Godine 1870. D.I. Na osnovu periodičnog zakona, Mendeljejev je predvidio još neotkriveni element grupe IV, nazvavši ga eka-silicijumom i opisao njegova glavna svojstva. Godine 1886. njemački hemičar Klemens Vinkler otkrio je ovaj hemijski element tokom hemijske analize minerala argirodita. U početku je Winkler želio nazvati novi element "neptunijum", ali ovo ime je već bilo dato jednom od predloženih elemenata, pa je element dobio ime u čast domovine naučnika - Njemačke.

Boravak u prirodi, primanje:

Germanij se nalazi u sulfidnim rudama, željeznoj rudi, a nalazi se u gotovo svim silikatima. Glavni minerali koji sadrže germanijum su: argirodit Ag 8 GeS 6 , konfilit Ag 8 (Sn,Ce)S 6 , stotit FeGe(OH) 6 , germanit Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, renijerit Cu 3 (Fe,Ge,Zn)(S,As) 4 .
Kao rezultat složenih i radno intenzivnih operacija za obogaćivanje i koncentraciju rude, germanij se izoluje u obliku GeO 2 oksida, koji se redukuje vodonikom na 600°C u jednostavnu supstancu.
GeO 2 + 2H 2 =Ge + 2H 2 O
Germanij se prečišćava metodom zonskog topljenja, što ga čini jednim od hemijski najčistijih materijala.

Fizička svojstva:

Sivo-bela čvrsta supstanca sa metalnim sjajem (t.t. 938°C, t.k. 2830°C)

Hemijska svojstva:

U normalnim uslovima, germanijum je otporan na vazduh i vodu, alkalije i kiseline, a rastvara se u carskoj vodi i u alkalnom rastvoru vodikovog peroksida. Oksidaciona stanja germanijuma u njegovim jedinjenjima: 2, 4.

Najvažnije veze:

Germanijum(II) oksid, GeO, sivo-crna, slabo rastvorljiva. b-in, kada se zagrije nesrazmjerno je: 2GeO = Ge + GeO 2
Germanijum(II) hidroksid Ge(OH) 2, crveno-narandžasta. bože.,
Germanijum(II) jodid, GeI 2, žuta. kr., sol. u vodi, hidrol. prema kat.
Germanijum(II) hidrid, GeH 2, tv. bijela pore, lako oksidiraju. i propadanje.

Germanijum(IV) oksid, GeO 2 , bijela kristal, amfoterni, dobijen hidrolizom germanijum hlorida, sulfida, hidrida ili reakcijom germanijuma sa azotnom kiselinom.
Germanijum(IV) hidroksid (germanska kiselina), H 2 GeO 3 , slab. undef. biaxial na primjer, germanske soli, na primjer. natrijum germanat, Na 2 GeO 3 , bijela kristal, sol. u vodi; higroskopna. Tu su i Na 2 heksahidroksogermanati (ortogermanati) i poligermanati
Germanijum(IV) sulfat, Ge(SO 4) 2, bezbojan. kristali, hidrolizovani vodom do GeO 2, dobijeni zagrevanjem germanijum(IV) hlorida sa sumpornim anhidridom na 160°C: GeCl 4 + 4SO 3 = Ge(SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
Germanijum(IV) halogenidi, fluorid GeF 4 - najbolji. gas, sirov hidrol., reaguje sa HF, formirajući H 2 - fluorovodoničnu kiselinu: GeF 4 + 2HF = H 2,
hlorid GeCl 4, bezbojan. tečnost, hidr., bromida GeBr 4, siva cr. ili bezbojno tečnost, sol. u org. spoj,
jodid GeI 4, žuto-narandžasta. kr., spor. hydr., sol. u org. conn.
Germanijum(IV) sulfid, GeS 2, bijela kr., slabo rastvorljiv. u vodi, hidrol., reagira sa alkalijama:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, formirajući germanate i tiogermanate.
Germanijum(IV) hidrid, "german", GeH 4 , bezbojan gas, organski derivati ​​tetrametilgerman Ge(CH 3) 4, tetraetilgerman Ge(C 2 H 5) 4 - bezbojan. tečnosti.

primjena:

Najvažniji poluvodički materijal, glavna područja primjene: optika, radioelektronika, nuklearna fizika.

Jedinjenja germanija su blago toksična. Germanijum je element u tragovima koji povećava efikasnost u ljudskom tijelu. imuni sistem tijelo, bori se protiv raka, smanjuje bol. Također se primjećuje da germanij pospješuje prijenos kisika u tjelesna tkiva i snažan je antioksidans – blokator slobodnih radikala u tijelu.
Dnevne potrebe ljudskog organizma su 0,4-1,5 mg.
Šampion u sadržaju germanijuma među prehrambeni proizvodi je beli luk (750 mcg germanijuma na 1 g suve mase čena belog luka).

Materijal su pripremili studenti Instituta za fiziku i hemiju Tjumenskog državnog univerziteta
Demchenko Yu.V., Bornovolokova A.A.
Izvori:
Germanium//Wikipedia./ URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (datum pristupa: 13.06.2014.).
Germanium//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (datum pristupa: 13.06.2014.).

germanijum

GERMANIUM-I; m. Hemijski element (Ge), sivkasto-bijela čvrsta supstanca s metalnim sjajem (to je glavni poluprovodnički materijal). Germanijumska ploča.

◁ Germanijum, oh, oh. G-te sirovine. G. ingot.

(latinski Germanium), hemijski element IV grupe periodnog sistema. Ime je iz latinskog Germania - Germany, u čast domovine K. A. Winklera. Srebrno-sivi kristali; gustina 5,33 g/cm 3, t pl 938,3ºC. Rasprostranjeno u prirodi (vlastiti minerali su rijetki); vađen iz ruda obojenih metala. Poluprovodnički materijali za elektronske uređaje (diode, tranzistori, itd.), komponente od legura, materijal za sočiva u IC uređajima, detektori jonizujućeg zračenja.

