Germanium: Forskelle mellem versioner

Content deleted Content added
m WL: Flertydig rettelse
m +Karakteristiske træk (primært oversat fra enwiki)
Linje 73:
[[Dmitri Mendeleev]] postulerede i sin rapport ''Den periodske lov over kemiske grundstoffer'' fra 1869, eksistensen af adskillige ukendte grundstoffer, heriblandt et grundstof mellem [[silicium]] og[[tin]] i det periodiske system,<ref>{{cite journal| first = Masanori|last = Kaji |title = D. I. Mendeleev's concept of chemical elements and ''The Principles of Chemistry''|journal=Bulletin for the History of Chemistry | volume=27 | issue=1 | pages=4–16 | language=engelsk | year=2002 | url=http://www.scs.uiuc.edu/~mainzv/HIST/awards/OPA%20Papers/2005-Kaji.pdf| format=pdf|accessdate = 2010-02-20}}</ref> som han kaldte Eka-silicium (Es) efter dets placering.Han postulerede at det havde en [[atomvægt]] på 72.<!-- Mendeleev studied several minerals in an unsuccessful search for this new element.<ref name="vdk">{{cite web| title = Elementymology & Elements Multidict: Germanium|first = Peter| language=engelsk | last = van der Krogt|url = http://elements.vanderkrogt.net/elem/ge.html| accessdate = 2008-08-20}}</ref> -->
 
