Germanium
Výskyt
V přírodě se germanium vyskytuje velmi vzácně, většinou v zinečnatých rudách. Může být i
stopovou příměsí některých druhů uhlí. Z minerálů se vzácně setkáme se sulfidem stříbra a
germania argyroditem (Ag8GeS6)
Fyzikální vlastnosti
velice křehký, šedobílý, lesklý prvek
krystaluje v krychlové soustavě
v pevném skupenství se Ge chová jako polovodič, ve skupenství kapalném je Ge
kovem, podobně jako např. rtuť.
Chemické vlastnosti
oxidační čísla ve sloučeninách -4, +2, +4
Pevné germanium se na vzduchu nemění, nad teplotu červeného žáru se slučuje s
kyslíkem
S vodíkem se přímo neslučuje a nemá také schopnost jej rozpouštět.
Za tepla se snadno slévá s platinou, zlatem, stříbrem, mědí a jinými kovy.
V kyselině chlorovodíkové a ve zředěné kyselině sírové je germanium nerozpustné.
Rozpouští se však v horké koncentrované kyselině sírové a kyselině dusičné
Ge + 2H2SO4 → GeO2 + 2SO2 + 2H2O
Ge + 4HNO3→ GeO2 + 4NO2 + 2H2O
Použití
Germanium se používá hlavně jako polovodič.
Zájem o germanium nastal v 50. letech minulého století, kdy se začaly vyrábět první
tranzistory a další elektronické součástky na bázi vysoce čistého germania. Během
dalších desetiletí bylo germanium nahrazeno křemíkem, který se v přírodě vyskytuje
v daleko větší míře.
V současné době se germanium používá v průmyslové výrobě polovodičů jako
germanid křemíku (SiGe) pro výrobu integrovaných obvodů s vysokou rychlostí
přenosu signálu. Je také součástí obvodů, které reagují na elektromagnetické vlnění
v infračervené oblasti spektra. Využívá se tedy v radarové technice.
Důležité uplatnění má germanium při výrobě světlovodné optiky, protože jeho
přítomnost v materiálu optických vláken podstatným způsobem zvyšuje index lomu
materiálu. Tato vlastnost se uplatní i ve výrobě speciálních optických součástek jako
jsou čočky pro kamery s širokým úhlem záběru nebo optika pro zpracování signálu
v infračervené oblasti spektra (např. v přístrojích pro noční vidění) Vysoký světelný
lom dodává optickému sklu také oxid germaničitý GeO2
Slitiny germania mají zajímavé vlastnosti - slitina se zlatem (tzv. klenotnická pájka) se při chladnutí roztahuje, slitina s mědí a zlatem je vhodná v zubním lékařství
Sloučeniny
Sloučeniny dvojmocného germania jsou velmi nestálé a mají snahu oxidovat se na sloučeniny germaničité.