Germanium didistribusikan di kerak bumi dengan kecepatan 6,7 ppm atau bagian per juta. Hal ini umum terlihat sebagai sulfida atau mineral timbal, tembaga dan seng di beberapa bagian Eropa dan Amerika Utara. Ini menonjol karena merupakan logam semikonduktor dengan aplikasi berbeda di industri. Jadi kenali metaloid ini lebih dekat.
Apa itu germanium?
Ini adalah unsur kimia yang merupakan bagian dari metaloid atau semi-logam dalam tabel periodik. Letaknya secara diagonal di antara unsur-unsur yang memisahkan logam dari yang bukan. Selain itu, ia merupakan padatan keras, kristal, rapuh berwarna putih keabu-abuan, yang menunjukkan karakteristik kilau pada suhu kamar.
Simbol Germanium
Ge Namanya berasal dari bahasa Latin germania , artinya Jerman, tempat ditemukannya. Keberadaannya dicatat oleh Mendeleev dalam tabel periodik. Belakangan, Winkler dari Jerman mendemonstrasikan sifat kimianya dan menamainya dengan nama negara asalnya.
Ciri-ciri Jerman
Unsur Germanium bersifat divalen atau tetravalen, dengan 2 valensi atau lebih bergantung pada senyawanya. Ia memiliki tampilan logam dengan kondisi stabil pada titik lelehnya, menjadikannya semikonduktor yang sangat baik. Selain itu, ciri-ciri Germanium lainnya adalah:
- Kondisi : Padat, terbentuk dari kristal mentah.
- Warna : Putih keabu-abuan cerah.
- Rasa dan Bau : Pahit dan tidak berbau khas.
- Kelarutan : Larut dalam air, sulfida dan asam fluorida.
- Toksisitas : Rendah. Itu hanya menjadi racun dalam jumlah besar.
- Reaktivitas : Reaktif jika teroksidasi di atas 600ºC dan bereaksi dengan halida, basa, dan asam nitrat.
- Struktur : Kristal, berbentuk berlian.
- Komposisi : Struktur atom Germanium adalah 32 proton dan 32 elektron.
Sifat kimia dan fisik Germanium
- Nomor atom : 32
- Periode : 4
- Blok : P
- Kelompok : 14
- Jari-jari kovalen (Å): 122 pm
- Konfigurasi elektron: [Ar] 3d10 4 s² 4p2
- Massa atom (g/mol): 72,64 u
- Massa jenis: 5323kg/m³
- Titik didih: 2820 °C
- Titik leleh: 938°C
- Jari-jari atom: 125
- Radius rata-rata: 125 jam
- Elektron per kulit: 2, 8, 18, 4
- Keelektronegatifan: 2,01
- Panas spesifik: 320 J / (K kg)
- Oksida: Amfoter.
- Potensi ionisasi pertama eV: 762 kJ/mol
- Keadaan oksidasi: 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3, -4
- Konduktivitas termal: 59,9 W/(Km)
- Konduktivitas listrik: 1,45 S/m
Asal usul Jerman
Unsur kimia Germanium pertama kali ditemukan oleh Mendeleev pada tahun 1871 dan ia memberinya nama eka-silikon karena kemiripannya dengan unsur tersebut. Kemudian, pada tahun 1886, ilmuwan Clemens Winkler mengkonfirmasi sifat kimianya dengan mengisolasinya dari mineral bernama Argyrodite di Jerman. Ia berhasil memperoleh sampel murni dan menempatkannya pada tabel periodik.
Germanium digunakan untuk apa?
Meskipun sampel unsur ini mahal, namun digunakan dalam sektor kimia, medis, dan industri. Senyawa germanium organik digunakan dalam produksi panel surya dan sebagai agen pendeteksi objek radioaktif di bandara. Selain itu, digunakan sebagai katalis utama dalam sintesis polimer. Selain itu, kegunaan lain dari metaloid ini adalah:
- Pembuatan serat optik.
- Desain amplifier dan radar untuk gitar listrik.
- Paduan silikon germanat digunakan dalam desain sirkuit berkecepatan tinggi.
- Pembuatan optik inframerah seperti logam, ideal dalam mekanisme penglihatan malam dan spektroskop.
- Ini digunakan dalam pembuatan lensa dan mikroskop.
- Jenis paduan unsur lainnya digunakan dalam pandai emas untuk menyempurnakan logam mulia.
- Di sektor kimia digunakan sebagai pengeras timah, magnesium dan aluminium. Itu juga digunakan dalam pembuatan magnet.
- Di bidang medis, digunakan dalam pengobatan kemoterapi.
Bagaimana germanium diperoleh?
Dalam keadaan alaminya, unsur ini diperoleh dari endapan Tembaga, Perak, Seng dan proses pembakaran Batubara. Selain itu, diekstraksi dari mineral seperti Germanite, Garnierite dan Argirodite. Setelah memperoleh sampel murni, sampel dilewatkan melalui sulingan tetraklorida dan direduksi menjadi bentuk unsur dengan hidrogen.
Germanium sebagai semikonduktor
Dalam keadaan alaminya, elemen ini merupakan semikonduktor yang unggul, dibandingkan dengan Silikon. Alasannya adalah pada suhu tertentu ia melepaskan lebih banyak elektron, sehingga memberikan konduktivitas yang lebih besar. Oleh karena itu ia memiliki beberapa aplikasi.
Misalnya, digunakan dalam spektroskopi sinar gamma, karena memiliki nomor atom yang tinggi, dengan resolusi energi yang sempurna dan meningkatkan interaksi sinar-sinar tersebut. Selain itu, semikonduktor germanium digunakan dalam pembuatan sirkuit listrik, dioda cahaya, transistor, dan microchip.
Singkatnya, metaloid ini padat, rapuh, berkilau dan tahan terhadap suhu tinggi. Ia menonjol karena sifat semikonduktornya dan oleh karena itu digunakan dalam sektor kimia, medis dan industri.