Germaniums densitet, egenskaper och användning

Germanium är ett grundämne i periodiska systemets kolgrupp. I ren form är det en typisk halvledare med vitgrå färg och metallisk glans.

I naturen bildar germanium sällan egna brytvärda mineral utan förekommer oftast utspritt i zink- och kopparsulfidmalmer, vissa kol och askrester samt enstaka silikatmineral. Därför utvinns det vanligen som en biprodukt vid bearbetning av andra råvaror.

Materialet används som halvledare i transistorer och annan elektronisk utrustning. Det används också i stor omfattning inom infraröd optik och fiberoptik.

Germanium har ingen bevisad biologisk betydelse för levande organismer. Germaniumföreningar bör inte betraktas som läkemedel utan medicinska belägg och säkerhetskontroll.

Tabell över germaniums densitet

En noggrann bestämning av germaniums densitet kräver laboratoriemätningar. Det välkända genomsnittliga värdet är 5,323 g/cm³.

Tabellen visar densiteten och vikten för en kubikmeter germanium.

Germaniums egenskaper

Germanium är en spröd, silvervit halvmetall med ett kubiskt kristallgitter av diamanttyp. Smältpunkten är 938,25 °C, kokpunkten 2 850 °C och densiteten omkring 5,33 g/cm³.

En speciell egenskap är att densiteten ökar när germanium smälter. Fast germanium har densiteten 5,323 g/cm³ vid 25 °C, medan flytande germanium har densiteten 5,557 g/cm³ vid 1 000 °C. En liknande egenskap finns hos bland annat kisel, antimon, gallium, vismut, vatten och cerium.

Germanium är en indirekt halvledare.

Vissa dopade strukturer och germaniumföreningar undersöks vid låga temperaturer, men i vanliga tekniska beräkningar betraktas germanium främst som ett halvledarmaterial och inte som en praktisk supraledare.

Under normala förhållanden är materialet beständigt mot vatten, luft, syror och baser, men löses i alkalisk väteperoxidlösning och kungsvatten.

Germaniums användning kan ungefär fördelas så här:

• fiberoptik – 35 procent;
• värmekameraoptik – 30 procent;
• kemiska katalysatorer – 15 procent;
• elektronik – 15 procent;
• metallurgi – 5 procent.

Germanium har mycket goda egenskaper för optik. Den höga genomsläppligheten för infraröd strålning gör ämnet lämpligt till infraröda linser, prismor och sensorfönster. Ett av de viktigaste användningsområdena är optik för värmekameror.

Inom elektronik används germanium i mikrovågskomponenter och som beståndsdel i stabila termoelektriska material.

Inom kärnfysik används germanium också i gammadetektorer.