GERMANIJUM (lat. Germanium), Ge (čitaj “hertempmanijum”), hemijski element sa atomskim brojem 32, atomska težina 72,61. Prirodni germanijum se sastoji od pet izotopa masenih brojeva 70 (sadržaj u prirodnoj mešavini 20,51% po masi), 72 (27,43%), 73 (7,76%), 74 (36,54%) i 76 (7,76%). Konfiguracija vanjskog elektronskog sloja 4 s 2 str 2 . Oksidacija +4, +2 (valencija IV, II). Nalazi se u grupi IVA, u periodu 4 periodnog sistema elemenata.
Istorija otkrića
Otkrio ga je K. A. Winkler (cm. WINKLER Clemens Alexander)(i nazvan po svojoj domovini - Njemačkoj) 1886. godine tokom analize minerala argirodita Ag 8 GeS 6 nakon što je postojanje ovog elementa i neka njegova svojstva predvidio D. I. Mendeljejev (cm. MENDELEEV Dmitrij Ivanovič).
Biti u prirodi
Sadržaj u zemljinoj kori iznosi 1,5·10 -4% po težini. Odnosi se na rasute elemente. U prirodi se ne nalazi u slobodnom obliku. Sadrži kao nečistoću u silikatima, sedimentnom željezu, polimetalnoj rudi, rudama nikla i volframa, uglju, tresetu, uljima, termalnim vodama i algama. Najvažniji minerali: germanit Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, stotit FeGe(OH) 6, plumbogermanit (Pb,Ge,Ga) 2 SO 4 (OH) 2 2H 2 O, argirodit Ag 8 GeS 6, renijerit Cu 3 (Fe,Ge,Zn)(S,As) 4.
Dobijanje germanijuma
Za dobijanje germanijuma koriste se nusproizvodi prerade ruda obojenih metala, pepeo od sagorevanja uglja i neki hemijski proizvodi koksa. Sirovine koje sadrže Ge obogaćuju se flotacijom. Zatim se koncentrat pretvara u GeO 2 oksid, koji se redukuje vodonikom (cm. VODIK):
GeO 2 + 4H 2 = Ge + 2H 2 O
Germanijum poluprovodničke čistoće sa sadržajem primesa 10 -3 -10 -4% dobija se zonskim topljenjem (cm. ZONA TOPLJENJA), kristalizacija (cm. KRISTALIZACIJA) ili termoliza isparljivog monogermana GeH 4:
GeH 4 = Ge + 2H 2,
koji nastaje pri razgradnji jedinjenja kiselinama aktivni metali sa Ge-germanidima:
Mg 2 Ge + 4HCl = GeH 4 – + 2MgCl 2
Fizička i hemijska svojstva
Germanijum je srebrnasta supstanca sa metalnim sjajem. Kristalna rešetka stabilne modifikacije (Ge I), kubična, licecentrirana, dijamantski tip, A= 0,533 nm (tri druge modifikacije su dobijene pri visokim pritiscima). Tačka topljenja 938,25 °C, tačka ključanja 2850 °C, gustina 5,33 kg/dm3. Ima poluprovodničke osobine, širina pojasa je 0,66 eV (na 300 K). Germanijum je transparentan za infracrveno zračenje sa talasnim dužinama većim od 2 mikrona.
By hemijska svojstva Ge liči na silicijum (cm. SILIKON). U normalnim uslovima, otporan na kiseonik (cm. KISENIK), vodena para, razrijeđene kiseline. U prisustvu jakih agenasa za stvaranje kompleksa ili oksidacionih sredstava, Ge reaguje sa kiselinama kada se zagrije:
Ge + H 2 SO 4 konc = Ge(SO 4) 2 + 2SO 2 + 4H 2 O,
Ge + 6HF = H 2 + 2H 2,
Ge + 4HNO 3 konc. = H 2 GeO 3 + 4NO 2 + 2H 2 O
Ge reaguje sa carskom vodom (cm. AQUA REGIA):
Ge + 4HNO 3 + 12HCl = GeCl 4 + 4NO + 8H 2 O.
Ge stupa u interakciju sa alkalnim rastvorima u prisustvu oksidacionih sredstava:
Ge + 2NaOH + 2H 2 O 2 = Na 2.
Kada se zagrije na zraku do 700 °C, Ge se zapali. Ge lako stupa u interakciju sa halogenima (cm. HALOGEN) i siva (cm. SUMPOR):
Ge + 2I 2 = GeI 4
Sa vodonikom (cm. VODIK), azot (cm. AZOT), ugljenik (cm. UGLJENIK) germanijum ne reaguje direktno jedinjenja sa ovim elementima se dobijaju indirektno. Na primjer, nitrid Ge 3 N 4 nastaje otapanjem germanij dijodida GeI 2 u tekućem amonijaku:
GeI 2 + NH 3 tečnost -> n -> Ge 3 N 4
Germanijum (IV) oksid, GeO 2, je bijela kristalna supstanca koja postoji u dvije modifikacije. Jedna od modifikacija je djelimično rastvorljiva u vodi sa formiranjem kompleksnih germanskih kiselina. Pokazuje amfoterna svojstva.
GeO 2 reaguje sa alkalijama kao kiseli oksid:
GeO 2 + 2NaOH = Na 2 GeO 3 + H 2 O
GeO 2 je u interakciji sa kiselinama:
GeO 2 + 4HCl = GeCl 4 + 2H 2 O
Ge tetrahalidi su nepolarna jedinjenja koja se lako hidroliziraju vodom.
3GeF 4 + 2H 2 O = GeO 2 + 2H 2 GeF 6
Tetrahalidi se dobijaju direktnom reakcijom:
Ge + 2Cl 2 = GeCl 4
ili termička razgradnja:
BaGeF 6 = GeF 4 + BaF 2
Germanijum hidridi su slični po hemijskim svojstvima silicijum hidridima, ali je monogerman GeH 4 stabilniji od monosilana SiH 4 . Germani formiraju homologne serije Gen H 2n+2, Gen H 2n i druge, ali su ove serije kraće od serija silana.
Monogerman GeH 4 je gas koji je stabilan na vazduhu i ne reaguje sa vodom. Tokom dugotrajnog skladištenja, razlaže se na H 2 i Ge. Monogerman se dobija redukcijom germanijum dioksida GeO 2 sa natrijum borohidridom NaBH 4:
GeO 2 + NaBH 4 = GeH 4 + NaBO 2.
Vrlo nestabilan GeO monoksid nastaje umjerenim zagrijavanjem mješavine germanija i GeO 2 dioksida:
Ge + GeO 2 = 2GeO.
Jedinjenja Ge(II) su lako nesrazmjerna za oslobađanje Ge:
2GeCl 2 -> Ge + GeCl 4
Germanij disulfid GeS 2 je bijela amorfna ili kristalna supstanca, dobijena taloženjem H 2 S iz kiselih rastvora GeCl 4:
GeCl 4 + 2H 2 S = GeS 2 Í̈ + 4HCl
GeS 2 se otapa u alkalijama i sulfidima amonijuma ili alkalnih metala:
GeS 2 + 6NaOH = Na 2 + 2Na 2 S,
GeS 2 + (NH 4) 2 S = (NH 4) 2 GeS 3
Ge može biti dio organskih jedinjenja. Poznati su (CH 3) 4 Ge, (C 6 H 5) 4 Ge, (CH 3) 3 GeBr, (C 2 H 5) 3 GeOH i drugi.
Aplikacija
Germanij je poluvodički materijal koji se koristi u tehnologiji i radio elektronici u proizvodnji tranzistora i mikro kola. Tanki slojevi Ge naneseni na staklo koriste se kao otpornici u radarskim instalacijama. Legure Ge sa metalima se koriste u senzorima i detektorima. Germanij dioksid se koristi u proizvodnji naočara koji prenose infracrveno zračenje.

Encyclopedic Dictionary. 2009 .

Pogledajte šta je "germanijum" u drugim rječnicima:

Hemijski element otkriven 1886. u rijetkom mineralu argiroditu, pronađenom u Saksoniji. Rječnik strane reči, uključeno u ruski jezik. Chudinov A.N., 1910. germanijum (nazvan u čast domovine naučnika koji je otkrio element) hemikalija. element...... Rečnik stranih reči ruskog jezika

- (Germanijum), Ge, hemijski element IV grupe periodnog sistema, atomski broj 32, atomska masa 72,59; nemetalni; poluprovodnički materijal. Germanijum je otkrio nemački hemičar K. Winkler 1886. Moderna enciklopedija

germanijum- Ge Element IV grupe Periodični. sistemi; at. n. 32, at. m. 72,59; TV predmet sa metalik sjaj. Prirodni Ge je mješavina pet stabilnih izotopa s masenim brojevima 70, 72, 73, 74 i 76. Postojanje i svojstva Ge predvidio je 1871. godine D.I.... ... Vodič za tehnički prevodilac

germanijum- (Germanijum), Ge, hemijski element IV grupe periodnog sistema, atomski broj 32, atomska masa 72,59; nemetalni; poluprovodnički materijal. Germanijum je otkrio nemački hemičar K. Winkler 1886. ... Ilustrovani enciklopedijski rječnik

- (latinski Germanium) Ge, hemijski element IV grupe periodnog sistema, atomski broj 32, atomska masa 72,59. Ime je dobio od latinske Germania Germany, u čast domovine K. A. Winklera. Srebrno sivi kristali; gustina 5,33 g/cm³, tačka topljenja 938,3 ... Veliki enciklopedijski rječnik

- (simbol Ge), bijelo-sivi metalni element IV grupe MENDELEEV-ovog periodnog sistema, u kojem su predviđena svojstva još neotkrivenih elemenata, posebno germanija (1871). Element je otkriven 1886. Nusproizvod topljenja cinka ... ... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

Ge (od latinskog Germania Germany * a. germanium; n. Germanium; f. germanium; i. germanio), hemikalija. element periodične grupe IV. Mendeljejevljev sistem, at.sci. 32, at. m. 72,59. Prirodni gas se sastoji od 4 stabilna izotopa 70Ge (20,55%), 72Ge... ... Geološka enciklopedija

- (Ge), sintetički monokristal, PP, grupa tačkaste simetrije m3m, gustina 5,327 g/cm3, Tmelt=936 °C, čvrsta materija. na Mohsovoj skali 6, at. m. 72,60. Proziran u IR području l od 1,5 do 20 mikrona; optički anizotropan, za koeficijent l=1,80 µm. refrakcija n=4,143.… … Fizička enciklopedija

Imenica, broj sinonima: 3 poluprovodnika (7) eka-silicijum (1) element (159) ... Rječnik sinonima

GERMANIUM- chem. element, simbol Ge (lat. Germanium), at. n. 32, at. m. 72,59; krhka srebrno-siva kristalna supstanca, gustina 5327 kg/m3, bil = 937,5°C. Rasuti u prirodi; vadi se uglavnom preradom cinkove mešavine i ... ... Velika politehnička enciklopedija

Germanijum je hemijski element sa atomskim brojem 32 u periodnom sistemu, simbolizovan simbolom Ge (njemački). germanijum).

Istorija otkrića germanijuma

Postojanje elementa eka-silicijuma, analoga silicijuma, predvidio je D.I. Mendeljejev davne 1871. A 1886. godine jedan od profesora Rudarske akademije u Freibergu otkrio je novi mineral srebra - argirodit. Ovaj mineral je potom predat profesoru tehničke hemije Klemensu Vinkleru na potpunu analizu.

To nije učinjeno slučajno: razmatran je 48-godišnji Winkler najbolji analitičar akademija.

Vrlo brzo je otkrio da mineral sadrži 74,72% srebra, 17,13% sumpora, 0,31% žive, 0,66% željeznog oksida i 0,22% cink oksida. A skoro 7% težine novog minerala činio je neki neshvatljivi element, najvjerovatnije još uvijek nepoznat. Winkler je izolovao neidentifikovanu komponentu argyrodpt, proučavao njena svojstva i shvatio da je zaista pronašao novi element - eskaplicijum koji je predvideo Mendeljejev. Ovo je kratka istorija elementa sa atomskim brojem 32.

Međutim, bilo bi pogrešno misliti da je Winklerov rad prošao glatko, bez problema. Evo šta Mendeljejev piše o tome u dodacima osmog poglavlja „Osnova hemije”: „U početku (februara 1886.) nedostatak materijala, nedostatak spektra u plamenu gorionika i rastvorljivost mnogih germanijumskih jedinjenja učinili su da se teško za Winklerova istraživanja...” Obratite pažnju na “nedostatak spektra u plamenu”. Kako to? Na kraju krajeva, 1886. već je postojala metoda spektralne analize; Ovom metodom na Zemlji su već otkriveni rubidijum, cezijum, talijum i indijum, a na Suncu helijum. Naučnici su sigurno znali da svaki hemijski element ima potpuno individualan spektar, a odjednom ga nema!

Objašnjenje je stiglo kasnije. Germanijum ima karakteristične spektralne linije - sa talasnim dužinama od 2651,18, 3039,06 Ǻ i još nekoliko. Ali svi oni leže u nevidljivom ultraljubičastom dijelu spektra, i može se smatrati srećom da su Winklerovo pridržavanje tradicionalnih metoda analize - dovele do uspjeha.

