Chlorid germanitý

chlorid germanitý
Všeobecné
Systematický název	germaniumchlorid (IV).
Chem. vzorec	GeCl 4
Fyzikální vlastnosti
Stát	bezbarvá kapalina
Molární hmotnost	214,40 g/ mol
Hustota	(20 °C) 1,879 g/cm3 (30 °C) 1,844 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
•  tání	-49,5 °C
•  vroucí	86,5 °C
•  bliká	nehořlavé °C
Entalpie
•  vzdělávání	−531 kJ/mol [1]
Chemické vlastnosti
Rozpustnost
• ve vodě	rozkládající se
• v jiných látkách	rozpustný v etheru , benzenu , chloroformu , tetrachlormethanu nerozpustný v HCl , H2SO4 _ _
Optické vlastnosti
Index lomu	1,464
Struktura
Koordinační geometrie	čtyřstěnný
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	10038-98-9
PubChem	66226
Reg. číslo EINECS	233-116-7
ÚSMĚVY	[Ge+4].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-], Cl[Ge](Cl)(Cl)Cl
InChI	InChI=lS/Cl4Ge/cl-5(2,3)4IEXRMSFVATTJX-UHFFFAOYSA-N
RTECS	LY5220000
ChemSpider	10606631
Bezpečnost
NFPA 704	0 3 2W
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
Mediální soubory na Wikimedia Commons

Chlorid germania  je bezbarvá kapalina, která je meziproduktem při výrobě polokovu germania . V poslední době se výrazně zvýšilo použití GeCl 4 díky jeho použití jako činidla při výrobě optických vláken .

Získání

Většina derivátů germania se získává z jemného prachu zinkové a měděné rudy, a to i přes tak významný zdroj, jakým je jeho přítomnost ve spalinách určitých druhů uhlí, nazývaných vitreno . Chlorid germanitý je meziprodukt vznikající při čištění kovového germania nebo jeho oxidu GeO 2 . [2]

Tetrachlorid germánský lze získat přímo z GeO 2 rozpuštěním oxidu v koncentrované kyselině chlorovodíkové . Výsledná směs se destiluje , aby se chlorid germanitý oddělil od ostatních produktů a nečistot. [3] GeCl 4 lze rehydrolyzovat deionizací vodou za vzniku čistého GeO 2 , který se pak redukuje vodíkem za vzniku germania. [4] [5]

Produkce GeO 2 však závisí na oxidované formě germania extrahované z rudy . Sulfidy mědi a olova a rudy sulfidu zinečnatého poslouží k výrobě GeS 2 , který se pak oxiduje na GeO 2 oxidantem, jako je chlorečnan sodný . Zinková ruda se praží a spéká a lze z ní přímo získat GeO 2 . Oxid se pak zpracuje tak, jak je popsáno výše. [čtyři]

Aplikace

Tetrachlorid germánský se používá téměř výhradně jako pomocný prvek pro několik optických procesů. GeCl 4 lze hydrolyzovat přímo na GeO 2 , oxid skla s několika jedinečnými vlastnostmi a způsoby použití, jak je popsáno níže:

Optické vlákno

Nejvýznamnější vlastností GeO 2  je jeho vysoký stupeň lomu a nízký optický rozptyl, používaný pro čočky širokoúhlých fotoaparátů, mikroskopii a pro jádra optických vláken . [5] Chlorid křemičitý a SiCl 4 se zavádějí s kyslíkem do dutých skleněných předlisků, které se mírně zahřívají, aby umožnily reaktantům oxidovat na jejich příslušné oxidy a vytvořit sklo s požadovanými vlastnostmi. GeO 2 má vysoký stupeň lomu, proto změnou hladiny chloridu germaničitého můžete přímo řídit celkový index lomu v optickém vláknu . Podíl GeO 2 je asi 4 % z celkové hmotnosti skla. [čtyři]

Vlastnosti infračerveného záření

Germanium a oxid skla, GeO 2 , jsou transparentní v infračervené oblasti. Sklo lze vyrobit pro použití jako infračervená okna a čočky, technologie nočního vidění ve vojenském průmyslu a v luxusních automobilech. [5] GeO 2 je upřednostňován před jinými IR čirými skly, protože je mechanicky odolnější, a proto je výhodnější a spolehlivější pro vojenské aplikace. [čtyři]

Budoucí aplikace

Od roku 2000 asi 15 % spotřeby germania v USA připadá na technologii infračervené optiky a 50 % na optická vlákna . Za posledních 20 let se používání infračervené technologie neustále snižovalo a poptávka po optických vláknech se pomalu, ale zvyšuje. Existuje názor, že existuje nadprodukce vláken pro optické komunikační linky a že 30-50 % aktivních linek tvoří nevyužitá temná vlákna , což naznačuje pokles poptávky po optice do budoucna. Poptávka po optických vláknech po celém světě dramaticky roste a země jako Čína rozšiřují své telekomunikace po celé zemi na základě komunikačních linek z optických vláken . [čtyři]

Poznámky

1. ↑ Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie - 103 - svazek 1. - S. 1171.
2. ↑ Profil minerální komodity "Germanium", US Geological Survey, 2005.
3. ↑ "Prvky" C. R. Hammond, David R. Lide, ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics, Edition 85 (CRC Press, Boca Raton, FL) (2004)
4. ↑ 1 2 3 4 5 USGS
5. ↑ 1 2 3 CRC

Viz také

• Germanium
• optické vlákno
• Infračervené záření