जर्मेनियम का विशिष्ट भार, गुण, उपयोग और मानों की तालिका
जर्मेनियम आवर्त सारणी के मुख्य समूह 14 का एक रासायनिक तत्व है। अपने शुद्ध रूप में यह धूसर आभा और धात्विक चमक वाला सफेद, विशिष्ट अर्धचालक पदार्थ होता है।
प्रकृति में जर्मेनियम के अपने औद्योगिक खनिज बहुत कम बनते हैं और यह प्रायः बिखरे हुए रूप में मिलता है: जस्ता और तांबे के सल्फाइड अयस्कों, कुछ प्रकार के कोयले और राख के अवशेषों तथा कुछ सिलिकेट खनिजों में। इसलिए इसे सामान्यतः अन्य कच्चे माल के प्रसंस्करण से मिलने वाले सह-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है।
विद्युत-तकनीकी उद्योग में इस पदार्थ का उपयोग अर्धचालक के रूप में ट्रांजिस्टर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है। इन्फ्रारेड और फाइबर ऑप्टिक्स में भी इसका व्यापक उपयोग होता है।
जीवित प्राणियों के लिए जर्मेनियम की कोई प्रमाणित जैविक भूमिका नहीं है। चिकित्सकीय प्रमाण और सुरक्षा की निगरानी के बिना जर्मेनियम यौगिकों को उपचार का साधन नहीं मानना चाहिए।
जर्मेनियम के विशिष्ट भार की तालिका
जर्मेनियम एक जटिल पदार्थ है, इसलिए मैदानी परिस्थितियों में स्वयं उसके विशिष्ट भार की गणना करना संभव नहीं है। ऐसी गणनाएँ विशेष रासायनिक प्रयोगशालाओं में की जाती हैं। फिर भी जर्मेनियम का औसत घनत्व ज्ञात है और वह 5,323 ग्राम/सेमी³ है।
गणना को आसान बनाने के लिए नीचे जर्मेनियम के विशिष्ट भार के मानों के साथ-साथ माप की इकाइयों के अनुसार 1 घन मीटर जर्मेनियम के भार की तालिका दी गई है।
| पदार्थ | विशिष्ट भार (ग्राम/सेमी³) | 1 घन मीटर का भार (किग्रा) |
| जर्मेनियम | 5,323 | 5323 |
जर्मेनियम के गुण
जर्मेनियम सफेद रंग और चाँदी जैसी आभा वाला भंगुर उपधातु है, जिसकी क्रिस्टलीय जालक हीरे जैसी घनीय होती है। इस पदार्थ का गलनांक 938,25 °C है। इसका क्वथनांक 2850 °C और घनत्व 5,33 ग्राम/सेमी³ है।
जर्मेनियम की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि पिघलने पर उसका घनत्व बढ़ जाता है। 25 °C पर ठोस जर्मेनियम का घनत्व 5,323 ग्राम/सेमी³ होता है, जबकि 1000 °C तापमान पर द्रव जर्मेनियम का घनत्व 5,557 ग्राम/सेमी³ होता है। सिलिकॉन, ऐंटिमनी, गैलियम, बिस्मथ, पानी और सीरियम में भी यह विशेषता पाई जाती है।
विद्युत-भौतिक गुणों की दृष्टि से जर्मेनियम एक अप्रत्यक्ष बैंड-गैप वाला अर्धचालक है।
जर्मेनियम की कुछ विशेष डोप्ड संरचनाओं और यौगिकों का कम तापमान पर अध्ययन किया जाता है, लेकिन सामान्य इंजीनियरिंग गणनाओं में जर्मेनियम को मुख्यतः अर्धचालक पदार्थ माना जाता है, व्यावहारिक अतिचालक नहीं।
सामान्य परिस्थितियों में यह पदार्थ पानी, हवा, अम्ल और क्षार के प्रति स्थिर रहता है, लेकिन हाइड्रोजन पेरॉक्साइड के क्षारीय विलयन तथा ऐक्वा रेजिया में घुल जाता है।
कुल खपत में प्रतिशत हिस्सेदारी के आधार पर जर्मेनियम के उपयोग को इन क्षेत्रों में बाँटा जा सकता है:
- फाइबर ऑप्टिक्स का उत्पादन — 35 प्रतिशत
- थर्मल इमेजिंग ऑप्टिक्स का उत्पादन — 30 प्रतिशत
- रासायनिक उत्प्रेरकों का निर्माण — 15 प्रतिशत
- इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग — 15 प्रतिशत
- धातुकर्म में उपयोग — 5 प्रतिशत
विभिन्न प्रकार के प्रकाशिकी उपकरण बनाने के लिए जर्मेनियम में उत्कृष्ट गुण होते हैं। इन्फ्रारेड किरणों के लिए इसकी उच्च पारदर्शिता के कारण इसका प्रभावी उपयोग इन्फ्रारेड लेंस, ऑप्टिकल घटक, प्रिज्म और ऑप्टिकल सेंसर विंडो बनाने में किया जाता है। हालांकि इस क्षेत्र में जर्मेनियम का प्रमुख उपयोग थर्मल इमेजिंग कैमरों के उत्पादन में होता है।
इलेक्ट्रॉनिक्स में जर्मेनियम का उपयोग माइक्रोवेव उपकरणों के एक घटक के रूप में और तापविद्युत मिश्रधातुओं में स्थिर तापविद्युत पदार्थ के रूप में किया जाता है।
नाभिकीय भौतिकी में भी जर्मेनियम का उपयोग गामा विकिरण डिटेक्टर बनाने की सामग्री के रूप में होता है।