Germānija fizikālās un ķīmiskās īpašības. Ģermānija elements

Germānija(lat. Germānija), Ge, IV grupas ķīmiskais elements periodiskā tabula Mendeļejevs; sērijas numurs 32, atomu masa 72,59; pelēkbalta cieta viela ar metālisku spīdumu. Dabīgais germānija ir piecu stabilu izotopu maisījums ar masas skaitļiem 70, 72, 73, 74 un 76. Ģermānija esamību un īpašības 1871. gadā paredzēja D.I. Mendeļejevs un nosauca šo vēl nezināmo elementu par ekasilīciju tā līdzības dēļ īpašības ar silīciju. 1886. gadā vācu ķīmiķis K. Vinklers atklāja jaunu elementu minerālā argirodītā, ko par godu savai valstij nosauca par Ģermāniju; Germānija izrādījās diezgan identiska eka-silīcijam. Līdz 20. gadsimta otrajai pusei praktisks pielietojums Vācija palika ļoti ierobežota. Rūpnieciskā ražošana Vācijā radās saistībā ar pusvadītāju elektronikas attīstību.

Kopējais germānija saturs zemes garoza 7·10 -4 % no svara, tas ir, vairāk nekā, piemēram, antimons, sudrabs, bismuts. Tomēr pašas Vācijas minerāli ir ārkārtīgi reti. Gandrīz visi tie ir sulfosāļi: germanīts Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, argirodīts Ag 8 GeS 6, konfieldīts Ag 8 (Sn, Ge) S 6 un citi. Lielākā Vācijas daļa lielā skaitā ir izkaisīta zemes garozā klintis un minerāli: krāsaino metālu sulfīdu rūdās, dzelzs rūdās, dažos oksīdu minerālos (hromītā, magnetītā, rutila un citos), granītos, diabāzēs un bazaltos. Turklāt ģermānijs atrodas gandrīz visos silikātos, dažās atradnēs ogles un eļļu.

Fizikālās īpašības Vācija. Germānija kristalizējas kubiskā dimanta tipa struktūrā, vienības šūnas parametrs a = 5,6575 Å. Cietā germānija blīvums ir 5,327 g/cm 3 (25°C); šķidrums 5,557 (1000°C); t pl 937,5°C; viršanas temperatūra aptuveni 2700°C; siltumvadītspējas koeficients ~60 W/(m K), jeb 0,14 cal/(cm sek deg) pie 25°C. Pat ļoti tīrs germānija parastā temperatūrā ir trausls, bet virs 550°C tas ir uzņēmīgs pret plastiskām deformācijām. Cietība Vācija mineraloģiskajā skalā 6-6,5; saspiežamības koeficients (spiediena diapazonā 0-120 H/m 2, vai 0-12000 kgf/mm 2) 1,4·10 -7 m 2 /mn (1,4·10 -6 cm 2 /kgf); virsmas spraigums 0,6 n/m (600 dīni/cm). Ģermānija ir tipisks pusvadītājs ar joslu spraugu 1,104·10 -19 J vai 0,69 eV (25°C); elektriskā pretestība Vācija augsta tīrība 0,60 omi m (60 omi cm) 25 ° C temperatūrā; elektronu kustīgums 3900 un caurumu mobilitāte 1900 cm 2 /v sek (25°C) (ar piemaisījumu saturu mazāku par 10 -8%). Caurspīdīgs pret infrasarkanajiem stariem, kuru viļņa garums ir lielāks par 2 mikroniem.

Ķīmiskās īpašības Vācija.Ķīmiskajos savienojumos germānijam parasti ir 2 un 4 valences, bet 4-valentā germānija savienojumi ir stabilāki. Istabas temperatūrā germānija ir izturīgs pret gaisu, ūdeni, sārmu šķīdumiem un atšķaidītu sālsskābi un sērskābi, bet viegli šķīst ūdeņraža peroksīda ūdeņos un sārmainā šķīdumā. To lēnām oksidē slāpekļskābe. Sildot gaisā līdz 500-700°C, germānija oksidējas līdz oksīdiem GeO un GeO 2. Vācija (IV) oksīds - balts pulveris ar kušanas temperatūru 1116°C; šķīdība ūdenī 4,3 g/l (20°C). Pēc ķīmiskajām īpašībām tas ir amfotērisks, šķīst sārmos un grūti minerālskābēs. To iegūst, kalcinējot hidrāta nogulsnes (GeO 3 ·nH 2 O), kas izdalās GeCl 4 tetrahlorīda hidrolīzes laikā. Sakausējot GeO 2 ar citiem oksīdiem, var iegūt germānskābes atvasinājumus - metālu germanātus (Li 2 GeO 3, Na 2 GeO 3 un citus) - cietas vielas ar augstu kušanas temperatūru.

Germānijam reaģējot ar halogēniem, veidojas attiecīgie tetrahalogenīdi. Reakcija visvieglāk norit ar fluoru un hloru (jau istabas temperatūrā), pēc tam ar bromu (zema karsēšana) un ar jodu (700-800°C CO klātbūtnē). Viens no svarīgākajiem savienojumiem Vācijas tetrahlorīds GeCl 4 ir bezkrāsains šķidrums; t pl -49,5°C; viršanas temperatūra 83,1°C; blīvums 1,84 g/cm 3 (20°C). Tas tiek spēcīgi hidrolizēts ar ūdeni, izdalot hidratēta oksīda (IV) nogulsnes. To iegūst, hlorējot metālisku germāniju vai reaģējot GeO 2 ar koncentrētu HCl. Zināmi arī ģermānija dihalogenīdi ar vispārīgo formulu GeX 2, GeCl monohlorīds, heksahlorodigermāns Ge 2 Cl 6 un germānija oksihlorīdi (piemēram, CeOCl 2).

Sērs enerģiski reaģē ar ģermāniju 900-1000°C temperatūrā, veidojot disulfīdu GeS 2 – baltu cietu vielu, kušanas temperatūra 825°C. Aprakstīts arī GeS monosulfīds un līdzīgi Vācijas savienojumi ar selēnu un telūru, kas ir pusvadītāji. Ūdeņradis nedaudz reaģē ar ģermāniju 1000-1100°C temperatūrā, veidojot germine (GeH) X, nestabilu un ļoti gaistošu savienojumu. Reaģējot germanīdus ar atšķaidītu sālsskābi, var iegūt germanīdu ūdeņražus no sērijas Ge n H 2n+2 līdz Ge 9 H 20. Ir zināms arī Germilēns ar sastāvu GeH 2. Germānija tieši nereaģē ar slāpekli, tomēr ir nitrīds Ge 3 N 4, kas iegūts, amonjakam iedarbojoties uz ģermāniju 700-800°C temperatūrā. Germānija nesadarbojas ar oglekli. Germānija veido savienojumus ar daudziem metāliem – germanīdiem.

Ir zināmi daudzi sarežģīti savienojumi Vācija, kas kļūst arvien nozīmīgāki gan Vācijas analītiskajā ķīmijā, gan tās sagatavošanas procesos. Germānija veido sarežģītus savienojumus ar organiskām hidroksilgrupām saturošām molekulām (daudzvērtīgajiem spirtiem, daudzbāziskām skābēm un citām). Tika iegūtas Vācijas heteropoliskābes. Tāpat kā citiem IV grupas elementiem, germāniju raksturo metālorganisko savienojumu veidošanās, kā piemērs ir tetraetilgermāns (C 2 H 5) 4 Ge 3.

Kvīts Vācija. Rūpnieciskajā praksē germāniju iegūst galvenokārt no krāsaino metālu rūdu pārstrādes blakusproduktiem (cinka maisījums, cinka-vara-svina polimetāla koncentrāti), kas satur 0,001-0,1% ģermija. Kā izejvielas tiek izmantoti arī ogļu sadedzināšanas pelni, gāzes ģeneratoru putekļi un koksa rūpnīcu atkritumi. Sākotnēji no uzskaitītajiem avotiem dažādos veidos, atkarībā no izejvielas sastāva tiek iegūts germānija koncentrāts (2-10% Vācija). Vācijas ieguve no koncentrāta parasti ietver šādus posmus: 1) koncentrāta hlorēšana ar sālsskābi, tās sajaukšana ar hloru ūdens vide vai citus hlorēšanas līdzekļus, lai iegūtu tehnisko GeCl 4 . Lai attīrītu GeCl 4, tiek izmantota rektifikācija un piemaisījumu ekstrakcija ar koncentrētu HCl. 2) GeCl 4 hidrolīze un hidrolīzes produktu kalcinēšana, lai iegūtu GeO 2. 3) GeO 2 reducēšana ar ūdeņradi vai amonjaku līdz metālam. Lai izolētu ļoti tīru germāniju, ko izmanto pusvadītāju ierīcēs, tiek veikta metāla zonas kausēšana. Vienkristālisko ģermāniju, kas nepieciešams pusvadītāju rūpniecībai, parasti iegūst ar zonu kausēšanu vai Czochralski metodi.

Pieteikums Vācija. Germānija ir viens no vērtīgākajiem materiāliem mūsdienu pusvadītāju tehnoloģijās. To izmanto diožu, triožu, kristāla detektoru un jaudas taisngriežu izgatavošanai. Monokristālisko ģermāniju izmanto arī dozimetriskos instrumentos un instrumentos, kas mēra pastāvīgu un mainīgu magnētisko lauku stiprumu. Svarīga pielietojuma joma Vācijā ir infrasarkanā tehnoloģija, jo īpaši detektoru ražošana infrasarkanais starojums, kas darbojas 8-14 mikronu reģionā. Daudzi sakausējumi, kas satur germānu, stikli uz GeO 2 bāzes un citi germānija savienojumi, ir daudzsološi praktiskai lietošanai.

