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Die häufigste Verwendung von Germanium ist die als Halbleiter in der Elektronik. |
Germanium
Geschichte
Von dem lateinischen Wort Germania, Deutschland. Mendelejew sagte die Existenz von Germanium 1871 als Ekasilizium voraus, und das Element wurde 1886 von Winkler entdeckt.
Quellen
Das Metall findet sich in
- Argyrodit, einem Sulfid aus Germanium und Silber;
- Germanit, das 8 Prozent des Elements enthält;
- Zinkerze;
- Kohle; und
- andere Mineralien
Das Element wird kommerziell aus dem Staub von Schmelzöfen gewonnen, die Zinkerze verarbeiten. Es wird auch aus Verbrennungsnebenprodukten bestimmter Kohlen gewonnen.
Germanium kann durch fraktionierte Destillation seines flüchtigen Tetrachlorids von anderen Metallen getrennt werden. Diese Techniken ermöglichen die Herstellung von Germanium in höchster Reinheit.
Eigenschaften
Das Element ist ein grauweißes Metalloid. In reinem Zustand ist das Element kristallin und spröde und behält seinen Glanz an der Luft bei Raumtemperatur. Es ist ein sehr wichtiger Halbleiter. Durch Zonenraffinationstechniken konnte kristallines Germanium für die Verwendung als Halbleiter mit einer Verunreinigung von nur einem Teil in 1010 hergestellt werden.
Verwendungen
Wenn Germanium mit Arsen, Gallium oder anderen Elementen dotiert ist, wird es in Tausenden von elektronischen Anwendungen als Transistorelement verwendet. Die häufigste Anwendung von Germanium ist die Verwendung als Halbleiter. Germanium findet aber auch viele andere Anwendungen, unter anderem als Legierungsmittel, als Leuchtstoff in Leuchtstofflampen und als Katalysator.
Germanium und Germaniumoxid sind infrarotdurchlässig und werden in Infrarotspektroskopen und anderen optischen Geräten, einschließlich extrem empfindlichen Infrarotdetektoren, verwendet.
Der hohe Brechungsindex und die Dispersionseigenschaften seiner Oxide haben Germanium zu einem nützlichen Bestandteil von Weitwinkel-Kameraobjektiven und Mikroskop-Objektiven gemacht.
Das Gebiet der Organo-Germanium-Chemie gewinnt zunehmend an Bedeutung. Bestimmte Germaniumverbindungen haben eine geringe Toxizität für Säugetiere, aber eine ausgeprägte Aktivität gegen bestimmte Bakterien, was sie als Chemotherapeutika nützlich macht.