I 1886 i en mine nær [[Freiberg (Sachsen)|Freiberg, Sachsen]] blev et nyt [[mineral]] opdaget, som blev kaldt [[argyrodit]] pga. dets høje [[sølv]]indhold.{{#tag:ref|Fra græsk, ''argyrodite'' som betyder ''sølvindholdende''.<ref>{{cite web|url=http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/argyrodite.pdf|publisher=''Mineral Data Publishing''| language=engelsk | format=pdf|title=Argyrodite—{{chem|Ag|8|GeS|6}}|accessdate=2010-02-23}}</ref>|group=n}}[[Clemens Winkler]] undersøgte mineralet i 1886 og det lykkedes ham at isolere et nyt grundstof med egenskaber som var beslægtet med [[antimon]].<ref name="Winkle2"/><ref name="isolation">{{cite journal|journal = Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft | volume = 19 | issue = 1|pages = 210–211|title = Germanium, Ge, eine neues, nicht-metallisches Element | language=tysk|first = Clemens|last = Winkler|authorlink = Clemens Winkler|year = 1887|doi = 10.1002/cber.18860190156|url =http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k90705g/f212.chemindefer| accessdate = 2010-02-23}}</ref> Før Winkler offentligjorde sine resultater, var det hans tanke, at kalde dette nye grundstof for''neptunium'', fordi opdagelsen af planeten [[Neptun (planet)|Neptun]] i 1846 var sket vha. matematisk forudsigelse (beregning). {{#tag:ref|Ligesom eksistensen af det nye grundstof var forudsagt, var eksistensen af planeten [[Neptun (planet)|Neptun]] blevet forudsagt omkring 1843 af matematikerne [[John Couch Adams]] og [[Urbain Leverrier]] udfra det faktum at [[uranus (planet)|uranus]] blev skubbet en anelse i sit kredsløb.<ref>{{cite journal|first=J. C.| language=engelsk | last=Adams|url=http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1846MNRAS...7..149A&amp;db_key=AST&amp;data_type=HTML&amp;format=&amp;high=42c888df4622238|title=Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society|volume=7|pages=149|date=13. november, 1846|accessdate=2010-02-23|publisher=Blackwell Publishing}}</ref> [[James Challis]] begyndte at lede efter planeten i juli 1846, og opdagede den, den 23. september 1846<ref>{{cite journal|first=Rev. J.|last=Challis| language=engelsk | url=http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1846MNRAS...7..145C&amp;db_key=AST&amp;data_type=HTML&amp;format=&amp;high=42c888df4622238|title=Account of observations at the Cambridge observatory for detecting the planet exterior to Uranus|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society|volume=7|pages=145–149|date=13. November, 1846|accessdate=2008-02-18|publisher=Blackwell Publishing}}</ref>|group=n}} Men, neptunium var allerede givet til et andet grundstof (dog ikke det grundstof som idag bærer navnet [[neptunium]]som blev opdaget i 1940),{{#tag:ref|R. Hermann publiserede i 1877 opdagelsen af et nyt grundstof beliggende under [[tantal]] i det periodske system, som han kaldte ''neptunium''.<ref>{{cite journal|title=Scientific Miscellany| journal= The Galaxy |volume= 24| issue= 1| month= July |year= 1877|pages= 131| isbn=0665501668| language=engelsk | first =Robert|last = Sears|publisher=Siebert &amp; Lilley| location=Columbus, Ohio| oclc=16890343 243523661 77121148}}</ref><ref>{{cite journal|title=Editor's Scientific Record| journal=Harper's new monthly magazine| volume= 55|issue=325|month = June| year=1877 |pages= 152–153 |url =http://cdl.library.cornell.edu/cgi-bin/moa/moa-cgi?notisid=ABK4014-0055-21}}</ref> Men dette blev senere forkastet som en blanding af [[niob]] og [[tantal]].<ref>{{cite web| title = Elementymology & Elements Multidict: Niobium| language=engelsk | first = Peter|last =van der Krogt|url =http://elements.vanderkrogt.net/elem/nb.html| language=engelsk | accessdate = 2008-08-20}}</ref> The nameNavnet [[neptunium]] wasblev eventuallysenere givengivet totil thedet syntheticsyntetiske elementgrundstof pastefter [[uraniumuran]]opdget discovered ini 1940.<ref>{{cite book |title=Nobel Lectures, Chemistry 1942-1962 | language=engelsk | publisher=Elsevier |year=1964 |chapter=The Nobel Prize in Chemistry 1951: presentation speech| first =A.|last =Westgren|url =http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1951/press.html}}</ref>|group=n}} og i stedet kaldte Winkler det nye grundstof for ''germanium'' (fra [[latin]] ''Germania'': [[Tyskland]]) til ære for sit fædreland.<ref name="isolation" />. Da grundstoffet har visse ligheder med [[arsen]] og[[antimon]] var germaniums placering i det periodske system til diskution, men lighederne mellem Mendeleevs Eka-silicium og germanium afgjorde dets placering.<ref name="isolation" /><ref>{{cite journal|journal = The Manufacturer and Builder| language=engelsk | url =http://cdl.library.cornell.edu/cgi-bin/moa/pageviewer?frames=1&coll=moa&view=50&root=%2Fmoa%2Fmanu%2Fmanu0018%2F&tif=00187.TIF|year = 1887| title = Germanium, a New Non-Metallic Element|pages =181| accessdate = 2010-02-23}}</ref> Fra yderligere 500 kg [[malm]] fra minen i Sachsen kunne Winkler i 1887 bekræfte de kemiske egenskaber af det nye grundstof.<ref name="isolation"/><ref name="Winkle2">{{cite journal|first = Clemens|last = Winkler| journal = J. Prak. Chemie|volume = 36|year = 1887 |pages = 177–209|title = Mittheilungen über des Germanium. Zweite Abhandlung |authorlink = Clemens Winkler|doi = 10.1002/prac.18870360119|url =http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k90799n/f183.table| accessdate = 2010-02-23| language=tysk}}</ref><ref>{{cite journal|first = O.|last = Brunck|title = Obituary: Clemens Winkler|journal = Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft|volume= 39|issue = 4|year = 1886|pages=4491–4548|doi = 10.1002/cber.190603904164|language=tysk}}</ref> Han bestemte også[[atomvægt]]en til 72,32 ved at analysere rent germaniumtetrachlorid, {{chem|GeCl|4}}.
 
Derudover syntetiserede Winkler adskillige nye forbinelser af germanium, bl.a. fluoridet, chloridet, sulfidet, [[germaniumdioxid]] ({{chem|GeO|2}}), og [[tetraethylgerman]] (Ge([[ethyl|C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>]])<sub>4</sub>) den første organogerman-forbindelse.<ref name="Winkle2" /> De fysiske data for disse forbindelser var i overensstemmelse med Mendeleev postulater og var en vigtig bekræftigelse på Mendeleev forslag til opstilling af grundstofferne efter egenskaber.<!--periodicity--> Tabellen herunder sammenligner Mendeleev postulater og Winklers data:<ref name="Winkle2" />
 