1870. gadā D.I. Mendeļejevs, pamatojoties uz periodiskais likums prognozēja vēl neatklātu IV grupas elementu, nosaucot to par eka-silīciju, un aprakstīja tā galvenās īpašības. 1886. gadā vācu ķīmiķis Klemenss Vinklers atklāja šo ķīmisko elementu, veicot minerāla argirodīta ķīmisko analīzi. Sākotnēji Vinklers jauno elementu vēlējās saukt par “neptūniju”, taču šāds nosaukums jau bija dots vienam no piedāvātajiem elementiem, tāpēc elements tika nosaukts par godu zinātnieka dzimtenei Vācijai.

Atrodoties dabā, saņemot:

Germānija ir atrodama sulfīdu rūdās, dzelzsrūdās un gandrīz visos silikātos. Galvenie germāniju saturošie minerāli ir: argirodīts Ag 8 GeS 6 , konfieldīts Ag 8 (Sn, Ce)S 6 , stotīts FeGe(OH) 6 , germanīts Cu 3 (Ge, Fe, Ga) (S, As) 4 , renierīts Cu 3 (Fe,Ge,Zn)(S,As) 4 .
Sarežģītu un darbietilpīgu rūdas bagātināšanas un koncentrēšanas darbību rezultātā germānija tiek izolēta GeO 2 oksīda veidā, kas ar ūdeņradi 600°C tiek reducēts līdz vienkāršai vielai.
GeO 2 + 2H 2 = Ge + 2H 2 O
Germānija tiek attīrīta, izmantojot zonas kausēšanas metodi, kas padara to par vienu no ķīmiski tīrākajiem materiāliem.

Fizikālās īpašības:

Pelēkbalta cieta viela ar metālisku spīdumu (temp. 938°C, vir. 2830°C)

Ķīmiskās īpašības:

Plkst normāli apstākļi germānija ir izturīgs pret gaisu un ūdeni, sārmiem un skābēm, šķīst ūdens regijā un sārmainā ūdeņraža peroksīda šķīdumā. Germānija oksidācijas pakāpe tā savienojumos: 2, 4.

Svarīgākie savienojumi:

Germānija(II) oksīds, GeO, pelēki melns, nedaudz šķīst. b-in, sildot nesamērīgi: 2GeO = Ge + GeO 2
Germānija (II) hidroksīds Ge(OH) 2, sarkani oranžs. krist.,
Germānija(II) jodīds, GeI 2, dzeltens. kr., sol. ūdenī, hidrol. saskaņā ar kat.
Germānija(II) hidrīds, GeH 2 , tv. balts poras, viegli oksidējas. un sairšana.

Germānija (IV) oksīds, GeO 2, balts kristālisks, amfotērisks, iegūts, hidrolīzē germānija hlorīdu, sulfīdu, hidrīdu vai germānijas reakciju ar slāpekļskābi.
Germānija (IV) hidroksīds (germānskābe), H 2 GeO 3, vājš. undef. biaksiāls piemēram, dīgļu sāļi, piemēram. nātrija germanāts, Na 2 GeO 3, balts kristāls, sol. ūdenī; higroskopisks. Ir arī Na 2 heksahidroksogermanāti (orto-germanāti) un poligermanāti
Germānija (IV) sulfāts, Ge(SO 4) 2, bezkrāsains. kristāli, hidrolizēti ar ūdeni līdz GeO 2, kas iegūti, karsējot germānija(IV) hlorīdu ar sērskābes anhidrīdu 160°C temperatūrā: GeCl 4 + 4SO 3 = Ge(SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
Germānija(IV) halogenīdi, fluorīds GeF 4 - labākie. gāze, jēlnafta hidrol., reaģē ar HF, veidojot H 2 - fluorūdeņražskābi: GeF 4 + 2HF = H 2,
hlorīds GeCl 4, bezkrāsains. šķidrums, hidr., bromīds GeBr 4, pelēks kr. vai bezkrāsains šķidrums, sol. in org. savienojums,
jodīds GeI 4, dzelteni oranžs. kr., lēns. hidr., sol. in org. savienojums
Germānija(IV) sulfīds, GeS 2, balts kr., slikti šķīst. ūdenī, hidrol., reaģē ar sārmiem:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, veidojot germanātus un tiogermanātus.
ģermānija (IV) hidrīds, "germane", GeH 4 , bezkrāsains gāze, organiskie atvasinājumi tetrametilgermāns Ge(CH 3) 4, tetraetilgermāns Ge(C 2 H 5) 4 - bezkrāsains. šķidrumi.

Pielietojums:

Svarīgākais pusvadītāju materiāls, galvenās pielietojuma jomas: optika, radioelektronika, kodolfizika.

Germānija savienojumi ir nedaudz toksiski. Germānija ir mikroelements, kas palielina cilvēka ķermeņa efektivitāti. imūnsistēmaķermeni, cīnās ar vēzi, mazina sāpes. Tāpat tiek atzīmēts, ka germānija veicina skābekļa pārnešanu uz ķermeņa audiem un ir spēcīgs antioksidants – brīvo radikāļu bloķētājs organismā.
Cilvēka ķermeņa ikdienas nepieciešamība ir 0,4–1,5 mg.
Čempions germānija satura ziņā starp pārtikas produkti ir ķiploki (750 mcg germānija uz 1 g ķiploka daiviņas sausā svara).

Materiālu sagatavoja Tjumeņas Valsts universitātes Fizikas un ķīmijas institūta studenti
Demčenko Ju.V., Bornovolokova A.A.
Avoti:
Germanium//Wikipedia./ URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (piekļuves datums: 13.06.2014.).
Germanium//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (piekļuves datums: 13.06.2014.).

Germānija

VĀCIJA-Es; m.Ķīmiskais elements (Ge), pelēcīgi balta cieta viela ar metālisku spīdumu (tas ir galvenais pusvadītāju materiāls). Ģermānija plāksne.

◁ Ģermānijs, ak, ak. G-tās izejvielas. G. stieņa.

(Latīņu germānija), periodiskās tabulas IV grupas ķīmiskais elements. Nosaukums ir no latīņu Germania - Vācija, par godu K. A. Vinklera dzimtenei. Sudrabpelēki kristāli; blīvums 5,33 g/cm 3, t pl 938,3ºC. Izplatīts dabā (pašu minerāli ir reti); iegūst no krāsaino metālu rūdām. Pusvadītāju materiāls priekš elektroniskās ierīces(diodes, tranzistori utt.), sakausējumu sastāvdaļa, materiāls lēcām IR ierīcēs, jonizējošā starojuma detektori.

GERMANIUM (lat. Germanium), Ge (lasīt “hertempmanijs”), ķīmiskais elements ar atomskaitli 32, atommasa 72,61. Dabīgais germānija sastāv no pieciem izotopiem ar masas skaitļiem 70 (saturs dabīgajā maisījumā 20,51% no svara), 72 (27,43%), 73 (7,76%), 74 (36,54%) un 76 (7,76%). Ārējā elektronu slāņa 4 konfigurācija s 2 lpp 2 . Oksidācijas pakāpes +4, +2 (valence IV, II). Atrodas IVA grupā, elementu periodiskās tabulas 4. periodā.
Atklājumu vēsture
Atklāja K. A. Vinklers (cm. VINKLERS Klemenss Aleksandrs)(un nosaukts savas dzimtenes - Vācijas vārdā) 1886. gadā, analizējot minerālu argirodītu Ag 8 GeS 6 pēc šī elementa un dažu tā īpašību pastāvēšanas prognozēja D. I. Mendeļejevs. (cm. MENDELEJVS Dmitrijs Ivanovičs).
Atrodoties dabā
Saturs zemes garozā ir 1,5·10 -4 % no svara. Attiecas uz izkliedētiem elementiem. Tas dabā brīvā formā nav sastopams. Satur kā piemaisījumus silikātos, nogulsnēs dzelzī, polimetāla, niķeļa un volframa rūdās, oglēs, kūdrā, eļļās, termālajos ūdeņos un aļģēs. Svarīgākie minerāli: germanīts Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, stotīts FeGe(OH) 6, plumbogermanīts (Pb,Ge,Ga) 2 SO 4 (OH) 2 2H 2 O, argirodīts Ag 8 GeS 6, renierīts Cu 3 (Fe, Ge, Zn) (S, As) 4.
Germānija iegūšana
Germānija iegūšanai izmanto krāsaino metālu rūdu pārstrādes blakusproduktus, ogļu sadedzināšanas pelnus un dažus koksa ķīmiskos produktus. Izejvielas, kas satur Ge, tiek bagātinātas ar flotāciju. Pēc tam koncentrātu pārvērš GeO 2 oksīdā, ko reducē ar ūdeņradi (cm.ŪDEŅRADS):
GeO 2 + 4H 2 = Ge + 2H 2 O
Pusvadītāju tīrības ģermāniju ar piemaisījumu saturu 10 -3 -10 -4% iegūst, zonu kausējot (cm. ZONAS KUSĒŠANA), kristalizācija (cm. KRISTALIZĀCIJA) vai gaistoša monogermāna GeH 4 termolīze:
GeH4 = Ge + 2H2,
kas veidojas aktīvo metālu savienojumu sadalīšanās laikā ar ge-germanīdiem ar skābēm:
Mg 2 Ge + 4HCl = GeH 4 – + 2MgCl 2
Fiziskā un ķīmiskās īpašības
Germānija ir sudraba viela ar metālisku spīdumu. Stabilas modifikācijas kristāla režģis (Ge I), kubisks, centrēts uz sejas, dimanta tipa, A= 0,533 nm (pie augsta spiediena tika iegūtas trīs citas modifikācijas). Kušanas temperatūra 938,25 °C, viršanas temperatūra 2850 °C, blīvums 5,33 kg/dm3. Tam ir pusvadītāju īpašības, joslas sprauga ir 0,66 eV (pie 300 K). Germānija ir caurspīdīga infrasarkanajam starojumam, kura viļņa garums ir lielāks par 2 mikroniem.
Ge ķīmiskās īpašības ir līdzīgas silīcijam. (cm. SILICON). Plkst normāli apstākļi izturīgs pret skābekli (cm. SKĀBEKLIS), ūdens tvaiki, atšķaidītas skābes. Spēcīgu kompleksveidotāju vai oksidētāju klātbūtnē Ge karsējot reaģē ar skābēm:
Ge + H 2 SO 4 konc = Ge(SO 4) 2 + 2SO 2 + 4H 2 O,
Ge + 6HF = H2 + 2H2,
Ge + 4HNO 3 konc. = H 2 GeO 3 + 4NO 2 + 2H 2 O
Ge reaģē ar Aqua Regia (cm. AQUA REGIA):
Ge + 4HNO 3 + 12HCl = GeCl 4 + 4NO + 8H 2 O.
Ge mijiedarbojas ar sārmu šķīdumiem oksidētāju klātbūtnē:
Ge + 2NaOH + 2H 2 O 2 = Na 2.
Sildot gaisā līdz 700 °C, Ge aizdegas. Ge viegli mijiedarbojas ar halogēniem (cm. HALOGĒNS) un pelēks (cm. SĒRS):
Ge + 2I 2 = GeI 4
Ar ūdeņradi (cm.ŪDEŅRADS), slāpeklis (cm. SLĀPEKLIS), ogleklis (cm. OGLEKLIS) germānija tieši nereaģē ar šiem elementiem, tiek iegūti netieši. Piemēram, nitrīds Ge 3 N 4 veidojas, izšķīdinot germānija dijodīdu GeI 2 šķidrā amonjakā:
GeI 2 + NH 3 šķidrums -> n -> Ge 3 N 4
Germānija (IV) oksīds GeO 2 ir balta kristāliska viela, kas pastāv divās modifikācijās. Viena no modifikācijām daļēji šķīst ūdenī, veidojot kompleksās germānskābes. Uzrāda amfoteriskas īpašības.
GeO 2 reaģē ar sārmiem kā skābes oksīds:
GeO 2 + 2NaOH = Na 2 GeO 3 + H 2 O
GeO 2 mijiedarbojas ar skābēm:
GeO 2 + 4HCl = GeCl 4 + 2H 2 O
Ge tetrahalogenīdi ir nepolāri savienojumi, kurus ūdens viegli hidrolizē.
3GeF 4 + 2H 2 O = GeO 2 + 2H 2 GeF 6
Tetrahalīdus iegūst tiešā reakcijā:
Ge + 2Cl 2 = GeCl 4
vai termiskā sadalīšanās:
BaGeF 6 = GeF 4 + BaF 2
Germānija hidrīdi pēc ķīmiskajām īpašībām ir līdzīgi silīcija hidrīdiem, bet monogermāns GeH 4 ir stabilāks nekā monosilāns SiH 4 . Ģermāni veido homologas sērijas Gen H 2n+2, Gen H 2n un citas, taču šīs sērijas ir īsākas nekā silāniem.
Monogerman GeH 4 ir gāze, kas ir stabila gaisā un nereaģē ar ūdeni. Ilgstošas ​​uzglabāšanas laikā tas sadalās H 2 un Ge. Monogermanu iegūst, reducējot germānija dioksīdu GeO 2 ar nātrija borhidrīdu NaBH 4:
GeO 2 + NaBH 4 = GeH 4 + NaBO 2.
Ļoti nestabils GeO monoksīds veidojas, mēreni karsējot germānija un GeO 2 dioksīda maisījumu:
Ge + GeO 2 = 2GeO.
Ge (II) savienojumi ir viegli nesamērīgi, lai atbrīvotu Ge:
2GeCl 2 -> Ge + GeCl 4
Germānija disulfīds GeS 2 ir balta amorfa vai kristāliska viela, ko iegūst, izgulsnējot H 2 S no skābiem GeCl 4 šķīdumiem:
GeCl 4 + 2H 2 S = GeS 2 Ї + 4HCl
GeS 2 šķīst sārmos un amonija vai sārmu metālu sulfīdos:
GeS2 + 6NaOH = Na 2 + 2Na 2S,
GeS 2 + (NH 4) 2 S = (NH 4) 2 GeS 3
Ge var būt organisko savienojumu sastāvdaļa. Zināmi ir (CH 3) 4 Ge, (C 6 H 5) 4 Ge, (CH 3) 3 GeBr, (C 2 H 5) 3 GeOH un citi.
Pieteikums
Germānija ir pusvadītāju materiāls, ko izmanto tehnoloģijās un radioelektronikā tranzistoru un mikroshēmu ražošanā. Plānās Ge plēves, kas nogulsnētas uz stikla, tiek izmantotas kā rezistori radaru iekārtās. Ge sakausējumi ar metāliem tiek izmantoti sensoros un detektoros. Germānija dioksīds tiek izmantots tādu briļļu ražošanā, kas pārraida infrasarkano starojumu.

Enciklopēdiskā vārdnīca . 2009 .

Skatiet, kas ir “germānija” citās vārdnīcās:

Ķīmiskais elements, kas atklāts 1886. gadā retajā minerālā argirodītā, kas atrasts Saksijā. Krievu valodā iekļauto svešvārdu vārdnīca. Chudinov A.N., 1910. germānija (nosaukta par godu elementa atklājēja zinātnieka dzimtenei) ķīmiskā viela. elements...... Krievu valodas svešvārdu vārdnīca

- (germānija), Ge, periodiskās sistēmas IV grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 32, atommasa 72,59; nemetāla; pusvadītāju materiāls. Ģermāniju atklāja vācu ķīmiķis K. Vinklers 1886. gadā... Mūsdienu enciklopēdija

germānija- IV grupas Ge elements Periodisks. sistēmas; plkst. n. 32, plkst. m 72,59; TV prece ar metālisku spīdēt. Dabiskais Ge ir piecu stabilu izotopu maisījums ar masas skaitļiem 70, 72, 73, 74 un 76. Ge esamību un īpašības 1871. gadā paredzēja D.I.... ... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata

Germānija- (germānija), Ge, periodiskās sistēmas IV grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 32, atommasa 72,59; nemetāla; pusvadītāju materiāls. Ģermāniju 1886. gadā atklāja vācu ķīmiķis K. Vinklers. ... Ilustrētā enciklopēdiskā vārdnīca

- (latīņu germānija) Ge, periodiskās tabulas IV grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 32, atommasa 72,59. Nosaukts no latīņu Germania Germany, par godu K. A. Vinklera dzimtenei. Sudrabīgi pelēki kristāli; blīvums 5,33 g/cm³, kušanas temperatūra 938,3 ... Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

- (simbols Ge), balti pelēks metālisks MENDELEJEVA periodiskās tabulas IV grupas elements, kurā tika prognozētas vēl neatklātu elementu, īpaši germānija, īpašības (1871). Elements tika atklāts 1886. gadā. Cinka kausēšanas blakusprodukts... ... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

Ge (no latīņu Germania Germany * a. germanium; n. Germanium; f. germanium; i. germanio), ķīmiskā. IV grupas periodikas elements. Mendeļejeva sistēma, at.sci. 32, plkst. m 72,59. Dabasgāze sastāv no 4 stabiliem izotopiem 70Ge (20,55%), 72Ge... ... Ģeoloģiskā enciklopēdija

- (Ge), sintētisks monokristāls, PP, punktu simetrijas grupa m3m, blīvums 5,327 g/cm3, Tkausēšana=936 °C, cieta viela. pēc Mosa skalas 6, plkst. m 72,60. Caurspīdīgs IR reģionā l no 1,5 līdz 20 mikroniem; optiski anizotrops, ar koeficientu l=1,80 µm. refrakcija n=4143.… … Fiziskā enciklopēdija

Lietvārds, sinonīmu skaits: 3 pusvadītāju (7) eca-silīcija (1) elements (159) ... Sinonīmu vārdnīca

VĀCIJA- ķīmija. elements, simbols Ge (lat. Germanium), plkst. n. 32, plkst. m 72,59; trausla sudrabpelēka kristāliska viela, blīvums 5327 kg/m3, bil = 937,5°C. Izkaisīti dabā; to iegūst galvenokārt, apstrādājot cinka maisījumu un...... Lielā Politehniskā enciklopēdija

Nosaukts Vācijas vārdā. Zinātnieks no šīs valsts to atklāja un viņam bija tiesības to saukt, kā vien vēlas. Tāpēc es tajā iekļuvu germānija.

Tomēr paveicās nevis Mendeļejevam, bet gan Klemensam Vinkleram. Viņam tika uzdots pētīt argirodītu. Himmelfirsta raktuvēs tika atrasts jauns minerāls, kas galvenokārt sastāv no.

