Большая Советская энциклопедия II

ГЕРМАНИЙ

(лат. Germanium)

Ge, химический элемент IV группы периодической системы Менделеева; порядковый номер 32, атомная масса 72,59; твёрдое вещество серо-белого цвета с металлическим блеском. Природный Г. представляет собой смесь пяти стабильных изотопов с массовыми числами 70, 72, 73, 74 и 76. Существование и свойства Г. предсказал в 1871 Д. И. Менделеев и назвал этот неизвестный еще элемент «экасилицием» из-за близости свойств его с кремнием. В 1886 немецкий химик К. Винклер обнаружил в минерале аргиродите новый элемент, который назвал Г. в честь своей страны; Г. оказался вполне тождествен «экасилицию». До 2-й половины 20 в. практическое применение Г. оставалось весьма ограниченным. Промышленное производство Г. возникло в связи с развитием полупроводниковой электроники.
Общее содержание Г. в земной коре 7.10—4% по массе, т. е. больше, чем, например, сурьмы, серебра, висмута. Однако собственные минералы Г. встречаются исключительно редко. Почти все они представляют собой сульфосоли: германит Cu2(Cu, Fe, Ge, Zn)2(S, As)4, аргиродит Ag8GeS6, конфильдит Ag8(Sn, Ce) S6и др. Основная масса Г. рассеяна в земной коре в большом числе горных пород и минералов: в сульфидных рудах цветных металлов, в железных рудах, в некоторых окисных минералах (хромите, магнетите, рутиле и др.), в гранитах, диабазах и базальтах. Кроме того, Г. присутствует почти во всех силикатах, в некоторых месторождениях каменного угля и нефти.
Физические и химические свойства. Г. кристаллизуется в кубической структуре типа алмаза, параметр элементарной ячейкиа =5, 6575 Å. Плотность твёрдого Г. 5,327г/см3(25°С); жидкого 5,557 (1000°С);tпл937,5°С;tkипоколо 2700°С; коэффициент теплопроводности Германий60вт/(м(К), или 0,14кал/(см(сек(град)при 25°С.Даже весьма чистый Г. хрупок при обычной температуре, но выше 550°С поддаётся пластической деформации. Твёрдость Г. по минералогической шкале 6—6,5; коэффициент сжимаемости (в интервале давлений 0—120Гн/м2или 0—12000кгс/мм2) 1,4·10—7м2/мн(1,4·10—6см2/кгс); поверхностное натяжение 0,6н/м(600дин/см).Г. — типичный полупроводник с шириной запрещенной зоны 1,104·10—19, или 0,69эв(25°С); удельное электросопротивление Г. высокой чистоты 0,60ом(м(60ом(см) при 25°С; подвижность электронов 3900 и подвижность дырок 1900см2/в.сек(25°С) (при содержании примесей менее 10—8%). Прозрачен для инфракрасных лучей с длиной волны больше 2мкм.
В химических соединениях Г. обычно проявляет валентности 2 и 4, причём более стабильны соединения 4-валентного Г. При комнатной температуре Г. устойчив к действию воздуха, воды, растворам щелочей и разбавленных соляной и серной кислот, но легко растворяется в царской водке и в щелочном растворе перекиси водорода. Азотной кислотой медленно окисляется. При нагревании на воздухе до 500—700°С Г. окисляется до окиси GeO и двуокиси GeO2. Двуокись Г. — белый порошок сtпл1116°С; растворимость в воде 4,3г/л(20°С). По химическим свойствам амфотерна, растворяется в щелочах и с трудом в минеральных кислотах. Получается прокаливанием гидратного осадка (GeO2.nH2O), выделяемого при гидролизе тетрахлорида GeCl4. Сплавлением GeO2с др. окислами могут быть получены производные германиевой кислоты — германаты металлов (In2CeO3, Na2Ge О3и др.) — твёрдые вещества с высокими температурами плавления.
При взаимодействии Г. с галогенами образуются соответствующие тетрагалогениды. Наиболее легко реакция протекает с фтором и хлором (уже при комнатной температуре), затем с бромом (слабое нагревание) и с иодом (при 700—800°С в присутствии CO). Одно из наиболее важных соединений Г. тетрахлорид GeCl4— бесцветная жидкость;tпл—49,5°С;tkип83,1°С; плотность 1,84г/см3(20°С). Водой сильно гидролизуется с выделением осадка гидратированной двуокиси. Получается хлорированием металлического Г. или взаимодействием GeO2с концентрированной НС1. Известны также дигалогениды Г. общей формулы GeX2, монохлорид GeCl, гексахлордигерман Ge2Cl6и оксихлориды Г. (например, GeOCl2).
