Trọng lượng riêng của germani, tính chất, ứng dụng và bảng giá trị

Germani là nguyên tố hóa học thuộc nhóm bốn, phân nhóm chính của bảng tuần hoàn. Ở dạng đơn chất, germani là chất bán dẫn điển hình màu trắng pha xám và có ánh kim.

Trong tự nhiên, germani hiếm khi tạo khoáng vật công nghiệp riêng mà thường phân tán trong quặng sulfide kẽm và đồng, một số loại than cùng tro, cũng như một số khoáng vật silicate. Vì vậy, nó thường được thu hồi như sản phẩm phụ khi chế biến nguyên liệu khác.

Vật liệu này được dùng làm chất bán dẫn trong transistor và các thiết bị điện tử khác của ngành kỹ thuật điện. Germani cũng được dùng rộng rãi trong quang học hồng ngoại và sợi quang.

Germani không có vai trò sinh học đã được chứng minh đối với sinh vật sống. Không nên coi các hợp chất germani là thuốc nếu thiếu bằng chứng y khoa và kiểm soát an toàn.

Bảng trọng lượng riêng của germani

Vì germani là vật liệu phức tạp, không thể tự tính trọng lượng riêng trong điều kiện thực địa. Các phép tính được thực hiện trong phòng thí nghiệm hóa học chuyên dụng. Tuy nhiên, trọng lượng riêng trung bình của germani đã được biết là 5,323 g/cm³.

Bảng dưới đây trình bày trọng lượng riêng và khối lượng của germani theo các đơn vị để đơn giản hóa phép tính.

Tính chất của germani

Germani là á kim giòn màu trắng pha bạc, có mạng tinh thể lập phương kiểu kim cương. Vật liệu có nhiệt độ nóng chảy 938,25 °C và nhiệt độ sôi 2850 °C. Khối lượng riêng bằng 5,33 g/cm³.

Đặc điểm nổi bật của germani là khối lượng riêng tăng khi nóng chảy. Germani rắn có khối lượng riêng 5,323 g/cm³ ở 25 °C, còn germani lỏng là 5,557 g/cm³ ở 1000 °C. Silic, antimony, gallium, bismuth, nước và cerium cũng có đặc điểm này.

Về tính chất điện-vật lý, germani là chất bán dẫn vùng cấm gián tiếp.

Một số cấu trúc pha tạp và hợp chất germani chuyên dụng được nghiên cứu ở nhiệt độ thấp, nhưng trong tính toán kỹ thuật thông thường, germani chủ yếu được coi là vật liệu bán dẫn chứ không phải chất siêu dẫn thực tế.

Trong điều kiện bình thường, vật liệu này bền với nước, không khí, acid và kiềm, nhưng tan trong dung dịch kiềm của hydrogen peroxide và trong nước cường toan.

Theo tỷ lệ sử dụng, germani được phân bố vào các lĩnh vực:

• Sản xuất sợi quang — 35 phần trăm
• Sản xuất quang học ảnh nhiệt — 30 phần trăm
• Chế tạo chất xúc tác hóa học — 15 phần trăm
• Sử dụng trong điện tử — 15 phần trăm
• Sử dụng trong luyện kim — 5 phần trăm

Germani có tính chất rất tốt để sản xuất nhiều loại thiết bị quang học. Độ truyền qua tia hồng ngoại cao cho phép sử dụng hiệu quả germani để chế tạo thấu kính, hệ quang học hồng ngoại, lăng kính và cửa sổ cảm biến quang. Tuy nhiên, ứng dụng chính trong lĩnh vực này là sản xuất camera ảnh nhiệt.

Trong điện tử, germani được dùng làm thành phần thiết bị vi ba và vật liệu nhiệt điện ổn định trong hợp kim nhiệt điện.

Germani cũng được sử dụng trong vật lý hạt nhân làm vật liệu cho đầu dò gamma.