Природный Германий представляет собой смесь пяти стабильных изотопов с массовыми числами 70, 72, 73, 74 и 76. Существование и свойства Германия предсказал в 1871 году Д. И. Менделеев и назвал этот неизвестный еще элемент экасилицием из-за близости свойств его с кремнием.
| Символ элемента | Ge |
|---|---|
| Атомный номер | 32 |
| Массовое число | 72.630 г/моль |
| Плотность | 5.323 г/см³ (при 20 °C) |
| Температура кипения | 2833 °C |
| Температура плавления | 937.4 °C |
| Относительная атомная масса | 72.630 |
| Ковалентный радиус | 1.22 Å |
| Электронная конфигурация | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p² |
| Группа | Постпереходные металлы (группа 14) |
| Состояние при обычных условиях | Твердое |
| Цвет | Серебристо-серый |
| Ядро | Безнейтронное |
Германий — это постпереходный металл, который имеет несколько важных свойств и применений:
- Полупроводник: Германий является одним из первых материалов, использовавшихся в полупроводниковой электронике. Он был использован в ранних транзисторах и диодах.
- Оптика и лазеры: Германий используется в некоторых оптических приборах и лазерах.
- Электроника: В настоящее время германий менее распространен в электронике, чем кремний, но он все еще используется в специальных приложениях, таких как высокочастотная электроника.
- Легирование стали: Германий может использоваться в легировании стали для улучшения ее свойств, таких как прочность и стойкость к коррозии.
- Медицина: Германий-68, радиоактивный изотоп германия, используется в медицине для образования изображений и диагностики.
- Полупроводниковые детекторы: Германиевые детекторы используются в спектроскопии и детектировании радиации.
- Производство стекла и линз: Германий используется для производства некоторых видов стекла и оптических линз.
Хотя германий больше не является основным материалом в электронике, он остается важным элементом в некоторых специализированных областях, таких как оптика и полупроводниковые приложения.
В 1886 году немецкий химик К. Винклер обнаружил в минерале аргиродите новый элемент, который назвал Германием в честь своей страны; Германий оказался вполне тождествен экасилицию.
До второй половины 20 века практическое применение Германия оставалось весьма ограниченным. Промышленное производство Германия возникло в связи с развитием полупроводниковой электроники.
Общее содержание Германий в земной коре 7·10-4% по массе, то есть больше, чем, например, сурьмы, серебра, висмута. Однако собственные минералы Германия встречаются исключительно редко. Почти все они представляют собой сульфосоли: германит Cu2(Cu, Fe, Ge, Zn)2 (S, As)4, аргиродит Ag8GeS6, конфильдит Ag8(Sn, Ge)S6 и другие.
Основная масса Германия рассеяна в земной коре в большом числе горных пород и минералов: в сульфидных рудах цветных металлов, в железных рудах, в некоторых оксидных минералах (хромите, магнетите, рутиле и других), в гранитах, диабазах и базальтах. Кроме того, Германий присутствует почти во всех силикатах, в некоторых месторождениях каменного угля и нефти.