Metoda koju Winkler koristi za izolaciju germanijuma je slična jednoj od trenutnih industrijskih metoda za dobijanje elementa br. 32. Najprije je germanij sadržan u argarodnitu pretvoren u dioksid, a zatim je ovaj bijeli prah zagrijan na 600...700°C u atmosferi vodika. Reakcija je očigledna: GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O.

Tako je po prvi put dobijen relativno čist germanijum. Winkler je prvobitno namjeravao da novi element nazove neptunijum, po planeti Neptunu. (Poput elementa 32, ova planeta je bila predviđena prije nego što je otkrivena.) Ali onda se pokazalo da je takvo ime prethodno bilo dodijeljeno jednom lažno otkrivenom elementu i, ne želeći kompromitirati svoje otkriće, Winkler je odustao od svoje prve namjere. Nije prihvatio ni prijedlog da se novi element imenuje angularium, tj. „ugao, kontroverzan“ (a ovo otkriće je zaista izazvalo mnogo kontroverzi). Istina, francuski hemičar Rayon, koji je izneo takvu ideju, kasnije je rekao da njegov predlog nije bio ništa drugo do šala. Winkler je novi element nazvao germanijum po svojoj zemlji, i ime se zadržalo.

Treba napomenuti da je tokom geohemijske evolucije zemljine kore značajna količina germanijuma isprana sa većine kopnene površine u okeane, tako da je trenutno količina ovog mikroelementa sadržana u tlu krajnje neznatna.

Ukupni sadržaj germanija u zemljinoj kori iznosi 7 × 10 -4% mase, odnosno više od, na primjer, antimona, srebra, bizmuta. Zbog svog neznatnog sadržaja u zemljinoj kori i geohemijske srodnosti sa nekim rasprostranjenim elementima, germanijum pokazuje ograničenu sposobnost formiranja sopstvenih minerala, raspršujući se u rešetkama drugih minerala. Stoga su vlastiti minerali germanija izuzetno rijetki. Gotovo sve su sulfosoli: germanit Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4 (6 - 10% Ge), argirodit Ag 8 GeS 6 (3,6 - 7% Ge), konfilit Ag 8 (Sn, Ge) S 6 (do 2% Ge) itd. Najveći deo germanijuma je rasut u zemljinoj kori u velikom broju stena i minerala. Na primjer, u nekim sfaleritima sadržaj germanija dostiže kilograme po toni, u enargitima do 5 kg/t, u pirargiritu do 10 kg/t, u sulvanitu i frankeitu 1 kg/t, u drugim sulfidima i silikatima - stotine i desetine od g/t. Germanij je koncentrisan u ležištima mnogih metala - u sulfidnim rudama obojenih metala, u rudama željeza, u nekim oksidnim mineralima (kromit, magnetit, rutil itd.), u granitima, dijabazima i bazaltima. Osim toga, germanij je prisutan u gotovo svim silikatima, u nekim nalazištima uglja i nafte.

Germanijum se dobija prvenstveno iz nusproizvoda prerade ruda obojenih metala (cinkova mešavina, cink-bakar-olovni polimetalni koncentrati) koji sadrže 0,001-0,1% germanijuma. Kao sirovine koriste se i pepeo od sagorevanja uglja, prašina iz gasnih generatora i otpad iz koksara. U početku se koncentrat germanijuma (2-10% Nemačka) dobija iz navedenih izvora na različite načine, u zavisnosti od sastava sirovine. Ekstrakcija germanija iz koncentrata obično uključuje sljedeće korake:

1) hlorisanje koncentrata hlorovodoničnom kiselinom, njenom mešavinom sa hlorom u vodenoj sredini ili drugim sredstvima za hlorisanje da bi se dobio tehnički GeCl 4 . Za prečišćavanje GeCl 4 koristi se rektifikacija i ekstrakcija nečistoća koncentriranom HCl.

2) Hidroliza GeCl 4 i kalcinacija produkata hidrolize da bi se dobio GeO 2.

3) Redukcija GeO 2 vodonikom ili amonijakom u metal. Za izolaciju vrlo čistog germanija, koji se koristi u poluvodičkim uređajima, vrši se zonsko topljenje metala. Monokristalni germanijum, potreban za industriju poluprovodnika, obično se dobija zonskim topljenjem ili metodom Czochralskog.

GeO 2 + 4H 2 = Ge + 2H 2 O

Germanijum poluprovodničke čistoće sa sadržajem primesa 10 -3 -10 -4% dobija se zonskim topljenjem, kristalizacijom ili termolizom isparljivog monogermana GeH 4:

GeH 4 = Ge + 2H 2,

koji nastaje pri razgradnji aktivnih metalnih jedinjenja sa Ge - germanidima kiselinama:

Mg 2 Ge + 4HCl = GeH 4 – + 2MgCl 2

Germanij se nalazi kao nečistoća u polimetalnim, nikalnim i volframovim rudama, kao i u silikatima. Kao rezultat složenih i radno intenzivnih operacija obogaćivanja rude i njene koncentracije, germanij se izoluje u obliku GeO 2 oksida, koji se reducira vodonikom na 600 °C u jednostavnu supstancu:

GeO 2 + 2H 2 = Ge + 2H 2 O.

Monokristali germanija se pročišćavaju i uzgajaju metodom zonskog topljenja.

Čisti germanijum dioksid je prvi put dobijen u SSSR-u početkom 1941. Od njega je napravljeno germanijumsko staklo sa veoma visokim indeksom prelamanja svetlosti. Istraživanja elementa br. 32 i metoda za njegovu moguću proizvodnju nastavljena su nakon rata, 1947. godine. Sada je germanij bio od interesa za sovjetske naučnike upravo kao poluprovodnik.

Po izgledu, germanij se lako može zamijeniti sa silicijumom.

Germanij kristalizira u kubnoj strukturi tipa dijamanta, parametar jedinične ćelije a = 5,6575 Å.

Ovaj element nije tako jak kao titan ili volfram. Gustina čvrstog germanijuma je 5,327 g/cm 3 (25°C); tečnost 5.557 (1000°C); t pl 937,5°C; tačka ključanja oko 2700°C; koeficijent toplotne provodljivosti ~60 W/(m K), ili 0,14 cal/(cm sec deg) na 25°C.

Germanij je skoro jednako krt kao staklo i može se ponašati u skladu s tim. Čak i na uobičajenim temperaturama, ali iznad 550°C, podložan je plastičnoj deformaciji. Tvrdoća Njemačka na mineraloškoj skali 6-6,5; koeficijent stišljivosti (u opsegu pritiska 0-120 H/m 2, ili 0-12000 kgf/mm 2) 1,4·10 -7 m 2 /mn (1,4·10 -6 cm 2 /kgf); površinski napon 0,6 n/m (600 dina/cm). Germanijum je tipičan poluprovodnik sa zazorom od 1,104·10 -19 J ili 0,69 eV (25°C); električna otpornost Njemačka visoka čistoća 0,60 ohm m (60 ohm cm) na 25°C; pokretljivost elektrona 3900 i pokretljivost rupa 1900 cm 2 /v sec (25°C) (sa sadržajem nečistoća manjim od 10 -8%).

Sve "neobične" modifikacije kristalnog germanijuma su superiornije od Ge-I u električnoj provodljivosti. Spominjanje ove osobine nije slučajno: vrijednost električne provodljivosti (ili njene inverzne vrijednosti - otpornosti) posebno je važna za poluvodički element.

U hemijskim jedinjenjima, germanijum obično pokazuje valenciju 4 ili 2. Jedinjenja sa valencijom 4 su stabilnija. U normalnim uslovima otporan je na vazduh i vodu, alkalije i kiseline, rastvorljiv u carskoj vodi i u alkalnom rastvoru vodikovog peroksida. Koriste se germanijumske legure i staklo na bazi germanijum dioksida.

U hemijskim jedinjenjima, germanijum obično pokazuje valencije od 2 i 4, pri čemu su jedinjenja 4-valentnog germanijuma stabilnija. Germanij je na sobnoj temperaturi otporan na zrak, vodu, alkalne otopine i razrijeđene hlorovodonične i sumporne kiseline, ali se lako otapa u carskoj vodi i alkalnoj otopini vodikovog peroksida. Polako se oksidira dušičnom kiselinom. Kada se zagrije na zraku na 500-700°C, germanij se oksidira u okside GeO i GeO 2. Njemačka (IV) oksid - bijeli prah sa tačkom topljenja 1116°C; rastvorljivost u vodi 4,3 g/l (20°C). Po svojim hemijskim svojstvima je amfoterna, rastvorljiva u alkalijama i teško u mineralnim kiselinama. Dobija se kalcinacijom hidratnog taloga (GeO 3 ·nH 2 O) koji se oslobađa tokom hidrolize GeCl 4 tetrahlorida. Spajanjem GeO 2 sa drugim oksidima mogu se dobiti derivati ​​germanske kiseline - metalni germanati (Li 2 GeO 3, Na 2 GeO 3 i drugi) - čvrste supstance sa visokim tačkama topljenja.

