Interested Article - Хлорид германия(IV)

Тетрахлорид германия — бесцветная жидкость, являющаяся промежуточным продуктом при производстве полуметалла германия . В последнее время использование GeCl ₄ значительно возросло благодаря применению его в качестве реагента при производстве оптического волокна .

Получение

Большинство производных германия получаются из мелкой пыли цинковой и медной руды, несмотря на такой значительный источник, как наличие его в продукте сжигания определённых видов угля, называемых . Тетрахлорид германия — это промежуточный продукт, образующийся при очистке металла германия или его оксида GeO ₂ .

Тетрахлорид германия может быть получен непосредственно из GeO ₂ растворением оксида в концентрированной соляной кислоте . Получаемая смесь дистиллируется для очищения и отделения тетрахлорида германия от других продуктов и примесей. GeCl ₄ может быть повторно гидролизирован с деионизизацией воды для получения чистого GeO ₂ , который затем при участии водорода восстанавливают для получения металла германия.

Тем не менее, получение GeO ₂ зависит от окисленной формы германия, извлечённого из руды . Медно-свинцовые сульфиды и цинко-сульфидные руды будут служить для получения GeS ₂ , который затем окисляется в GeO ₂ с окислителем, например, хлоратом натрия . Цинковая руда обжигается и спекается и может непосредственно использоваться для получения из неё GeO ₂ . Оксид затем обрабатывается, как описано выше.

Применение

Тетрахлорид германия используется почти исключительно в качестве вспомогательного элемента для нескольких оптических процессов. GeCl ₄ может быть гидролизирован непосредственно в GeO ₂ , оксид стекла с несколькими уникальными свойствами и применением, описанным далее:

Оптическое волокно

Наиболее значимое свойство GeO ₂ — высокая степень рефракции и низкое оптическое рассеивание, используемое для широкоугольных объективов камер, микроскопии и для сердечников волоконно-оптических линий . Хлорид кремния(IV) и SiCl ₄ вводятся с кислородом в полые стеклянные заготовки, которые осторожно нагревают, чтобы позволить реагентам окислиться до соответствующих им оксидам и образования стекла с заданными свойствами. У GeO ₂ высокая степень рефракции, потому изменяя уровень тетрахлорида германия можно прямо управлять общим показателем преломления в оптическом волокне . Доля GeO ₂ составляет около 4 % от общей массы стекла.

Инфракрасные свойства

Германий и окисел стекла, GeO ₂ , прозрачны в инфракрасном диапазоне. Стекло может быть изготовлено для применения в качестве инфракрасных окон и линз, использоваться в технологии изготовления приборов ночного видения в военной промышленности и в автомобилях класса «люкс». GeO ₂ более предпочтительнее по сравнению с другими инфракрасно-прозрачными стёклами, поскольку это стекло более прочное к механическому воздействию и, следовательно, предпочтительнее и надёжнее для военного назначения.

Будущее применение

По состоянию на 2000 год около 15 % потребления германия в США идёт для технологии изготовления инфракрасной оптики и 50 % для оптического волокна . За последние 20 лет использование в инфракрасной технологии постоянно уменьшалось, а спрос на оптическое волокно медленно, но увеличивается. Есть мнение, что существует перепрозводство оптоволокна для оптических линий связи, и что 30-50 % действующих линий — это неиспользуемое тёмное волокно , что предполагает в будущем снижение спроса на оптику. По всему миру спрос на оптоволокно резко возрастает и такие государства, как Китай , на территории всей страны расширяют свои телекоммуникации на основе волоконно-оптических линий связи .

Примечания

Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie — 103 — Walter de Gruyter . — Т. 1. — С. 1171.
↑ (англ.) : A CRC quick reference handbook — CRC Press , 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
«Germanium» Mineral Commodity Profile, U.S. Geological Survey, 2005.
«The Elements» C.R. Hammond, David R. Lide, ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics, Edition 85 (CRC Press, Boca Raton, FL) (2004)
↑ USGS
↑ CRC