Germanio savitasis svoris, savybės, naudojimas ir reikšmių lentelė
Germanis yra periodinės elementų lentelės ketvirtosios grupės pagrindinio pogrupio cheminis elementas. Paprastasis germanis – tipiškas baltos spalvos, pilkšvo atspalvio ir metališko blizgesio puslaidininkis.
Gamtoje germanis retai sudaro savus pramoninės reikšmės mineralus ir dažniau aptinkamas išsklaidytas: cinko bei vario sulfidinėse rūdose, kai kuriose anglyse ir pelenų liekanose, taip pat atskiruose silikatiniuose mineraluose. Todėl jis paprastai išgaunamas kaip šalutinis kitų žaliavų perdirbimo produktas.
Ši medžiaga kaip puslaidininkis naudojama tranzistoriuose ir kitų rūšių elektrotechnikos pramonės elektroniniuose įtaisuose. Ji taip pat plačiai taikoma infraraudonųjų spindulių ir šviesolaidinėje optikoje.
Įrodyta biologinė germanio reikšmė gyviesiems organizmams nenustatyta. Germanio junginių nederėtų laikyti gydomosiomis priemonėmis be medicininių įrodymų ir saugumo kontrolės.
Germanio savitojo svorio lentelė
Kadangi germanis yra sudėtinga medžiaga, jo savitojo svorio savarankiškai apskaičiuoti lauko sąlygomis neįmanoma. Tokie skaičiavimai atliekami specialiose chemijos laboratorijose. Vis dėlto vidutinis germanio savitasis svoris yra žinomas ir lygus 5,323 g/cm³.
Kad skaičiuoti būtų paprasčiau, toliau pateikta germanio savitojo svorio ir germanio masės reikšmių lentelė pagal skirtingus matavimo vienetus.
| Medžiaga | Savitasis svoris (g/cm³) | 1 m³ masė (kg) |
| Germanis | 5,323 | 5323 |
Germanio savybės
Germanis yra trapus baltos spalvos, sidabriško atspalvio pusmetalis, turintis kubinę deimanto tipo kristalinę gardelę. Šios medžiagos lydymosi temperatūra yra 938,25 °C. Virimo temperatūra siekia 2850 °C. Medžiagos tankis lygus 5,33 g/cm³.
Išskirtinė germanio ypatybė – gebėjimas lydantis padidinti tankį. Kietojo germanio tankis esant 25 °C yra 5,323 g/cm³, o skystojo germanio tankis esant 1000 °C temperatūrai – 5,557 g/cm³. Šia savybe taip pat pasižymi silicis, stibis, galis, bismutas, vanduo ir ceris.
Pagal elektrofizines savybes germanis yra netiesioginio draustinio tarpo puslaidininkis.
Kai kurios specialios legiruotos germanio struktūros ir junginiai tiriami žemoje temperatūroje, tačiau atliekant įprastus inžinerinius skaičiavimus germanis pirmiausia vertinamas kaip puslaidininkinė medžiaga, o ne kaip praktiškai naudojamas superlaidininkis.
Normaliomis sąlygomis ši medžiaga atspari vandeniui, orui, rūgštims ir šarmams, tačiau tirpsta šarminiame vandenilio peroksido tirpale ir karališkajame vandenyje.
Pagal procentinę dalį germanio naudojimą galima suskirstyti į šias sritis:
- Šviesolaidinės optikos gamyba – 35 procentai
- Termovizinės optikos gamyba – 30 procentų
- Cheminių katalizatorių gamyba – 15 procentų
- Naudojimas elektronikoje – 15 procentų
- Naudojimas metalurgijoje – 5 procentai
Germanis pasižymi puikiomis savybėmis, tinkamomis įvairių rūšių optikos gamybai. Didelis skaidrumas infraraudoniesiems spinduliams leidžia germanį veiksmingai naudoti infraraudonųjų spindulių lęšiams, optikos elementams, prizmėms ir optinių jutiklių langeliams gaminti. Tačiau pagrindinė germanio paskirtis šioje srityje – termovizinių kamerų gamyba.
Elektronikoje germanis naudojamas kaip mikrobangų įtaisų sudedamoji dalis ir kaip stabili termoelektrinė medžiaga termoelektriniuose lydiniuose.
Germanis taip pat pritaikytas branduolinėje fizikoje kaip gama spinduliuotės detektorių medžiaga.