Specifična težina germanija, njegova svojstva, primjena i tablica vrijednosti

Germanij je kemijski element četvrte skupine glavne podskupine periodnog sustava elemenata. U elementarnom je stanju tipičan poluvodič bijele boje sa sivom nijansom i metalnim sjajem.

U prirodi germanij rijetko stvara vlastite industrijski važne minerale i češće je raspršen u sulfidnim rudama cinka i bakra, pojedinim vrstama ugljena i ostacima pepela te u određenim silikatnim mineralima. Zato se obično dobiva kao nusproizvod prerade drugih sirovina.

Materijal se kao poluvodič koristi u tranzistorima i drugim elektroničkim uređajima elektrotehničke industrije. Također ima široku primjenu u infracrvenoj i svjetlovodnoj optici.

Germanij nema dokazano biološko značenje za žive organizme. Njegovi se spojevi bez medicinskih dokaza i nadzora sigurnosti ne smiju smatrati ljekovitim sredstvima.

Tablica specifične težine germanija

Budući da je germanij složen materijal, njegovu specifičnu težinu nije moguće samostalno izračunati u terenskim uvjetima. Takva se mjerenja provode u posebnim kemijskim laboratorijima. Međutim, prosječna specifična težina germanija poznata je i iznosi 5,323 g/cm³.

Radi jednostavnijeg izračuna u nastavku je prikazana tablica s vrijednostima specifične težine germanija i njegove mase u različitim mjernim jedinicama.

Svojstva germanija

Germanij je krhak polumetal bijele boje sa srebrnastom nijansom i kubičnom kristalnom rešetkom dijamantnog tipa. Talište mu je 938,25 °C, a vrelište 2850 °C. Gustoća ovog materijala iznosi 5,33 g/cm³.

Posebno svojstvo germanija jest povećanje gustoće pri taljenju. Gustoća čvrstog germanija iznosi 5,323 g/cm³ pri 25 °C, dok gustoća tekućeg germanija iznosi 5,557 g/cm³ pri temperaturi od 1000 °C. To svojstvo imaju i elementi poput silicija, antimona, galija, bizmuta, vode i cerija.

Prema elektrofizičkim svojstvima germanij je poluvodič s neizravnim energetskim procjepom.

Neke posebno dopirane strukture i spojevi germanija istražuju se pri niskim temperaturama, ali se u uobičajenim inženjerskim izračunima germanij ponajprije promatra kao poluvodički materijal, a ne kao praktičan supravodič.

U normalnim uvjetima ovaj je materijal otporan na vodu, zrak, kiseline i lužine, ali se otapa u lužnatoj otopini vodikova peroksida i u zlatotopci.

Prema postotnom udjelu primjene germanija mogu se izdvojiti sljedeća područja:

• proizvodnja svjetlovodne optike — 35 posto;
• proizvodnja termovizijske optike — 30 posto;
• izrada kemijskih katalizatora — 15 posto;
• primjena u elektronici — 15 posto;
• primjena u metalurgiji — 5 posto.

Germanij ima izvrsna svojstva za proizvodnju različitih vrsta optike. Velika prozirnost za infracrveno zračenje omogućuje njegovu učinkovitu primjenu u izradi infracrvenih leća, optičkih elemenata, prizmi i prozora optičkih senzora. Ipak, njegova je glavna namjena u tom području proizvodnja termovizijskih kamera.

U elektronici se germanij upotrebljava kao sastavni dio mikrovalnih uređaja i kao postojan termoelektrični materijal u termoelektričnim legurama.

Germanij se primjenjuje i u nuklearnoj fizici kao materijal za gama-detektore.