Сера энергично взаимодействует с Г. при 900—1000°С с образованием дисульфида GeS2— белого твёрдого вещества,tпл825°С. Описаны также моносульфид GeS и аналогичные соединения Г. с селеном и теллуром, которые являются полупроводниками. Водород незначительно реагирует с Г. при 1000—1100°С с образованием гермина (GeH)x— малоустойчивого и легко летучего соединения. Взаимодействием германидов с разбавленной соляной кислотой могут быть получены германоводороды ряда GenH2n+2вплоть до Ge9H20. Известен также гермилен состава GeH2. С азотом Г. непосредственно не реагирует, однако существует нитрид Ge3N4, получающийся при действии аммиака на Г. при 700—800°С. С углеродом Г. не взаимодействует. Г. образует соединения со многими металлами — германиды.
Известны многочисленные комплексные соединения Г., которые приобретают всё большее значение как в аналитической химии Г., так и в процессах его получения. Г. образует комплексные соединения с органическими гидроксилсодержащими молекулами (многоатомными спиртами, многоосновными кислотами и др.). Получены гетерополикислоты Г. Так же, как и для др. элементов IV группы, для Г. характерно образование металлорганических соединений, примером которых служит тетраэтилгерман (C2H5)4Ge3.
Получение и применение. В промышленной практике Г. получают преимущественно из побочных продуктов переработки руд цветных металлов (цинковой обманки, цинково-медно-свинцовых полиметаллических концентратов), содержащих 0,001—0,1% Г. В качестве сырья используют также золы от сжигания угля, пыль газогенераторов и отходы коксохимических заводов. Первоначально из перечисленных источников различными способами, зависящими от состава сырья, получают германиевый концентрат (2—10% Г.). Извлечение Г. из концентрата обычно включает следующие стадии: 1) хлорирование концентрата соляной кислотой, смесью её с хлором в водной среде или др. хлорирующими агентами с получением технического GeCl4. Для очистки GeCl4применяют ректификацию и экстракцию примесей концентрированной HCl. 2) Гидролиз GeCl4и прокаливание продуктов гидролиза до получения GeO2. 3) Восстановление GeO водородом или аммиаком до металла. Для выделения очень чистого Г., используемого в полупроводниковых приборах, проводится Зонная плавка металла. Необходимый для полупроводниковой промышленности монокристаллический Г. получают обычно зонной плавкой или методом Чохральского (см. Монокристаллы).
Г. — один из наиболее ценных материалов в современной полупроводниковой технике (см. Полупроводниковые материалы). Он используется для изготовления диодов, триодов, кристаллических детекторов и силовых выпрямителей. Монокристаллический Г. применяется также в дозиметрических приборах и приборах, измеряющих напряжённость постоянных и переменных магнитных полей. Важной областью применения Г. является инфракрасная техника, в частности производство детекторов инфракрасного излучения, работающих в области 8—14мк. Перспективны для практического использования многие сплавы, в состав которых входят Г., стекла на основе GeO2и др. соединения Г. (см. также Германиды).
Лит.:Тананаев И. В., Шпирт М. Я., Химия германия, М., 1967; Угай Я. А., Введение в химию полупроводников, М., 1965; Давыдов В. И., Германий, М., 1964; Зеликман А. Н., Крейн О. Е., Самсонов Г. В., Металлургия редких металлов, 2 изд., М., 1964; Самсонов Г. В., Бондарев В. Н., Германиды, М., 1968.
Б. А. Поповкин.

