Wikipedia

Germanium

unsur kimia dengan lambang Ge dan nomor atom 32
Artikel ini bukan mengenai Geranium atau Germania.

Germanium adalah sebuah unsur kimia dengan lambang Ge dan nomor atom 32. Ia berkilau, keras tetapi rapuh, berwarna putih keabu-abuan dan mirip dengan silikon. Ia adalah sebuah metaloid yang berada dalam golongan karbon yang secara kimiawi mirip dengan tetangganya dalam golongannya, silikon dan timah. Seperti halnya silikon, germanium secara alami bereaksi dan membentuk kompleks dengan oksigen di alam.

32Ge
Germanium
Blok berkilau keabu-abuan dengan permukaan yang dibelah tidak rata
Sebuah blok Ge polikristalin 12 gram (2×3 cm) dengan permukaan yang dibelah tidak rata
Garis spektrum germanium
Sifat umum
Pengucapan
  • /gérmanium/[1]
  • /gèrmanium/
Penampilanputih keabuan
Germanium dalam tabel periodik
Perbesar gambar

32Ge
Hidrogen Helium
Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon
Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon
Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Si
↑
Ge
↓
Sn
galium ← germanium → arsen
Lihat bagan navigasi yang diperbesar
Nomor atom (Z)32
Golongangolongan 14 (golongan karbon)
Periodeperiode 4
Blokblok-p
Kategori unsur  metaloid
Berat atom standar (Ar)
  • 72,630±0,008
  • 72,630±0,008 (diringkas)
Konfigurasi elektron[Ar] 3d10 4s2 4p2
Elektron per kelopak2, 8, 18, 4
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)padat
Titik lebur1211,40 K ​(938,25 °C, ​1720,85 °F)
Titik didih3106 K ​(2833 °C, ​5131 °F)
Kepadatan mendekati s.k.5,323 g/cm3
saat cair, pada t.l.5,60 g/cm3
Kalor peleburan36,94 kJ/mol
Kalor penguapan334 kJ/mol
Kapasitas kalor molar23,222 J/(mol·K)
Tekanan uap
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pada T (K) 1644 1814 2023 2287 2633 3104
Sifat atom
Bilangan oksidasi−4 −3, −2, −1, 0,[2] +1, +2, +3, +4 (oksida amfoter)
ElektronegativitasSkala Pauling: 2,01
Energi ionisasike-1: 762 kJ/mol
ke-2: 1537,5 kJ/mol
ke-3: 3302,1 kJ/mol
Jari-jari atomempiris: 122 pm
Jari-jari kovalen122 pm
Jari-jari van der Waals211 pm
Lain-lain
Kelimpahan alamiprimordial
Struktur kristal ​kubus-rombus acuan muka
Struktur kristal Diamond cubic untuk germanium
Kecepatan suara batang ringan5400 m/s (suhu 20 °C)
Ekspansi kalor6,0 µm/(m·K)
Konduktivitas termal60,2 W/(m·K)
Resistivitas listrik1  Ω·m (suhu 20 °C)
Celah pita0,67 eV (suhu 300 K)
Arah magnetdiamagnetik[3]
Suseptibilitas magnetik molar−76,84×10−6 cm3/mol[4]
Modulus Young103 GPa[5]
Modulus Shear41 GPa[5]
Modulus curah75 GPa[5]
Rasio Poisson0,26[5]
Skala Mohs6,0
Nomor CAS7440-56-4
Sejarah
Penamaandari Jerman, negara asal sang penemu
PrediksiD. Mendeleev (1869)
PenemuanC. Winkler (1886)
Isotop germanium yang utama
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Mode peluruhan Pro­duk
68Ge sintetis 270,95 hri ε 68Ga
70Ge 20,52% stabil
71Ge sintetis 11,3 hri ε 71Ga
72Ge 27,45% stabil
73Ge 7,76% stabil
74Ge 36,7% stabil
76Ge 7,75% 1,78×1021 thn β−β− 76Se
| referensi | di Wikidata

Karena jarang muncul dalam konsentrasi tinggi, germanium ditemukan relatif terlambat dalam penemuan unsur. Germanium menempati urutan ke-50 dalam kelimpahan relatif unsur-unsur di kerak Bumi. Pada tahun 1869, Dmitri Mendeleev meramalkan keberadaannya dan beberapa sifatnya dari posisinya di tabel periodik buatannya, dan menyebut unsur ini sebagai ekasilikon. Pada tahun 1886, Clemens Winkler di Universitas Freiberg menemukan unsur baru ini, bersama dengan perak dan belerang, dalam mineral argirodit. Winkler menamai unsur ini dari nama negaranya, Jerman. Germanium ditambang terutama dari sfalerit (bijih utama seng), meskipun germanium juga diperoleh secara komersial dari bijih perak, timbal, dan tembaga.