Vinklers noteica 93% no klints sastāva un tika satriekts ar atlikušajiem 7%. Secinājums bija tāds, ka tie satur nezināmu elementu.

Rūpīgāka analīze nesa augļus - bija tika atklāts germānija. Tas ir metāls. Kā tas bija noderīgs cilvēcei? Mēs runāsim par šo un daudz ko citu.

Germānija īpašības

Germānija – periodiskās tabulas 32. elements. Izrādās, metāls ir iekļauts 4. grupā. Skaitlis atbilst elementu valencei.

Tas ir, germānija mēdz veidot 4 ķīmiskās saites. Tādējādi Vinklera atklātais elements izskatās kā .

Līdz ar to Mendeļejeva vēlme vēl neatklāto elementu nosaukt par ekosilīciju, ko apzīmē ar Si. Dmitrijs Ivanovičs iepriekš aprēķināja 32. metāla īpašības.

Ģermānijam pēc ķīmiskajām īpašībām ir līdzīgs silīcijam. Reaģē ar skābēm tikai sildot. Tas “sazinās” ar sārmiem oksidētāju klātbūtnē.

Izturīgs pret ūdens tvaikiem. Nereaģē ar ūdeņradi, oglekli, . Germānija aizdegas 700 grādu temperatūrā pēc Celsija. Reakciju pavada germānija dioksīda veidošanās.

Elements 32 viegli mijiedarbojas ar halogēniem. Tās ir sāli veidojošas vielas no tabulas 17. grupas.

Lai neapjuktu, norādīsim, ka mēs koncentrējamies uz jauns standarts. Vecajā sistēmā šī ir periodiskās tabulas 7. grupa.

Neatkarīgi no galda, tajā esošie metāli atrodas pa kreisi no pakāpeniskas diagonālās līnijas. 32. elements ir izņēmums.

Vēl viens izņēmums ir. Ar viņu iespējama arī reakcija. Antimons tiek nogulsnēts uz pamatnes.

Tiek nodrošināta aktīva mijiedarbība ar. Tāpat kā lielākā daļa metālu, germānija var sadegt savos tvaikos.

Ārēji germānija elements, pelēcīgi balts, ar izteiktu metālisku spīdumu.

Apsverot iekšējā struktūra, metālam ir kubiska struktūra. Tas atspoguļo atomu izvietojumu vienības šūnās.

Tie ir veidoti kā kubi. Astoņi atomi atrodas virsotnēs. Struktūra ir tuvu režģim.

32. elementam ir 5 stabili izotopi. Viņu klātbūtne ir visu īpašums germānija apakšgrupas elementi.

Tie ir vienmērīgi, kas nosaka stabilu izotopu klātbūtni. Piemēram, no tiem ir 10.

Germānija blīvums ir 5,3-5,5 grami uz kubikcentimetru. Pirmais rādītājs ir raksturīgs valstij, otrais - šķidrajam metālam.

Mīkstināts tas ir ne tikai blīvāks, bet arī elastīgāks. Viela, kas ir trausla istabas temperatūrā, kļūst trausla pie 550 grādiem. Šīs ir Vācijas iezīmes.

Metāla cietība istabas temperatūrā ir aptuveni 6 punkti.

Šajā stāvoklī elements 32 ir tipisks pusvadītājs. Taču īpašums kļūst "gaišāks", temperatūrai paaugstinoties. Salīdzinājumam, vadītāji karsējot zaudē savas īpašības.

Germānija vada strāvu ne tikai iekšā standarta forma, bet arī risinājumos.

Pusvadītāju īpašību ziņā arī 32. elements ir tuvs silīcijam un ir tikpat plaši izplatīts.

Tomēr vielu lietošanas jomas atšķiras. Silīcijs ir pusvadītājs, ko izmanto ar saules enerģiju, ieskaitot plānslāņa tipa.

Elements ir nepieciešams arī fotoelementiem. Tagad apskatīsim, kur noder germānija.

Germānija pielietojums

Tiek izmantots ģermānijs gamma spektroskopijā. Tās instrumenti ļauj, piemēram, izpētīt piedevu sastāvu jauktos oksīdu katalizatoros.

Agrāk germānija tika pievienota diodēm un tranzistoriem. Fotoelementos noderīgas ir arī pusvadītāja īpašības.

Bet, ja pievieno silīciju standarta modeļi, pēc tam germānija - ļoti efektīvā jaunā paaudzē.

Galvenais ir neizmantot germāniju temperatūrā, kas ir tuvu absolūtai nullei. Šādos apstākļos metāls zaudē spēju pārraidīt spriegumu.

Lai germānija būtu vadītājs, tajā nedrīkst būt vairāk par 10% piemaisījumu. Ultrapure ir ideāls ķīmiskais elements.

Germānija izgatavots, izmantojot šo zonu kausēšanas metodi. Tas ir balstīts uz trešo pušu elementu atšķirīgo šķīdību šķidrumā un fāzēs.

Formula germānijaļauj to izmantot praksē. Šeit mēs vairs nerunājam par elementa pusvadītāju īpašībām, bet gan par tā spēju piešķirt cietību.

Tā paša iemesla dēļ germānija ir atradusi pielietojumu zobu protezēšanā. Lai gan kroņi kļūst novecojuši, pēc tiem joprojām ir neliels pieprasījums.

Ja germānijam pievienojat silīciju un alumīniju, jūs iegūstat lodmetālu.

To kušanas temperatūra vienmēr ir zemāka nekā savienojamo metālu kušanas temperatūra. Tātad, jūs varat izveidot sarežģītus dizaineru dizainus.

Pat internets nebūtu iespējams bez germānija. Optiskajā šķiedrā ir 32. elements. Tās pamatā ir kvarcs ar varoņa piejaukumu.

Un tā dioksīds palielina optiskās šķiedras atstarošanas spēju. Ņemot vērā pieprasījumu pēc tā, elektronika, germānija ir nepieciešama rūpniekiem lieli apjomi. Kuri tieši un kā tie tiek sniegti, mēs izpētīsim tālāk.

Vācijas kalnrūpniecība

Ģermānijs ir diezgan izplatīts. Zemes garozā, piemēram, 32. elements ir daudz vairāk nekā antimons vai.

Izpētītās rezerves ir aptuveni 1000 tonnu. Gandrīz puse no tiem ir paslēpti ASV dzīlēs. Vēl 410 tonnas ir īpašums.

Tātad citām valstīm pamatā ir jāiegādājas izejvielas. sadarbojas ar Debesu impēriju. Tas ir pamatots gan no politiskā, gan no ekonomiskā viedokļa.

Elementa germānija īpašības, kas saistīts ar tā ģeoķīmisko afinitāti ar plaši izplatītām vielām, neļauj metālam veidot savus minerālus.

Parasti metāls tiek iestrādāts esošo konstrukciju režģī. Protams, viesis neaizņems daudz vietas.

Tāpēc germānija ir jāiegūst pamazām. Uz tonnu akmens var atrast vairākus kilogramus.

Enargīts satur ne vairāk kā 5 kilogramus germānija uz 1000 kilogramiem. Pirargirītā ir 2 reizes vairāk.

32. elementa sulvanīta tonna satur ne vairāk kā 1 kilogramu. Visbiežāk germānija tiek iegūta kā blakusprodukts no citu metālu, piemēram, vai krāsaino metālu, piemēram, hromīta, magnetīta, rutīta, rūdām.

Ikgadējā germānija produkcija svārstās no 100-120 tonnām atkarībā no pieprasījuma.

Pamatā tiek iegādāta vielas monokristāliskā forma. Tas ir tieši tas, kas nepieciešams spektrometru, optisko šķiedru un dārgmetālu ražošanai. Noskaidrosim cenas.

Vācijas cena

Monokristālisko germānu galvenokārt iepērk tonnās. Tas ir izdevīgi lieliem ražojumiem.

1000 kilogrami 32. elementa maksā apmēram 100 000 rubļu. Jūs varat atrast piedāvājumus par 75 000 – 85 000.

Ja ņemat polikristālisku, tas ir, ar mazākiem pildvielām un palielinātu izturību, jūs varat maksāt 2,5 reizes vairāk par kilogramu izejvielu.

Standarta garums nav mazāks par 28 centimetriem. Bloki ir aizsargāti ar plēvi, jo tie izbalē gaisā. Polikristāliskais germānija ir “augsne” monokristālu audzēšanai.

Germānija (no latīņu Germanium), apzīmēta ar “Ge”, ir Dmitrija Ivanoviča Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskās tabulas IV grupas elements; elementa atomu skaits ir 32, atomu masa ir 72,59. Germānija ir cieta viela ar metālisku spīdumu, kam pelēkbalta krāsa. Lai gan germānija krāsa ir diezgan relatīvs jēdziens, tas viss ir atkarīgs no materiāla virsmas apstrādes. Dažreiz tas var būt pelēks kā tērauds, dažreiz sudrabs un dažreiz pilnīgi melns. Ārēji germānija ir diezgan tuvu silīcijam. Šie elementi ir ne tikai līdzīgi viens otram, bet arī tiem lielā mērā ir vienādas pusvadītāju īpašības. To būtiskā atšķirība ir fakts, ka germānija ir vairāk nekā divas reizes smagāka par silīciju.