  1. германий—м. хим. germanio Итальянорусский словарь. Синонимы полупроводник элемент...Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
  2. германий—сущ. муж. рода только ед. ч....Большой русско-украинский словарь
  3. германий—м. хим. germanium m m...Большой русско-французский словарь
  4. германий—м. хим.germanium m полупроводник элемент...Большой французско-русский и русско-французский словарь
  5. германий—от лат. Germania Германия назван в честь родины учного К. Винклера открывшего Г. хим. элемент символ Ge лат. Germanium ат. н. ат. м. . Г. металл светлосерого цвета пл...Большой энциклопедический политехнический словарь
  6. германий—лат. Germanium Ge химический элемент IV группы периодическойсистемы атомный номер атомная масса . Назван от латинскогоGermania Германия в честь родины К. А. Винклера. ...Большой энциклопедический словарь II
  7. германий—ГЕРМАНИЙ лат. Germanium Ge химический элемент IV группы периодической системы атомный номер атомная масса . Назван от латинского Germania Германия в честь родины К. А....Большой Энциклопедический словарь V
  8. германий—Ge от лат. Germania Германия a.em germanium н.em Germanium ф.em germanium и.em germanio хим. элемент IV группы периодич. системы Менделеева ат.н. ат. м. . Природны...Геологическая энциклопедия
  9. германий—Ge от лат. Germania Германия a. germanium н. Germanium ф. germanium и. germanio хим. элемент IV группы периодич. системы Менделеева ат.н. ат. м. . Природный Г. состои...Горная энциклопедия
  10. германий—лат. Germanium хим. элемент IV гр. периодич. системы. Назв. от лат. Germania Германия в честь родины К. А. Винклера. Серебристосерые кристаллы плотн. гсмsup tплsub С. ...Естествознание. Энциклопедический словарь
  11. германий—Germanium Ge химический элемент IV группы периодической системы атомный номер атомная масса неметалл полупроводниковый материал. Германий открыт немецким химиком К. Вин...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  12. германий—корень ГЕРМАН окончание ИЙ Основа слова ГЕРМАНВычисленный способ образования слова Бессуфиксальный или другой ГЕРМАН ИЙ Слово Германий содержит следующие морфемы или...Морфемный разбор слова по составу
  13. германий—Начальная форма Германий винительный падеж единственное число мужской род неодушевленное...Морфологический разбор существительных
  14. германий—ГЕРМАНИЙstrong символ Ge белосерый металлический элемент IV группы периодической таблицы МЕНДЕЛЕЕВА в которой были предсказаны свойства еще не открытых элементов в частно...Научно-технический энциклопедический словарь
  15. германий—германий м. Химический элемент твердое вещество сероватобелого цвета с металлическим блеском являющееся полупроводниковым материалом....Новый толково-словообразовательный словарь русского языка
  16. германий—германий германий я...Орфографический словарь
  17. германий—u мu Пр.u о германии полупроводник элемент...Орфографический словарь русского языка
  18. германий—germanium Ge...Политехнический русско-французский словарь
  19. германий—германий германии германия германиев германию германиям германий германии германием германиями германии германиях...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
  20. германий—Орфографическая запись слова германий Ударение в слове германий Деление слова на слоги перенос слова германий Фонетическая транскрипция слова германий [гирман] Характери...Полный фонетический разбор слов
  21. германий—германий яСинонимы полупроводник элемент...Русский орфографический словарь
  22. германий—германий m english germanium deutsch Germanium n franais germanium Синонимы полупроводник элемент...Русско-английский (-немецком, -французский) металлургический словарь
  23. германий—germanium...Русско-английский аэрокосмический словарь
  24. германий—germanium германий м.ugermanium Geлегированный германий doped germaniumмонокристаллический германий singlecrystal germaniumполикристаллический германий polycrystallin...Русско-английский политехнический словарь
  25. германий—германий м. хим.igermanium...Русско-английский словарь
  26. германий—германий м. хим. germanium....Русско-английский словарь II
  27. германий—m. полупроводник элемент...Русско-английский словарь математических терминов
  28. германий—germanium...Русско-английский словарь по авиации
  29. германий—germanium полупроводник элемент...Русско-английский словарь по машиностроению
  30. германий—м.germanium Ge аморфный германий германий nтипа германий pтипа компенсированный германий легированный германий монокристаллический германий эпитаксиальный германий...Русско-английский словарь по физике
  31. германий—germanium...Русско-английский словарь по электронике