Kada germanijum reaguje sa halogenima, nastaju odgovarajući tetrahalidi. Reakcija se najlakše odvija sa fluorom i hlorom (već na sobnoj temperaturi), zatim sa bromom (nisko zagrevanje) i sa jodom (na 700-800°C u prisustvu CO). Jedno od najvažnijih jedinjenja Nemački tetrahlorid GeCl 4 je bezbojna tečnost; t pl -49,5°C; tačka ključanja 83,1°C; gustina 1,84 g/cm 3 (20°C). Snažno se hidrolizira vodom, oslobađajući talog hidratiziranog oksida (IV). Dobija se hlorisanjem metalnog germanijuma ili reakcijom GeO 2 sa koncentrovanom HCl. Poznati su i germanijumski dihalidi opšte formule GeX 2, GeCl monohlorid, heksahlorodigerman Ge 2 Cl 6 i germanijum oksihloridi (na primer CeOCl 2).

Sumpor snažno reaguje sa germanijumom na 900-1000°C da bi se formirao disulfid GeS 2 - bela čvrsta supstanca, tačka topljenja 825°C. Opisani su i GeS monosulfid i slična jedinjenja Nemačke sa selenom i telurom, koji su poluprovodnici. Vodonik blago reaguje sa germanijumom na 1000-1100°C i formira germin (GeH) X, nestabilno i veoma isparljivo jedinjenje. Reakcijom germanida sa razblaženom hlorovodoničnom kiselinom mogu se dobiti germanidni vodonici serije Ge n H 2n+2 do Ge 9 H 20. Germilen sastava GeH 2 je takođe poznat. Germanijum ne reaguje direktno sa azotom, ali postoji nitrid Ge 3 N 4, dobijen delovanjem amonijaka na germanijum na 700-800°C. Germanijum ne stupa u interakciju sa ugljenikom. Germanij stvara spojeve sa mnogim metalima - germanide.

Poznata su brojna kompleksna jedinjenja germanijuma, koja postaju sve važnija kako u analitičkoj hemiji germanijuma tako i u procesima njegove pripreme. Germanij formira kompleksna jedinjenja sa molekulima koji sadrže organske hidroksilne grupe (polihidrični alkoholi, višebazne kiseline i druge). Dobijene su njemačke heteropolikiseline. Kao i ostali elementi grupe IV, germanijum se odlikuje stvaranjem organometalnih jedinjenja, primer za to je tetraetilgerman (C 2 H 5) 4 Ge 3.

Germanijum (II) hidrid GeH 2. Bijeli nestabilni prah (na zraku ili kisiku se eksplozivno razgrađuje). Reaguje sa alkalijama i bromom.

Germanijum(II) monohidridni polimer (poligermin) (GeH2)n. Smeđe-crni prah. Slabo je rastvorljiv u vodi, trenutno se raspada na vazduhu i eksplodira kada se zagreje na 160 o C u vakuumu ili u atmosferi inertnog gasa. Nastaje tokom elektrolize natrijum germanida NaGe.

Germanijum(II) oksid GeO. Crni kristali sa osnovnim svojstvima. Razlaže se na 500°C u GeO 2 i Ge. Polako oksidira u vodi. Slabo rastvorljiv u hlorovodoničkoj kiselini. Pokazuje svojstva obnavljanja. Dobija se djelovanjem CO 2 na metal germanij zagrijan na 700-900 o C, alkalijama na germanij (II) hlorid, kalcinacijom Ge(OH) 2 ili redukcijom GeO 2 .

Germanijum (II) hidroksid Ge(OH) 2 . Crveno-narandžasti kristali. Kada se zagreje, pretvara se u GeO. Pokazuje amfoterni karakter. Dobija se obradom soli germanijuma (II) alkalijama i hidrolizom soli germanijuma (II).

Germanijum (II) fluorid GeF 2 . Bezbojni higroskopni kristali, tačka topljenja =111°C. Dobija se djelovanjem pare GeF 4 na metalni germanij kada se zagrijava.

Germanijum (II) hlorid GeCl 2 . Bezbojni kristali. t pl =76,4°C, t ključanje =450°C. Na 460°C se raspada na GeCl 4 i metalni germanijum. Hidroliziran vodom, slabo rastvorljiv u alkoholu. Dobija se djelovanjem pare GeCl 4 na metalni germanij kada se zagrijava.

Germanijum (II) bromid GeBr 2 . Prozirni kristali u obliku igle. t pl =122°C. Hidrolizuje se sa vodom. Slabo rastvorljiv u benzenu. Rastvara se u alkoholu, acetonu. Pripremljen reakcijom germanijum (II) hidroksida sa bromovodoničnom kiselinom. Kada se zagrije, postaje disproporcionalan u metalni germanij i germanij(IV) bromid.

Germanijum (II) jodid GeI 2. Žute šesterokutne ploče, dijamagnetne. t pl =460 o C. Slabo rastvorljiv u hloroformu i tetrahloridu ugljenika. Kada se zagrije iznad 210°C, raspada se na metalni germanij i germanij tetrajodid. Dobija se redukcijom germanijum (II) jodida hipofosfornom kiselinom ili termičkom razgradnjom germanijum tetrajodida.

Germanijum (II) sulfid GeS. Dobijeni suvi - sivkasto-crni sjajni rombični neprozirni kristali. t pl =615°C, gustina je 4,01 g/cm 3. Slabo rastvorljiv u vodi i amonijaku. Rastvara se u kalijum hidroksidu. Dobijen mokrim putem je crveno-smeđi amorfni sediment, gustine 3,31 g/cm 3 . Rastvara se u mineralnim kiselinama i amonijum polisulfidu. Dobija se zagrevanjem germanijuma sa sumporom ili propuštanjem vodonik sulfida kroz rastvor soli germanijuma (II).

Germanijum(IV) hidrid GeH4. Bezbojni gas (gustina 3,43 g/cm 3 ). Otrovan je, jako neprijatno miriše, ključa na -88 o C, topi se na oko -166 o C, a termički disocira iznad 280 o C. Propuštanjem GeH 4 kroz zagrijanu cijev, na njegovoj se dobija sjajno ogledalo metalnog germanijuma. zidovi. Dobija se djelovanjem LiAlH 4 na germanij (IV) hlorid u eteru ili tretiranjem rastvora germanijum (IV) hlorida sa cinkom i sumpornom kiselinom.

Germanijum (IV) oksid GeO 2 . Postoji u obliku dvije kristalne modifikacije (heksagonalne gustine 4,703 g/cm 3 i tetraedarske gustine 6,24 g/cm 3 ). Oba su stabilna na vazduh. Slabo rastvorljiv u vodi. t pl =1116 o C, t ključanje =1200 o C. Pokazuje amfoterni karakter. Aluminij, magnezij i ugljik ga reduciraju u metalni germanij kada se zagrijavaju. Dobija se sintezom iz elemenata, kalcinacijom soli germanija sa isparljivim kiselinama, oksidacijom sulfida, hidrolizom germanijum tetrahalida, obradom germanita alkalnih metala kiselinama, a metalnog germanijuma koncentriranom sumpornom ili azotnom kiselinom.

Germanijum(IV) fluorid GeF4. Bezbojni gas koji ispari u vazduhu. t pl =-15 o C, t ključanje =-37°C. Hidrolizuje sa vodom. Dobija se razgradnjom barijum tetrafluorogermanata.

Germanijum (IV) hlorid GeCl 4 . Bezbojna tečnost. t pl = -50 o C, t ključanje = 86 o C, gustina je 1,874 g/cm 3. Hidrolizuje se sa vodom, rastvara se u alkoholu, eteru, ugljen-disulfidu, ugljen-tetrahloridu. Priprema se zagrevanjem germanijuma sa hlorom i propuštanjem hlorovodonika kroz suspenziju germanijum(IV) oksida.

Germanijum (IV) bromid GeBr 4 . Oktaedarski bezbojni kristali. t pl =26 o C, t ključanje =187 o C, gustina je 3,13 g/cm 3. Hidrolizuje sa vodom. Rastvara se u benzenu, ugljičnom disulfidu. Dobiva se propuštanjem pare broma preko zagrijanog metala germanija ili djelovanjem bromovodonične kiseline na germanij(IV) oksid.

Germanijum (IV) jodid GeI 4. Žuto-narandžasti oktaedarski kristali, t pl =146 o C, t bp =377 o C, gustina je 4,32 g/cm 3. Na 445 o C se raspada. Rastvara se u benzenu, ugljičnom disulfidu i hidrolizira se vodom. Na vazduhu se postepeno raspada na germanijum (II) jodid i jod. Dodaje amonijak. Dobiva se propuštanjem jodne pare preko zagrijanog germanija ili djelovanjem jodovodične kiseline na germanij(IV) oksid.

Germanijum (IV) sulfid GeS 2. Bijeli kristalni prah, t pl =800 o C, gustina 3,03 g/cm 3. Slabo je rastvorljiv u vodi i u njoj polako hidrolizira. Rastvara se u amonijaku, amonijum sulfidu i sulfidima alkalnih metala. Dobija se zagrevanjem germanijum (IV) oksida u struji sumpor-dioksida sa sumporom ili propuštanjem vodonik sulfida kroz rastvor germanijumove (IV) soli.

Germanijum (IV) sulfat Ge(SO 4) 2. Bezbojni kristali, gustina 3,92 g/cm 3 . Razlaže se na 200 o C. Redukuje se ugljem ili sumporom u sulfid. Reaguje sa vodom i rastvorima alkalija. Pripremljen zagrevanjem germanijum (IV) hlorida sa sumporovim (VI) oksidom.

U prirodi se nalazi pet izotopa: 70 Ge (20,55% mase), 72 Ge (27,37%), 73 Ge (7,67%), 74 Ge (36,74%), 76 Ge (7,67%). Prva četiri su stabilna, peti (76 Ge) prolazi kroz dvostruki beta raspad sa vremenom poluraspada od 1,58×10 21 godinu. Osim toga, postoje dva "dugovječna" umjetna: 68 Ge (vrijeme poluraspada 270,8 dana) i 71 Ge (vrijeme poluraspada 11,26 dana).