Germanium elemental digunakan sebagai semikonduktor dalam transistor dan berbagai perangkat elektronik lainnya. Secara historis, dekade pertama dari elektronika semikonduktor seluruhnya didasarkan pada germanium. Saat ini, penggunaan akhir utama adalah sistem serat optik, optika inframerah, aplikasi sel surya, dan dioda pemancar cahaya (LED). Senyawa germanium juga digunakan untuk katalis polimerisasi dan baru-baru ini digunakan dalam produksi kawat nano. Unsur ini membentuk sejumlah besar senyawa organogermanium, seperti tetraetilgermanium, yang berguna dalam kimia organologam. Germanium dianggap sebagai salah satu unsur kritis teknologi.[6]

Germanium tidak dianggap sebagai unsur penting untuk setiap organisme hidup. Mirip dengan silikon dan aluminium, senyawa germanium yang terjadi secara alami cenderung tidak larut dalam air sehingga memiliki toksisitas oral yang kecil. Namun, garam germanium sintetis yang larut bersifat nefrotoksik, dan senyawa germanium sintetis yang reaktif secara kimia dengan halogen dan hidrogen bersifat iritan dan racun.

Sejarah

sunting
 
Prediksi germanium, "?=70" (tabel periodik 1869)

Dalam laporannya berjudul The Periodic Law of the Chemical Elements pada tahun 1869, kimiawan Rusia Dmitri Mendeleev meramalkan adanya beberapa unsur kimia yang tidak diketahui, termasuk unsur yang akan mengisi celah dalam keluarga karbon, yang terletak di antara silikon dan timah.[7] Karena posisinya dalam tabel periodik buatannya, Mendeleev menyebutnya ekasilikon (Es), dan dia memperkirakan berat atomnya pada 70 (kemudian 72).

Pada pertengahan tahun 1885, di sebuah tambang dekat Freiberg, Sachsen, sebuah mineral baru ditemukan dan diberi nama argirodit karena kandungan peraknya yang tinggi.[note 1] Kimiawan Clemens Winkler menganalisis mineral baru ini, yang terbukti merupakan kombinasi dari perak, belerang, dan sebuah unsur baru. Winkler berhasil mengisolasi unsur baru tersebut pada tahun 1886 dan menemukannya mirip dengan antimon. Dia awalnya menganggap unsur baru itu merupakan eka-antimon, tetapi segera yakin bahwa itu merupakan eka-silikon.[9][10] Sebelum Winkler mempublikasikan hasilnya mengenai unsur baru itu, dia memutuskan bahwa dia akan menamai unsur itu sebagai neptunium, karena penemuan planet Neptunus yang baru ditemukan saat itu pada tahun 1846 juga telah didahului oleh prediksi matematis mengenai keberadaannya.[note 2] Namun, nama "neptunium" telah diberikan kepada unsur kimia lain yang diusulkan (meskipun bukan unsur yang sekarang menyandang nama neptunium, yang ditemukan pada tahun 1940).[note 3] Jadi sebagai gantinya, Winkler menamai unsur baru ini sebagai germanium (dari kata Latin, Germania, untuk Jerman) untuk menghormati tanah airnya.[10] Argirodit terbukti secara empiris menjadi Ag8GeS6. Karena unsur baru ini menunjukkan beberapa kemiripan dengan unsur arsen dan antimon, tempatnya yang tepat dalam tabel periodik sedang dipertimbangkan, tetapi kesamaannya dengan unsur "ekasilikon" yang diprediksi Dmitri Mendeleev memastikan tempatnya dalam tabel periodik.[10][17] Dengan bahan lebih lanjut dari 500 kg bijih dari tambang di Sachsen, Winkler mengonfirmasi sifat kimia unsur baru pada tahun itu 1887.[9][10][18] Dia juga menentukan berat atom unsur baru itu pada 72,32 dengan menganalisis germanium tetraklorida (GeCl4) murni, sementara Lecoq de Boisbaudran menyimpulkan nilai 72,3 dengan perbandingan garis-garis dalam spektrum percikan unsur ini.[19]

Winkler mampu menyiapkan beberapa senyawa germanium baru, meliputi fluorida, klorida, sulfida, dioksida, dan tetraetilgermana (Ge(C2H5)4), senyawa organogermana pertama.[9] Data fisik dari senyawa-senyawa tersebut—yang sesuai dengan prediksi Mendeleev—menjadikan penemuan ini sebagai konfirmasi penting dari gagasan Mendeleev mengenai periodisitas unsur. Berikut adalah perbandingan antara prediksi Mendeleev dan data Winkler:[9]

Sifat Ekasilikon
Prediksi
Mendeleev (1871)		 Germanium
Penemuan
Winkler (1887)
massa atom 72,64 72,63
kepadatan (g/cm3) 5,5 5,35
titik lebur (°C) tinggi 947
warna abu-abu abu-abu
jenis oksida dioksida refraktori dioksida refraktori
kepadatan oksida (g/cm3) 4,7 4,7
aktivitas oksida basa lemah basa lemah
titik didih klorida (°C) di bawah 100 86 (GeCl4)
kepadatan klorida (g/cm3) 1,9 1,9

