Диоксид германия - Germanium dioxide
|
|||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
|
Название ИЮПАК
Диоксид германия
|
|||
| Другие названия
Германий (IV) оксид
Германий ACC10380 G-15 оксид германия Германского оксид Соль германии |
|||
| Идентификаторы | |||
|
3D модель ( JSmol )
|
|||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard |
100.013.801 
|
||
|
PubChem CID
|
|||
| Номер RTECS | |||
| UNII | |||
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
| Характеристики | |||
| GeO 2 | |||
| Молярная масса | 104,6388 г / моль | ||
| Появление | белый порошок или бесцветные кристаллы | ||
| Плотность | 4,228 г / см 3 | ||
| Температура плавления | 1115 ° С (2039 ° F, 1388 К) | ||
| 4,47 г / л (25 ° C) 10,7 г / л (100 ° C) |
|||
| Растворимость | растворим в HF , не растворим в других кислотах. Растворим в сильных щелочных условиях. |
||
| −34,3 · 10 −6 см 3 / моль | |||
|
Показатель преломления ( n D )
|
1,650 | ||
| Состав | |||
| шестиугольный | |||
| Опасности | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | Не воспламеняется | ||
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
|
LD 50 ( средняя доза )
|
3700 мг / кг (крыса, перорально) | ||
| Родственные соединения | |||
|
Другие анионы
|
Дисульфид германия Диселенид германия |
||
|
Другие катионы
|
Диоксид углерода Диоксид кремния Диоксид олова Диоксид свинца |
||
|
Родственные соединения
|
Окись германия | ||
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|||
 проверить ( что есть ?)
  |
|||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Германий диоксид , называемый также оксид германия , германия и соль германия , представляет собой неорганическое соединение с химической формулой Ge O 2 . Это главный коммерческий источник германия. Он также образует пассивирующий слой на чистом германии при контакте с кислородом воздуха.
Состав
Два преобладающих полиморфа GeO 2 - гексагональный и тетрагональный. Гексагональный GeO 2 имеет ту же структуру, что и β-кварц, с германием, имеющим координационное число 4. Тетрагональный GeO 2 (минерал аргутит ) имеет структуру, подобную рутилу, наблюдаемую в стишовите . В этом мотиве германий имеет координационное число 6. Аморфная (стеклообразная) форма GeO 2 подобна плавленому кварцу .
Диоксид германия может быть получен как в кристаллической, так и в аморфной формах. При атмосферном давлении аморфная структура образована сеткой тетраэдров GeO 4 . При повышенном давлении примерно до 9 ГПа среднее координационное число германия постоянно увеличивается от 4 до примерно 5 с соответствующим увеличением расстояния связи Ge-O. При более высоких давлениях, примерно до 15 ГПа , координационное число германия увеличивается до 6, и плотная сетчатая структура состоит из октаэдров GeO 6 . Когда давление впоследствии снижается, структура возвращается к тетраэдрической форме. При высоком давлении форма рутила превращается в ромбическую форму CaCl 2 .
Реакции
Нагревание диоксида германия с порошкообразным германием при 1000 ° C приводит к образованию монооксида германия (GeO).
Гексагональная (d = 4,29 г / см3) форма диоксида германия более растворима, чем форма рутила (d = 6,27 г / см3), и растворяется с образованием германовой кислоты, H 4 GeO 4 или Ge (OH) 4 . GeO 2 плохо растворяется в кислоте, но легче растворяется в щелочи с образованием германатов . Германовая кислота образует стабильные комплексы с ди- и полифункциональными карбоновыми кислотами , полиспиртами и о-дифенолами .
При контакте с соляной кислотой выделяет летучий и коррозионный тетрахлорид германия .
Использует
Показатель преломления (1.7) и оптические дисперсионные свойства диоксида германия делает его полезным в качестве оптического материала для широкоугольных линз , в оптическом микроскопе объективных линз , и для ядра волоконно-оптических линий. См. « Оптическое волокно» для получения более подробной информации о производственном процессе. И германий, и его оксид стекла, GeO 2 , прозрачны для инфракрасного спектра. Из стекла можно изготавливать ИК-окна и линзы, используемые для технологий ночного видения в армии, роскошных транспортных средствах и термографических камерах . GeO 2 предпочтительнее других прозрачных для ИК-излучения стекол, поскольку он механически прочен и поэтому предпочтителен для прочного использования в военных целях.
Смесь диоксида кремния и диоксида германия («кремнезем-германия») используется в качестве оптического материала для оптических волокон и световодов . Регулировка соотношения элементов позволяет точно контролировать показатель преломления. Стекла кремнезем-германия имеют более низкую вязкость и более высокий показатель преломления, чем чистый кремнезем. Germania заменила диоксид титана в качестве добавки диоксида кремния для кварцевого волокна, исключив необходимость последующей термообработки, которая делала волокна хрупкими.
Диоксид германия также используется в качестве катализатора при производстве полиэтилентерефталатной смолы и для производства других соединений германия. Он используется в качестве сырья для производства некоторых люминофоров и полупроводниковых материалов .
Двуокись германия используется в альгакультуре в качестве ингибитора нежелательного роста диатомовых водорослей в культурах водорослей, поскольку заражение сравнительно быстрорастущими диатомовыми водорослями часто подавляет рост исходных штаммов водорослей или превосходит их. GeO 2 легко усваивается диатомовыми водорослями и приводит к замещению кремния германием в биохимических процессах внутри диатомовых водорослей, вызывая значительное снижение скорости роста диатомовых водорослей или даже их полное выведение с небольшим влиянием на недиатомовые виды водорослей. Для этого применения концентрация диоксида германия, обычно используемая в культуральной среде, составляет от 1 до 10 мг / л, в зависимости от стадии заражения и вида.
Токсичность и медицинские
Диоксид германия малотоксичен, но в более высоких дозах нефротоксичен .
Двуокись германия используется в качестве добавки германия в некоторых сомнительных диетических добавках и «чудодейственных средствах». Их высокие дозы привели к нескольким случаям отравлений германием.