Primena germanijuma

Germanij se koristi u proizvodnji optike. Zbog svoje transparentnosti u infracrvenom području spektra, metalni germanijum ultra visoke čistoće je od strateškog značaja u proizvodnji optičkih elemenata za infracrvenu optiku. U radiotehnici, germanijumski tranzistori i detektorske diode imaju karakteristike drugačije od silicijumskih, zbog nižeg napona uključivanja pn spoja u germanijumu - 0,4V naspram 0,6V za silicijumske uređaje.

Za više detalja pogledajte članak o upotrebi germanija.

Germanij se nalazi u životinjskim i biljnim organizmima. Male količine germanija nemaju fiziološki učinak na biljke, ali su toksične u velikim količinama. Germanij nije toksičan za plijesni.

Germanij ima nisku toksičnost za životinje. Jedinjenja germanija nemaju farmakološke efekte. Dozvoljena koncentracija germanijuma i njegovog oksida u vazduhu je 2 mg/m³, odnosno ista kao i za azbestnu prašinu.

Jedinjenja dvovalentnog germanijuma su mnogo toksičnija.

U eksperimentima koji su određivali distribuciju organskog germanijuma u organizmu 1,5 sata nakon njegove oralne primene, dobijeni su sledeći rezultati: velike količine organskog germanijuma se nalaze u želucu, tankom crevu, koštanoj srži, slezeni i krvi. Štaviše, njegov visok sadržaj u želucu i crijevima pokazuje da proces njegove apsorpcije u krv ima produženi učinak.

Visok sadržaj organskog germanijuma u krvi omogućio je dr. Asaiju da iznese sledeću teoriju o mehanizmu njegovog delovanja u ljudskom telu. Pretpostavlja se da se u krvi organski germanij ponaša slično hemoglobinu, koji također nosi negativan naboj i poput hemoglobina je uključen u proces prijenosa kisika u tkivima tijela. Time se sprečava razvoj nedostatka kiseonika (hipoksije) na nivou tkiva. Organski germanij sprječava razvoj takozvane hipoksije u krvi, koja nastaje kada se smanji količina hemoglobina sposobnog za vezanje kisika (smanjenje kapaciteta krvi za kisik), a nastaje uslijed gubitka krvi, trovanja ugljičnim monoksidom i izlaganja zračenju. . Na nedostatak kiseonika najosjetljiviji su centralni nervni sistem, srčani mišić, tkivo bubrega i jetra.

Kao rezultat eksperimenata, također je utvrđeno da organski germanij potiče indukciju gama interferona, koji potiskuju procese reprodukcije stanica koje se brzo dijele i aktiviraju specifične stanice (T-ubice). Glavni pravci djelovanja interferona na tjelesnom nivou su antivirusna i antitumorska zaštita, imunomodulatorna i radioprotektivna funkcija limfnog sistema.

U procesu proučavanja patoloških tkiva i tkiva sa primarnim znacima bolesti, ustanovljeno je da ih uvijek karakterizira nedostatak kisika i prisustvo pozitivno nabijenih vodikovih radikala H+. H+ joni imaju izuzetno negativan uticaj na ćelije ljudskog tela, čak do njihove smrti. Ioni kisika, koji imaju sposobnost spajanja sa vodikovim ionima, omogućavaju selektivnu i lokalnu kompenzaciju oštećenja stanica i tkiva uzrokovanih ionima vodika. Utjecaj germanija na vodikove ione je zbog njegovog organskog oblika - oblika seskvioksida. U pripremi članka korišteni su materijali A. N. Suponenka.

Germanijum (od latinskog Germanium), označen kao "Ge", je element IV grupe periodnog sistema hemijskih elemenata Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva; atomski broj elementa je 32, atomska masa je 72,59. Germanijum je čvrsta supstanca metalnog sjaja i sivo-bele boje. Iako je boja germanija prilično relativan pojam, sve ovisi o površinskoj obradi materijala. Ponekad može biti siva kao čelik, ponekad srebrna, a ponekad potpuno crna. Spolja, germanijum je prilično blizak silicijumu. Ovi elementi ne samo da su slični jedni drugima, već imaju i uglavnom ista svojstva poluvodiča. Njihova značajna razlika je činjenica da je germanijum više nego dvostruko teži od silicijuma.

Germanijum, pronađen u prirodi, je mešavina pet stabilnih izotopa sa masenim brojevima 76, 74, 73, 32, 70. Davne 1871. godine, čuveni hemičar, „otac“ periodnog sistema, Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je predvideo svojstva i postojanje germanijuma. Tada nepoznati element nazvao je „eksasilikonom“, jer. svojstva nove supstance bila su na mnogo načina slična silicijumu. Godine 1886., nakon proučavanja minerala argirdita, četrdesetosmogodišnji njemački hemičar K. Winkler otkrio je potpuno novi hemijski element u prirodnoj mješavini.

Hemičar je isprva želio da element nazove neptunijum, jer je planeta Neptun također bila predviđena mnogo ranije nego što je otkrivena, ali je potom saznao da je to ime već korišteno u lažnom otkriću jednog od elemenata, pa je Winkler odlučio da napusti ovo ime. Naučnik je zamoljen da nazove element angularium, što u prijevodu znači "kontroverzan, ugao", ali se ni Winkler nije složio sa ovim imenom, iako je element broj 32 zaista izazvao mnogo kontroverzi. Naučnik je po nacionalnosti bio Nijemac, pa je na kraju odlučio da elementu nazove germanij, u čast svoje rodne zemlje Njemačke.

Kako se kasnije ispostavilo, ispostavilo se da germanijum nije ništa drugo do prethodno otkriveni "eksasilicijum". Sve do druge polovine dvadesetog veka, praktična korisnost germanijuma bila je prilično uska i ograničena. Industrijska proizvodnja metala započela je tek kao rezultat pokretanja industrijske proizvodnje poluvodičke elektronike.

Germanijum je poluprovodnički materijal koji se široko koristi u elektronici i tehnologiji, kao iu proizvodnji mikro kola i tranzistora. Radarski sistemi koriste tanke filmove germanijuma, koji se nanose na staklo i koriste kao otpornici. Legure sa germanijumom i metalima se koriste u detektorima i senzorima.

Element nema takvu snagu kao volfram ili titan, ne služi kao nepresušni izvor energije poput plutonijuma ili uranijuma, električna provodljivost materijala je takođe daleko od najveće, a u industrijskoj tehnologiji glavni metal je gvožđe. Uprkos tome, germanijum je jedna od najvažnijih komponenti tehničkog napretka našeg društva, jer čak se i ranije od silicija počeo koristiti kao poluvodički materijal.

S tim u vezi, bilo bi prikladno zapitati se: Šta su poluprovodnici i poluprovodnici? Čak ni stručnjaci ne mogu tačno odgovoriti na ovo pitanje, jer... možemo govoriti o posebno razmatranom svojstvu poluprovodnika. Postoji i tačna definicija, ali samo iz oblasti folklora: Poluprovodnik je provodnik za dva automobila.

Polica germanijuma košta skoro isto kao poluga zlata. Metal je vrlo krhak, skoro kao staklo, pa ako ispustite takav ingot, postoji velika vjerovatnoća da će se metal jednostavno slomiti.

Metalni germanijum, svojstva

Biološka svojstva

Germanij se najviše koristio u medicinske svrhe u Japanu. Rezultati ispitivanja organogermanijumskih jedinjenja na životinjama i ljudima pokazali su da mogu imati blagotvorno dejstvo na organizam. Japanski dr K. Asai je 1967. godine otkrio da organski germanijum ima široka biološka dejstva.

Među svim njegovim biološkim svojstvima, treba napomenuti:

• - osiguravanje prijenosa kisika u tjelesna tkiva;
• - povećanje imunološkog statusa organizma;
• - manifestacija antitumorske aktivnosti.

Kasnije su japanski naučnici stvorili prvi medicinski proizvod na svijetu koji sadrži germanij - "Germanium - 132".

U Rusiji se prvi domaći lijek koji sadrži organski germanij pojavio tek 2000. godine.

Procesi biohemijske evolucije površine zemljine kore nisu uticali na najbolji mogući način sadrži germanijum. Većina elementa je isprana sa kopna u okeane, tako da je njegov sadržaj u tlu i dalje prilično nizak.

Među biljkama koje imaju sposobnost da apsorbuju germanijum iz tla, vodeći je ginseng (germanijum do 0,2%). Germanij se također nalazi u bijelom luku, kamforu i aloji, koji se tradicionalno koriste u liječenju raznih ljudskih bolesti. U vegetaciji se germanij nalazi u obliku karboksietil semioksida. Sada je moguće sintetizirati seskvioksane s pirimidinskim fragmentom - organskim jedinjenjima germanija. Ovaj spoj je po strukturi blizak prirodnom, poput korijena ginsenga.

Germanijum se može klasifikovati kao rijedak element u tragovima. Prisutan je u velikom broju različitih proizvoda, ali u malim dozama. Dnevni unos organskog germanijuma je postavljen na 8-10 mg. Procjena 125 prehrambenih proizvoda pokazala je da oko 1,5 mg germanija dnevno uđe u organizam s hranom. Sadržaj mikroelemenata u 1 g sirove hrane je oko 0,1 – 1,0 mcg. Germanijum se nalazi u mleku, soku od paradajza, lososu i pasulju. Ali da biste zadovoljili dnevne potrebe za germanijumom, trebalo bi da popijete 10 litara soka od paradajza dnevno ili pojedete oko 5 kilograma lososa. Sa stanovišta cijene ovih proizvoda, ljudskih fizioloških svojstava i zdravog razuma, također je nemoguće konzumirati takve količine proizvoda koji sadrže germanij. U Rusiji oko 80-90% stanovništva ima manjak germanijuma, zbog čega su razvijeni posebni preparati.

