Химия - Германий - Получение

01 марта 2011


Оглавление:
1. Германий
2. История
3. Получение
4. Химические свойства
5. Применение
6. Экономика

Германий встречается в виде примеси к полиметаллическим, никелевым, вольфрамовым рудам, а также в силикатах. В результате сложных и трудоёмких операций по обогащению руды и её концентрированию германий выделяют в виде оксида GeO₂, который восстанавливают водородом при 600 °C до простого вещества:

GeO₂ + 2H₂ = Ge + 2H₂O.

Очистка и выращивание монокристаллов германия производится методом зонной плавки.

Физические свойства

Кристаллическая решетка германия кубическая гранецентрированная типа алмаза, пространственная группа F d3m, параметр а = 0,5658 нм.

Механические свойства

• Модуль упругости E, ГПа — 82

• Скорость звука в различных направлениях ·1000 м/с.
  • L₁₀₀ : 4,92
  • S₁₀₀ : 3,55
  • L₁₁₀ : 5,41
  • S₁₁₀ : 2,75
  • L₁₁₁ : 5,56
  • S₁₁₁ : 3,04

Электронные свойства

Германий является типичным непрямозонным полупроводником.

• Статическая диэлектрическая проницаемость ε = 16,0
• Ширина запрещённой зоны E_g = 0,67 эВ
• Собственная концентрация n_i=2,33×10 см
• Эффективная масса:
  • электронов, продольная: m_II=1,58m₀, m_II=1,64m₀
  • электронов, поперечная: m_┴=0,0815m₀ , m_┴=0,082m₀
  • дырок, тяжелых: m_hh=0,379m₀
  • дырок, легких: m_hl=0,042m₀
• Электронное сродство: χ = 4,0 эВ

Легированный галлием германий в тонкой плёнке можно привести в сверхпроводящее состояние.

Изотопы

В природе встречается пять изотопов: Ge, Ge, Ge, Ge, Ge. Первые четыре стабильны, пятый испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 1,58×10 лет. Кроме этого существует два «долгоживущих» искусственных: Ge и Ge.

Просмотров: 9093

<<< Гелий

Гольмий >>>