books germanium properties

يمكننا التعرف على خصائص الجرمانيوم في ظل الظروف القياسية لذلك. وتتمثل فيما يلي:

• الجرمانيوم عنصر هش، أبيض فضي، وعنصر شبه معدنية.

يعرّف هذا النموذج تقنيا باسم متأصل الجرمانيوم - α , الذي لديه بريق معدني وبنية الكريستال الماس المكعب.

• الجرمانيومفي تركيبته يشبه غاز الميثان كما هو موضخ في الشكل المقابل(يشابه الميثان ).
• في الضغوط فوق 120 جيغا باسكال تصبح معروفة باسم متأصل مختلف أشكال الجرمانيوم -β ، التي لديها بنية نفس القصدير β, إلى جانب العناصر التالية: السيليكون، الغاليوم، البزموت والأنتيمون.
• الجرمانيوم واحد من بين العناصر القليلة التي تتسع لأنه يتصلب (أي يتجمد) من حالته المنصهرة.
• الجرمانيوم شبه موصل يحتوي على شوائب من جزء واحد فقط في 1010 ، مما يجعله من أنقى المواد التي تم الحصول عليها من أي وقت مضى.
• سبيكة من الجرمانيوم مع اليورانيوم والروديوم. تعتبر موصل جيد للكهرباء في وجود مجال كهرومغناطيسي قوي للغاية.

الكيميائية

تصنيف مركبات الجرمانيوم

عنصر الجرمانيوم يتأكسد ببطء إلى GeO 2 في 250 درجة مئوية وفق المعادلة التالية: 250م° GeO 2 -- e G 2 + 2O الجرمانيوم غير قابل للذوبان في الأحماض المخففة والقلويات ولكن يذوب ببطء في حامض الكبريتيك المركز ويتفاعل بعنف مع القلويات. الجرمانيوم غالبا ما يكون في حالة الأكسدة (+4) على الرغم من أن العديد من المركبات المعروفة تصبح ذات أكسدة (+2). ويوجد تأكسد نادر، مثل (+3) وجدت في مركبات مثل Ge2Cl6 ، و التأكسدات (+)3 و( +1) لوحظت على سطح أكاسيد، والأكسدة السالبة لوحظت في الولايات الألمانية مثل: (-4) في المركب (GeH4). والتأكسد للعنصر في هذه الأيونات ليس صحيحا، على غرار الأكسجين ides Ooz on 3.

ومن المعروف يوجد نوعين من أكاسيد الجرمانيوم: أولها ثاني أكسيد الجرمانيوم (GeO2 ، جرمانيا) والثاني أول أكسيد الجرمانيوم (جيو) ، يمكن الحصول على GeO2 من كبريتيد الجرمانيوم (GeS2) ، وهو عبارة عن مسحوق أبيض غير قابل للذوبان (بشكل طفيف فقط )في الماء ولكنه يتفاعل مع القلويات لتشكيل germanates. و أيضا مع المركبات الثنائية التالية: كبريتيد (GeS2) ، ثنائي سيلينيت (GeSe2) ، سيلينيد (GeSe) ، وتيلورايد (GeTe) .

على سبيل المثال : يتم الحصول على رابع كلوريد الجرمانيوم، GeCl4 ، وهو سائل عديم اللون بالغليان حتى 83,1 درجة مئوية عن طريق تسخين معدن الجرمانيوم مع الكلور، حسب المعادلة الآتية: 83،1م° GeCl4 --- e+2ClG4

النظائر المشعة للجرمانيوم

للجرمانيوم خمسة نظائر طبيعية ذات أهمية كبيرة هي: ، 70Ge ، 72Ge ، 73Ge ،74Ge و76Ge. وتشكل عدد كبير من المركبات العضوية الفلزية. والجدول الممثل أعلاه يوضح بعض خصائصها من حيث: توافرها الطبيعي، نصف العمر، نمط اضمحلالها أي (طاقة الاضمحلال بالميغا إلكترون فولت) و ناتج الاضمحلال 72Ge هو نظير مستقر وله 40 نيوترون كما سبق في الجدول ويعطي العنصر(_^77)Se مستقر مع تحرير إلكترونات ذات طاقة عالية يستخدم بالاشتراك مع غاز الرادون في البطاريات النووية. وأكثر من ذلك يوجد للجرمانيوم ما لا يقل عن 27 نظير وكلها نظائر مشعة تتراوح كتلتها الذرية مابين 58 – 89غ/مول.و الأكثر استقرارا من هذه العناصر هوGe 68 ، الناتج عن تحلل أسر الإلكترون. ويميزه نصف عمر يقدر ب270،95 د. و الأقل استقرارا من هذه العناصر هو Ge 60 وله نصف عمر يقدرب 30 مللي ثانية. في حين أن معظم النظائر المشعة للجرمانيوم التي تضمحل عبر الوقت تنتج عن طريق تحلل أشعة بيتا β مثل العناصر التالية: Ge 61 ,Ge 64 تنتج عن طريق انبعاث بروتون + β. أما Ge 84 ,Ge 87 تنتج عن طريق تأخر تحرير النيوترون المنبعث.

الوفرة الطبيعية

تم الكشف عن الجرمانيوم في الغلاف الجوي لكوكب المشتري وفي بعض النجوم الأكثر بعدا. كما له وفرة في القشرة الأرضية ما يقرب من 1,6 في المليون. إلا أنه لا يوجد سوى عدد قليل من المعادن تحتوي على كميات ملموسة من الجرمانيوم مثل argyrodite . إلا أن بعض منها كالزنك و خام النحاس والرصاص تحتوي على ما يكفي من الجرمانيوم التي يمكن استخراجه في الأخير من التركيز الخام النهائي. [49] وثمة عملية تخصيب اليورانيوم غير عادي يؤدي إلى انتاج نسبة عالية من الجرمانيوم في بعض طبقات الفحم، الذي تم اكتشافه من طرف الباحث فيكتور موريتز غولدشميت خلال مسح واسع للودائع الجرمانيوم. وجد في هارتلي أعلى تركيز من الجرمانيوم من أي وقت مضى في رماد الفحم نسبتة تصل إلى 1,6 ٪. ،وأيضا بالقرب من منغوليا الداخلية وجد أنها تحتوي على ما يقدر ب 1600 طن من الجرمانيوم.