Praktične studije su pokazale da je germanijum u organizmu najzastupljeniji u crevima, želucu, slezeni, koštanoj srži i krvi. Visok sadržaj mikroelementa u crijevima i želucu ukazuje na produženi učinak apsorpcije lijeka u krv. Postoji pretpostavka da se organski germanijum u krvi ponaša približno na isti način kao i hemoglobin, tj. ima negativan naboj i učestvuje u prenosu kiseonika do tkiva. Na taj način sprečava razvoj hipoksije na nivou tkiva.

Kao rezultat ponovljenih eksperimenata, dokazana je sposobnost germanija da aktivira T-ćelije ubice i potiče indukciju gama interferona, koji potiskuju proces reprodukcije ćelija koje se brzo dijele. Glavni smjer djelovanja interferona je antitumorski i antivirusna zaštita, radioprotektivne i imunomodulatorne funkcije limfnog sistema.

Germanij u obliku seskvioksida ima sposobnost djelovanja na vodikove ione H+, izglađujući njihov destruktivni učinak na tjelesne ćelije. Garancija odličnog rada svih sistema ljudskog organizma je nesmetano snabdevanje krvi i svih tkiva kiseonikom. Organski germanijum ne samo da isporučuje kiseonik do svih tačaka tela, već i podstiče njegovu interakciju sa vodoničnim jonima.

• - Germanijum je metal, ali se njegova krhkost može uporediti sa staklom.
• - Neke referentne knjige tvrde da germanijum ima srebrnastu boju. Ali to se ne može reći, jer boja germanija direktno ovisi o načinu obrade metalne površine. Ponekad može izgledati gotovo crno, ponekad ima čeličnu boju, a ponekad može biti srebrnasto.
• - Germanijum je otkriven na površini Sunca, kao i u meteoritima koji su pali iz svemira.
• - Prvo organoelementno jedinjenje germanijuma dobio je pronalazač elementa Klemens Vinkler iz germanijum tetrahlorida 1887. godine, to je bio tetraetilgermanijum. Od svih organoelementnih jedinjenja germanijuma dobijenih u sadašnjoj fazi, nijedno nije otrovno. Istovremeno, većina mikroelemenata organokositra i olova, koji su po svojim fizičkim svojstvima analozi germanija, toksični su.
• - Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je predvideo tri hemijska elementa čak i pre njihovog otkrića, uključujući germanijum, nazivajući element ekasilicijum zbog njegove sličnosti sa silicijumom. Predviđanje poznatog ruskog naučnika bilo je toliko tačno da je jednostavno zadivilo naučnike, uklj. i Winkler, koji je otkrio germanijum. Atomska težina prema Mendeljejevu bila je 72, u stvarnosti je bila 72,6; specifična težina prema Mendeljejevu bila je 5,5 u stvarnosti - 5,469; atomska zapremina prema Mendeljejevu bila je 13 u stvarnosti - 13,57; najviši oksid po Mendeljejevu je EsO2, u stvarnosti - GeO2, njegova specifična težina po Mendeljejevu je bila 4,7, u stvarnosti - 4,703; hloridno jedinjenje prema Mendeljejevu EsCl4 - tečnost, tačka ključanja približno 90°C, u stvarnosti - hloridno jedinjenje GeCl4 - tečnost, tačka ključanja 83°C, jedinjenje sa vodonikom prema Mendeljejevu EsH4 je gasovito, jedinjenje sa vodonikom u stvarnosti - GeH4 gasovito; Organometalno jedinjenje prema Mendeljejevu Es(C2H5)4, tačka ključanja 160 °C, pravo organometalno jedinjenje Ge(C2H5)4 tačka ključanja 163,5 °C. Kao što se može vidjeti iz gore navedenih informacija, Mendeljejevljevo predviđanje bilo je iznenađujuće tačno.
• - 26. februara 1886. Klemens Vinkler je započeo pismo Mendeljejevu rečima „Dragi gospodine“. Na prilično ljubazan način rekao je ruskom naučniku o otkriću novog elementa zvanog germanijum, koji po svojim svojstvima nije ništa drugo do Mendeljejevljev ranije predviđeni „ekasilicij“. Odgovor Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva nije bio ništa manje ljubazan. Naučnik se složio sa otkrićem svog kolege, nazivajući germanijum "krunom svog periodičnog sistema", a Winkler "ocem" elementa, dostojnim da nosi ovu "krunu".
• - Germanijum je, kao klasičan poluprovodnik, postao ključ za rešavanje problema stvaranja supravodljivih materijala koji rade na temperaturi tečnog vodonika, ali ne i tečnog helijuma. Kao što znate, vodonik prelazi u tečno stanje iz gasovitog stanja kada dostigne temperaturu od –252,6°C, odnosno 20,5°K. Sedamdesetih godina razvijen je film od germanijuma i niobija čija je debljina bila samo nekoliko hiljada atoma. Ovaj film je sposoban da održi supravodljivost čak i kada temperature dosegnu 23,2°K i niže.
• - Prilikom uzgoja monokristala germanijuma, na površinu rastopljenog germanijuma postavlja se kristal germanijuma – „seme“, koji se automatskim uređajem postepeno podiže, dok je temperatura taljenja nešto viša od tačke topljenja germanijuma (937°). C). “Sjeme” se rotira tako da monokristal, kako kažu, “raste mesom” sa svih strana ravnomjerno. Treba napomenuti da se prilikom takvog rasta dešava isto što i prilikom zonskog topljenja, tj. Gotovo samo germanij prelazi u čvrstu fazu, a sve nečistoće ostaju u talini.

Priča

Postojanje takvog elementa kao što je germanijum predvidio je još 1871. godine Dmitrij Ivanovič Mendeljejev zbog njegove sličnosti sa silicijumom, element je nazvan eka-silicij. Godine 1886., profesor na Rudarskoj akademiji u Freibergu otkrio je argirodit, novi mineral srebra. Zatim je ovaj mineral prilično pažljivo ispitao profesor tehničke hemije Clemens Winkler, provodeći kompletnu analizu minerala. Četrdesetosmogodišnji Winkler s pravom je važio za najboljeg analitičara na Rudarskoj akademiji u Freibergu, zbog čega je dobio priliku da proučava argirodit.

Profesor je u prilično kratkom vremenu uspio dati izvještaj o postotku različitih elemenata u originalnom mineralu: srebra u njegovom sastavu bilo je 74,72%; sumpor - 17,13%; željezni oksid – 0,66%; živa – 0,31%; cink oksida - 0,22%, ali skoro sedam posto - to je bio udio nekog nepoznatog elementa, koji, čini se, u to daleko vrijeme još nije bio otkriven. U vezi s tim, Winkler je odlučio izolirati neidentificiranu komponentu argyrodpta, proučiti njena svojstva, a u procesu istraživanja shvatio je da je zapravo pronašao potpuno novi element - to je bio escaplicium, koji je predvidio D.I. Mendeljejev.

Međutim, bilo bi pogrešno misliti da je Winklerov rad prošao glatko. Dmitrij Ivanovič Mendeljejev, pored osmog poglavlja svoje knjige „Osnovi hemije“, piše: „U početku (februara 1886.) nedostatak materijala, kao i nedostatak spektra u plamenu i rastvorljivost germanijuma jedinjenja, ozbiljno ometala Winklerova istraživanja...” Vrijedi obratiti pažnju na riječi “nedostatak spektra”. Ali kako to? Godine 1886. već je postojala široko korišćena metoda spektralne analize. Ovom metodom otkriveni su elementi kao što su talij, rubidijum, indij, cezijum na Zemlji i helijum na Suncu. Naučnici su već sigurno znali da svaki hemijski element, bez izuzetka, ima individualni spektar, ali odjednom spektra nema!

Objašnjenje za ovaj fenomen pojavilo se nešto kasnije. Germanijum ima karakteristične spektralne linije. Njihova talasna dužina je 2651,18; 3039,06 Ǻ i još nekoliko. Međutim, svi oni leže unutar ultraljubičastog nevidljivog dijela spektra, može se smatrati srećom što je Winkler pristalica tradicionalnih metoda analize, jer su ga upravo te metode dovele do uspjeha.

Winklerova metoda dobivanja germanija iz minerala je prilično bliska jednoj od modernih industrijskih metoda za izolaciju elementa 32. Prvo je germanij, koji je bio sadržan u argarodnitu, pretvoren u dioksid. Zatim je nastali bijeli prah zagrijan na temperaturu od 600-700 °C u atmosferi vodika. U ovom slučaju, reakcija se pokazala očiglednom: GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O.

Ovom metodom je prvi put dobijen relativno čisti element br. 32, germanijum. U početku je Winkler namjeravao vanadijum nazvati neptunijum, u čast istoimene planete, jer je Neptun, kao i germanijum, prvo bio predviđen, a tek onda pronađen. Ali onda se ispostavilo da je ovo ime već jednom korišćeno, jedan hemijski element koji je lažno otkriven zvao se neptunijum. Winkler je odlučio da ne kompromituje svoje ime i otkriće i odbio je neptunijum. Jedan francuski naučnik Rayon je predložio, međutim, kasnije je priznao da je njegov prijedlog bio šala, predložio je da se element nazove angularium, tj. „kontroverzno, uglato“, ali Winkleru se ni ovo ime nije svidjelo. Kao rezultat toga, naučnik je samostalno odabrao ime za svoj element i nazvao ga germanijum, u čast svoje rodne zemlje Njemačke, s vremenom se ovo ime ustalilo.

