Germani – Wikipedia tiếng Việt

Germani – Wikipedia tiếng Việt

Germani là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Ge và số nguyên tử 32. Nó là một á kim màu trắng bạc, cứng, bóng, về mặt hóa học là tương tự như thiếc. Germani tạo ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ kim loại và là vật liệu bán dẫn quan trọng được sử dụng để sản xuất transistor. Nó được đặt tên theo tên gọi của Đức trong tiếng La tinh là Germania.

Các đặc trưng[sửa|sửa mã nguồn]

Một khối GermaniGermani là một nguyên tố màu trắng ánh xám, cứng có nước bóng sắt kẽm kim loại và cấu trúc tinh thể tương tự như như kim cương. Ngoài ra, một điều quan trọng cần quan tâm là germani là chất bán dẫn, với những đặc thù điện nằm giữa những sắt kẽm kim loại và những chất cách điện. Ở trạng thái nguyên chất, á kim này là chất kết tinh, giòn và duy trì độ bóng trong không khí ở nhiệt độ phòng. Các kỹ thuật tinh chế khu vực đã dẫn tới việc sản xuất germani kết tinh cho ngành công nghiệp bán dẫn với hàm lượng tạp chất chỉ ở Lever 10 − 10. Cùng với gali, bismuth, antimon và nước, nó là một trong những chất co và giãn ra khi ngừng hoạt động. Dạng oxide, dioxide germani, cũng có đặc thù không bình thường như có chiết suất cao so với ánh sáng nhìn thấy, nhưng lại là trong suốt với ánh sáng hồng ngoại .

Năm 1871, germani (tiếng La tinh germania để chỉ Đức) là một trong các nguyên tố mà Dmitri Ivanovich Mendeleev dự báo là tồn tại như là nguyên tố tương tự nhưng còn thiếu của nhóm silic (Mendeleev gọi nó là “eka-silicon”). Sự tồn tại của nguyên tố này được Clemens Winkler chứng minh năm 1886. Sự phát hiện này là sự khẳng định quan trọng cho ý tưởng về tính tuần hoàn nguyên tố của Mendeleev.

Tính chất Ekasilicon Germani
Nguyên tử lượng 72 72,59
Tỷ trọng (g/cm³) 5,5 5,35
Điểm sôi (°C) Cao 947
Màu Xám Xám

Sự tăng trưởng của những transistor bằng germani đã mở ra vô vàn ứng dụng của điện tử học trạng thái rắn. Từ năm 1950 cho tới đầu thập niên 1970, nghành nghề dịch vụ này đã tạo ra một thị trường ngày càng tăng cho germani, nhưng sau đó silic độ tinh khiết cao đã khởi đầu thay thế sửa chữa germani trong những loại transistor, diode và chỉnh lưu. Silic có những đặc thù điện học tốt hơn, nhưng yên cầu độ tinh khiết cao hơn — một độ tinh khiết mà con người không hề đạt được ở quy mô thương mại trong quy trình tiến độ đầu. Trong khi đó, nhu yếu về germani trong những mạng liên lạc viễn thông bằng cáp quang, những mạng lưới hệ thống quan sát đêm hôm bằng hồng ngoại và những xúc tác polyme hóa đã ngày càng tăng một cách can đảm và mạnh mẽ. Các ứng dụng này chiếm tới 85 % nhu yếu tiêu thụ germani toàn quốc tế vào năm 2000. Germani khác với silic ở chỗ việc cung ứng silic bị hạn chế bởi năng lượng sản xuất trong khi việc cung ứng germani bị hạn chế bởi sự hạn chế những nguồn hoàn toàn có thể khai thác .
Không giống như phần nhiều những chất bán dẫn khác, germani có vùng cấm nhỏ, được cho phép nó phản ứng rất hiệu suất cao với ánh sáng hồng ngoại. Vì thế nó được sử dụng trong những kính quang phổ hồng ngoại và những thiết bị quang học khác trong đó yên cầu những thiết bị phát hiện cực kỳ nhạy với tia hồng ngoại. Chiết suất của oxide germani và thuộc tính tán sắc của nó làm cho germani là có ích trong những thấu kính camera góc rộng và trong kính vật của những kính hiển vi .Các transistor từ germani vẫn còn được sử dụng trong 1 số ít hộp dậm chân của những nhạc công muốn tái tạo những đặc trưng âm độc lạ cho âm ” fuzz ” từ thời kỳ khởi đầu của rock and roll, đáng quan tâm có Fuzz Face của Dallas Arbiter .Germani là vật tư quang học hồng ngoại có tầm quan trọng cao và hoàn toàn có thể thuận tiện cắt, đánh bóng thành những thấu kính hay hành lang cửa số. Cụ thể, nó được sử dụng như thể thấu kính vật trong những camera nhiệt thao tác trong khoảng chừng bước sóng 8-14 micron chụp hình nhiệt thụ động và cho hot-spot detection in military and fire fighting applications. Vật liệu này có chiết suất rất cao ( 4,0 ) và do đó cần được bọc lót chống phản xạ. Cụ thể, lớp bọc lót chống phản xạ đặc biệt quan trọng rất cứng như cacbon tựa kim cương ( DLC ) ( chiết suất 2,0 ) là tương thích tốt nhất và sản sinh ra mặt phẳng cứng như kim cương hoàn toàn có thể chống chịu được những tác động ảnh hưởng môi trường tự nhiên khác nhau .Hợp kim gecmanua silic ( hay ” silic-germani “, SiGe ) rất nhanh gọn trở thành vật tư bán dẫn quan trọng, dùng trong những mạch IC vận tốc cao. Các mạch IC dùng những đặc thù của liên kết Si-SiGe hoàn toàn có thể nhanh hơn nhiều so với những mạch chỉ dùng silic .
Một chiếc bát làm từ germani

