이산화 게르마늄
Germanium dioxide
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| 이름 | |||
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| IUPAC 이름 이산화 게르마늄 | |||
| 기타 이름 게르마늄(Germanium)IV) 산화물 게르마니아 ACC10380 G-15 게르마늄 산화물 게르만 산화물 게르마늄의 소금 | |||
| 식별자 | |||
3D 모델(JSmol) | |||
| 켐스파이더 | |||
| ECHA InfoCard | 100.013.801  | ||
펍켐 CID | |||
| RTECS 번호 |
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| 유니 | |||
CompTox 대시보드 (EPA) | |||
| 특성. | |||
| GeO2 | |||
| 어금질량 | 104.6388 g/190 | ||
| 외관 | 백색 가루 또는 무색 결정체 | ||
| 밀도 | 4.12 g/cm3 | ||
| 녹는점 | 1,115°C(2,039°F, 1,388K) | ||
| 4.47 g/L(25°C) 10.7 g/L(100 °C) | |||
| 용해성 | HF에 용해되는 다른 산에서 용해되지 않는 강한 알칼리성 조건에서 용해된다. | ||
자기 감수성(magnetic susibility) | -34.3·10cm−63/190cm | ||
굴절률(nD) | 1.650 | ||
| 구조 | |||
| 육각형의 | |||
| 위험 | |||
| NFPA 704(화재 다이아몬드) | |||
| 플래시 포인트 | 불연성 | ||
| 치사량 또는 농도(LD, LC): | |||
LD50(중간 선량) | 3700mg/kg(랫드, 구강) | ||
| 관련 화합물 | |||
기타 음이온 | 이황화 게르마늄 이델레닌화 게르마늄 | ||
기타 양이온 | 이산화탄소 이산화규소 이산화 주석 이산화 납 | ||
관련 화합물 | 일산화탄소 | ||
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다. | |||
 이버라이시  (?) | |||
| Infobox 참조 자료 | |||
이산화 게르마늄(Germanium oxide), 게르마늄(Germanium oxide),[1] 게르마늄(germanium2 oxidea), 게르마늄(germanium)의 소금(germanium)이라고도 게르마늄의 주요 상업적 원천이다. 그것은 또한 대기 산소와 접촉하는 순수한 게르마늄에 대한 통과층으로 형성된다.
구조
GeO의2 두 가지 주요 폴리모형은 육각형과 사각형이다. 육각형 GeO는2 β-쿼츠와 동일한 구조를 가지며 게르마늄은 조정 번호 4를 가지고 있다. 4각형 GeO2(미네랄 아르구타이트)는 스티쇼바이트에서 볼 수 있는 루타일 같은 구조를 가지고 있다. 이 모티프에서 게르마늄은 6번 조율을 가지고 있다. GeO의2 비정형(유리) 형태는 용융 실리카와 유사하다.[2]
이산화 게르마늄은 결정체와 무정형 형태로 모두 준비될 수 있다. 주변 압력에서 비정형 구조는 GeO4 사트라헤드라의 네트워크에 의해 형성된다. 약 9 GPA까지 상승된 압력에서 게르마늄 평균 조정 수는 Ge-O 본드 거리가 증가함에 따라 4에서 약 5로 꾸준히 증가한다.[3] 높은 압력에서 약 15 GPA까지 게르마늄 조정 번호는 6으로 증가하고 촘촘한 네트워크 구조는 GeO6 옥타헤드라로 구성된다.[4] 이후 압력이 감소하면 구조물은 사면체 형태로 되돌아간다.[3][4] 높은 압력에서 루타일 형태는 정형외과적 CaCl2 형태로 변환된다.[5]
반응
이산화 게르마늄을 1000℃에서 분말 게르마늄으로 가열하면 일산화탄소(GeO)를 형성한다.[2]
이산화 게르마늄의 육각형(d = 4.29 g/cm3) 형태는 루틸(d = 6.27 g/cm3) 형태보다 용해성이 뛰어나 게르만산, HGeO44 또는 Ge(OH)를 형성한다.4[6] GeO는2 산에 약간 용해될 뿐 알칼리에 더 쉽게 용해되어 게르마이트를 준다.[6] 게르만산은 다기능성 카르복실산, 다기능성 알코올, 오디페놀로 안정적인 콤플렉스를 형성한다.[7]
염산과 접촉하면 휘발성 및 부식성 게르마늄 테트라클로라이드를 방출한다.