  32. германий—germanium легированный германий монокристаллический германий поликристаллический германий сильнолегированный германийСинонимы полупроводник элемент...Русско-английский технический словарь
  33. германий—germanium Ge...Русско-английский толковый словарь терминов по информатике
  34. германий—germanium...Русско-английский химический словарь
  35. германий—Германй...Русско-белорусский словарь
  36. германий—хим.i германй муж.i...Русско-белорусский словарь II
  37. германий—гермаuнiй нiю...Русско-белорусский словарь математических, физических и технических терминов
  38. германий—Ge германiй нiю...Русско-белорусский физико-математический словарь
  39. германий—м. germanio m Ge германий с дырочной проводимостью германий с nпроводимостью германий с рпроводимостью германий с электронной проводимостью...Русско-итальянский политехнический словарь
  40. германий—только ед.ч. хим. германий радиотехникада олданылатын аср тст морт металл...Русско-казахский словарь
  41. германий—м. хим. германий радиотехникада колдонулуучу бозгулак тстг морт металл....Русско-киргизский словарь
  42. германий—м хим. zhСинонимы полупроводник элемент...Русско-китайский словарь
  43. германий—ermnijs...Русско-латышский словарь
  44. германий—Germanium...Русско-немецкий политехнический словарь
  45. германий—Germanium...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  46. германий—Germanium...Русско-немецкий химический словарь
  47. германий—Ge ....Русско-персидский словарь
  48. германий—м химu germnio m полупроводник элемент...Русско-португальский словарь
  49. германий—германий германий...Русско-таджикский словарь
  50. германий—germanyum м хим. полупроводник элемент...Русско-турецкий словарь
  51. германий—элемент ерманй ню простое вещество ерманй ню Синонимы полупроводник элемент...Русско-украинский политехнический словарь
  52. германий—germanium...Русско-французский словарь по химии
  53. германий—germanium Ge...Русско-чешский словарь
  54. германий—ГЕРМАНИЙ Химический элемент открытый в г. в редком минерале аргиродите найденном в Саксонии. Словарь иностранных слов вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н. гер...Словарь иностранных слов русского языка
  55. германий—германий сущ. колво синонимов полупроводник экасилиций элемент Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин. . Синонимы полупроводник элемент...Словарь синонимов II
  56. германий—ГЕРМАНИЙ Germanium Ge химический элемент IV группы периодической системы атомный номер атомная масса неметалл полупроводниковый материал. Германий открыт немецким химик...Современная энциклопедия
  57. германий—ГЕРМАНИЙ лат . Germanium Ge химический элемент IV группы периодической системы атомный номер атомная масса . Назван от латинского Germania Германия в честь родины К. А...Современный энциклопедический словарь
  58. германий—германий [назв. в честь родины ученого открывшего элемент] хим. элемент символ се лат. germanium твердое вещество сероватобелого цвета с металлическим блеском один из на...Толковый словарь иностранных слов
  59. германий—ГЕРМАНИЙ м. Химический элемент твердое вещество сероватобелого цвета с металлическим блеском являющееся полупроводниковым материалом....Толковый словарь русского языка
  60. германий—Ударение в слове германийУдарение падает на букву аБезударные гласные в слове германий...Ударение и правописание
  61. германий—Rzeczownik германий n Chemiczny german...Универсальный русско-польский словарь
  62. германий—Ge синтетич. монокристалл ПП точечная группа симметрии mm плотность гсм Tпл С тв. по шкале Мооса ат. м. . Прозрачен в ИК области l от до мкм оптически анизотропен для...Физическая энциклопедия
  63. германий—германий германии германия германиев германию германиям германий германии германием германиями германии германиях Источник Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зали...Формы слова
  64. германий—от лат. GermaniaГермания в честь родины К. А. Винклера лат. Germanium Ge хим. элемент IV гр. периодич. системы ат. н. ат. м. . Прир. Г. состоит из четырех стабильных изо...Химическая энциклопедия
  65. германий—Мрений Мир Минер Мина Миг Мерин Мера Менгир Мена Мег Мга Марин Мание Манер Манг Ман Майн Магний Маг Йена Ирма Ирга Иран Ингра Инга Иена Игра Ера Грин Грим Грена Гран Грай...Электронный словарь анаграмм русского языка
  66. германий—Германий хим. элементарное вещество открытое К. Винклером в г. в редком минерале аргиродитеi найденном в одной из копей Фрейберга в Саксонии. Свойства Г. Ge как экаси...Энциклопедический словарь
  67. германий—Смотри Германий Ge....Энциклопедический словарь по металлургии
  68. германий—хим. элементарное вещество открытое К. Винклером в г. в редком минерале аргиродитеem найденном в одной из копей Фрейберга в Саксонии. Свойства Г. Ge как экасилиция см...Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона