استخدامات الجرمانيوم

العناصر الكيميائية

العنصر الكيميائي مادة لا يمكن تجزئتها، حيث يتكون كل عنصر من ذرات ذات خصائص وسمات تميزه عن غيره، ويبلغ عدد العناصر المعروفة 118 عنصرًا، وقد تم ترتيب هذه العناصر في الجدول الدوري بحسب أعدادها الذرية وتشابه خصائصها، إلّا أنّ أول من قام ببناء الجدول الدوري هو العالِم ديمتري ماندليف عام 1869، لكنه حينها رتب العناصر التي كانت معروفة آنذاك- وكانت 63 عنصرًا- بحسب أوزانها الذرية. ومن هذه العناصر الكيميائية عنصر الجرمانيوم الذي يمتلك تركيبًا مشابهًا للذي لدى الألماس، حيث سيتكلم هذا المقال عن استخدامات الجرمانيوم.

الجرمانيوم

الجرمانيوم معدن فلزّي هش، ذو لون فضي لامع، رمزه الكيميائي Ge وعدده الذري 32 ، أول اكتشاف للجرمانيوم كان من نصيب العالِم وينكلر في منجم بولاية ساكسونيا في ألمانيا، وكما المعادن الأخرى فلمعدن الجرمانيوم خصائص عديدة، حيث يعد الجرمانيوم من أشباه الموصلات إلّا أنه قد يتحول إلى موصل فائق إذا كان تحت مجال كهرومغناطيسي قوي، وله خصائص مشابهة للقصدير والسيليكون، كما يعد الجرمانيوم أحد المواد القليلة التي يزداد حجمها عندما تتصلب كالماء^[١]، ويتم العثور على الجرمانيوم مرتبطًا مع الفضة وفي الفحم وخامات الزنك وغيرها من المعادن، حيث يمكن الحصول عليه من الغبار الصادر عند صهر خام الزنك أثناء عملية معالجته، و ومن المنتجات الثانوية الناتجة عن الاحتراق لبعض أنواع الفحم، كما يمكن استخراجه عن طريق التقطير التجزيئي لرابع كلوريد المتطاير لبعض المعادن، وهذه التقنية تسمح بإنتاج جرمانيوم عالي النقاء.^[٢]

استخدامات الجرمانيوم

للجرمانيوم استخدامات عديدة في مختلف المجالات حيث يتم استخدامه في الترانزستورات، مما فتح الكثير من الأبواب لتطبيقات لا نهائية لمعدن الجرمانيوم، إلا أن استخدامات الجرمانيوم الأكثر أهمية تكمن فيما يأتي:

• يستخدم في أنظمة الألياف البصرية والبصريات بالأشعة تحت الحمراء، كما يُستخدم كمحفز للبلمرة وفي العلاجات الكيميائية^[١].
• لثاني أكسيد الجرمانيوم مؤشر عالي للانكسار وتشتت بصري منخفض، مما يجعله مفيدًا في عدسات الكاميرا ذات الزاوية الواسعة والعدسات الشّيئية للمجهر.^[٢]
• كما يمكن للجرمانيوم النقي تحديد مصادر الإشعاع بدقة وتُستخدم هذه الميزة في أمن المطارات^[٢]، حيث يمكن استخدامه في أنظمة الرؤية الليلية بالأشعة تحت الحمراء^[٣].
• يستخدم في صناعة خلايا شمسية عالية الكفاءة يمكن استخدامها في التطبيقات الفضائية.^[٢]
• يمكن استخدامه كعامل علاج كيميائي؛ حيث تكون بعض مركبات الجرمانيوم سامّة ضد بعض البكتيريا.^[٢]
• يستخدم في تطبيقات الأشعة السينية، وفي صناعة السبائك المعدنية الثمينة، فعلى سبيل المثال دخول الجرمانيوم في سبائك الفضة الاسترلينية زاد من مقاومته لفقدان بريقه.^[٢]
• يمكن إنتاج أشعة الليزر من دايودات الجرمانيوم والذي يمكن استخدامه لإرسال البيانات عبر مسافات طويلة^[٤].

المراجع[+]

1. ^ ^{أ ب} "Chemistry of Germanium (Z=32)", chem.libretexts.org, Retrieved 7-8-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت ث ج ح خ} "Germanium", www.cs.mcgill.ca, Retrieved 7-8-2019. Edited.
3. ↑ "Germanium Statistics and Information", www.usgs.gov, Retrieved 7-8-2019. Edited.
4. ↑ "What are application of germanium diode?", www.quora.com, Retrieved 7-8-2019. Edited.