Hingga akhir tahun 1930-an, germanium dianggap sebagai logam dengan konduksi buruk.[20] Germanium tidak menjadi signifikan secara ekonomi hingga setelah tahun 1945 ketika sifat-sifatnya sebagai semikonduktor elektronik diakui. Selama Perang Dunia II, sejumlah kecil germanium digunakan pada beberapa perangkat perangkat elektronik khusus, kebanyakan dioda.[21][22] Penggunaan germanium besar pertama adalah titik-kontak dioda Schottky untuk deteksi pulsa radar selama Perang.[20] Paduan silikon–germanium pertama diperoleh pada tahun 1955.[23] Sebelum tahun 1945, hanya beberapa ratus kilogram germanium yang diproduksi pada pelebur setiap tahunnya, tetapi pada akhir tahun 1950-an, produksi tahunannya di seluruh dunia telah mencapai 40 ton metrik (44 ton pendek).[24]

Perkembangan transistor germanium pada tahun 1948[25] membuka pintu bagi berbagai aplikasi elektronika benda padat yang tak terhitung jumlahnya.[26] Dari tahun 1950 hingga awal 1970-an, area ini menyediakan pasar yang meningkat untuk germanium, tetapi kemudian silikon dengan kemurnian tinggi mulai menggantikan germanium dalam transistor, dioda, dan penyearah.[27] Misalnya, perusahaan yang menjadi Fairchild Semiconductor didirikan pada tahun 1957 dengan tujuan memproduksi transistor silikon. Silikon memiliki sifat kelistrikan yang unggul, tetapi membutuhkan kemurnian yang jauh lebih besar yang tidak dapat dicapai secara komersial pada tahun-tahun elektronika semikonduktor awal.[28]

Sementara itu, permintaan germanium untuk jaringan komunikasi serat optik, sistem penglihatan malam inframerah, dan katalis polimerisasi meningkat drastis.[24] Penggunaan akhir ini mewakili 85% dari konsumsi germanium di seluruh dunia pada tahun 2000.[27] Pemerintah Amerika Serikat bahkan menetapkan germanium sebagai bahan yang strategis dan penting, meminta pasokan sebesar 146 ton pendek (132 ton metrik) sebagai persediaan pertahanan nasional pada tahun 1987.[24]

Germanium berbeda dari silikon karena pasokannya dibatasi oleh ketersediaan sumber yang dapat dieksploitasi, sedangkan pasokan silikon hanya dibatasi oleh kapasitas produksi karena silikon berasal dari pasir dan kuarsa biasa. Harga germanium hampir mencapai AS$800 per kilogram pada tahun 1998,[24] sementara silikon dapat dibeli dengan harga kurang dari AS$10 per kilogram.[24]

Karakteristik

sunting

Dalam kondisi standar, germanium adalah sebuah unsur semilogam yang rapuh dan berwarna putih keperakan.[29] Bentuk ini merupakan alotrop yang dikenal sebagai germanium-α, yang memiliki kilau logam dan struktur kristal kubus intan, sama seperti intan.[27] Sedangkan dalam bentuk kristal, germanium memiliki energi ambang perpindahan sebesar  .[30] Pada tekanan di atas 120 kbar, germanium akan berubah menjadi alotrop germanium-β dengan struktur yang sama seperti timah-β.[31] Seperti silikon, galium, bismut, antimon, dan air, germanium adalah salah satu dari sedikit zat yang mengembang saat memadat (membeku) dari keadaan cair.[31]

Germanium adalah semikonduktor yang memiliki celah pita tidak langsung, seperti silikon kristalin. Teknik pemurnian zona telah menyebabkan produksi germanium kristalin untuk semikonduktor yang memiliki pengotor hanya satu bagian dalam 1010,[32] menjadikannya salah satu bahan paling murni yang pernah diperoleh.[33] Bahan metalik pertama yang ditemukan (pada tahun 2005) menjadi sebuah superkonduktor di hadapan medan elektromagnetik yang sangat kuat adalah paduan germanium, uranium, dan rodium.[34]

Germanium murni diketahui secara spontan mengeluarkan dislokasi ulir yang sangat panjang, disebut sebagai kumis germanium. Pertumbuhan kumis ini adalah salah satu alasan utama dari kegagalan dioda dan transistor lama yang terbuat dari germanium, karena, tergantung pada apa yang akhirnya disentuh, dapat menyebabkan korsleting listrik.[35]

Sifat kimia

sunting
Artikel utama: Senyawa germanium

Germanium elemental akan mulai teroksidasi perlahan di udara pada suhu sekitar 250 °C, membentuk GeO2.[36] Germanium tidak larut dalam asam dan alkali encer tetapi larut perlahan dalam asam sulfat dan nitrat pekat panas serta bereaksi hebat dengan alkali cair untuk menghasilkan germanat ([GeO3]2−). Germanium sebagian besar terjadi dalam keadaan oksidasi +4, meskipun banyak senyawa +2 yang diketahui.[37] Keadaan oksidasi lainnya jarang terlihat: +3 ditemukan dalam senyawa seperti Ge2Cl6, serta +3 dan +1 ditemukan pada permukaan germanium oksida,[38] atau keadaan oksidasi negatif dalam germanida, seperti −4 dalam Mg2Ge. Anion gugus germanium (ion Zintl) seperti Ge42−, Ge94−, Ge92−, [(Ge9)2]6− telah dibuat melalui ekstraksi dari paduan yang mengandung logam alkali dan germanium dalam amonia cair dengan adanya etilenadiamina atau sebuah kriptan.[37][39] Bilangan oksidasi germanium dalam ion ini bukanlah bilangan bulat—mirip dengan ozonida O3−.