Dabā sastopamais germānija ir piecu stabilu izotopu maisījums ar masu skaitļiem 76, 74, 73, 32, 70. Vēl 1871. gadā slavenais ķīmiķis Periodiskās tabulas “tēvs” Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs prognozēja germānija īpašības un esamību. Viņš tolaik nezināmo elementu nosauca par “eksasilikonu”, jo. jaunās vielas īpašības daudzējādā ziņā bija līdzīgas silīcijam. Četrdesmit astoņus gadus vecais vācu ķīmiķis K. Vinklers 1886. gadā pēc minerāla argirdīta izpētes dabiskajā maisījumā atklāja pilnīgi jaunu ķīmisko elementu.

Sākumā ķīmiķis gribēja elementu saukt par neptūniju, jo arī planēta Neptūns tika prognozēta daudz agrāk, nekā tā tika atklāta, taču tad viņš uzzināja, ka šis nosaukums jau ticis izmantots kāda elementa viltus atklāšanā, tāpēc Vinklers nolēma atteikties no šī vārda. Zinātniekam tika lūgts nosaukt elementu angularium, kas nozīmē “pretrunīgs, stūrains”, taču Vinklers šim nosaukumam nepiekrita, lai gan elements Nr.32 patiešām izraisīja daudz strīdu. Zinātnieks pēc tautības bija vācietis, tāpēc galu galā viņš nolēma elementu nosaukt par germāniju par godu savai dzimtajai valstij Vācijai.

Kā izrādījās vēlāk, germānija izrādījās nekas cits kā iepriekš atklātais "eksasilīcija". Līdz divdesmitā gadsimta otrajai pusei germānija praktiskā lietderība bija diezgan šaura un ierobežota. Metāla rūpnieciskā ražošana sākās tikai pusvadītāju elektronikas rūpnieciskās ražošanas uzsākšanas rezultātā.

Germānija ir pusvadītāju materiāls, ko plaši izmanto elektronikā un tehnoloģijās, kā arī mikroshēmu un tranzistoru ražošanā. Radara sistēmās tiek izmantotas plānas germānija plēves, kuras tiek uzklātas uz stikla un tiek izmantotas kā rezistori. Detektoros un sensoros izmanto sakausējumus ar germāniju un metāliem.

Elementam nav tādas stiprības kā volframam vai titānam, tas nekalpo kā neizsīkstošs enerģijas avots kā plutonijs vai urāns, arī materiāla elektrovadītspēja ir tālu no augstākās, un industriālajā tehnoloģijā galvenais metāls ir dzelzs. Neskatoties uz to, germānija ir viena no svarīgākajām mūsu sabiedrības tehniskā progresa sastāvdaļām, jo to pat agrāk nekā silīciju sāka izmantot kā pusvadītāju materiālu.

Šajā sakarā būtu pareizi jautāt: Kas ir pusvadītspēja un pusvadītāji? Pat eksperti nevar precīzi atbildēt uz šo jautājumu, jo... mēs varam runāt par īpaši aplūkoto pusvadītāju īpašību. Ir arī precīza definīcija, bet tikai no folkloras sfēras: Pusvadītājs ir divu automašīnu vadītājs.

Germānija stienis maksā gandrīz tikpat, cik zelta stienis. Metāls ir ļoti trausls, gandrīz kā stikls, tāpēc, ja jūs nometat šādu lietni, tas ir liela varbūtība ka metāls vienkārši saplīsīs.

Germānija metāls, īpašības

Bioloģiskās īpašības

Visplašāk ģermāniju medicīniskiem nolūkiem izmantoja Japānā. Organogermānija savienojumu testu rezultāti ar dzīvniekiem un cilvēkiem liecina, ka tie var labvēlīgi ietekmēt ķermeni. 1967. gadā japāņu doktors K. Asai atklāja, ka organiskajam germānijam ir plaša bioloģiskā iedarbība.

Starp visiem viņa bioloģiskās īpašības Jāņem vērā:

• - nodrošinot skābekļa pārnešanu uz ķermeņa audiem;
• - ķermeņa imunitātes stāvokļa paaugstināšana;
• - pretvēža aktivitātes izpausme.

Pēc tam japāņu zinātnieki radīja pasaulē pirmo medicīnisko produktu, kas satur germāniju - “Germanium - 132”.

Krievijā pirmās vietējās zāles, kas satur organisko germāniju, parādījās tikai 2000.

Zemes garozas virsmas bioķīmiskās evolūcijas procesiem nebija vislabākās ietekmes uz germānija saturu tajā. Lielākā daļa elementa ir izskalota no sauszemes okeānos, tāpēc tā saturs augsnē joprojām ir diezgan zems.

Starp augiem, kuriem ir spēja absorbēt germāniju no augsnes, līderis ir žeņšeņs (germānija līdz 0,2%). Germānija ir atrodama arī ķiplokos, kamparā un alvejā, ko tradicionāli izmanto dažādu cilvēku slimību ārstēšanā. Veģetācijā germānija ir atrodama karboksietil- semioksīda formā. Tagad ir iespējams sintezēt seskvioksānus ar pirimidīna fragmentu - germānija organiskajiem savienojumiem. Šis savienojums pēc struktūras ir tuvu dabiskajam, piemēram, žeņšeņa saknei.

Ģermāniju var klasificēt kā retu mikroelementu. Viņš ir klātesošs lielos daudzumos dažādi produkti, bet mazās devās. Organiskā germānija dienas deva ir noteikta 8-10 mg. Novērtējot 125 pārtikas produktus, tika konstatēts, ka dienā ar pārtiku organismā nonāk aptuveni 1,5 mg germānija. Mikroelementu saturs 1 g neapstrādātas pārtikas ir aptuveni 0,1-1,0 mkg. Germānija ir atrodama pienā, tomātu sulā, lašos un pupās. Bet, lai apmierinātu ikdienas vajadzību pēc germānija, jums katru dienu jāizdzer 10 litri tomātu sula vai apēst aptuveni 5 kilogramus laša. No šo produktu izmaksu, cilvēka fizioloģisko īpašību un veselā saprāta viedokļa arī nav iespējams patērēt šādus daudzumus germāniju saturošus produktus. Krievijā aptuveni 80-90% iedzīvotāju ir germānija deficīts, tāpēc ir izstrādāti īpaši preparāti.

Praktiski pētījumi ir parādījuši, ka germānija organismā visvairāk atrodas zarnās, kuņģī, liesā, kaulu smadzenēs un asinīs. Augsts mikroelementa saturs zarnās un kuņģī norāda uz ilgstošu zāļu uzsūkšanās efektu asinīs. Pastāv pieņēmums, ka organiskais germānija asinīs uzvedas aptuveni tāpat kā hemoglobīns, t.i. ir negatīvs lādiņš un ir iesaistīts skābekļa pārnešanā uz audiem. Tādējādi tas novērš hipoksijas attīstību audu līmenī.

Atkārtotu eksperimentu rezultātā ir pierādīta germānija spēja aktivizēt T-killer šūnas un veicināt gamma interferonu indukciju, kas nomāc strauji dalošo šūnu vairošanās procesu. Interferonu galvenais darbības virziens ir pretvēža un pretvīrusu aizsardzība, limfātiskās sistēmas radioaizsargājošās un imūnmodulējošās funkcijas.

Ģermānijam seskvioksīda formā piemīt spēja iedarboties uz ūdeņraža joniem H+, izlīdzinot to postošo ietekmi uz ķermeņa šūnām. Garantēta visu sistēmu teicama darbība cilvēka ķermenis ir nepārtraukta skābekļa piegāde asinīm un visiem audiem. Organiskais germānija ne tikai piegādā skābekli visos ķermeņa punktos, bet arī veicina tā mijiedarbību ar ūdeņraža joniem.

