Ειδικό βάρος γερμανίου, ιδιότητες, εφαρμογές και πίνακας τιμών

Το γερμάνιο είναι χημικό στοιχείο της τέταρτης ομάδας της κύριας υποομάδας του περιοδικού πίνακα. Σε απλή μορφή είναι χαρακτηριστικός λευκός ημιαγωγός με γκρι απόχρωση και μεταλλική λάμψη.

Στη φύση σπάνια σχηματίζει δικά του βιομηχανικά ορυκτά και απαντά συχνότερα διάσπαρτο σε θειούχα μεταλλεύματα ψευδαργύρου και χαλκού, ορισμένους άνθρακες και υπολείμματα τέφρας, καθώς και σε μερικά πυριτικά ορυκτά. Γι’ αυτό λαμβάνεται συνήθως ως παραπροϊόν επεξεργασίας άλλων πρώτων υλών.

Χρησιμοποιείται ως ημιαγωγός σε τρανζίστορ και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές της ηλεκτροτεχνικής βιομηχανίας. Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στην υπέρυθρη και την οπτική ινών.

Το γερμάνιο δεν έχει αποδεδειγμένη βιολογική σημασία για τους ζωντανούς οργανισμούς. Οι ενώσεις του δεν πρέπει να θεωρούνται θεραπευτικά μέσα χωρίς ιατρικές αποδείξεις και έλεγχο ασφαλείας.

Πίνακας ειδικού βάρους γερμανίου

Επειδή το γερμάνιο είναι σύνθετο υλικό, το ειδικό βάρος του δεν μπορεί να υπολογιστεί ανεξάρτητα σε συνθήκες πεδίου. Οι υπολογισμοί γίνονται σε ειδικά χημικά εργαστήρια. Ωστόσο, το μέσο ειδικό βάρος είναι γνωστό και ισούται με 5,323 g/cm³.

Για απλούστευση, ο πίνακας παρουσιάζει το ειδικό βάρος και το βάρος σε διαφορετικές μονάδες.

Ιδιότητες του γερμανίου

Είναι εύθραυστο λευκό μεταλλοειδές με αργυρή απόχρωση και κυβικό κρυσταλλικό πλέγμα τύπου διαμαντιού. Το σημείο τήξης είναι 938,25 °C, το σημείο βρασμού 2850 °C και η πυκνότητα 5,33 g/cm³.

Χαρακτηριστική είναι η αύξηση της πυκνότητας κατά την τήξη. Η πυκνότητα στερεού γερμανίου είναι 5,323 g/cm³ στους 25 °C, ενώ του υγρού 5,557 g/cm³ στους 1000 °C. Το ίδιο χαρακτηριστικό εμφανίζουν το πυρίτιο, το αντιμόνιο, το γάλλιο, το βισμούθιο, το νερό και το δημήτριο.

Ως προς τις ηλεκτροφυσικές ιδιότητες, είναι ημιαγωγός έμμεσου ενεργειακού χάσματος.

Ορισμένες ειδικές προσμειγμένες δομές και ενώσεις ερευνώνται σε χαμηλές θερμοκρασίες, αλλά στους συνήθεις τεχνικούς υπολογισμούς θεωρείται πρωτίστως ημιαγωγικό υλικό και όχι πρακτικός υπεραγωγός.

Υπό κανονικές συνθήκες αντέχει στο νερό, τον αέρα, τα οξέα και τα αλκάλια, αλλά διαλύεται σε αλκαλικό διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου και σε βασιλικό ύδωρ.

Οι εφαρμογές του κατά ποσοστό μπορούν να διαιρεθούν ως εξής:

• Παραγωγή οπτικών ινών — 35%
• Παραγωγή θερμογραφικών οπτικών — 30%
• Παραγωγή χημικών καταλυτών — 15%
• Χρήση στην ηλεκτρονική — 15%
• Χρήση στη μεταλλουργία — 5%

Το γερμάνιο έχει εξαιρετικές ιδιότητες για διάφορους τύπους οπτικών. Η υψηλή διαπερατότητα στην υπέρυθρη ακτινοβολία επιτρέπει τη δημιουργία υπέρυθρων φακών, οπτικών, πρισμάτων και παραθύρων οπτικών αισθητήρων. Η κύρια εφαρμογή σε αυτόν τον τομέα είναι οι θερμογραφικές κάμερες.

Στην ηλεκτρονική χρησιμοποιείται ως συστατικό συσκευών μικροκυμάτων και ως σταθερό θερμοηλεκτρικό υλικό σε θερμοηλεκτρικά κράματα.

Χρησιμοποιείται επίσης στην πυρηνική φυσική ως υλικό ανιχνευτών ακτίνων γάμμα.