Specifična težina germanijuma, njegova svojstva, primena i tabela vrednosti

Germanijum je hemijski element četvrte grupe glavne podgrupe periodnog sistema elemenata. U elementarnom obliku germanijum je tipičan poluprovodnik bele boje sa sivkastom nijansom i metalnim sjajem.

U prirodi germanijum retko gradi sopstvene industrijski značajne minerale i češće se javlja raspršeno: u sulfidnim rudama cinka i bakra, pojedinim vrstama uglja i ostacima pepela, kao i u određenim silikatnim mineralima. Zato se obično dobija kao sporedni proizvod prerade drugih sirovina.

Ovaj materijal se kao poluprovodnik koristi u tranzistorima i drugim elektronskim uređajima elektrotehničke industrije. Široku primenu ima i u infracrvenoj optici i optičkim vlaknima.

Germanijum nema dokazani biološki značaj za žive organizme. Njegova jedinjenja ne treba smatrati lekovitim sredstvima bez medicinskih dokaza i kontrole bezbednosti.

Tabela specifične težine germanijuma

Pošto je germanijum složen materijal, njegovu specifičnu težinu nije moguće samostalno izračunati u terenskim uslovima. Ovakva merenja obavljaju se u specijalizovanim hemijskim laboratorijama. Ipak, prosečna specifična težina germanijuma je poznata i iznosi 5,323 g/cm³.

Radi jednostavnijeg proračuna, u nastavku je data tabela sa vrednostima specifične težine germanijuma, kao i njegove mase u zavisnosti od mernih jedinica.

Svojstva germanijuma

Germanijum je krt polumetal bele boje sa srebrnastom nijansom i kubnom kristalnom rešetkom dijamantskog tipa. Temperatura topljenja ovog materijala iznosi 938,25 °C, a temperatura ključanja 2850 °C. Njegova gustina je 5,33 g/cm³.

Posebna osobina germanijuma jeste povećanje gustine pri topljenju. Gustina čvrstog germanijuma iznosi 5,323 g/cm³ na 25 °C, dok je gustina tečnog germanijuma 5,557 g/cm³ na temperaturi od 1000 °C. Ovo svojstvo imaju i elementi poput silicijuma, antimona, galijuma, bizmuta i cerijuma, kao i voda.

Prema elektrofizičkim svojstvima, germanijum je poluprovodnik sa indirektnim energetskim procepom.

Pojedine specijalne dopirane strukture i jedinjenja germanijuma istražuju se na niskim temperaturama, ali se u uobičajenim inženjerskim proračunima germanijum prvenstveno posmatra kao poluprovodnički materijal, a ne kao praktičan superprovodnik.

U normalnim uslovima ovaj materijal je otporan na vodu, vazduh, kiseline i baze, ali se rastvara u baznom rastvoru vodonik-peroksida, kao i u carskoj vodi.

Prema procentualnom udelu, primena germanijuma može se podeliti na sledeće oblasti:

• Proizvodnja optičkih vlakana — 35 procenata
• Proizvodnja termovizijske optike — 30 procenata
• Izrada hemijskih katalizatora — 15 procenata
• Primena u elektronici — 15 procenata
• Primena u metalurgiji — 5 procenata

Germanijum ima odlična svojstva za proizvodnju različitih vrsta optike. Visoka propustljivost infracrvenih zraka omogućava njegovu efikasnu primenu u izradi infracrvenih sočiva, optičkih elemenata, prizmi i prozora optičkih senzora. Ipak, njegova glavna namena u ovoj oblasti jeste proizvodnja termovizijskih kamera.

U elektronici se germanijum koristi kao sastavni deo mikrotalasnih uređaja i kao stabilan termoelektrični materijal u termoelektričnim legurama.

Germanijum je našao primenu i u nuklearnoj fizici kao materijal za gama-detektore.