Германий
Общие сведения.
Германия является металлом четвёртой группы и имеющим номер 32 в периодической таблице Менделеева. Атомная масса элемента составляет 72,59. Если говорить о цвете германия, то это понятие довольно расплывчато, поскольку данный фактор зависит от типа обработки. По своему внешнему виду данный металл очень похож на кремний, но обладает вдвое большей плотностью.
Германий в природе и его получение.
Данный металл не получил существенного распространения в природе и его массовая доля относительно земной коры составляет 0.015%. несмотря на столь относительно небольшое содержание, общее количество элемента довольно велико. Добыча значительно упрощена тем, что германий легко образует минеральные соединения. Концентрация этого металла в них составляет от 2 до 7 процентов. Стоимость германия на мировом рынке примерно сопоставима с ценой на золото.
Основная проблема получения чистого металла является необходимость проведения большого количества мероприятий, отличающихся своей ресурсоёмкостью и трудозатратами. Конечным результатом подобных работ становится получение оксида. Восстановление происходит с участием водорода, при температуре свыше шестисот градусов по Цельсию.
История открытия и использования.
То, что элемент со свойствами германия существует, было доказано Менделеевым в 1871 году, когда учёный разрабатывал свою таблицу. Основной проблемой на пути открытия стоял тот факт, что для получения чистого металла требовалось провести целый ряд сложных процедур и химических реакций. Только в 1886 году, в процессе исследования минерала аргиродида, было выявлено наличие в его составе ранее неизвестного компонента. Его процентное соотношение к общему количеству равнялось семи процентов, что потребовало более детального выяснения. В ходе проведённой работы и был обнаружен германий. Следует отметить, что вплоть до второй половины прошлого века использование данного металла было весьма ограниченным. Только его полупроводниковые свойства обеспечили всемирное применение.
Физические и химические свойства.
Германий представлен в природе несколькими изотопами. Именно по этой причине нельзя однозначно и с высокой точностью говорить о его физических свойствах. Так, плотность вещества составляет около 5,33 грамма на кубический сантиметр. Если рассматривать модификации, то из пяти существующих, четыре имеют кристаллическую решётку и только одна – аморфную. Как и для большинства химических элементов данной группы, плотность для жидкого состояния увеличивается и составляет 5,556 грамма на кубический сантиметр. Германий плавится при температуре в 937 градусов по Цельсию.
Элемент проявляет вторую и четвёртую степень валентности, когда вступает в химические взаимодействия. При комнатной температуре элемент проявляет высокую устойчивость к внешним факторам влияния. Но с её повышением, германий становится более склонен к химическим взаимодействиям.
Применение.
Чаще всего, германий применяется в сфере создания радиоэлектронных приборов, поскольку демонстрирует отличные полупроводниковые качества. На основе данного элемента создаются транзисторы и диоды. Широкой популярностью пользуется направление этот металл в составе термоэлектрических сплавов.
Довольно часто можно встретить германий в оптике, что связано с высокой прозрачностью в инфракрасной области спектра. Сюда же стоит отнести высокий коэффициент преломления при нанесении на линзы. Другим вариантом использования является создание детекторов гамма-излучения.