Germanium – Những điều nên biết

Số nguyên tử: 32

Kí hiệu nguyên tử: Ge

Trọng lượng nguyên tử: 72,63

Điểm nóng chảy: 938,25 C

Điểm sôi: 2.833 C

Cấu hình electron và các tính chất nguyên tố của germanium. Ảnh: Greg Robson/Creative Commons

Nguồn gốc tên gọi: Tên gọi germanium có xuất xứ từ Germania, tiếng Latin gọi vùng German (Đức).

Khám phá: Dmitri Mendeleev, nhà hóa học người Nga đã sáng tạo ra phiên bản đầu tiên của silicon vào năm 1871. Nhà hóa học người Đức Clemens Winkler khám phá ra nguyên tố này vào năm 1886.

Tính chất của germanium

Ở dạng nguyên chất, germanium là chất kết tinh và giòn. Nó là một á kim màu trắng-xám vẫn giữ được ánh bạc ở nhiệt độ phòng.

Nó là một chất bán dẫn rất quan trọng.

Germanium có 5 đồng vị tự nhiên: ⁷⁰Ge, ⁷²Ge, ⁷³Ge, ⁷⁴Ge, và ⁷⁶Ge.

Đây là một miếng germanium đa tinh thể kích cỡ 2cm x 3 cm, cân nặng khoảng 12 gram. Ảnh: Jurii/Creative Commons

Các nguồn germanium

Germanium được tìm thấy trong argyrodite, một sulfide của germanium và bạc. Ngoài ra, nó còn được tìm thấy trong germanite, một khoáng chất chứa khoảng 8% là germanium.

Các trầm tích khoáng chất germanium được tìm thấy ở Utah, Colorado, Washington ở Mĩ, và ở Nga.

Người ta còn thu được germanium trong bụi lò luyện kim sau khi xử lí quặng kẽm, và nó là một phụ phẩm của những loại than đá nhất định.

Germanium còn được điều chế bằng cách xử lí germanium dioxide với carbon hoặc hydrogen.

Các kĩ thuật tinh lọc còn đưa tới sản xuất germanium kết tinh dùng trong linh kiện bán dẫn với hàm lượng tạp chất chỉ là 1/1010.

Công dụng của germanium

Germanium được sử dụng phổ biến nhất là chất bán dẫn trong nhiều dụng cụ điện tử. Khi pha tạp với arsenic, gallium hoặc những nguyên tố khác, nó có thể dùng làm transistor. Germanium có các ứng dụng thực tiễn là:

Đèn huỳnh quang và một số loại LED
Pin mặt trời
Các ứng dụng chụp ảnh nhiệt
Phát hiện các nguồn bức xạ như dùng trong máy quét hàng hóa ở sân bay
Thấu kính camera góc rộng
Trong lõi của sợi quang
Dùng làm chất xúc tác và tác nhân pha hợp kim

Các nhà khoa học đang nghiên cứu germanium làm một tác nhân hóa trị liệu. Nguyên tố này có thể khai thác để tăng cường hệ thống miễn dịch của những bệnh nhân ung thư, nhưng hướng nghiên cứu cần được thử nghiệm thêm.

Nguồn: Los Alamos National Laboratory