Germanium

Home - Wetenschap - Chemie - Elementen - Germanium

Afkorting: Ge

Germanium is een grijswit metalloïde.

Germanium is een halfgeleider met een kubische kristalstructuur en een band gap van 0,9 eV. Door zonesmelten kunnen grote kristallen met hoge zuiverheid (1 vreemd atoom per 10¹⁰) gemaakt worden.

Omdat germanium in de koolstofgroep thuishoort is er een groot aantal organo-germaniumverbindingen en verbindingen die analoog zijn aan de siliciumverbindingen. Het vormt een verbinding GeH₄ (germaan) die analoog is aan methaan, maar bekender zijn het oxide GeO₂ analoog aan SiO₂ en germanaten analoog aan de silicaten. Het element heeft met de zwaardere leden van de groep gemeen dat het Ge²⁺-ionen kan vormen, maar het oxidatiegetal 4+ is toch algemener.

Nucleaire eigenschappen

Atoomnummer: 32

Schil	Aantal electronen
1	2
2	2, 6
3	2, 6, 10
4	2, 2

Isotopen

Atoom- gewicht	Vervaltijd	Verval- vorm	Vervalproduct
68	270,8 d	Electronen vangst	⁶⁸Ga
70	Stabiel
71	11,43 d	Electronen vangst	⁷¹Ga
72	Stabiel
73	Stabiel
74	Stabiel
76	Stabiel

Van germanium komen vijf stabiele isotopen voor. Daarnaast is er een aantal radioactieve isotopen bekend met halveringstijden van enkele dagen tot enkele minuten. Zo is ⁶³Ge maar 31 seconden en ⁶⁵Ge maar 15 minuten aantoonbaar.

Fysische eigenschappen

Kookpunt: 3123 K
Smeltpunt: 1210 K
Dichtheid bij 293 K en 1000 hPA: 5323 kg/m³.

Biologische eigenschappen

Zie hier.

Toxicologie en veiligheid

Begin 21e eeuw heeft onderzoek aangetoond dat enkele organische germaniumverbindingen een gunstige invloed kunnen hebben op de aanmaak van bloedcellen (rode en witte). Hierdoor kunnen deze verbindingen in toekomst mogelijk worden gebruikt om bijvoorbeeld schade die na chemotherapie ontstaat, sneller te herstellen. Aangezien deze verbindingen een remmende werking op neurotransmitters kunnen hebben, kunnen zij ook worden ingezet als pijnstillers.

Bronnen

Germanium komt voor in het mineraal argyrodiet (een zilvergermaniumsulfide) en germaniet maar vooral ook ook in koolafzettingen en zinkertsen. Het wordt voornamelijk als bijproduct gewonnen bij de productie van zink en de verbranding van bepaalde koolsoorten. Het kan gezuiverd worden door fractionele destillatie van het vluchtige tetrachloride GeCl₄.