• - Germānija ir metāls, bet tā trauslumu var salīdzināt ar stiklu.
• - Dažās uzziņu grāmatās tiek apgalvots, ka germānijam ir sudraba krāsa. Bet to nevar teikt, jo germānija krāsa ir tieši atkarīga no metāla virsmas apstrādes metodes. Dažreiz tas var izskatīties gandrīz melns, citreiz tas ir tērauda krāsā, un dažreiz tas var būt sudrabains.
• - Germānija tika atklāta uz saules virsmas, kā arī meteorītos, kas nokrita no kosmosa.
• - Pirmo germānija organisko elementu savienojumu 1887. gadā ieguva elementa atklājējs Klemenss Vinklers no germānija tetrahlorīda, tas bija tetraetilgermānija. No visiem saņemtajiem mūsdienu skatuve Neviens no germānija organoelementu savienojumiem nav indīgs. Tajā pašā laikā lielākā daļa alvas un svina mikroelementu, kas ir fiziskās īpašības germānija analogi, toksiski.
• - Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs jau pirms to atklāšanas paredzēja trīs ķīmiskos elementus, tostarp germāniju, nosaucot elementu par ekasilīciju tā līdzības ar silīciju dēļ. Slavenā krievu zinātnieka pareģojums bija tik precīzs, ka tas vienkārši pārsteidza zinātniekus, t.sk. un Vinklers, kurš atklāja germāniju. Atomu svars pēc Mendeļejeva domām, tas bija vienāds ar 72, patiesībā tas bija 72,6; īpatnējais svars saskaņā ar Mendeļejeva teikto patiesībā bija 5,5 - 5,469; atomu tilpums pēc Mendeļejeva domām bija 13 patiesībā - 13,57; augstākais oksīds pēc Mendeļejeva ir EsO2, reāli - GeO2, tā īpatnējais svars pēc Mendeļejeva bija 4,7, realitātē - 4,703; hlorīda savienojums pēc Mendeļejeva EsCl4 - šķidrums, viršanas temperatūra aptuveni 90°C, reāli - hlorīda savienojums GeCl4 - šķidrs, viršanas temperatūra 83°C, savienojums ar ūdeņradi pēc Mendeļejeva EsH4 ir gāzveida, savienojums ar ūdeņradi patiesībā - GeH4 gāzveida; Organometāliskais savienojums pēc Mendeļejeva Es(C2H5)4, viršanas temperatūra 160 °C, īsts metālorganiskais savienojums Ge(C2H5)4 viršanas temperatūra 163,5 °C. Kā redzams no iepriekš apspriestās informācijas, Mendeļejeva pareģojums bija pārsteidzoši precīzs.
• - 1886. gada 26. februārī Klemenss Vinklers sāka vēstuli Mendeļejevam ar vārdiem “Dārgais kungs”. Diezgan pieklājīgā manierē viņš krievu zinātniekam pastāstīja par jauna elementa, ko sauc par germāniju, atklāšanu, kas pēc savām īpašībām nebija nekas cits kā Mendeļejeva iepriekš prognozētais "ekasilīcija". Dmitrija Ivanoviča Mendeļejeva atbilde bija ne mazāk pieklājīga. Zinātnieks piekrita sava kolēģa atklājumam, nosaucot germāniju par "viņas periodiskās sistēmas vainagu", bet Vinkleru par elementa "tēvu", kas ir cienīgs valkāt šo "kroni".
• - Germānija kā klasisks pusvadītājs ir kļuvis par atslēgu, lai atrisinātu tādu supravadošu materiālu radīšanas problēmu, kas darbojas šķidrā ūdeņraža, bet ne šķidrā hēlija temperatūrā. Kā zināms, ūdeņradis no gāzveida stāvokļa pārvēršas šķidrā stāvoklī, kad tas sasniedz –252,6°C vai 20,5°K temperatūru. 70. gados tika izstrādāta germānija un niobija plēve, kuras biezums bija tikai daži tūkstoši atomu. Šī plēve spēj uzturēt supravadītspēju pat tad, ja temperatūra sasniedz 23,2°K un zemāk.
• - Audzējot germānija monokristālu, uz izkausēta germānija virsmas tiek novietots germānija kristāls - "sēkla", kas pakāpeniski tiek pacelta ar automātiska ierīce, savukārt kušanas temperatūra ir nedaudz augstāka par germānija kušanas temperatūru (937 °C). “Sēkla” griežas tā, lai monokristāls, kā saka, “aug ar gaļu” no visām pusēm vienmērīgi. Jāpiebilst, ka šādas augšanas laikā notiek tas pats, kas zonas kušanas laikā, t.i. Gandrīz tikai germānija pāriet cietā fāzē, un visi piemaisījumi paliek kausējumā.

Stāsts

Tāda elementa kā germānija esamību jau 1871. gadā paredzēja Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs, pateicoties tā līdzībai ar silīciju, elementu nosauca par ekasilīciju. 1886. gadā Freibergas kalnrūpniecības akadēmijas profesors atklāja argirodītu — jaunu sudraba minerālu. Pēc tam šo minerālu diezgan rūpīgi pārbaudīja tehniskās ķīmijas profesors Klemenss Vinklers, veicot pilnīgu minerāla analīzi. Četrdesmit astoņus gadus vecais Vinklers pamatoti tika uzskatīts par labāko analītiķi Freibergas kalnrūpniecības akadēmijā, tāpēc viņam tika dota iespēja studēt argirodītu.

Par diezgan īsi termiņi profesors varēja sniegt atskaiti par procentiem dažādi elementi sākotnējā minerālā: sudrabs tā sastāvā bija 74,72%; sērs - 17,13%; dzelzs oksīds – 0,66%; dzīvsudrabs – 0,31%; cinka oksīds - 0,22%, bet gandrīz septiņi procenti - tā bija kāda nezināma elementa daļa, kas, šķiet, tajā tālajā laikā vēl nebija atklāta. Saistībā ar to Vinklers nolēma izolēt neidentificētu argyrodpt komponentu, izpētīt tās īpašības, un izpētes procesā viņš saprata, ka patiesībā ir atradis pilnīgi jaunu elementu - tas ir eskaplicijs, ko prognozēja D.I. Mendeļejevs.

Tomēr būtu aplami uzskatīt, ka Vinklera darbs noritēja gludi. Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs papildus savas grāmatas “Ķīmijas pamati” astotajai nodaļai raksta: “Sākumā (1886. gada februārī) materiāla trūkums, kā arī spektra trūkums liesmā un germānija šķīdība. savienojumi, nopietni kavēja Vinklera pētījumus...” Vērts pievērst uzmanību vārdiem „spektra trūkums”. Bet kā tā? 1886. gadā jau pastāvēja plaši izmantota spektrālās analīzes metode. Izmantojot šo metodi, tika atklāti tādi elementi kā tallijs, rubīdijs, indijs, cēzijs uz Zemes un hēlijs uz Saules. Zinātnieki jau droši zināja, ka katram ķīmiskajam elementam bez izņēmuma ir individuāls spektrs, bet pēkšņi spektra nav!

Izskaidrojums šai parādībai parādījās nedaudz vēlāk. Ģermānijam ir raksturīgas spektrālās līnijas. To viļņa garums ir 2651,18; 3039,06 Ǻ un vēl daži. Tomēr tie visi atrodas ultravioletajā spektra neredzamajā daļā, var uzskatīt, ka Vinklers ir tradicionālo analīzes metožu piekritējs, jo tieši šīs metodes viņu noveda pie panākumiem.

Vinklera metode, kā iegūt germāniju no minerāla, ir diezgan tuva vienai no mūsdienu rūpnieciskajām metodēm elementa 32 izolēšanai. Pirmkārt, germānija, kas bija argarodnītā, tika pārveidota par dioksīdu. Pēc tam iegūto balto pulveri karsēja līdz 600-700 °C temperatūrai ūdeņraža atmosfērā. Šajā gadījumā reakcija izrādījās acīmredzama: GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O.

Tieši ar šo metodi pirmo reizi tika iegūts salīdzinoši tīrs elements Nr.32 germānija. Sākumā Vinklers bija iecerējis nosaukt vanādija neptūniju, par godu tāda paša nosaukuma planētai, jo Neptūns, tāpat kā germānija, vispirms tika prognozēts un tikai pēc tam atrasts. Bet tad izrādījās, ka šis nosaukums jau reiz ticis izmantots viens nepatiesi atklāts ķīmiskais elements, ko sauca par neptūniju. Vinklers izvēlējās neapdraudēt savu vārdu un atklājumu, un atteicās no neptūnija. Viens franču zinātnieks Rajons ierosināja, tomēr vēlāk viņš atzina, ka viņa priekšlikums bija joks, viņš ierosināja elementu nosaukt par angularium, t.i. “pretrunīgs, stūrains”, taču arī šis vārds Vinkleram nepatika. Rezultātā zinātnieks patstāvīgi izvēlējās savam elementam nosaukumu un nosauca to par germāniju, par godu savai dzimtajai valstij Vācijai, laika gaitā šis nosaukums nostiprinājās.

Līdz 2. puslaikam. XX gadsimts Germānija praktiskā izmantošana palika diezgan ierobežota. Rūpnieciskā metāla ražošana radās tikai saistībā ar pusvadītāju un pusvadītāju elektronikas attīstību.

Atrodoties dabā

Ģermāniju var klasificēt kā mikroelementu. Dabā elements brīvā formā vispār nenotiek. Kopējais metālu saturs mūsu planētas zemes garozā pēc masas ir 7 × 10 –4%%. Tas ir vairāk nekā ķīmisko elementu, piemēram, sudraba, antimona vai bismuta, saturs. Bet paša germānija minerāli ir diezgan reti un dabā sastopami ļoti reti. Gandrīz visi šie minerāli ir sulfosāļi, piemēram, germanīts Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, konfieldīts Ag 8 (Sn,Ce)S 6, argirodīts Ag8GeS6 un citi.

Zemes garozā izkliedētā germānija lielāko daļu satur milzīgs skaits iežu, kā arī daudzi minerāli: krāsaino metālu sulfīta rūdas, dzelzs rūdas, daži oksīdu minerāli (hromīts, magnetīts, rutils un citi), granīti, diabāzes un bazalts. Atsevišķos sfalerītos elementa saturs var sasniegt vairākus kilogramus tonnā, piemēram, frankeitā un sulvanītā 1 kg/t, enarģitos germānija saturs ir 5 kg/t, piragirītā - līdz 10 kg/t, un citos silikātos un sulfīdos - desmitiem un simtiem g/t. Neliela daļa germānija ir gandrīz visos silikātos, kā arī dažās naftas un ogļu atradnēs.

Elementa galvenais minerāls ir germānija sulfīts (formula GeS2). Minerāls ir atrodams kā piemaisījums cinka sulfītos un citos metālos. Svarīgākie germānija minerāli ir: germanīts Cu 3 (Ge,Fe,Ga)(S,As) 4, plumbogermanīts (Pb,Ge,Ga) 2 SO 4 (OH) 2 2H 2 O, stotīts FeGe(OH) 6, renierīts Cu 3 (Fe,Ge,Zn)(S,As)4 un argirodīts Ag 8 GeS 6.