<div style="float: center; margin: 5px;">
Linje 105:
 
I den efterfølgende periode er efterspørgslen på germanium steget markant, bl.a. til [[lysleder]]e, infrarøde ''[[nattesyn|night vision]]''-systemer, samt til [[katalysator (kemi)|katalysator]]er til[[polymerisering]]<ref name="acs" /> Disse udgjorde i år 2000 85% af forbruget af germanium.<ref name="usgs" /> Germanium adskiller sig fra silicium i tilgængeligheden, hvor forsyningen af silicium kun er begrænset af produktionskapaciteten, er germanium begrænset af de tilgængelige kilder. Dette afspejles af prisen, i 1998 kunne silicium købes for mindre end $10 per kg,<ref name="acs" /> i forhold til at 1&nbsp;kg germanium kostede næsten $800.<ref name="acs" />
 
== Karakteristiske træk ==
 
Ved [[standardbetingelser]] er germanium et skørt, sølv-hvidt, halvleder grundstof<ref name="nbb"/>Denne form er en af flere [[alltrop]]e former, og kaldes ''α-germanium'', som har et metallisk skær og <!--[[diamond cubic|diamond cubic crystal structure]], -->samme struktur som [[diamant]].<ref name="usgs" /> Ved tryk på over 120 [[bar (enhed)|kbar]] eksisterer germanium med en anden allotrop form kendt som ''β-germanium'', som har samme struktur som β-[[tin]].<ref name="HollemanAF"/> Sammen med [[silicium]], [[galium]], [[bismuth]], [[antimon]] og [[vand]] er det er af de få stoffer som udvider sig når det størkner fra dets smeltede tilstand<ref name="HollemanAF"/>
 
[[Zonesmeltning]]steknikker kan udføres såfremdeles at der kan fremstilles krystallinsk germanium til halvledere som kun har én urenhed pr. 10<sup>10</sup> germaniumatomer,<ref name="lanl">{{cite web|url=http://periodic.lanl.gov/elements/32.html|publisher=Los Alamos National Laboratory|title=Germanium|accessdate=2008-08-28}}</ref> hvilket gør det til et af de reneste materialer som nogensinde er fremstillet.<ref>{{cite book |title=The Primordial Universe: 28 June -23 July 1999 |editor=Binetruy, B |author=Chardin, B. |chapter=Dark Matter: Direct Detection|publisher=Springer |year=2001 |isbn=3540410465 |page=308|language=engelsk}}</ref> Det første metalliske materiale som blev opdaget som værende en [[superleder]] i et ekstremt stærkt[[elektromagnetisk felt]] var en [[Uran rhodium germanium|lergering af germanium med uran og rhodium]].<ref>{{cite journal|doi = 10.1126/science.1115498|year = 2005|month=August|last =Lévy|first= F.|coauthors = Sheikin, I.; Grenier, B.; Huxley, Ad.|title=Magnetic field-induced superconductivity in the ferromagnet URhGe|volume=309|issue=5739|pages=1343–1346|pmid=16123293|journal=Science|language=engelsk}}</ref>
<!-- mangler at blive oversat
Pure germanium is known to spontaneously extrude very long [[screw dislocation]]s, referred to as''germanium whiskers''. The growth of these whiskers is one of the primary reasons for the failure of older diodes and transistors made from germanium; depending on what they eventually touch, they may lead to an [[electrical short]].<ref>{{cite journal| title = Morphology of Germanium Whiskers|first = E. I.|last = Givargizov|journal = Kristall und Technik|volume = 7|issue = 1–3 |doi = 10.1002/crat.19720070107| pages = 37–41| year = 1972| last2 = Sheftal| first2 = N. N.}}</ref>
-->
<ref name="HollemanAF">{{cite book|last = Holleman|first = A. F.|coauthors = Wiberg, E.; Wiberg, N.|title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102nd ed|publisher=de Gruyter|year=2007|isbn=978-3-11-017770-1|oclc = 145623740 180963521 219549154|language=tysk}}</ref>
 
<ref name="nbb">{{cite book| last = Emsley| first = John| title = Nature's Building Blocks| publisher = Oxford University Press| year = 2001| location = Oxford| pages = 506–510| isbn = 0-19-850341-5}}</ref>
 
== Fodnoter ==