Pes específic del germani: propietats, aplicacions i taula
El germani és un element químic del grup 14 de la taula periòdica. En forma simple és un semiconductor típic, de color blanc grisenc i amb lluïssor metàl·lica.
A la natura, el germani rarament forma minerals industrials propis i sol aparèixer dispers: en menes sulfurades de zinc i coure, en determinats carbons i residus de cendra, i en alguns minerals silicats. Per això s'obté habitualment com a subproducte del tractament d'altres matèries primeres.
Aquest material s'utilitza com a semiconductor en transistors i altres dispositius electrònics de la indústria electrotècnica. També té un ús ampli en òptica infraroja i fibra òptica.
El germani no té cap funció biològica demostrada en els organismes vius. Els seus compostos no s'han de considerar remeis terapèutics sense proves mèdiques ni controls de seguretat.
Taula del pes específic del germani
Com que el germani és un material complex, no és possible calcular-ne el pes específic directament sobre el terreny. Aquests càlculs es duen a terme en laboratoris químics especialitzats. Tanmateix, se'n coneix el pes específic mitjà, que és de 5,323 g/cm³.
Per simplificar els càlculs, la taula següent presenta el pes específic del germani i el pes del material segons les unitats de mesura.
| Material | Pes específic (g/cm³) | Pes d'1 m³ (kg) |
| Germani | 5,323 | 5323 |
Propietats del germani
El germani és un metal·loide fràgil de color blanc argentat, amb una xarxa cristal·lina cúbica de tipus diamant. El seu punt de fusió és de 938,25 °C i el punt d'ebullició, de 2850 °C. La densitat del material és de 5,33 g/cm³.
Una particularitat del germani és que augmenta de densitat quan es fon. La densitat del germani sòlid és de 5,323 g/cm³ a 25 °C, mentre que la del germani líquid és de 5,557 g/cm³ a una temperatura de 1000 °C. També presenten aquesta característica elements com el silici, l'antimoni, el gal·li, el bismut, l'aigua i el ceri.
Pel que fa a les propietats electrofísiques, el germani és un semiconductor de banda prohibida indirecta.
Algunes estructures dopades i alguns compostos especials de germani s'estudien a temperatures baixes, però en els càlculs habituals d'enginyeria es considera sobretot un material semiconductor, no pas un superconductor pràctic.
En condicions normals, aquest material resisteix l'aigua, l'aire, els àcids i els àlcalis, però és soluble en una solució alcalina de peròxid d'hidrogen i també en aigua règia.
En termes percentuals, les aplicacions del germani es poden distribuir així:
- Fabricació de fibra òptica: 35 per cent
- Fabricació d'òptica termogràfica: 30 per cent
- Producció de catalitzadors químics: 15 per cent
- Ús en electrònica: 15 per cent
- Ús en metal·lúrgia: 5 per cent
El germani té propietats excel·lents per fabricar diversos tipus d'òptica. La gran transparència a la radiació infraroja permet utilitzar-lo eficaçment en lents i òptica infraroja, prismes i finestres per a sensors òptics. Tanmateix, la seva principal aplicació en aquest camp és la fabricació de càmeres termogràfiques.
En electrònica, el germani s'empra com a component de dispositius de microones i com a material termoelèctric estable en aliatges termoelèctrics.
El germani també s'utilitza en física nuclear com a material per a detectors gamma.