Dua oksida germanium telah diketahui: germanium dioksida (GeO2, germania) dan germanium monoksida, (GeO).[31] Dioksida, GeO2 dapat diperoleh dengan memanggang germanium disulfida (GeS2), dan merupakan bubuk putih yang hanya sedikit larut dalam air tetapi bereaksi dengan alkali untuk membentuk germanat.[31] Monoksida, germanoksida, dapat diperoleh melalui reaksi GeO2 dengan logam Ge pada suhu tinggi.[31] Dioksida (dan oksida serta germanat terkait) menunjukkan sifat yang tidak biasa, yaitu memiliki indeks bias tinggi untuk cahaya tampak tetapi transparan terhadap cahaya inframerah.[40][41] Bismut germanat, Bi4Ge3O12, (BGO) digunakan sebagai sintilator.[42]

Senyawa biner dengan kalkogen lain juga dikenal, seperti disulfida (GeS2) dan diselenida (GeSe2), serta monosulfida (GeS), monoselenida (GeSe), dan monotelurida (GeTe).[37] GeS2 terbentuk sebagai endapan putih ketika hidrogen sulfida dialirkan melalui larutan asam kuat yang mengandung Ge(IV).[37] Disulfida cukup larut dalam air dan dalam larutan alkali kaustik atau sulfida alkali. Namun demikian, ia tidak larut dalam air asam, yang memungkinkan Winkler menemukan unsur ini.[43] Dengan memanaskan disulfida dalam arus hidrogen, monosulfida (GeS) akan terbentuk, yang menyublim dalam pelat tipis berwarna gelap dengan kilauan logam, dan larut dalam larutan alkali kaustik.[31] Setelah melebur dengan karbonat alkali dan belerang, senyawa germanium membentuk garam yang dikenal sebagai tiogermanat.[44]

 
Germana mirip dengan metana.

Empat germanium tetrahalida telah diketahui. Dalam kondisi normal, GeI4 berwujud padat, GeF4 berwujud gas, dan dua sisanya berwujud cair yang bersifat volatil. Misalnya, germanium tetraklorida, GeCl4, diperoleh sebagai cairan berasap tak berwarna yang mendidih pada suhu 83,1 °C dengan memanaskan logam germanium dengan klorin.[31] Semua tetrahalida dapat dihidrolisis menjadi germanium dioksida terhidrasi.[31] GeCl4 digunakan dalam produksi senyawa organogermanium.[37] Keempat germanium dihalida telah diketahui dan berbeda dengan tetrahalida, mereka adalah padatan polimer.[37] Selain itu, Ge2Cl6 dan beberapa senyawa yang lebih tinggi dengan rumus GenCl2n+2 telah diketahui.[31] Senyawa yang tidak biasa, Ge6Cl16, telah dibuat dan ia mengandung unit Ge5Cl12 dengan struktur neopentana.[45]

Germana (GeH4) adalah senyawa yang strukturnya mirip dengan metana. Poligermana—senyawa yang mirip dengan alkana—dengan rumus GenH2n+2 yang mengandung hingga lima atom germanium telah diketahui.[37] Germana lebih tidak stabil dan kurang reaktif dibandingkan analog silikon yang sesuai.[37] GeH4 akan bereaksi dengan logam alkali dalam amonia cair untuk membentuk MGeH3 kristalin putih yang mengandung anion GeH3−.[37] Germanium hidrohalida dengan satu, dua, dan tiga atom halogen adalah cairan reaktif yang tidak berwarna.[37]

 
Adisi nukleofilik dengan sebuah senyawa organogermanium.

Senyawa organogermanium pertama disintesis oleh Winkler pada tahun 1887; reaksi germanium tetraklorida dengan dietilseng akan menghasilkan tetraetilgermana (Ge(C2H5)4).[9] Organogermana dengan tipe R4Ge (dengan R adalah sebuah alkil) seperti tetrametilgermana (Ge(CH3)4) dan tetraetilgermana diakses melalui prekursor germanium termurah yang tersedia, germanium tetraklorida dan alkil nukleofil. Germanium hidrida organik seperti isobutilgermana ((CH3)2CHCH2GeH3) ditemukan kurang berbahaya dan dapat digunakan sebagai pengganti cairan untuk gas germana beracun dalam aplikasi semikonduktor. Banyak perantara reaktif germanium yang diketahui: radikal bebas germil, germilena (mirip dengan karbena), dan germuna (mirip dengan karbuna).[46][47] Senyawa organogermanium 2-karboksietilgermaseskuioksana pertama kali dilaporkan pada tahun 1970-an, dan untuk sementara digunakan sebagai suplemen makanan dan diduga memiliki kualitas antitumor.[48]

Menggunakan sebuah ligan yang disebut Eind (1,1,3,3,5,5,7,7-oktaetil-s-hidrindasen-4-il), germanium mampu membentuk sebuah ikatan rangkap dengan oksigen (germanona). Germanium hidrida dan germanium tetrahidrida sangat mudah terbakar dan bahkan dapat meledak bila bercampur dengan udara.[49]

