Black Lump Germanium Ge Phân dẫn vật liệu và Germanium Oxide tổng hợp cho quang học

Germanium (Ge): Vật liệu bán dẫn và tổng hợp germanium oxide cho các ứng dụng quang học

Germanium (Ge) là một nguyên tố hóa học với số nguyên tử 32 và trọng lượng nguyên tử 72.64, nằm trong giai đoạn 4, nhóm IVA của bảng tuần hoàn. Nó là một kim loại lấp lánh, cứng, màu xám-trắng với các tính chất tương tự như silic và thiếc. Germanium không hòa tan trong nước, pha loãng HCl,và kiềm yếu nhưng hòa tan trong nước, tập trung HNO3, hoặc H2SO4. Nó thể hiện hành vi amphoteric, hòa tan trong kiềm nóng chảy, peroxide, hoặc alkali metal nitrate / carbonate. Germanium vẫn ổn định trong không khí trong điều kiện bình thường.

Ứng dụng

1. Sản xuất bán dẫn (tranxistor, diode, quang IR).
2. Sản xuất germanium oxide (GeO2) (sợi quang, phốt pho).

Dòng sản phẩm

Thông tin về sức khỏe và an toàn

Thông số kỹ thuật bao bì

• Bao bì tiêu chuẩn: 50 kg / trống, 500 kg / pallet, túi tấn
• Bao bì mẫu: 500 g / túi, 1 kg / chai

Tính chất hóa học của Germanium

Germanium ổn định về mặt hóa học và không phản ứng với không khí hoặc hơi nước ở nhiệt độ phòng, nhưng nhanh chóng tạo thành germanium dioxide (GeO2) ở 600 ∼ 700 ° C.Nó không phản ứng với axit hydrochloric hoặc axit sulfuric pha loãng. Trong axit sulfuric tập trung nóng, germanium hòa tan chậm. Nó hòa tan dễ dàng trong axit nitric và aqua regia. Phản ứng giữa các dung dịch kiềm và germanium là yếu,nhưng kiềm nóng chảy trong không khí có thể nhanh chóng hòa tan germaniumGermanium không phản ứng với carbon, vì vậy nó có thể được nóng chảy trong các thùng graphite mà không bị ô nhiễm carbon.

Hành vi oxy hóa

Germanium oxy hóa ở nhiệt độ tương đối cao, đi kèm với giảm trọng lượng do hình thành GeO, rất dễ bay hơi.Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu quá trình oxy hóa của bề mặt germanium: đầu tiên, germanium được giảm với CO ở 600 ° C để loại bỏ oxy bị ràng buộc hoặc hấp thụ bề mặt.tạo thành lớp oxit đầu tiên chỉ trong vòng 1 phút. Khi nhiệt độ vượt quá 250 ° C, lớp oxit thứ hai hình thành nhanh chóng. Khi nhiệt độ tăng thêm, tốc độ oxy hóa chậm lại đáng kể. Sau khi oxy hóa ở 400 ° C trong 3 giờ, lớp oxit thứ hai được tạo thành từ các chất oxit.một tấm GeO2 với độ dày 1.75 nm được hình thành.

Hành vi hòa tan trong các dung môi khác nhau

Germanium biểu hiện các hành vi ăn mòn và hòa tan khác nhau trong các dung môi khác nhau.vì vậy nó hòa tan nhanh hơn trong cùng một dung dịchGermanium dễ hòa tan trong axit nóng, kiềm nóng và H2O2 với chất oxy hóa. Nó hòa tan kém trong axit sulfuric pha loãng, axit clorua, và các dung dịch kiềm lạnh.Germanium không hòa tan trong nước ở 100 °C, nhưng trong nước bão hòa oxy ở nhiệt độ phòng, tốc độ hòa tan của nó gần 1 μg/ ((cm·h).

Phương pháp chiết xuất Germanium

Phương pháp chiết xuất germanium bao gồm đầu tiên clorate germanium tập trung với axit hydrochloric tập trung để tạo ra germanium tetrachloride (GeCl4).sau đó được loại bỏ bằng cách chiết xuất dung môi axit hydrochloricSau đó, sản phẩm trải qua hai vòng chưng cất trong một cột thạch anh và được rửa bằng axit hydrochloric tinh khiết cao để có được GeCl4 tinh khiết cao.có độ tinh khiết cao germanium dioxide (GeO2)Một số tạp chất vẫn còn trong nước giải kim thủy phân, vì vậy quá trình thủy phân cũng phục vụ như một bước thanh lọc.sau đó được giảm bằng hydro ở nhiệt độ 650-680 °C trong một ống thạch anh trong lò giảm để lấy germanium kim loạiGermanium tinh khiết cực cao cho ngành công nghiệp bán dẫn (với tạp chất dưới 1/1010) có thể được lấy bằng công nghệ tinh chế vùng.

Những phản ứng chính

$$4\text{HCl}+{\text{Địa lý}}^2\to {\text{GeCl}}^4+2{\text{H}}^2\text{O}$$$${\text{GeCl}}^4+(n+2){\text{H}}^2\text{O}\to {\text{Địa lý}}^2\cdot n{\text{H}}^2\text{O}+4\text{HCl}$$$${\text{Địa lý}}^2+2{\text{H}}^2\to \text{Ge}+2{\text{H}}^2\text{O}$$