Vācija atrodas visu valstu teritorijās bez izņēmuma. Bet nevienā no rūpnieciski attīstītajām pasaules valstīm nav šī metāla rūpniecisko atradņu. Germānija ir ļoti, ļoti izkliedēta. Uz Zemes šī metāla minerāli tiek uzskatīti par ļoti retām, ja tajos ir vairāk nekā 1% germānija. Pie šādiem minerāliem pieder germanīts, argirodīts, ultrabazīts utt., tostarp pēdējās desmitgadēs atklātie minerāli: štotīts, renerīts, plumbogermanīts un konfildīts. Visu šo derīgo izrakteņu atradnes nespēj segt mūsdienu rūpniecības vajadzības pēc šī retā un svarīgā ķīmiskā elementa.

Lielākā daļa germānija ir izkaisīta citu ķīmisko elementu minerālos, un to satur arī dabiskie ūdeņi oglēs, dzīvos organismos un augsnē. Piemēram, germānija saturs parastajās oglēs dažkārt sasniedz vairāk nekā 0,1%. Bet šāds skaitlis ir diezgan reti sastopams, parasti germānija ir mazāka. Bet antracītā germānija gandrīz nav.

Kvīts

Apstrādājot germānija sulfīdu, tiek iegūts GeO 2 oksīds, kas tiek reducēts ar ūdeņraža palīdzību, lai iegūtu brīvu germāniju.

Rūpnieciskajā ražošanā germānija tiek iegūta galvenokārt kā blakusprodukts, kas iegūts, apstrādājot krāsaino metālu rūdas (cinka maisījums, cinka-vara-svina polimetāla koncentrāti, kas satur 0,001-0,1% germānija), pelnus ogļu sadedzināšanas procesā un dažas koksa ķīmiskās vielas. produktiem.

Sākotnēji germānija koncentrāts (no 2% līdz 10% germānija) tiek izdalīts no iepriekš apskatītajiem avotiem dažādos veidos, kuru izvēle ir atkarīga no izejvielas sastāva. Apstrādājot boksa ogles, germānija daļēji nogulsnējas (no 5% līdz 10%) darvas ūdenī un sveķos, no kurienes to ekstrahē kombinācijā ar tanīnu, pēc tam žāvē un apdedzina 400-500°C temperatūrā. . Rezultāts ir koncentrāts, kas satur apmēram 30-40% germānija, no kura tiek izolēts germānija GeCl 4 formā. Germānija ekstrakcijas process no šāda koncentrāta parasti ietver tos pašus posmus:

1) Koncentrātu hlorē, izmantojot sālsskābi, skābes un hlora maisījumu ūdens vidē vai citus hlorēšanas līdzekļus, kā rezultātā var rasties tehniskais GeCl 4 . GeCl 4 attīrīšanai tiek izmantota rektifikācija un piemaisījumu ekstrakcija ar koncentrētu sālsskābi.

2) Tiek veikta GeCl 4 hidrolīze, hidrolīzes produkti tiek kalcinēti, lai iegūtu GeO 2 oksīdu.

3) GeO tiek reducēts ar ūdeņradi vai amonjaku līdz tīram metālam.

Iegūstot tīrāko germāniju, ko izmanto pusvadītājos tehniskajiem līdzekļiem, veikt metāla zonas kausēšanu. Pusvadītāju ražošanai nepieciešamo vienkristālisko germānu parasti iegūst ar zonu kausēšanu vai Czochralski metodi.

Metodes germānija izolēšanai no koksa augu darvas ūdeņiem izstrādāja padomju zinātnieks V.A. Nazarenko. Šī izejviela satur ne vairāk kā 0,0003% germānija, tomēr, izmantojot ozola ekstraktu, ir viegli nogulsnēt germāniju tannīda kompleksa veidā.

Tanīna galvenā sastāvdaļa ir glikozes esteris, kas satur meta-digallīnskābes radikāli, kas saista germāniju, pat ja elementa koncentrācija šķīdumā ir ļoti zema. No nogulsnēm jūs varat viegli iegūt koncentrātu, kas satur līdz 45% germānija dioksīda.

Turpmākās transformācijas būs maz atkarīgas no izejmateriāla veida. Germānija tiek reducēta ar ūdeņradi (tāpat kā Vinklera gadījumā 19. gadsimtā), tomēr vispirms ir jāizolē germānija oksīds no daudziem piemaisījumiem. Veiksmīga kombinācija Viena germānija savienojuma īpašības izrādījās ļoti noderīgas šīs problēmas risināšanai.

Germānija tetrahlorīds GeCl4. ir gaistošs šķidrums, kas vārās tikai 83,1°C temperatūrā. Tāpēc to diezgan ērti attīra destilējot un rektifikējot (kvarca kolonnās ar iepakojumu).

GeCl4 gandrīz nešķīst sālsskābē. Tas nozīmē, ka, lai to notīrītu, varat izmantot piemaisījumu izšķīdināšanu ar HCl.

Attīrītu germānija tetrahlorīdu apstrādā ar ūdeni un attīra, izmantojot jonu apmaiņas sveķus. Nepieciešamās tīrības pazīme ir ūdens pretestības palielināšanās līdz 15-20 miljoniem Ohm cm.

GeCl4 hidrolīze notiek ūdens ietekmē:

GeCl4 + 2H2O → GeO2 + 4HCl.

Jūs varat pamanīt, ka mūsu priekšā ir germānija tetrahlorīda ražošanas reakcijas vienādojums “uzrakstīts atpakaļ”.

Pēc tam notiek GeO2 reducēšana, izmantojot attīrītu ūdeņradi:

GeO2 + 2 H2O → Ge + 2 H2O.

Rezultāts ir pulverveida germānija, kas tiek sakausēts un pēc tam attīrīts ar zonas kausēšanu. Šī metode attīrīšana tika izstrādāta tālajā 1952. gadā īpaši germānija attīrīšanai.

Piemaisījumi, kas nepieciešami, lai germānijam piešķirtu viena veida vadītspēju, tiek ievadīti ražošanas pēdējās stadijās, proti, zonas kušanas laikā, kā arī monokristāla augšanas laikā.

Pieteikums

Germānija ir pusvadītāju materiāls, ko izmanto elektronikā un tehnoloģijās mikroshēmu un tranzistoru ražošanā. Plānākās germānijas plēves tiek uzklātas uz stikla un tiek izmantotas kā pretestība radaru iekārtās. Germānija sakausējumi dažādi metāli izmanto detektoru un sensoru ražošanā. Germānija dioksīdu plaši izmanto infrasarkano starojumu raidošo briļļu ražošanā.

Germānija telurīds jau sen ir kalpojis kā stabils termoelektrisks materiāls, kā arī kā termoelektrisko sakausējumu sastāvdaļa (termoloģiski emf ar 50 μV/K īpaši augstas tīrības pakāpes germānijam ir īpaši stratēģiska nozīme prizmu un lēcu ražošanā). infrasarkanā optika. Lielākais germānija patērētājs ir infrasarkanā optika, ko izmanto datortehnoloģijas, novērošanas un raķešu vadības sistēmas, nakts redzamības ierīces, zemes virsmas kartēšana un izpēte no satelītiem. Germānija tiek plaši izmantota arī optisko šķiedru sistēmās (germānija tetrafluorīda pievienošana stikla šķiedrām), kā arī pusvadītāju diodēs.

Germānija kā klasisks pusvadītājs ir kļuvis par atslēgu, lai atrisinātu tādu supravadošu materiālu radīšanas problēmu, kas darbojas šķidrā ūdeņraža, bet ne šķidrā hēlija temperatūrā. Kā zināms, ūdeņradis no gāzveida stāvokļa pārvēršas šķidrā stāvoklī, kad tas sasniedz -252,6°C vai 20,5°K temperatūru. 70. gados tika izstrādāta germānija un niobija plēve, kuras biezums bija tikai daži tūkstoši atomu. Šī plēve spēj uzturēt supravadītspēju pat tad, ja temperatūra sasniedz 23,2°K un zemāk.

Sakausējot indiju HES plāksnē, tādējādi izveidojot laukumu ar tā saukto caurumu vadītspēju, tiek iegūta rektifikācijas iekārta, t.i. diode. Diodei ir pārraides īpašība elektriskā strāva vienā virzienā: elektroniskais apgabals no reģiona ar cauruma vadītspēju. Pēc indija sakausēšanas abās hidroelektriskās plāksnes pusēs šī plāksne pārvēršas par tranzistora pamatni. Pirmo reizi pasaulē no germānija izgatavots tranzistors tika izveidots tālajā 1948. gadā, un tikai divdesmit gadus vēlāk līdzīgas ierīces tika saražotas simtiem miljonu.

Uz ģermānija bāzes izgatavotās diodes un triodes ir kļuvušas plaši izmantotas televizoros un radio dažādos lietojumos. mērīšanas iekārtas un skaitļošanas ierīces.

Germānija tiek izmantota arī citās īpaši svarīgās mūsdienu tehnoloģiju jomās: mērot zemas temperatūras, nosakot infrasarkano starojumu utt.

Lai izmantotu slotu visos šajos lietojumos, ir nepieciešams ļoti augstas ķīmiskās un fizikālās tīrības germānija. Ķīmiskā tīrība ir tāda tīrība, pie kuras kaitīgo piemaisījumu daudzums nedrīkst būt lielāks par vienu desmitmiljono daļu procenta (10–7%). Fizikālā tīrība nozīmē minimālu dislokāciju, minimālu traucējumu vielas kristāliskajā struktūrā. Lai to panāktu, tiek īpaši audzēts vienkristāla germānija. Šajā gadījumā viss metāla lietnis ir tikai viens kristāls.