Isotop

sunting
Artikel utama: Isotop germanium

Germanium terdapat dalam 5 isotop alami: 70Ge, 72Ge, 73Ge, 74Ge, dan 76Ge. Dari mereka, 76Ge sangat sedikit radioaktif, meluruh melalui peluruhan beta ganda dengan waktu paruh 1,78×1021 tahun. 74Ge adalah isotop yang paling umum, memiliki kelimpahan alami sekitar 36%. 76Ge adalah yang paling tidak umum dengan kelimpahan alami sekitar 7%.[50] Saat dibombardir dengan partikel alfa, isotop 72Ge akan menghasilkan 77Se yang stabil, melepaskan elektron berenergi tinggi dalam prosesnya.[51] Karena hal ini, ia digunakan dalam kombinasi dengan radon untuk baterai nuklir.[51]

Setidaknya, 27 radioisotop juga telah disintesis, dengan massa atom mulai dari 58 hingga 89. Yang paling stabil di antara mereka adalah 68Ge, yang meluruh melalui penangkapan elektron dengan waktu paruh 270,95 hari. Yang paling tidak stabil adalah 60Ge, dengan waktu paruh 30 milidetik. Sementara sebagian besar radioisotop germanium meluruh melalui peluruhan beta, 61Ge dan 64Ge meluruh melalui emisi proton tertunda-β+.[50] Isotop 84Ge hingga 87Ge juga menunjukkan jalur peluruhan minor, yaitu emisi neutron tertunda-β−.[50]

Keterjadian

sunting
Lihat pula Kategori: Mineral germanium
 
Renierit

Germanium dibuat dari nukleosintesis bintang, sebagian besar melalui proses-s di dalam bintang cabang raksasa asimtotik. Proses-s adalah penangkapan neutron lambat dari unsur-unsur yang lebih ringan di dalam bintang raksasa merah yang berdenyut.[52] Germanium telah terdeteksi pada beberapa bintang terjauh[53] dan di atmosfer Jupiter.[54]

Kelimpahan germanium di kerak Bumi kira-kira 1,6 ppm.[55] Hanya beberapa mineral seperti argirodit, briartit, germanit, renierit, dan sfalerit yang mengandung germanium dalam jumlah yang cukup banyak.[27][56] Hanya sedikit dari mereka (terutama germanit) yang, sangat jarang, ditemukan dalam jumlah yang dapat ditambang.[57][58][59] Beberapa badan bijih seng-tembaga-timbal mengandung cukup germanium untuk dapat dilakukan ekstraksi dari konsentrat bijih akhir.[55] Proses pengayaan alami yang tidak biasa menyebabkan kandungan germanium yang tinggi di beberapa lapisan batu bara, ditemukan oleh Victor M. Goldschmidt selama survei luas untuk endapan germanium.[60][61] Konsentrasi tertinggi yang pernah ditemukan terdapat pada abu batu bara Hartley sebanyak 1,6% germanium.[60][61] Endapan batu bara di dekat Xilinhaote, Mongolia Dalam, mengandung sekitar 1.600 ton germanium.[55]

Produksi

sunting

Sekitar 118 ton germanium diproduksi pada tahun 2011 di seluruh dunia, sebagian besar di Tiongkok (80 t), Rusia (5 t), dan Amerika Serikat (3 t).[27] Germanium diperoleh kembali sebagai produk sampingan dari bijih seng sfalerit di mana ia terkonsentrasi dalam jumlah sebesar 0,3%,[62] terutama dari endapan Zn–Pb–Cu(–Ba) masif yang ditampung oleh sedimen bersuhu rendah dan endapan Zn–Pb yang ditampung oleh karbonat.[63] Sebuah penelitian baru-baru ini menemukan bahwa setidaknya 10.000 ton germanium yang dapat diekstraksi terkandung dalam cadangan seng yang diketahui, terutama yang ditampung oleh endapan tipe Lembah Mississippi, sementara setidaknya 112.000 ton akan ditemukan dalam cadangan batu bara.[64][65] Pada tahun 2007, 35% permintaan germanium dipenuhi oleh germanium daur ulang.[55]

Tahun Harga
($/kg)[66]
1999 1.400
2000 1.250
2001 890
2002 620
2003 380
2004 600
2005 660
2006 880
2007 1.240
2008 1.490
2009 950
2010 940
2011 1.625
2012 1.680
2013 1.875
2014 1.900
2015 1.760
2016 950
2017 1.358
2018 1.300
2019 1.240
2020 1.000

Meskipun diproduksi terutama dari sfalerit, ia juga ditemukan dalam bijih perak, timbal, dan tembaga. Sumber germanium lainnya adalah abu terbang dari pembangkit listrik berbahan bakar endapan batu bara yang mengandung germanium. Rusia dan Tiongkok menggunakan ini sebagai sumber germanium.[67] Endapan di Rusia terletak di timur jauh Pulau Sakhalin, dan timur laut Vladivostok. Endapan di Tiongkok terletak terutama di tambang lignit dekat Lincang, Yunnan; batu bara juga ditambang di dekat Xilinhaote, Mongolia Dalam.[55]

Konsentrat bijihnya kebanyakan merupakan sulfida; mereka diubah menjadi germanium oksida melalui pemanasan di bawah udara dalam proses yang dikenal sebagai pemanggangan:

