioxide, ein weißes, in Wasser wenig lösliches Pulver, bilden germanische Säure, die der Kieselsäure ähnlich ist. Germaniumtetrachlorid ist eine instabile Flüssigkeit und Germaniumtetrafluorid ist ein Gas, das leicht in Wasser hydrolysiert wird. Germaniumhydrid (Germanium) ist ein relativ stabiles Gas. Organische Germaniumverbindungen, Alkyl kann eine Reihe von Ge-Atomen sowie Zinn, Quecksilber, Arsen und andere ähnliche ersetzen, aber weniger toxisch. Das Germaniumelement und seine zwei Oxide sind nicht stark, und das Germaniumtetrahalogenid ist excitant, und Germaniumhydrierung ist am giftigsten. Germanium ist in verdünnter Säure und Lauge nicht löslich, aber in konzentrierter Schwefelsäure löslich.

Germanium ist bei Raumtemperatur stabil, erzeugt aber auch die GeO-Monoschicht, die allmählich zur GeO2-Monoschicht wird. Wenn die Oberfläche von Germanium Wasserdampf adsorbiert, zerstört es die Passivierungseigenschaften des Oxidfilms und erzeugt dicke Oxide.

Germanium wird bei höherer Temperatur oxidiert und geht mit einem Phänomen der Schwerelosigkeit einher, weil GeO wegen seiner starken Flüchtigkeit entsteht. Forscher untersuchten Germaniumoberflächenoxidationsprozeß zuerst bei 600 ℃ mit CO-Reduzierung Germanium, um die Germaniumoberflächensauerstoff- oder -sauerstoffadsorption zu beseitigen. Wieder in 25 ~ 400 ℃, 10 kpa Germaniumoxid unter Sauerstoffdruck, nur 1 min oder Schicht, um die erste Oxidation zu bilden. Wenn die Temperatur 250 ° C übersteigt, bilden Sie schnell die Oxidschicht. Wenn die Temperatur ansteigt, verlangsamt sich die Oxidationsrate signifikant. 3 h bei 400 ℃ Oxidation, GeO2 Membranbildungsdicke von 1,75 nm.

Germanium unterscheidet sich in verschiedenen Lösungsmitteln. Das Lösungspotential von Germanium vom n-Typ ist geringfügig positiv als p, so dass ersteres in der gleichen Lösung schneller ist. Germanium ist in heißer Säure, thermischer Base und H2O2 von Oxidationsmittel löslich. Schwer löslich in verdünnter Schwefelsäure, Salzsäure und kalter Lauge. Germanium in 100 ℃ ist in Wasser unlöslich und Sättigung von Sauerstoff in Wasser bei Raumtemperatur, Lösegeschwindigkeit ist nahe 1 ug / cm. (h).

H2O2 Auflösung von Germanium

3% H2O2 bei Raumtemperatur kann langsam lösen Klumpen von Germanium, Erhitzen auf 90 ~ 100 ℃ schneller auflösen. N Germanium in 100 ℃ von H2O2 Auflösungsrate wird durch die Konzentration von H2O2 beeinflusst.

(1) Germanium wird zu GeO oxidiert, das eine einzelne Schicht auf der Oberfläche bildet

(2) weitere Oxidation ist GeO2 GeO + H2O2 = GeO2 + H2O

(3) GeO2 + H2O = H2GeO3

Wenn eine Base in Lösung ist, werden Germaniumsäure und Alkali verwendet, um Natriumgermaniat herzustellen und die Auflösung von Germanium zu beschleunigen. H2GeO3 + NaOH = Na2GeO3 + 2 H2O

Germanium löst sich in Schwefelsäure

90 ℃ wenn Schwefelsäure Reaktion mit Block mit Spuren Germanium, einwöchiger Germanium Verlust von 1%

Die Auflösung von Germanium in Salpetersäure

Konzentrierte Salpetersäure kann die Oberfläche von massivem Germanium korrodieren. Die Auflösungsgeschwindigkeit von Germanium in Salpetersäure wird durch die Konzentration von Salpetersäure, Rührgeschwindigkeit und Temperatur beeinflusst.

Germanium und Lauge

Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid wässrige Lösung und die Wirkung von Germanium ist langsam, aber geschmolzenes Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Na2CO3, Na2O2, NaB4O7 löst schnell verschiedene Formen von Germanium, erzeugen Germanat Alkalimetall. 5. Die Auflösung von Germanium in bestimmten Salzlösungen

Germanium kann in einigen Elektrolytlösungen wie Natriumsulfat, Kaliumchlorid, Nitrat, Cäsiumchlorid und Lanthanchlorid löslich sein.

Wenn es mit anderen Substanzen erhitzt wird, kann das pulverförmige Germanium in Chlor und Brom verbrannt werden, wodurch vier halogeniertes Germanium erzeugt wird, und das trockene HCl-Gas kann Germanium korrodieren.


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