Poids spécifique du germanium, propriétés, applications et tableau des valeurs

Le germanium est un élément chimique du quatrième groupe du sous-groupe principal du tableau correspondant des éléments. Sous forme simple, le germanium est un semi-conducteur typique de couleur blanche avec une teinte grise, ainsi qu’un éclat métallique.

Dans la nature, le germanium forme rarement des minéraux industriels propres et se trouve plus souvent dispersé dans les minerais sulfurés de zinc et de cuivre, certains charbons et résidus de cendres, ainsi que dans quelques minéraux silicatés. Il est donc généralement obtenu comme sous-produit du traitement d’autres matières premières.

Ce matériau est utilisé comme semi-conducteur dans les transistors et d’autres types de dispositifs électroniques de l’industrie électrotechnique. Il est également largement utilisé dans l’optique infrarouge et la fibre optique.

Pour les organismes vivants, le germanium n’a pas de signification biologique prouvée, toutefois certains composés gagnent en popularité dans la composition de préparations médicinales dont l’efficacité n’est pas encore démontrée.

Tableau du poids spécifique du germanium

Comme le germanium est un matériau complexe, il n’est pas possible de calculer soi-même son poids spécifique dans des conditions de terrain. Ces calculs sont effectués dans des laboratoires chimiques spécialisés. Cependant, le poids spécifique moyen du germanium est connu et est égal à 5,323 g/cm³.

Pour simplifier les calculs, le tableau ci-dessous présente les valeurs du poids spécifique du germanium, ainsi qu’un paramètre tel que le poids du germanium selon les unités de calcul.

Propriétés du germanium

L’élément germanium est un semi-métal fragile de couleur blanche avec une teinte argentée et un réseau cristallin cubique de type diamant. Ce matériau possède une température de fusion de 938,25 °C. Sa température d’ébullition est de 2850 °C. La densité de ce matériau est de 5,33 g/cm³.

Une caractéristique distinctive du germanium est sa capacité à augmenter sa densité lors de la fusion. Ainsi, la densité du germanium solide est de 5,323 g/cm³ à 25 °C, tandis que celle du germanium liquide est de 5,557 g/cm³ à une température de 1000 °C. Cette particularité se retrouve également chez des éléments et substances tels que le silicium, l’antimoine, le gallium, le bismuth, l’eau et le cérium.

Par ses propriétés électrophysiques, le germanium est un semi-conducteur à bande interdite indirecte.

Certaines structures et composés de germanium spécialement dopés sont étudiés à basse température. Pour les calculs techniques courants, le germanium est toutefois considéré avant tout comme un semi-conducteur, et non comme un supraconducteur pratique.

Dans des conditions normales, ce type de matériau est résistant à l’eau, à l’air, aux acides et aux alcalis, mais il se dissout dans une solution alcaline de peroxyde d’hydrogène, ainsi que dans l’eau régale.

Selon la répartition en pourcentage, les applications du germanium peuvent être divisées en domaines d’utilisation suivants :

• Production de fibre optique — 35 pour cent
• Production d’optique thermique — 30 pour cent
• Création de catalyseurs chimiques — 15 pour cent
• Utilisation en électronique — 15 pour cent
• Utilisation en métallurgie — 5 pour cent

Le germanium possède d’excellentes propriétés pour l’application dans la production de différents types d’optique. Son haut niveau de transparence aux rayons infrarouges permet d’utiliser efficacement le germanium pour créer des lentilles infrarouges, des éléments optiques, des prismes et des fenêtres de capteurs optiques. Mais la principale destination du germanium dans ce domaine est son utilisation dans la production de caméras thermiques.

En électronique, le germanium est utilisé comme composant des dispositifs hyperfréquences et comme matériau thermoélectrique stable dans les alliages thermoélectriques.

Le germanium a également trouvé une application en physique nucléaire comme matériau pour les détecteurs gamma.