Germanium est l'élément 32e du tableau périodique, avec une masse molaire de 72,61 grammes par mole. Dans sa forme pure, il est blanc dur et grisâtre. Bien que sa structure cristalline est identique à celle du diamant, il est beaucoup plus fragile. Il est également un semi-conducteur, une propriété qui a fait précieux dans l'électronique à l'état solide.
Importance
Comme le silicium, l'élément immédiatement au-dessus de la table périodique, du germanium est un semi-conducteur, ce qui signifie qu'il a un niveau intermédiaire d'une résistance qui diminue lorsque la température augmente. L'introduction d'impuretés dopantes ou le semi-conducteur modifie sa conductivité; les jonctions réalisées à partir de deux types de semi-conducteurs dopés sont à la base des deux transistors et des cellules solaires photovoltaïques. À l'heure actuelle, le silicium est utilisé de préférence pour le germanium, le germanium, mais a été utilisé pour réaliser des transistors dans le passé, et trouve encore de nombreuses applications dans les fibres optiques, systèmes de vision infrarouge et comme catalyseur pour la polymérisation.
Abondance
En moyenne, la croûte terrestre contient 1,0 à 1,7 parties par million de germanium; il est plus courant que le molybdène et le tungstène, mais moins abondant que l'étain. Il ne se trouve jamais dans une forme élémentaire pure, mais plutôt trouvé comme une impureté de trace en minéraux, en particulier dans les minerais d'autres métaux tels que le sulfure de zinc et de chalcopyrite. Certains germanium se trouve dans les minéraux de silicate, mais cette offre est très dispersée et donc difficiles à extraire. Il peut également être trouvée dans le charbon, en particulier une sorte vitreux appelé vitrine.
Production
Germanium est presque toujours un sous-produit précieux de raffinage du zinc. D'abord, le produit est traité par l'un de plusieurs procédés pour fabriquer de l'oxyde de germanium. Réduction de l'oxyde de germanium avec de l'hydrogène gazeux à 760 degrés Celsius, on obtient une poudre de germanium, qui peut ensuite être fondu et coulé. Il peut ensuite être converti en lingots monocristallins et découpé en tranches. La production actuelle des États-Unis est estimé à environ 20.000 kg par an, avec une production mondiale étant environ 60.000 kg.
Réserves
Zinc et plomb-zinc dépôts comme ceux qu'on trouve dans certaines parties du Kansas, le Missouri, l'Oklahoma et dans la haute vallée du Mississippi contiennent du germanium qui peut être exploitée commercialement. dépôts de cuivre-arsenic-antimoine-étain à Butte, Mont., Chuquicamata, au Chili et divers autres endroits contiennent des quantités importantes. Les plus importantes réserves de germanium US se trouvent dans le quartier de Red Dog de l'Alaska et dans le centre du Tennessee. Selon le US Geological Survey, les montants trouvés dans ces endroits sont des données exclusives gardées confidentielles par les entreprises qui possèdent ces propriétés; le même problème est vrai pour la plupart des dépôts étrangers, donc un chiffre dur sur la quantité de germanium dans les dépôts qui peuvent être exploitées commercialement ne sont pas facilement disponibles. appareils électroniques recyclés constituent une source importante - entre 25 et 35 pour cent de germanium provient de la ferraille.