Ứng dụng khác:

  • Tác nhân trong sản xuất hợp kim
  • Phosphor trong các đèn huỳnh quang
  • Chất xúc tác
  • Các thiết bị phát hiện dùng một tinh thể germani độ tinh khiết cao có thể nhận dạng chính xác nguồn bức xạ (ví dụ trong an ninh hàng không)
  • Các đĩa bán dẫn với nền là germani cho các tế bào quang điện hiệu suất cao đa kết nối trong các ứng dụng cho tàu vũ trụ.

Một vài hợp chất của germani có độc tính thấp so với động vật hoang dã có vú, nhưng lại có độc tính cao so với một vài loại vi trùng nào đó. Tính chất này làm cho chúng trở thành có ích như thể những tác nhân chữa trị bằng hóa chất .Các tinh thể germani độ tinh khiết cao được dùng trong những máy dò cho kính quang phổ gamma .Nghiên cứu của FDA đưa ra Tóm lại rằng germani, khi sử đụng như thể chất bổ trợ dinh dưỡng, ” bộc lộ một số ít nguy khốn tiềm tàng cho sức khỏe thể chất con người “. [ 3 ]Trong những năm gần đây germani được ngày càng tăng sử dụng trong những kim loại tổng hợp của những sắt kẽm kim loại quý. Ví dụ, trong kim loại tổng hợp bạc sterling, nó được thêm vào để giảm vết bẩn màu, tăng chống xỉn màu, và làm tăng phản ứng của kim loại tổng hợp so với xơ cứng kết tủa .

Nguyên tố này được tìm thấy trong argyrodit (sulfide của germani và bạc); than đá; germanit; quặng kẽm; và một số khoáng vật khác.
Xem thêm Khoáng vật germani

Ở quy mô thương mại, germani thu được từ quặng kẽm nhờ giải quyết và xử lý bụi quặng nóng chảy cũng như từ những phụ phẩm sau cháy của một vài dạng than đá. Vì thế nguồn dự trữ lớn của germani chính là những nguồn than đá .

Á kim này có thể tách ra từ các kim loại khác bằng cách chưng cất phân đoạn tetraclorua dễ bay hơi của nó. Kỹ thuật này cho phép sản xuất germani cực kỳ tinh khiết.

Năm 1998 giá tiền của germani vào khoảng chừng 0,70 USD / kg. Tuy nhiên, giá tiền này liên tục giảm kể từ đó [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] :
Một số hợp chất vô cơ của germani như gecman ( tetrahiđrua germani ( GeH4 ), tetraclorua germani ( GeCl4 ), và dioxide germani ( germania ) ( GeO2 ). Một số hợp chất hữu cơ của germani như tetrametylgecman hay tetrametyl germani, ( Ge ( CH3 ) 4 ), và tetraetylgecman hay tetraetyl germani, ( Ge ( C2H5 ) 4 ). Hợp chất hữu cơ mới của germani gần đây ( isobutylgecman ( ( CH3 ) 2CHCH2 GeH3 ), đã được thông tin là chất lỏng ít nguy cơ tiềm ẩn hơn để thay thế sửa chữa cho khí gecman ô nhiễm trong những ứng dụng bán dẫn .

Xem thêm

Germani nguyên chất được biết đến với việc sinh ra một cách tự phát các biến vị xoắn rất dài, còn gọi là râu germani. Sự phát triển của các râu này là một trong các nguyên nhân chính trong các hỏng hóc của các diode và transistor cũ sản xuất từ germani, do phụ thuộc vào việc chúng kết thúc chạm vào đâu mà điều đó có thể dẫn tới đoản mạch.

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.