Eigenschaften von Germanium
Germanium ist ein besonders seltenes Element und verbindet die Eigenschaften einiger Elemente, die in seiner Nähe im Periodensystem stehen. Auf Basis seiner Anordnung in der vierten Hauptgruppe besitzt es seine Hauptwertigkeit IV und zudem die Wertigkeit II. Germanium ist an seinen Bruchkanten extrem glänzend und extrem spröde. Mit dem Hammer lassen sich Germanium-Barren in kleinste Stücke zerschlagen. Die Bruchkanten bilden gekrümmte Flächen aus, die stark reflektieren und sehr unregelmäßig sind. Die Bearbeitung von Germanium ist deshalb sehr schwer.
Germanium kristallisiert im Diamantgitter in Oktaedern. Seine chemischen Eigenschaften liegen nahe bei denen von Kohlenstoff und Silizium einerseits und denen von Zinn andererseits.
Die Eigenschaften eines Halbmetalls und Halbleiters treten bei Germanium stark zu Tage. Damit vereinigt es die Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen. Germanium ist sehr korrosionsbeständig und sowohl beständig gegen Säuren als auch gegen Laugen.
Germanium ist als herausragende Eigenschaft durchlässig für ultrarotes Licht. Diese Eigenschaft prädestiniert es für viele optische Anwendungen.
Mit Metallen wie Pt, Au, Ag und Cu eutektische Legierungen ein. Diese Legierungen besitzen feste Erstarrungspunkte, wie zum Beispiel bei einer Legierung aus Gold und Germanium, die bereits bei 351 °C flüssig wird.


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Gewinnung von Germanium
Die beiden Hauptminerale des Germaniums sind das Germanit Cu3(Fe, Ge)S4 und Argyrodit Ag3GeS6. Zudem kommt es in Zinkblende und Steinkohle vor. Interessant ist sein Vorkommen als Spurenelement in Pflanzen.
Zur Gewinnung ist das Nassverfahren einsetzbar. Dabei wird das Erz zunächst zerkleinert und in einer Mischung von Salpeter- und Schwefelsäure in den Aufschluss gegeben. Es scheidet sich das Rohoxid ab, welches mit Salzsäure in Germaniumtetrachlorid GeCL4 überführt wird. Das Resultat wird dann destilliert und hydrolysiert zu Germaniumdioxid. Dieses wird zum Metall reduziert.
Für das Trockenverfahren wird das Erz ebenfalls zerkleinert und dann in einem Stickstoffstrom auf 800 °C erhitzt und gereinigt. Durch Überleiten von Ammoniakgas sublimiert Germaniumdisulfid GeS2. Es wird mit Salpetersäure zu Germaniumdioxid oxydiert. Die Reduktion zum Metall wird bei beiden Verfahren am sinnvollsten durch Erhitzen im Wasserstoffstrom oder mit Kohle durchgeführt.
Eine weitere Methode zur Gewinnung und Quelle von Germanium stellt der Flugstaub der Hochofenschlacke in Verhüttungsbetrieben für Erze dar.