Näheres zu Germaniumdioxid: Morphologie, Eigenschaften und Verwendung

Inhaltsverzeichnis

Einführung

Germaniumdioxid kommt normalerweise in Form eines weißen Pulvers oder farbloser Kristalle vor und hat verschiedene Kristallstrukturen, darunter tetragonale, hexagonale und amorphe Formen.

Unter hohem Druck wird es eine Strukturumwandlung erfahren und ein anderes chemisches Verhalten zeigen. Es ist wasserunlöslich, kann aber in starken Säuren und Basen gelöst werden, um die entsprechenden Verbindungen herzustellen.

Struktur und Morphologie von Germaniumdioxid

Das Auftreten von Germaniumdioxid ist weißes Pulver oder farbloser Kristall, tetragonal, hexagonal oder amorph. Hexagonale Kristalle sind isomorph zu β-Quarz, Germanium ist tetragonal und tetragonale Kristalle haben eine Struktur vom Typ Superquarz, ähnlich wie Rutil, bei dem Germanium hexagonal ist. Unter hohem Druck verwandelt sich das amorphe Germaniumdioxid in eine hexagonale Struktur. Mit abnehmendem Druck ändert sich die Struktur des Germaniumdioxids allmählich in eine Tetradenkoordination.

Germaniumdioxid

Germaniumdioxid ist wasserunlöslich, reagiert nicht mit Wasser und ist hauptsächlich ein saures amphoteres Oxid. Es kann in konzentrierter Salzsäure gelöst werden, um Germaniumtetrachlorid zu bilden, und kann auch in starker alkalischer Lösung gelöst werden, um Germanat zu bilden, wie z. B.: GeO2+2NaOH=Na2GeO3+H2O. Germaniumtetrachlorid reagiert über Nacht mit dem 6,5-fachen Volumen destillierten Wassers und bildet unlösliches Germaniumoxid. Der Feststoff wird in kaltem Wasser gewaschen, bis die Lotion frei von Chloridionen ist, und dann bei 200 °C getrocknet, um das Germaniumoxid zu erhalten.

Herstellungsverfahren & Verwendung

Germaniumdioxid wird im Allgemeinen durch Erhitzung, Oxidation oder Hydrolyse von Germaniumtetrachlorid gewonnen und dient neben der Herstellung von metallischem Germanium auch als Rohstoff zur Herstellung anderer Germaniumverbindungen.

Beispielsweise zur Herstellung von Polyethylenterephthalat-Harzkatalysatoren und Spektralanalysen sowie von Halbleitermaterialien. Herstellung von optischem Glasleuchtstoff, als Katalysator für die Erdölumwandlung, Dehydrierung, Anpassung von Benzinfraktionen, für die Farbfilm- und Polyesterfaserproduktion.

Sicherheit und Einschränkungen

Mit der Entwicklung der Technologie wird Germaniumdioxid häufig bei der Herstellung von hochreinem Germanium, Germaniumverbindungen, chemischen Katalysatoren, PET-Harz und elektronischen Geräten usw. verwendet. Es ist zu beachten, dass die Form von GeO2-Pulver zwar der von organischem Germanium (Ge-132) ähnelt, aber giftig ist und nicht eingenommen werden darf.

Abschluss

Germaniumdioxid ist nicht nur ein Rohstoff für die Herstellung von Germaniummetall und anderen Germaniumverbindungen, sondern spielt auch eine Rolle in Katalysatoren, optischen Gläsern, Leuchtstoffen, elektronischen Geräten und anderen Bereichen. Trotz seiner zahlreichen vorteilhaften Eigenschaften kann seine Toxizität nicht ignoriert werden, daher ist bei der Handhabung und Verwendung besondere Vorsicht geboten.

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