גרמניום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

ארסן - גרמניום - גליום
 
Si
Ge
Sn  
 
 
תמונה:Ge-TableImage.png
כללי
מספר אטומי 32
סמל כימי Ge
סדרה כימית מתכות למחצה
צפיפות 5323 kg/m3
מראה אפרפר לבן
תכונות אטומיות
משקל אטומי 72.64 amu
רדיוס ואן דר ולס - pm
רמות אנרגיה 2, 8, 18, 4
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
טמפרטורת התכה 1211.4°K
טמפרטורת רתיחה 3093°K
לחץ אדים
מהירות הקול 5400 מטר לשנייה ב293.15°K
שונות
אלקטרושליליות 2.01
קיבול חום סגולי 320 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 1.45/m·Ω
מוליכות תרמית 59.9 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 762 kJ/mol

גרמניום הוא יסוד כימי ממשפחת המתכות למחצה שסמלו Ge ומספרו האטומי 32.

תוכן עניינים

[עריכה] תכונות

גרמניום הוא יסוד חזק, בצבע אפור-לבן מבריק עם המבנה הגבישי של יהלום. בנוסף לכך, גרמניום הוא מוליך למחצה עם תכונות ביניים של מתכת וחומר מבודד. גרמניום גבישי אינו מושפע מהאוויר ונשאר מבריק גם בנוכחתו.


[עריכה] שימושים

למרות מראהו המתכתי של הגרמניום, הוא אינו מוליך טוב של חשמל, ולכן משמש בתעשיית האלקטרוניקה לייצור טרנזיסטורים ומוליכים למחצה. תעשיית הסיבים האופטיים היא צרכנית גדולה של גרמניום.

גרמניום גם משמש כזרז בתעשיית הפולימרים (בעיקר PET - פוליאתילן טרפתלאט), ובשל שקיפותו לקרינת אינפרא אדום הוא משמש בייצור ציוד אופטי אינפרא אדום.

לסגסוגת צורן גרמניום יישומים חשובים בתעשיית המוליכים למחצה והמעגלים המוכללים. מעגלים אלקטרוניים שמכילים גרמניום וצורן מהירים יותר ממעגלים שמכילים צורן בלבד.


[עריכה] היסטוריה

הגרמניום נתגלה בשנת 1886 על ידי הכימאי הגרמני קלמנס וינקלר, שהפריד אותו מהמינרל ארגירודיט. מנדלייב חזה את קיום הגרמניום עוד בשנת 1871, לפי הטבלה המחזורית, וניבא כי תכונותיו יהיו דומות לאלו של צורן.

התפתחות הטרנזיסטור שמבוסס על גרמניום פתח אין ספור דלתות ליישומים באלקטרוניקה. משנת 1950 ועד 1970 הדרישה לגרמניום רק גברה. הדרישה פסקה כאשר ניתן היה לייצר צורן טהור. צורן החל להחליף את גרמניום בייצור טרנזיסטורים, דיודות ורכיבים אלקטרונים נוספים.

קערת גרמניום
הגדל
קערת גרמניום

לצורן יש את התכונות המתאימות ביותר לתעשיית האלקטרוניקה, אבל הוא מחייב רמת טיהור גבוהה במיוחד שהטכנולוגיה של פעם לא יכלה לספק. היום, 85% מהגרמניום שמופק מופנה לסיבים אופטיים, מערכות ראיית לילה ותעשיית הפלסטיק (כזרז בייצור פוליאתילן).

[עריכה] צורה בטבע

כיום גרמניום מופק כתוצר לוואי של הפקת אבץ, נחושת ועופרת מעפרותיהן, ולעיתים ממחצבי פחם ואפר פחם. כרבע מתצרוכת הגרמניום העולמית היא של חומר ממוחזר, היתר מופק בעיקר בבלגיה, סין ורוסיה.

[עריכה] קישורים חיצוניים