Germanium(IV)chlorid
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. december 2019; verifikation kræver 1 redigering .| germaniumtetrachlorid | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Generel | |||
| Systematisk navn |
germaniumchlorid (IV). | ||
| Chem. formel | GeCl 4 | ||
| Fysiske egenskaber | |||
| Stat | farveløs væske | ||
| Molar masse | 214,40 g/ mol | ||
| Massefylde |
(20 °C) 1,879 g/cm3 (30 °C) 1,844 g/cm3 |
||
| Termiske egenskaber | |||
| Temperatur | |||
| • smeltning | -49,5°C | ||
| • kogning | 86,5°C | ||
| • blinker | ikke brændbar °C | ||
| Entalpi | |||
| • uddannelse | −531 kJ/mol [1] | ||
| Kemiske egenskaber | |||
| Opløselighed | |||
| • i vand | nedbrydes | ||
| • i andre stoffer |
opløselig i ether , benzen , chloroform , carbontetrachlorid uopløseligt i HCl , H2SO4 _ _ |
||
| Optiske egenskaber | |||
| Brydningsindeks | 1,464 | ||
| Struktur | |||
| Koordinationsgeometri | tetraedrisk | ||
| Klassifikation | |||
| Reg. CAS nummer | 10038-98-9 | ||
| PubChem | 66226 | ||
| Reg. EINECS nummer | 233-116-7 | ||
| SMIL | [Ge+4].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-], Cl[Ge](Cl)(Cl)Cl | ||
| InChI | InChI=1S/Cl4Ge/cl-5(2,3)4IEXRMSFVATTJX-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | LY5220000 | ||
| ChemSpider | 10606631 | ||
| Sikkerhed | |||
| NFPA 704 |
0
3
2W |
||
| Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet. | |||
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |||
Germaniumtetrachlorid er en farveløs væske, der er et mellemprodukt i produktionen af germanium semimetal . For nylig er brugen af GeCl 4 steget betydeligt på grund af dets brug som reagens i produktionen af optiske fibre .
Henter
De fleste germaniumderivater opnås fra det fine støv af zink og kobbermalm , på trods af en så vigtig kilde som dens tilstedeværelse i forbrændingsproduktet af visse typer kul, kaldet vitreno . Germaniumtetrachlorid er et mellemprodukt, der dannes under oprensningen af germaniummetal eller dets oxid GeO 2 . [2]
Germaniumtetrachlorid kan opnås direkte fra GeO 2 ved at opløse oxidet i koncentreret saltsyre . Den resulterende blanding destilleres for at rense og adskille germaniumtetrachlorid fra andre produkter og urenheder. [3] GeCl 4 kan rehydrolyseres med vandeionisering for at producere ren GeO 2 , som derefter reduceres med brint for at producere germaniummetal. [4] [5]
Produktionen af GeO 2 afhænger dog af den oxiderede form af germanium, der udvindes fra malmen . Kobber-blysulfider og zinksulfidmalme vil tjene til at producere GeS 2 , som derefter oxideres til GeO 2 med et oxidationsmiddel såsom natriumchlorat . Zinkmalm er ristet og sintret og kan direkte bruges til at opnå GeO 2 fra det . Oxidet behandles derefter som beskrevet ovenfor. [fire]
Ansøgning
Germaniumtetrachlorid bruges næsten udelukkende som et hjælpeelement til flere optiske processer. GeCl 4 kan hydrolyseres direkte til GeO 2 , et glasoxid med flere unikke egenskaber og anvendelser, som beskrevet nedenfor:
Optisk fiber
Den vigtigste egenskab ved GeO 2 er dens høje brydningsgrad og lave optiske spredning, der bruges til vidvinkelkameralinser, mikroskopi og til fiberoptiske linjekerner . [5] Silicium(IV)chlorid og SiCl 4 indføres med oxygen i hule glaspræforme, som opvarmes forsigtigt for at tillade reaktanterne at oxidere til deres respektive oxider og danne glas med ønskede egenskaber. GeO 2 har en høj grad af brydning, derfor kan du ved at ændre niveauet af germaniumtetrachlorid direkte kontrollere det samlede brydningsindeks i en optisk fiber . Andelen af GeO 2 er omkring 4% af den samlede masse af glas. [fire]
Infrarøde egenskaber
Germanium og glasoxid, GeO 2 , er transparente i det infrarøde. Glasset kan laves til brug som infrarøde vinduer og linser, nattesynsteknologi i militærindustrien og i luksusbiler. [5] GeO 2 foretrækkes frem for andre IR-klare briller, fordi det er mere mekanisk modstandsdygtigt og derfor at foretrække og mere pålideligt til militære applikationer. [fire]
Fremtidige applikationer
Fra 2000 er omkring 15 % af det amerikanske germaniumforbrug til infrarød optikteknologi og 50 % til optisk fiber . I løbet af de seneste 20 år er brugen af infrarød teknologi støt faldet, og efterspørgslen efter optisk fiber er langsomt, men stigende. Der er en opfattelse af, at der er en overproduktion af fiber til optiske kommunikationslinjer, og at 30-50% af de aktive linjer er ubrugte mørk fiber , hvilket tyder på et fald i efterspørgslen efter optik i fremtiden. Efterspørgslen efter fiberoptik stiger dramatisk rundt om i verden, og lande som Kina udvider deres telekommunikation i hele landet baseret på fiberoptiske kommunikationslinjer . [fire]
Noter
- ↑ Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie - 103 - Vol. 1. - S. 1171.
- ↑ "Germanium" Mineral Commodity Profile, US Geological Survey, 2005.
- ↑ "The Elements" C. R. Hammond, David R. Lide, red. CRC Handbook of Chemistry and Physics, Edition 85 (CRC Press, Boca Raton, FL) (2004)
- ↑ 1 2 3 4 5 USGS
- ↑ 1 2 3 CRC
Se også
| Germaniumforbindelsesklasser germanium forbindelser |