사용하다
이산화 게르마늄의 굴절률(1.7)과 광분산 특성은 광각 렌즈, 광학 현미경 객관 렌즈, 광섬유 라인의 코어 등에 광학 재료로 유용하다. 제조 공정에 대한 자세한 내용은 광섬유를 참조하십시오. 게르마늄과 산화유리 GeO는2 적외선 스펙트럼에 투명하다. 이 유리는 IR 창과 렌즈로 제작할 수 있으며, 군대의 야간 시야 기술, 고급 차량,[8] 써모그래픽 카메라 등에 사용된다. GeO는2 다른 IR 투명 안경보다 기계적으로 튼튼해 튼튼한 군용으로 선호된다.[9]
이산화 규소와 이산화 게르마늄("실리카-게르마니아")을 혼합한 것이 광섬유와 광학 도파제의 광학 재료로 사용된다.[10] 요소의 비율을 조절하면 굴절률의 정밀한 제어가 가능하다. 실리카 게르마니아 안경은 순수한 실리카보다 점도가 낮고 굴절률이 높다. 게르마니아는 실리카 섬유에 대한 실리카 도판트로서 타이타니아를 대체하여 후속 열처리의 필요성이 없어졌고, 이로 인해 섬유는 부서지기 쉬웠다.[11]
이산화 게르마늄은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 생산과 [12]다른 게르마늄 화합물의 생산에도 촉매제로 사용된다. 그것은 일부 인광과 반도체 물질의 생산을 위한 공급 원료로 사용된다.
게르마늄 이산화물은 비교적 빠르게 성장하는 규조류에 의한 오염은 종종 원래의 조류 변종의 성장을 억제하거나 경쟁하지 않기 때문에, 조류 배양액에서 원치 않는 규조류 성장을 억제하는 것으로서 조류독감에 사용된다. GeO는2 규조류에 의해 쉽게 받아들여지고 규소가 규조류 내 생화학적 공정에서 게르마늄으로 대체되어 규조류의 성장률을 현저히 감소시키거나 완전히 제거하게 되며, 규조류가 아닌 조류종에는 거의 영향을 미치지 않는다. 이 용도의 경우 배지에서 일반적으로 사용되는 이산화 게르마늄의 농도는 오염 단계와 종에 따라 1~10mg/l이다.[13]
독성과 의학
이산화 게르마늄은 독성이 낮지만 더 높은 용량에서는 신독성이 있다.
이산화 게르마늄은 일부 의심스러운 식이 보조식품과 "기적의 치료"에서 게르마늄 보충제로 사용된다.[14] 이것들을 많이 복용하면 게르마늄 독이 몇 건 발생했다.
참조
- ^ "US Patent Application for Esterification catalysts Patent Application (Application #20020087027 issued July 4, 2002) - Justia Patents Search". patents.justia.com. Retrieved 2018-12-05.
- ^ Jump up to: a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Jump up to: a b J W E Drewitt; P S Salmon; A C Barnes; S Klotz; H E Fischer; W A Crichton (2010). "Structure of GeO2 glass at pressures up to 8.6 GPa". Physical Review B. 81 (1): 014202. Bibcode:2010PhRvB..81a4202D. doi:10.1103/PhysRevB.81.014202.
- ^ Jump up to: a b M Guthrie; C A Tulk; C J Benmore; J Xu; J L Yarger; D D Klug; J S Tse; H-k Mao; R J Hemley (2004). "Formation and Structure of a Dense Octahedral Glass". Physical Review Letters. 93 (11): 115502. Bibcode:2004PhRvL..93k5502G. doi:10.1103/PhysRevLett.93.115502. PMID 15447351.
- ^ 고압에서 루틸형 및 CaCl형2 이산화 게르마늄의 구조적 진화, J. Haines, J. M.레거, C샤토, A. S.페레이라, 광물 물리학 및 화학, 27, 8 , (2000), 575–582,doi:10.1007/s002690000092
- ^ Jump up to: a b 에곤 위버그, 아놀드 프레데릭 홀러맨(2001) 무기화학, 엘시비에 ISBN 0-12-352651-5
- ^ Patel, Madhav; Karamalidis, Athanasios K. (2021-05-21). "Germanium: A review of its US demand, uses, resources, chemistry, and separation technologies". Separation and Purification Technology. 275: 118981. doi:10.1016/j.seppur.2021.118981. ISSN 1383-5866.
- ^ "The Elements" C. R. Hammond, David R. 리데, 에드. CRC Handbook of Chemistry and Physics, Edition 85(CRC Press, Boca Raton, FL) (2004)
- ^ "게르마늄" 광물 상품 프로필, 미국 지질 조사, 2005.
- ^ Robert D. Brown, Jr. (2000). "Germanium" (PDF). U.S. Geological Survey.
- ^ 제3장: 웨이백 기계에 보관된 2006-06-15 통신용 광섬유
- ^ Thiele, Ulrich K. (2001). "The Current Status of Catalysis and Catalyst Development for the Industrial Process of Poly(ethylene terephthalate) Polycondensation". International Journal of Polymeric Materials. 50 (3): 387–394. doi:10.1080/00914030108035115. S2CID 98758568.
- ^ Robert Arthur Andersen (2005). Algal culturing techniques. Elsevier Academic Press. ISBN 9780120884261.
- ^ Tao, S.H.; Bolger, P.M. (June 1997). "Hazard Assessment of Germanium Supplements". Regulatory Toxicology and Pharmacology. 25 (3): 211–219. doi:10.1006/rtph.1997.1098. PMID 9237323.
