Germanium

Symbol: Ge
Ordungszahl: 32

IV. Hauptgruppe (Kohlenstoffgruppe)

Namensbedeutung
Entdeckung
Vorkommen
Eigenschaften
Isotope
Verwendung

Namensbedeutung

Germania (lat.): alte Bezeichnung für Deutschland (engl.: germanium)

Entdeckung

Mit der Veröffentlichung seines Konzepts des Periodensystems der Elemente 1869 sagte Mendelejew die Existenz einiger Elemente, die zu bereits bekannten homolog sein mußten, voraus. Außerdem beschrieb er zahlreiche Eigenschaften, die sie aufgrund der erkannten Gesetzmäßigkeit der Periodizität haben mußten. Auf diese Weise konnten zuvor schon das als "Eka-Bor" bezeichnete Scandium und das "Eka-Aluminium" (Gallium) gefunden werden. Mit dem Nachweis von Germanium durch den deutschen Metallurgen und Chemiker Clemens Alexander Winkler im Jahre 1886 hatte das Mendelejewsche Konzept seine dritte Bewährungsprobe bestanden und wurde allgemein akzeptiert.

Vorkommen

Germanium ist ein seltenes Element der IV. Hauptgruppe. Es ist zwar allgemein verbreitet, kommt aber nur in sehr geringen Konzentrationen vor. Sein Anteil am Aufbau der Erdkruste wird auf 0,0006 Gewichtsprozent geschätzt. Es ist Begleiter von Kupfer- und Zinkerzvorkommen. In Deutschland man findet es in Mansfelder Kupferschiefer und Freiberger Zinkblende. Wichtige Germanium-Mineralien sind Argyrodit, Canfieldit, Germanit, Reniérit.

Eigenschaften

Germanium ist ein sprödes, silbrig- weißes Metalloid mit Diamantgitterstruktur. Unter Normalbedingungen ist es an Luft völlig stabil. Auch von Wasser, nichtoxidierenden Säuren und Laugen wird es nicht angegriffen. Erst von konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure wird es zersetzt, wobei sich Germaniumdioxid bildet. Die bevorzugte Oxidationsstufe ist +4. Germanium hat die Eigenschaften eines Halbleiters. Wird ein Germanium-Kristall mit Gallium dotiert, besteht ein Elektronenloch; dotiert man es dagegen mit Arsen, entsteht ein überschüssiges Elektron. − Die wichtigsten Germanium-Verbindungen sind Germanium(IV)-oxid, Germanium(IV)-chlorid und die Germanium-Wasserstoffverbindungen (Germane).

Isotope

Germanium wird von fünf stabilen Isotopen gebildet: Ge-70 (20,5%), Ge-72 (27,4%), Ge-73, Ge-74 (36,5%) und Ge-76 (7,8%). Von den 17 bekannten Radionukliden hat Ge-68 mit 288 Tagen die längste Halbwertszeit. Am schnellsten zerfällt Ge-61 mit einer Zerfallsrate von nur 40 Millisekunden.

Verwendung

Die weltweite Produktionsmenge liegt bei knapp 100 Tonnen pro Jahr. Germanium hat größte Bedeutung für die Halbleitertechnik − annähernd ein Drittel wird für diesen Bereich verwendet. Dort wird es in Transistoren und Gleichrichtern verarbeitet. Etwa die Hälfte wird zur Herstellung von Spezialgläsern für Infrarotgeräte benutzt. Außerdem wird es in Legierungen und als Katalysatorsubstanz eingesetzt.

Rutherford Online - Lexikon der Elemente 2006
Elementbeschreibungen: Germanium
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