Do 2. poluvremena. XX vijek Praktična upotreba germanijuma ostala je prilično ograničena. Industrijska proizvodnja metala nastala je tek u vezi s razvojem poluvodiča i poluvodičke elektronike.

Biti u prirodi

Germanijum se može klasifikovati kao element u tragovima. U prirodi se element uopće ne pojavljuje u slobodnom obliku. Ukupan sadržaj metala u zemljinoj kori naše planete po masi iznosi 7 × 10 −4%. Ovo je više od sadržaja hemijskih elemenata kao što su srebro, antimon ili bizmut. Ali germanijumovi sopstveni minerali su prilično retki i vrlo retko se nalaze u prirodi. Gotovo svi ovi minerali su sulfosoli, na primjer germanit Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, konfilit Ag 8 (Sn, Ce)S 6, argirodit Ag8GeS6 i drugi.

Glavni dio germanija rasutog u zemljinoj kori sadržan je u ogromnom broju stijena, kao i mnogim mineralima: sulfitnim rudama obojenih metala, željezne rude, neki oksidni minerali (kromit, magnetit, rutil i drugi), graniti, dijabazi i bazalti. U nekim sfaleritima sadržaj elementa može doseći nekoliko kilograma po toni, na primjer, u frankeitu i sulvanitu 1 kg/t, u enargitima sadržaj germanija je 5 kg/t, u pirargiritu - do 10 kg/t, a u ostalim silikatima i sulfidima - desetine i stotine g/t. Mali udio germanija je prisutan u gotovo svim silikatima, kao iu nekim nalazištima nafte i uglja.

Glavni mineral elementa je germanijum sulfit (formula GeS2). Mineral se nalazi kao nečistoća u sulfitima cinka i drugih metala. Najvažniji germanijumski minerali su: germanit Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, plumbogermanit (Pb,Ge,Ga) 2 SO 4 (OH) 2 2H 2 O, stotit FeGe(OH) 6, renijerit Cu 3 (Fe,Ge,Zn)(S,As) 4 i argirodit Ag 8 GeS 6 .

Njemačka je prisutna na teritoriji svih država bez izuzetka. Ali nijedna od industrijski razvijenih zemalja u svijetu nema industrijska nalazišta ovog metala. Germanijum je veoma, veoma difuzan. Na Zemlji se minerali ovog metala smatraju vrlo rijetkima ako sadrže više od najmanje 1% germanija. Takvi minerali uključuju germanit, argirodit, ultrabazit itd., uključujući minerale otkrivene posljednjih decenija: štotit, renerit, plumbogermanit i konfildit. Ležišta svih ovih minerala nisu u stanju da pokriju potrebe savremene industrije za ovim retkim i važnim hemijskim elementom.

Najveći deo germanijuma je raspršen u mineralima drugih hemijskih elemenata, a nalazi se i u prirodnim vodama, ugljevlju, živim organizmima i tlu. Na primjer, sadržaj germanija u običnom ugalj ponekad dostiže i više od 0,1%. Ali takva brojka je prilično rijetka; obično je udio germanija manji. Ali u antracitu gotovo da nema germanijuma.

Potvrda

Prilikom obrade germanijum sulfida dobija se GeO 2 oksid koji se redukuje uz pomoć vodonika da bi se dobio slobodni germanijum.

U industrijskoj proizvodnji, germanij se vadi uglavnom kao nusproizvod preradom ruda obojenih metala (cink mješavina, cink-bakar-olovni polimetalni koncentrati koji sadrže 0,001-0,1% germanija), pepela od sagorijevanja uglja i neke hemikalije za koks proizvodi.

U početku se koncentrat germanijuma (od 2% do 10% germanijuma) izoluje iz gore navedenih izvora na različite načine, čiji izbor zavisi od sastava sirovine. Prilikom prerade bokserskog uglja germanijum se delimično taloži (od 5% do 10%) u katransku vodu i smolu, odatle se ekstrahuje u kombinaciji sa taninom, nakon čega se suši i peče na temperaturi od 400-500°C. . Rezultat je koncentrat koji sadrži oko 30-40% germanijuma, iz kojeg se izoluje germanijum u obliku GeCl 4 . Proces ekstrakcije germanija iz takvog koncentrata, u pravilu, uključuje iste faze:

1) Koncentrat se hloriše korišćenjem hlorovodonične kiseline, mješavina kiseline i hlora u vodenom mediju ili drugih sredstava za hlorisanje, što može rezultirati tehničkim GeCl 4. Za pročišćavanje GeCl 4 koristi se rektifikacija i ekstrakcija nečistoća koncentriranom hlorovodoničnom kiselinom.

2) Izvodi se hidroliza GeCl 4, produkti hidrolize se kalciniraju da se dobije GeO 2 oksid.

3) GeO se redukuje vodonikom ili amonijakom u čisti metal.

Prilikom dobijanja najčistijeg germanijuma, koji se koristi u tehničkoj opremi poluvodiča, vrši se zonsko topljenje metala. Monokristalni germanijum potreban za proizvodnju poluprovodnika obično se dobija zonskim topljenjem ili metodom Czochralskog.

Metode za izolaciju germanija iz katranske vode koksara razvio je sovjetski naučnik V.A. Nazarenko. Ova sirovina ne sadrži više od 0,0003% germanija, međutim, koristeći ekstrakt hrasta, lako je precipitirati germanij u obliku kompleksa tanida.

Glavna komponenta tanina je estar glukoze, koji sadrži radikal meta-digalne kiseline, koji veže germanij, čak i ako je koncentracija elementa u otopini vrlo niska. Iz sedimenta se lako može dobiti koncentrat koji sadrži do 45% germanij dioksida.

Naknadne transformacije malo će ovisiti o vrsti sirovine. Germanijum se redukuje vodonikom (kao kod Winklera u 19. veku), međutim, germanijum oksid se prvo mora izolovati od brojnih nečistoća. Uspješna kombinacija kvaliteta jednog jedinjenja germanija pokazala se vrlo korisnom za rješavanje ovog problema.

Germanijum tetrahlorid GeCl4. je isparljiva tečnost koja ključa na samo 83,1°C. Zbog toga se prilično povoljno pročišćava destilacijom i rektifikacijom (u kvarcnim kolonama sa pakovanjem).

GeCl4 je gotovo nerastvorljiv u hlorovodoničkoj kiselini. To znači da za čišćenje možete koristiti otapanje nečistoća sa HCl.

Prečišćeni germanijum tetrahlorid se tretira vodom i prečišćava upotrebom jonoizmenjivačkih smola. Znak potrebne čistoće je povećanje otpornosti vode na 15-20 miliona Ohm cm.

Hidroliza GeCl4 nastaje pod uticajem vode:

GeCl4 + 2H2O → GeO2 + 4HCl.

Možda ćete primijetiti da je pred nama jednačina za reakciju stvaranja germanij tetrahlorida „napisana unatrag“.

Zatim slijedi redukcija GeO2 korištenjem pročišćenog vodika:

GeO2 + 2 H2O → Ge + 2 H2O.

Rezultat je germanij u prahu, koji se fuzionira i zatim prečišćava zonskim topljenjem. Ova metoda prečišćavanja razvijena je davne 1952. godine posebno za prečišćavanje germanija.

Nečistoće neophodne da se germanijumu pruži jedna vrsta provodljivosti unose se u završnim fazama proizvodnje, odnosno tokom zonskog topljenja, kao i tokom rasta jednog kristala.

Aplikacija

Germanij je poluvodički materijal koji se koristi u elektronici i tehnologiji u proizvodnji mikro krugova i tranzistora. Najtanji filmovi germanijuma se talože na staklo i koriste kao otpor u radarskim instalacijama. Legure germanijuma sa raznim metalima koriste se u proizvodnji detektora i senzora. Germanij dioksid se široko koristi u proizvodnji naočara koji prenose infracrveno zračenje.

Germanijum telurid je dugo služio kao stabilan termoelektrični materijal, a takođe i kao komponenta termoelektričnih legura (termo-značenje emf sa 50 μV/K germanijum ima izuzetnu stratešku ulogu u proizvodnji prizmi i sočiva). infracrvena optika. Najveći potrošač germanijuma je infracrvena optika, koja se koristi u kompjuterskoj tehnici, sistemima nišana i navođenja projektila, uređajima za noćno osmatranje, mapiranju i proučavanju zemljine površine sa satelita. Germanijum se takođe široko koristi u sistemima optičkih vlakana (dodatak germanijum tetrafluorida staklenim vlaknima), kao iu poluprovodničkim diodama.

Germanij je, kao klasični poluvodič, postao ključ za rješavanje problema stvaranja supravodljivih materijala koji rade na temperaturi tekućeg vodonika, ali ne i tekućeg helijuma. Kao što znate, vodonik prelazi u tečno stanje iz gasovitog stanja kada dostigne temperaturu od -252,6°C, odnosno 20,5°K. Sedamdesetih godina razvijen je film od germanijuma i niobija čija je debljina bila samo nekoliko hiljada atoma. Ovaj film je sposoban da održi supravodljivost čak i kada temperature dosegnu 23,2°K i niže.

