Germaani (yhdiste)
Germaani (GeH4) on germaniumin ja vedyn muodostama, rakenteellisesti metaania muistuttava yhdiste. Germaanin moolimassa on 76,672 g/mol ja CAS-numero 7782-65-2. Se muodostaa samankaltaisen tetraedrinmuotoisen metaaninkaltaisen molekyylin kuin fosfiini tai silaani. Germaani on erittäin tulenarkaa ja muodostaa palaessaan germaniumdioksidia ja vettä.
| Germaani | |
|---|---|
 |
|
| Tunnisteet | |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | GeH4 |
| Moolimassa | 76,672 |
| Ulkomuoto | Väritön kaasu |
| Sulamispiste | –165 °C |
| Kiehumispiste | −88 °C |
| Tiheys | 3,3 kg/m3 |
Esiintyminen maailmankaikkeudessa muokkaa
Germaania on löydetty Jupiterin kaasukehästä[1], maapallolla sitä ei esiinny vapaana.
Synteesi muokkaa
Kemiallinen synteesi muokkaa
Germaanin valmistamiseen teollisesti on monia tapoja.[2] Nämä prosessit voidaan jakaa kemiallisiin reaktioihin, elektrokemiallisiin reaktioihin tai plasmaan perustuviin reaktioihin.
Germaanin valmistaminen kemiallisen reaktion kautta tapahtuu joko puhtaan germaniumin tai germaniumyhdisteen ja natriumborohydridin, kaliumborohydridin, litiumborohydridin, natriumalumiinihydridin, litiumhydridin, natriumhydridin tai magnesiumhydridin reagoidessa keskenään vedessä tai orgaanisessa liuottimessa.
Laboratorio-olosuhteissa germaania voidaan valmistaa neljänarvoisesta germaaniyhdisteestä ja hydridireagensseista, tyypillisesti natriumgermanaatista Na2GeO3:sta ja natriumborohydridista.[3]
- Na2GeO3 + NaBH4 + H2O → GeH4 + 2 NaOH + NaBO2
Elektrokemiallinen synteesi muokkaa
Elektrokemiallisessa reaktiossa annetaan sähkön hajottaa vesi hapeksi ja vedyksi. Germaniumkatodilla muodostuu vetyä, anodina käytetään molybdeenia tai kadmiumia. Tätä tapaa käytettäessä vety reagoi katodilla germaniumin kanssa ja muodostaa germaania, ja anodilla happi muodostaa kiinteää molybdeeni- tai kadmiumoksidia.
Plasmasynteesi muokkaa
Plasmasynteesissä germaniumia pommitetaan suurtaajuisella vetyplasmalla, jolloin muodostuu germaania ja digermaania (H6Ge2).
Käyttö puolijohdeteollisuudessa muokkaa
Germaani hajoaa vedyksi ja germaniumiksi 600 K:n lämpötilassa, ja sitä käytetään ohutkalvon kasvatuksessa.
Lähteet muokkaa
- ↑ Kunde, V.; Hanel, R.; Maguire, W.; Gautier, D.; Baluteau, J. P.; Marten, A.; Chedin, A.; Husson, N.; Scott, N. (1982). "The tropospheric gas composition of Jupiter's north equatorial belt /NH3, PH3, CH3D, GeH4, H2O/ and the Jovian D/H isotopic ratio". Astrophysical J. 263: 443–467. doi:.
- ↑ US Patent 7,087,102 (2006)
- ↑ Girolami, G. S.; Rauchfuss, T. B. and Angelici, R. J., Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry, University Science Books: Mill Valley, CA, 1999.
Aiheesta muualla muokkaa
- AGA, käyttöturvallisuustiedote: Germaani[vanhentunut linkki] (pdf)
- PubChem: Germane (englanniksi)