GeS2 + 3 O2 → GeO2 + 2 SO2

Sebagian germanium tertinggal dalam debu yang dihasilkan, sedangkan sisanya diubah menjadi germanat, yang kemudian dilindi (bersama dengan seng) dari abu dengan asam sulfat. Setelah netralisasi, hanya seng yang tertinggal dalam larutan, sementara germanium dan logam lainnya mengendap. Setelah menghilangkan sebagian seng dalam endapan dengan proses Waelz, oksida Waelz yang tertinggal akan dilindi untuk kedua kalinya. Dioksida diperoleh sebagai endapan dan diubah dengan gas klorin atau asam klorida menjadi germanium tetraklorida, yang memiliki titik didih rendah dan dapat diisolasi melalui distilasi:[67]

GeO2 + 4 HCl → GeCl4 + 2 H2O
GeO2 + 2 Cl2 → GeCl4 + O2

Germanium tetraklorida dihidrolisis menjadi oksida (GeO2) atau dimurnikan dengan distilasi fraksional dan kemudian dihidrolisis.[67] GeO2 yang sangat murni sekarang cocok untuk produksi kaca germanium. Ia direduksi menjadi germanium dengan mereaksikannya dengan hidrogen, menghasilkan germanium yang cocok untuk optika inframerah dan produksi semikonduktor:

GeO2 + 2 H2 → Ge + 2 H2O

Germanium untuk produksi baja dan proses industri lainnya biasanya direduksi menggunakan karbon:[68]

GeO2 + C → Ge + CO2

Aplikasi

sunting

Penggunaan akhir utama untuk germanium pada tahun 2007, di seluruh dunia, diperkirakan: 35% untuk serat optik, 30% optika inframerah, 15% katalis polimerisasi, dan 15% elektronika dan aplikasi listrik tenaga surya.[27] 5% sisanya digunakan untuk penggunaan seperti fosfor, metalurgi, dan kemoterapi.[27]

Optika

sunting
 
Sebuah serat optik mode tunggal tipikal. Germanium oksida adalah dopan dari silika inti (Butir 1).
  1. Inti 8 µm
  2. Kelongsong 125 µm
  3. Penyangga 250 µm
  4. Pelindung 400 µm

Sifat penting germania (GeO2) adalah indeks refraksinya yang tinggi dan dispersi optiknya yang rendah. Dua sifat ini membuatnya sangat berguna untuk lensa kamera sudut lebar, mikroskopi, dan bagian inti dari serat optik.[69][70] Ia telah menggantikan titania sebagai dopan untuk serat silika, menghilangkan perlakuan panas berlebih yang membuat serat menjadi rapuh.[71] Pada akhir tahun 2002, industri serat optik mengonsumsi 60% penggunaan germanium tahunan di Amerika Serikat, namun ini kurang dari 10% konsumsi dunia.[70] GeSbTe adalah bahan perubahan fase yang digunakan untuk sifat optiknya, seperti yang digunakan dalam DVD-RW.[72]

Karena germanium transparan dalam panjang gelombang inframerah, ia adalah bahan optik inframerah penting yang dapat dengan mudah dipotong dan dipoles menjadi lensa dan jendela. Ia digunakan terutama sebagai optik depan dalam kamera pencitraan termal yang bekerja dalam kisaran 8 hingga 14 mikron untuk pencitraan termal pasif dan untuk deteksi titik panas pada militer, penglihatan malam yang mudah dibawa, dan aplikasi pemadam kebakaran.[68] Ia digunakan dalam spektroskop inframerah dan peralatan optik lainnya yang membutuhkan pendeteksi inframerah yang sangat sensitif.[70] Ia memiliki indeks bias yang sangat tinggi (4,0) dan harus dilapisi dengan bahan antirefleksi. Khususnya, lapisan antirefleksi khusus yang sangat keras dari karbon seperti intan (DLC), indeks bias 2,0, terbilang sangat cocok dan menghasilkan permukaan sekeras intan yang dapat menahan banyak penyalahgunaan lingkungan.[73][74]

Elektronika

sunting

Germanium dapat dipadukan dengan silikon, dan paduan silikon–germanium dengan cepat menjadi bahan semikonduktor penting untuk sirkuit terpadu berkecepatan tinggi. Sirkuit yang memanfaatkan sifat heterosambungan Si-SiGe bisa jauh lebih cepat daripada yang menggunakan silikon saja.[75] Cip SiGe, dengan sifat kecepatan tinggi, dapat dibuat dengan biaya rendah, teknik produksi industri cip silikon yang mapan.[27]

Panel surya efisiensi tinggi adalah penggunaan utama germanium. Karena germanium dan galium arsenida memiliki konstanta kisi yang hampir identik, substrat germanium dapat digunakan untuk membuat sel surya galium arsenida.[76] Germanium adalah substrat wafer untuk sel fotovoltaik multisambungan berefisiensi tinggi untuk aplikasi luar angkasa, seperti Mars Exploration Rover, yang menggunakan galium arsenida sambungan tripel pada sel germanium.[77] LED dengan kecerahan tinggi, digunakan untuk lampu depan mobil dan mem-backlight layar LCD, juga merupakan aplikasi penting.[27]