Topljenjem indija u HES ploču, stvarajući tako područje sa takozvanom provodljivošću rupa, dobija se ispravljački uređaj, tj. dioda. Dioda ima svojstvo propuštanja električne struje u jednom smjeru: elektronsko područje iz područja s provodljivošću rupa. Nakon spajanja indija na obje strane hidroelektrične ploče, ova ploča se pretvara u bazu tranzistora. Po prvi put u svijetu, tranzistor napravljen od germanija stvoren je daleke 1948. godine, a samo dvadeset godina kasnije slični uređaji proizvedeni su u stotinama miliona.

Diode i triode na bazi germanija postale su široko korištene u televizorima i radijima, u širokom spektru mjerne opreme i računara.

Germanij se koristi i u drugim posebno važnim oblastima moderne tehnologije: pri mjerenju niskih temperatura, pri detekciji infracrvenog zračenja itd.

Za korištenje metle u svim ovim primjenama potreban je germanij vrlo visoke kemijske i fizičke čistoće. Hemijska čistoća je takva čistoća pri kojoj količina štetnih nečistoća ne smije biti veća od desetmilionitog procenta (10-7%). Fizička čistoća znači minimum dislokacija, minimum poremećaja u kristalnoj strukturi supstance. Da bi se to postiglo, monokristalni germanijum se posebno uzgaja. U ovom slučaju, cijeli metalni ingot je samo jedan kristal.

Da bi se to postiglo, na površinu rastopljenog germanijuma postavlja se kristal germanijuma, „sjeme“, koji se automatskim uređajem postepeno podiže, dok je temperatura taljenja nešto viša od tačke topljenja germanijuma (937 °C). “Sjeme” se rotira tako da monokristal, kako kažu, “raste mesom” sa svih strana ravnomjerno. Treba napomenuti da se prilikom takvog rasta dešava isto što i prilikom zonskog topljenja, tj. Gotovo samo germanij prelazi u čvrstu fazu, a sve nečistoće ostaju u talini.

Fizička svojstva

Vjerovatno je malo čitatelja ovog članka moralo vizualno vidjeti vanadijum. Sam element je prilično oskudan i skupa roba široke potrošnje se ne pravi, a njihovo punjenje od germanija, koje se može naći u električnim aparatima, toliko je malo da se metal ne vidi.

Neke referentne knjige navode da germanijum ima srebrnastu boju. Ali to se ne može reći, jer boja germanija direktno ovisi o načinu obrade metalne površine. Ponekad može izgledati gotovo crno, ponekad ima čeličnu boju, a ponekad može biti srebrnasto.

Germanij je toliko rijedak metal da se cijena njegovih poluga može uporediti sa cijenom zlata. Germanij karakterizira povećana krhkost, koja se može porediti samo sa staklom. Spolja, germanijum je prilično blizak silicijumu. Ova dva elementa su i konkurenti za titulu najvažnijeg poluprovodnika i analoga. Iako su neka od tehničkih svojstava elemenata u velikoj mjeri slična, uključujući vanjski izgled materijala, vrlo je lako razlikovati germanij od silicija koji je više nego dvostruko teži. Gustina silicijuma je 2,33 g/cm3, a gustina germanijuma je 5,33 g/cm3.

Ali ne možemo nedvosmisleno govoriti o gustini germanijuma, jer broj 5,33 g/cm3 odnosi se na germanijum-1. To je jedna od najvažnijih i najčešćih modifikacija pet alotropnih modifikacija elementa 32. Četiri od njih su kristalna, a jedna je amorfna. Germanij-1 je najlakša modifikacija od četiri kristalna. Njegovi kristali su građeni potpuno isto kao i kristali dijamanata, a = 0,533 nm. Međutim, ako je za ugljik ova struktura što gušća, onda za germanij postoje i gušće modifikacije. Umjereno zagrijavanje i visoki tlak (oko 30 hiljada atmosfera na 100 °C) pretvara germanij-1 u germanij-2, čija je struktura kristalne rešetke potpuno ista kao kod bijelog kalaja. Slična metoda se koristi za dobivanje germanija-3 i germanija-4, koji su još gušće. Sve ove "ne baš obične" modifikacije su superiornije od germanija-1 ne samo po gustoći, već i po električnoj vodljivosti.

Gustina tečnog germanijuma je 5,557 g/cm3 (na 1000°C), tačka topljenja metala je 937,5°C; tačka ključanja je oko 2700°C; vrijednost koeficijenta toplotne provodljivosti je približno 60 W / (m (K), ili 0,14 cal / (cm (sec (deg)) na temperaturi od 25 ° C. Na uobičajenim temperaturama, čak i čisti germanij je krhak, ali kada dostiže 550°C počinje davati plastičnu deformaciju Na mineraloškoj skali, tvrdoća germanijuma je od 6 do 6,5 vrednost koeficijenta stišljivosti (u opsegu pritiska od 0 do 120 GN/m2, odnosno od 0). do 12000 kgf/mm2) je 1,4 10-7 m 2 /mn (ili 1,4·10-6 cm 2 /kgf) je 0,6 n/m (ili 600 dina/cm).

Germanijum je tipičan poluprovodnik sa veličinom pojasa od 1,104·10 -19, ili 0,69 eV (na temperaturi od 25 °C); germanijum visoke čistoće ima specifičnu električnu otpornost od 0,60 oma (m (60 ohm (cm) (25 °C); pokretljivost elektrona je 3900, a pokretljivost rupa 1900 cm 2 /v. sec (na 25 °C i sadržaju 8% nečistoća za infracrvene zrake čija je talasna dužina veća od 2 mikrona, metal je providan.

Germanij je prilično krhak, ne može se obraditi toplim ili hladnim pritiskom do temperature ispod 550 °C, ali ako temperatura postane viša, metal je duktilan. Tvrdoća metala na mineraloškoj skali je 6,0-6,5 (germanijum se pili u ploče pomoću metalnog ili dijamantskog diska i abraziva).

Hemijska svojstva

Germanijum, kada se nalazi u hemijskim jedinjenjima, obično pokazuje drugu i četvrtu valenciju, ali jedinjenja četvorovalentnog germanijuma su stabilnija. Germanij je na sobnoj temperaturi otporan na vodu, zrak, kao i alkalne otopine i razrijeđene koncentrate sumporne ili klorovodične kiseline, ali se element prilično lako otapa u aqua regia ili alkalnoj otopini vodikovog peroksida. Element se polako oksidira djelovanjem dušične kiseline. Kada temperatura na zraku dostigne 500-700 °C, germanij počinje oksidirati u okside GeO 2 i GeO. (IV) germanijum oksid je beli prah sa tačkom topljenja od 1116°C i rastvorljivosti u vodi od 4,3 g/l (na 20°C). Prema svojim hemijskim svojstvima, supstanca je amfoterna, rastvorljiva u alkalijama, a teško u mineralnoj kiselini. Dobija se penetracijom hidratantnog taloga GeO 3 nH 2 O, koji se oslobađa tokom hidrolize. , može se dobiti fuzijom GeO 2 i drugih oksida.

Kao rezultat interakcije germanija i halogena, mogu nastati odgovarajući tetrahalidi. Reakcija se najlakše odvija sa hlorom i fluorom (čak i na sobnoj temperaturi), zatim sa jodom (temperatura 700-800 °C, prisustvo CO) i bromom (na niskoj temperaturi). Jedno od najvažnijih jedinjenja germanijuma je tetrahlorid (formula GeCl 4). To je bezbojna tečnost sa tačkom topljenja od 49,5 °C, tačkom ključanja od 83,1 °C i gustinom od 1,84 g/cm3 (na 20 °C). Supstanca se snažno hidrolizira vodom, oslobađajući talog hidratiziranog oksida (IV). Tetrahlorid se dobija hlorisanjem metalnog germanijuma ili reakcijom GeO 2 ooksida i koncentrovane hlorovodonične kiseline. Germanijum dihalidi sa opšta formula GeX 2, heksahlorodigerman Ge 2 Cl 6, GeCl monohlorid, kao i germanijum oksihloridi (na primer, CeOCl 2).

Kada se dostigne 900-1000 °C, sumpor snažno stupa u interakciju sa germanijumom, formirajući GeS 2 disulfid. To je bela čvrsta supstanca sa tačkom topljenja od 825 °C. Moguće je i stvaranje GeS monosulfida i sličnih jedinjenja germanijuma sa telurom i selenom, koji su poluprovodnici. Na temperaturi od 1000-1100 °C, vodonik blago reaguje sa germanijumom, formirajući germin (GeH) X, koji je nestabilno i veoma isparljivo jedinjenje. Vodonik germanidi serije Ge n H 2n + 2 do Ge 9 H 20 mogu nastati reakcijom germanida sa razrijeđenim HCl. Poznat je i germilen sa sastavom GeH 2. Germanijum ne reaguje direktno sa azotom, ali postoji nitrid Ge 3 N 4, koji se dobija kada se germanijum izloži amonijaku (700-800°C). Germanijum ne reaguje sa ugljenikom. S mnogim metalima, germanij formira različite spojeve - germanide.

Mnogo je poznatih kompleksnih jedinjenja germanijuma, koja postaju sve važnija u analitičkoj hemiji elementa germanijuma, kao i u procesima dobijanja hemijski element. Germanijum je sposoban da formira kompleksna jedinjenja sa organskim molekulima koji sadrže hidroksil (polihidrični alkoholi, polibazne kiseline, itd.). Postoje i germanijumske heteropolikiseline. Kao i drugi elementi grupe IV, germanijum tipično formira organometalna jedinjenja. Primjer je tetraetilgerman (C 2 H 5) 4 Ge 3.