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Germanium métal (lingot)

Le germanium est un métal léger argenté, un élément du groupe 4 du système chimique, où il est appelé Ge. Il fait partie des éléments dispersés. Son poids atomique est de 72,59 et sa densité de 5,33 g/cm³. Il a été découvert par le scientifique allemand Winkler en 1886 et porte le nom de son pays d'origine, l'Allemagne. Il n'est pas présent à l'état libre, mais seulement comme impureté dans les minerais de nickel et de tungstène, les roches sédimentaires, les charbons, les silicates, les tourbes, les eaux thermales, et il est également accumulé par les algues.

Caractéristiques techniques

Le germanium est un métal assez fragile. Jusqu'à une température de 550 °C, il ne peut être pressé à froid ou à chaud. Le film d'oxyde superficiel le rend assez résistant, dans des conditions normales, à l'action de l'air, de l'eau et de l'acide chlorhydrique. Il réagit très faiblement avec les alcalis caustiques, mais se dissout facilement dans l'eau régale ou dans une solution alcaline de peroxyde d'hydrogène. La valence du Ge est +2 ; +4. Les composés chimiques sont plus stables lorsque la valence de GeO2 est plus élevée.

Propriétés physiques du Ge

Description des propriétés Désignation
Masse atomique (molaire) g/mol 72,64
État d'oxydation 4, 2
Densité [g/cm3] 5,323
Point de fusion t°C 938,2°С
Chaleur de fusion kJ/mol 36,8
Conductivité thermique K [W/(m-K) 60,2
Chaleur d'évaporation kJ/mol 328

Production de germanium

Le germanium est obtenu par traitement de minerais de métaux non ferreux ainsi que de cendres provenant de la combustion du charbon. La teneur en germanium est déterminée par analyse spectrale d'émission, où elle est révélée par la formation d'un acide jaune brillant germanium-molybdène. En métallurgie, le germanium est fondu à une température comprise entre 800 et 1800°C. Pour obtenir le germanium technique, il est raffiné dans des colonnes de quartz à l'aide d'acide chlorhydrique, par la méthode de thermodiffusion, qui vise à la cristallisation. La production de germanium monocristallin utilisé dans les semi-conducteurs est régie par la norme GOST 16 153-80 et les spécifications correspondantes.

Application

Ce métal fait partie des semi-conducteurs utilisés comme monocristaux à haute fréquence pour la production de transistors, de photorésistances, de photodiodes et de diodes. Le germanium est utilisé pour fabriquer des capteurs à effet Hall, des thermomètres à résistance et des lentilles de spectroscopie à rayons X. Les revêtements de germanium à haute résistance sont utilisés en joaillerie et en technologie dentaire. Certains de ses alliages sont utilisés pour les revêtements anticorrosion et les impuretés de dioxyde de GeO2 sont utilisées dans les alliages, les métaux laminés - fils, tiges, feuilles.

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