Greutatea specifică a germaniului, proprietăți, utilizare și tabel de valori
Germaniul este un element chimic din grupa a patra a subgrupei principale a tabelului periodic. În stare simplă, germaniul este un semiconductor tipic de culoare albă cu nuanță cenușie și luciu metalic.
În natură, germaniul formează rareori minerale industriale proprii și este prezent mai frecvent în formă dispersată: în minereurile sulfuroase de zinc și cupru, unii cărbuni și reziduuri de cenușă, precum și în anumite minerale silicatice. De aceea, este obținut de obicei ca produs secundar al prelucrării altor materii prime.
Acest material este folosit drept semiconductor în tranzistoare și alte dispozitive electronice din industria electrotehnică. Este utilizat pe scară largă și în optica în infraroșu și în fibrele optice.
Germaniul nu are o importanță biologică dovedită pentru organismele vii. Compușii germaniului nu trebuie considerați mijloace terapeutice în lipsa dovezilor medicale și a controlului siguranței.
Tabelul greutății specifice a germaniului
Deoarece germaniul este un material complex, greutatea sa specifică nu poate fi calculată independent în condiții de teren. Aceste calcule se efectuează în laboratoare chimice speciale. Totuși, greutatea specifică medie a germaniului este cunoscută și este egală cu 5,323 g/cm³.
Pentru simplificarea calculelor, tabelul de mai jos prezintă greutatea specifică a germaniului, precum și greutatea sa în funcție de unitățile de măsură.
| Material | Greutatea specifică (g/cm³) | Greutatea unui m³ (kg) |
| Germaniu | 5,323 | 5323 |
Proprietățile germaniului
Germaniul este un semimetal fragil, alb cu nuanță argintie, având o rețea cristalină cubică de tip diamant. Temperatura sa de topire este de 938,25 °C. Temperatura de fierbere este de 2850 °C. Densitatea materialului este de 5,33 g/cm³.
O particularitate a germaniului este capacitatea de a-și mări densitatea la topire. Astfel, densitatea germaniului solid este de 5,323 g/cm³ la 25 °C, iar densitatea germaniului lichid de 5,557 g/cm³ la temperatura de 1000 °C. Aceeași particularitate apare și la elemente precum siliciul, antimoniul, galiul, bismutul, apa și ceriul.
După proprietățile electrofizice, germaniul este un semiconductor cu bandă interzisă indirectă.
Unele structuri dopate speciale și unii compuși ai germaniului sunt cercetați la temperaturi scăzute, însă în calculele inginerești obișnuite germaniul este privit în primul rând ca material semiconductor, nu ca supraconductor practic.
În condiții normale, acest material este rezistent la apă, aer, acizi și baze, dar este solubil în soluția alcalină de peroxid de hidrogen și în apă regală.
În funcție de pondere, utilizarea germaniului poate fi împărțită în următoarele domenii:
- Producerea fibrelor optice — 35 la sută
- Producerea opticii pentru termoviziune — 30 la sută
- Crearea catalizatorilor chimici — 15 la sută
- Utilizarea în electronică — 15 la sută
- Utilizarea în metalurgie — 5 la sută
Germaniul are proprietăți excelente pentru fabricarea diferitelor tipuri de optică. Gradul ridicat de transparență pentru razele infraroșii permite utilizarea eficientă a germaniului la realizarea lentilelor și opticii în infraroșu, prismelor și ferestrelor senzorilor optici. Totuși, principala destinație a germaniului în acest domeniu este producerea camerelor de termoviziune.
În electronică, germaniul este folosit drept componentă a dispozitivelor cu microunde și ca material termoelectric stabil în aliaje termoelectrice.
Germaniul este folosit și în fizica nucleară drept material pentru detectoare gamma.