Substrat germanium-pada-insulator (GeOI) dipandang sebagai pengganti potensial untuk silikon pada cip mini.[27] Sirkuit CMOS berdasarkan substrat GeOI telah dilaporkan baru-baru ini.[78] Kegunaan lain dalam elektronika meliputi fosfor dalam lampu fluoresen[32] dan dioda pemancar cahaya (LED) benda padat.[27] Transistor germanium masih digunakan pada beberapa pedal efek oleh musisi yang ingin mereproduksi karakter tonal nada "fuzz" yang khas dari era rock and roll awal, terutama Dallas Arbiter Fuzz Face.[79]

Germanium telah dipelajari sebagai bahan potensial untuk sensor bioelektronik implan yang diserap dalam tubuh tanpa menghasilkan gas hidrogen yang berbahaya, menggantikan implementasi berbasis seng oksida dan indium galium seng oksida.[80]

Kegunaan lainnya

sunting
 
Sebuah botol PET

Germanium dioksida juga digunakan sebagai katalis untuk polimerisasi dalam produksi polietilena tereftalat (PET).[81] Kecemerlangan tinggi dari poliester ini sangat diminati untuk botol PET yang dipasarkan di Jepang.[81] Di Amerika Serikat, germanium tidak digunakan untuk katalis polimerisasi.[27]

Karena kesamaan antara silika (SiO2) dan germanium dioksida (GeO2), fase diam silika pada beberapa kolom kromatografi gas dapat digantikan oleh GeO2.[82]

Dalam beberapa tahun terakhir, germanium semakin banyak digunakan dalam paduan logam berharga. Dalam paduan perak sterling, misalnya, ia mengurangi kerak api, meningkatkan ketahanan noda, dan meningkatkan pengerasan presipitasi. Paduan perak tahan noda bermerek dagang Argentium mengandung 1,2% germanium.[27]

Pendeteksi semikonduktor yang terbuat dari kristal tunggal germanium dengan kemurnian tinggi dapat dengan tepat mengidentifikasi sumber radiasi—misalnya dalam keamanan bandara.[83] Germanium berguna sebagai monokromator untuk garis berkas yang digunakan dalam hamburan neutron kristal tunggal dan difraksi sinar-X sinkrotron. Reflektivitasnya memiliki keunggulan dibandingkan silikon dalam aplikasi neutron dan sinar-X berenergi tinggi.[84] Kristal germanium dengan kemurnian tinggi digunakan dalam pendeteksi untuk spektroskopi gama dan pencarian materi gelap.[85] Kristal germanium juga digunakan dalam spektrometer sinar-X untuk penentuan fosforus, klorin, dan belerang.[86]

Germanium muncul sebagai bahan penting dalam spintronika dan aplikasi komputasi kuantum berbasis spin. Pada tahun 2010, para peneliti mendemonstrasikan transpor spin suhu kamar[87] dan baru-baru ini spin elektron donor pada germanium telah terbukti memiliki waktu koherensi yang sangat lama.[88]

Kepentingan strategis

sunting

Karena penggunaannya dalam elektronika dan optika canggih, germanium dianggap sebagai unsur kritis teknologi (misalnya oleh Uni Eropa), penting untuk memenuhi transisi hijau dan digital. Karena Tiongkok menguasai 60% produksi germanium global, Tiongkok memegang posisi dominan atas rantai pasokan dunia. Pada 3 Juli 2023, Tiongkok tiba-tiba memberlakukan pembatasan ekspor germanium (dan galium), meningkatkan ketegangan perdagangan dengan sekutu Barat. Meminta "kepentingan keamanan nasional", Kementerian Perdagangan Tiongkok menginformasikan bahwa perusahaan yang berniat menjual produk yang mengandung germanium memerlukan lisensi ekspor.[note 4] Tiongkok melihat produk seperti itu sebagai barang "penggunaan ganda" yang mungkin memiliki tujuan militer sehingga membutuhkan pengawasan ekstra. Perselisihan baru membuka babak baru dalam perlombaan teknologi yang semakin sengit yang mengadu Amerika Serikat, dan pada tingkat yang lebih rendah Eropa, melawan Tiongkok. A.S. ingin sekutunya untuk mengekang, atau benar-benar melarang, komponen elektronik canggih yang terikat ke pasar Tiongkok untuk mencegah Beijing mengamankan supremasi teknologi global dan menantang tatanan internasional yang dipimpin Barat. Tiongkok membantah niat tit-for-tat di balik pembatasan ekspor germanium.[89][90][91] Setelah pembatasan ekspor Tiongkok, perusahaan milik negara Rusia Rostec mengumumkan peningkatan produksi germanium untuk memenuhi permintaan domestik.[92]

Germanium dan kesehatan

sunting

Germanium tidak dianggap penting untuk kesehatan tumbuhan atau hewan.[93] Germanium di lingkungan memiliki sedikit atau tidak ada dampak kesehatan. Hal ini dikarenakan terutama karena ia biasanya hanya terjadi sebagai unsur jejak dalam bijih dan bahan berkarbon, serta berbagai aplikasi industri dan elektronik melibatkan jumlah yang sangat kecil yang tidak mungkin tertelan.[27] Untuk alasan yang sama, penggunaan akhir germanium berdampak kecil terhadap lingkungan sebagai bahaya lingkungan. Beberapa senyawa perantara reaktif germanium bersifat racun (lihat tindakan pencegahan, di bawah).[94]