Lai to izdarītu, uz izkausētā germānija virsmas novieto germānija kristālu, “sēklu”, kas pakāpeniski tiek pacelta ar automātisku ierīci, kamēr kušanas temperatūra ir nedaudz augstāka par germānija kušanas temperatūru (937 °C). “Sēkla” griežas tā, lai monokristāls, kā saka, “aug ar gaļu” no visām pusēm vienmērīgi. Jāpiebilst, ka šādas augšanas laikā notiek tas pats, kas zonas kušanas laikā, t.i. Gandrīz tikai germānija pāriet cietā fāzē, un visi piemaisījumi paliek kausējumā.

Fizikālās īpašības

Iespējams, retajam no šī raksta lasītājiem bija iespēja vizuāli ieraudzīt vanādiju. Pats elements ir diezgan trūcīgs un dārgs no tā nav izgatavots, bet to pildījums ir germānija, kurā var atrast elektroierīces tik mazs, ka metālu nav iespējams saskatīt.

Dažās atsauces grāmatās teikts, ka germānijam ir sudraba krāsa. Bet to nevar teikt, jo germānija krāsa ir tieši atkarīga no metāla virsmas apstrādes metodes. Dažreiz tas var izskatīties gandrīz melns, citreiz tas ir tērauda krāsā, un dažreiz tas var būt sudrabains.

Germānija ir tik rets metāls, ka tā dārgmetālu izmaksas var salīdzināt ar zelta izmaksām. Ģermāniju raksturo paaugstināts trauslums, ko var salīdzināt tikai ar stiklu. Ārēji germānija ir diezgan tuvu silīcijam. Šie divi elementi ir gan konkurenti par vissvarīgākā pusvadītāja titulu, gan analogiem. Lai gan daži tehniskās īpašības elementi daudzējādā ziņā ir līdzīgi, ieskaitot materiālu ārējo izskatu, ir ļoti viegli atšķirt germānu no silīcija, kas ir vairāk nekā divas reizes smagāks; Silīcija blīvums ir 2,33 g/cm3, bet germānija – 5,33 g/cm3.

Bet mēs nevaram viennozīmīgi runāt par germānija blīvumu, jo skaitlis 5,33 g/cm3 attiecas uz germāniju-1. Tā ir viena no svarīgākajām un visizplatītākajām 32. elementa piecu allotropo modifikāciju modifikācijām. Četri no tiem ir kristāliski un viens ir amorfs. Germānija-1 ir vieglākā modifikācija no četrām kristāliskajām modifikācijām. Tās kristāli ir veidoti tieši tāpat kā dimanta kristāli, a = 0,533 nm. Tomēr, ja ogleklim šī struktūra ir pēc iespējas blīvāka, tad germānijam ir arī blīvākas modifikācijas. Mērens karstums un augsts asinsspiediens(apmēram 30 tūkstoši atmosfēru 100 °C temperatūrā) pārvērš germāniju-1 par germāniju-2, kura kristāliskā režģa struktūra ir tieši tāda pati kā baltajai alvai. Līdzīgu metodi izmanto, lai iegūtu germāniju-3 un germānu-4, kas ir vēl blīvāki. Visas šīs "ne gluži parastās" modifikācijas ir pārākas par germāniju-1 ne tikai blīvuma, bet arī elektriskās vadītspējas ziņā.

Šķidrā germānija blīvums ir 5,557 g/cm3 (pie 1000°C), metāla kušanas temperatūra ir 937,5°C; viršanas temperatūra ir aptuveni 2700°C; siltumvadītspējas koeficienta vērtība ir aptuveni 60 W / (m (K), vai 0,14 cal / (cm (sek (deg))) 25 ° C temperatūrā. Parastā temperatūrā pat tīrs germānija ir trausls, bet kad tas sasniedz 550 ° C, tas sāk dot plastiskā deformācijā. Germānija cietība ir no 6 līdz 6,5 saspiežamības koeficienta vērtība (spiediena diapazonā no 0 līdz 120 GN/m2); līdz 12000 kgf/mm2) ir 1,4 10-7 m 2 /mn (vai 1,4·10-6 cm 2 /kgf) ir 0,6 n/m (vai 600 dynes/cm).

Germānija ir tipisks pusvadītājs ar joslas spraugas izmēru 1,104·10 -19 vai 0,69 eV (25 °C temperatūrā); augstas tīrības germānija īpatnējā elektriskā pretestība ir 0,60 omi (m (60 omi (cm) (25 °C); 25 °C); elektronu kustīgums ir 3900 un caurumu mobilitāte ir 1900 cm2/v.s.) (25 °C temperatūrā un pie satura). 8% piemaisījumu). Infrasarkanajiem stariem, kuru viļņa garums ir lielāks par 2 mikroniem, metāls ir caurspīdīgs.

Ģermānija ir diezgan trausla, to nevar apstrādāt ar karstu vai aukstu spiedienu līdz temperatūrai, kas zemāka par 550 °C, bet, ja temperatūra kļūst augstāka, metāls ir elastīgs. Metāla cietība mineraloģiskajā skalā ir 6,0-6,5 (germānija tiek sazāģēta plāksnēs, izmantojot metāla vai dimanta disku un abrazīvu).

Ķīmiskās īpašības

Ģermānijam, ja tas atrodams ķīmiskos savienojumos, parasti ir otrā un ceturtā valence, bet četrvērtīgā germānija savienojumi ir stabilāki. Germānija istabas temperatūrā ir izturīgs pret ūdeni, gaisu, kā arī sārmu šķīdumiem un atšķaidītu sērskābes vai sālsskābes koncentrātu, bet elements diezgan viegli šķīst ūdeņraža peroksīda ūdeņos vai sārmainā šķīdumā. Elements lēnām oksidējas slāpekļskābes ietekmē. Kad temperatūra gaisā sasniedz 500-700 °C, germānija sāk oksidēties līdz oksīdiem GeO 2 un GeO. (IV) germānija oksīds ir balts pulveris ar kušanas temperatūru 1116 ° C un šķīdību ūdenī 4,3 g/l (pie 20 ° C). Saskaņā ar ķīmiskajām īpašībām viela ir amfotēriska, šķīst sārmos un ar grūtībām šķīst minerālskābē. To iegūst, iekļūstot hidratācijas nogulsnēs GeO 3 nH 2 O, kas izdalās hidrolīzes laikā. Germānijas skābes atvasinājumi, piemēram, metālu germanāti (Na 2 GeO 3, Li 2 GeO 3 u.c.) ir cietas vielas ar augstu kušanas temperatūru. , var iegūt, sakausējot GeO 2 un citus oksīdus.

Germānija un halogēnu mijiedarbības rezultātā var veidoties attiecīgie tetrahalogenīdi. Reakcija visvieglāk var notikt ar hloru un fluoru (pat istabas temperatūrā), pēc tam ar jodu (temperatūra 700-800 °C, CO klātbūtne) un bromu (zemā siltumā). Viens no svarīgākajiem germānija savienojumiem ir tetrahlorīds (formula GeCl 4). Tas ir bezkrāsains šķidrums ar kušanas temperatūru 49,5 °C, viršanas temperatūru 83,1 °C un blīvumu 1,84 g/cm3 (pie 20 °C). Vielu spēcīgi hidrolizē ūdens, izdalot hidratēta oksīda (IV) nogulsnes. Tetrahlorīdu iegūst, hlorējot germānija metālu vai reaģējot ar GeO 2 oksīdu un koncentrētu sālsskābi. Ir zināmi arī ģermānija dihalogenīdi ar vispārīgo formulu GeX 2, heksahlorodigermāns Ge 2 Cl 6, GeCl monohlorīds, kā arī germānija oksihlorīdi (piemēram, CeOCl 2).

Kad tiek sasniegta 900–1000 °C, sērs spēcīgi mijiedarbojas ar germāniju, veidojot GeS 2 disulfīdu. Tā ir balta cieta viela ar kušanas temperatūru 825 °C. Iespējama arī GeS monosulfīda un līdzīgu germānija savienojumu veidošanās ar telūru un selēnu, kas ir pusvadītāji. 1000-1100 °C temperatūrā ūdeņradis nedaudz reaģē ar germāniju, veidojot germīnu (GeH) X, kas ir nestabils un ļoti gaistošs savienojums. Sērijas Ge n H 2n + 2 līdz Ge 9 H 20 ūdeņraža germanīdus var veidot, reaģējot germanīdiem ar atšķaidītu HCl. Ir zināms arī germilēns ar sastāvu GeH 2. Germānija tieši nereaģē ar slāpekli, bet ir nitrīds Ge 3 N 4, ko iegūst, ja germānija tiek pakļauta amonjaka iedarbībai (700-800 ° C). Germānija nereaģē ar oglekli. Ar daudziem metāliem veidojas germānija dažādi savienojumi- Germanīds.

Ir zināmi daudzi sarežģīti germānija savienojumi, kas kļūst arvien svarīgāki elementa germānija analītiskajā ķīmijā, kā arī iegūšanas procesos. ķīmiskais elements. Germānija spēj veidot sarežģītus savienojumus ar hidroksilgrupu saturošām organiskām molekulām ( daudzvērtīgie spirti, daudzbāziskās skābes un citas). Ir arī germānija heteropoliskābes. Tāpat kā citi IV grupas elementi, germānija parasti veido metālorganiskus savienojumus. Piemērs ir tetraetilgermāns (C 2 H 5) 4 Ge 3.