Германий в Екатеринбурге

Германий

Германий принадлежит к рассеянным элементам. Он представляет собой типичный полупроводниковый материал серо-белого оттенка и с металлическим блеском.

В земной коре распространенность германия составляет около (1-2) х 10-4%. Данный элемент в качестве примеси можно встретить в минералах кремния, а также цинка и железа (в меньшей степени).

Собственные минералы германия крайне редкие:

• сульфаты – флейшерит, итоит и др.;
• сульфосоли – реньерит, аргиродит, германит и др.;
• гидратированный двойной оксид железа и германия – штоттит.

Накапливание германия происходит при осадочных и гидротермальных процессах, где имеется возможность его отделения от кремния. Также, в повышенном количественном соотношении (в пределах 0,001-0,1%) он попадается в магнетите, бурых, каменных углях и сфалерите.

Источниками германия выступают ископаемые угли, полиметаллические руды и определенные типы вулканогенно-осадочных местонахождений руд железа. Основную часть германия добывают попутно при коксовании углей из подсмольных вод, из золы энергетических углей, а также магнетитовых и сфалеритовых концентратов.

Ключевые свойства германия и особенности его получения

Данный редкоземельный металл способен:

• получать сверхпроводящие способности при снижении температурного режима;
• менять плотность при разных состояниях (жидком и твердом);
• придавать сплавам отменную устойчивость к воздействию кислот, воздуха, щелочей, а также влаги;
• формировать множество соединений, весьма практичных для человечества;
• пропускать инфракрасные лучи.

Зачастую германий извлекают посредством кислотного выщелачивания, сплавлением с едким натром, возгонкой в восстановительном составе и пр. Германиевые концентраты при нагревании обрабатывают с помощью соляной кислоты, затем очищают конденсат и подвергают его гидролитическому разделению с получением диоксида. Последний, используя водород, восстанавливают до металлического германия, что подлежит очищению методами направленной и фракционной кристаллизации, зонного плавления.

Области применения металла германия

Несмотря на то, что германий, как полезное ископаемое, был открыт еще в 1886 году, в промышленности его начали использовать около 80-ти лет назад. Впервые этот полуметалл начали задействовать в военной отрасли для изготовления некоторого электронного оборудования. Его применяли в качестве диодов.

В настоящее время, германий – один из самых ценных и востребованных материалов в полупроводниковой технике. Его широко применяют в электротехнике и радиоэлектронике для создания транзисторов и диодов. Из данного элемента производят:

• фотодиоды, фоторезисторы;
• линзы для ИК оптики;
• устройства, преобразовывающие энергию радиоактивного распада в электрическую;
• дозиметры для ядерных излучений;
• анализаторы рентген-спектроскопии и пр.

В соединении с некоторыми металлами, сплавы германия отличаются повышенным уровнем стойкости к кислым агрессивным средам. Их задействуют в машиностроении, приборостроении, а также металлургии. Определенные сплавы германия с прочими химическими компонентами выступают сверхпроводниками.

В ядерной физике германий весьма широко используют в качестве сырья для детекторов гамма-излучения.

Этот элемент, благодаря своей технологичности, востребован и в ювелирном деле. В сплаве Argentium (серебро 960/935 пробы) германий является легирующим компонентом, который обеспечивает образование на поверхности изделий стойкого, прозрачного, защитного оксидного слоя.

Используется в различных лабораторных испытаниях, в том числе и как химический катализатор.