Suplemen germanium, yang terbuat dari germanium organik dan anorganik, telah dipasarkan sebagai obat alternatif yang mampu mengobati leukemia dan kanker paru-paru.[24] Namun, tidak ada bukti medis yang bermanfaat; beberapa bukti menunjukkan bahwa suplemen semacam itu secara aktif berbahaya.[93] Penelitian yang dilakukan Badan Pengawas Obat dan Makanan A.S. (FDA) telah menyimpulkan bahwa germanium anorganik, bila digunakan sebagai suplemen nutrisi, dapat "menghadirkan potensi bahaya kesehatan manusia".[48]

Beberapa senyawa germanium telah diberikan oleh praktisi medis alternatif sebagai larutan injeksi yang tidak diizinkan oleh FDA. Bentuk germanium anorganik terlarut yang digunakan pada awalnya, terutama garam sitrat-laktat, mengakibatkan beberapa kasus disfungsi ginjal, steatosis hati, dan neuropati periferal pada individu yang menggunakannya dalam jangka panjang. Konsentrasi germanium plasma dan urine pada orang-orang ini, beberapa di antaranya meninggal, beberapa kali lipat lebih besar daripada tingkat endogen. Bentuk organik yang lebih baru, beta-karboksietilgermanium sesquioksida (propagermanium), belum menunjukkan spektrum efek toksik yang sama.[95]

Senyawa germanium tertentu memiliki toksisitas rendah terhadap mamalia, tetapi memiliki efek toksik terhadap bakteri tertentu.[29]

Tindakan pencegahan untuk senyawa germanium yang reaktif secara kimia

sunting

Meskipun penggunaan germanium itu sendiri tidak memerlukan tindakan pencegahan, beberapa senyawa germanium buatan cukup reaktif dan menimbulkan bahaya langsung bagi kesehatan manusia jika terpapar. Misalnya, germanium klorida dan germana (GeH4), masing-masing berwujud cairan dan gas, dapat sangat mengiritasi mata, kulit, paru-paru, dan tenggorokan.[96]

Lihat pula

sunting

Catatan

sunting
  1. ^ Dari bahasa Yunani, argyrodite yang berarti mengandung perak.[8]
  2. ^ Sama seperti keberadaan unsur baru ini yang telah diprediksi, keberadaan planet Neptunus telah diprediksi sekitar tahun 1843 oleh dua matematikawan John C. Adams dan Urbain L. Verrier, dengan menggunakan metode perhitungan mekanika benda langit. Mereka melakukan ini dalam upaya menjelaskan fakta bahwa planet Uranus, setelah pengamatan yang sangat dekat, tampak ditarik sedikit keluar dari posisinya di langit.[11] James Challis mulai mencarinya pada Juli 1846, dan dia melihat planet ini pada 23 September 1846.[12]
  3. ^ R. Hermann menerbitkan klaim pada tahun 1877 atas penemuannya atas unsur baru di bawah tantalum dalam tabel periodik, yang dia beri nama neptunium, diambil dari nama dewa laut dan samudra Yunani.[13][14] Namun, logam itu kemudian dikenal sebagai paduan unsur niobium and tantalum.[15] Nama "neptunium" kemudian diberikan kepada unsur sintetis tepat setelah uranium dalam tabel periodik, yang ditemukan oleh para peneliti fisika nuklir pada tahun 1940.[16]
  4. ^ Produk/senyawa yang ditargetkan adalah: germanium dioksida, substrat pertumbuhan germanium epitaksial, ingot germanium, logam germanium, germanium tetraklorida, dan seng germanium fosfida.

Referensi

sunting
  1. ^ (Indonesia) "Germanium". KBBI Daring. Diakses tanggal 17 Juli 2022. 
  2. ^ "New Type of Zero-Valent Tin Compound". Chemistry Europe. 27 Agustus 2016. 
  3. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC Press.
  4. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. hlm. E110. ISBN 0-8493-0464-4. 
  5. ^ a b c d "Properties of Germanium". Ioffe Institute. 
  6. ^ Avarmaa, Katri; Klemettinen, Lassi; O’Brien, Hugh; Taskinen, Pekka; Jokilaakso, Ari (Juni 2019). "Critical Metals Ga, Ge and In: Experimental Evidence for Smelter Recovery Improvements". Minerals (dalam bahasa Inggris). 9 (6): 367. Bibcode:2019Mine....9..367A. doi:10.3390/min9060367  . 
  7. ^ Kaji, Masanori (2002). "D. I. Mendeleev's concept of chemical elements and The Principles of Chemistry" (PDF). Bulletin for the History of Chemistry. 27 (1): 4–16. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 17 Desember 2008. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  8. ^ Argyrodite – Ag8GeS6 (PDF) (Laporan). Mineral Data Publishing. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 3 Maret 2016. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  9. ^ a b c d e Winkler, Clemens (1887). "Mittheilungen über des Germanium. Zweite Abhandlung". J. Prak. Chemie (dalam bahasa Jerman). 36 (1): 177–209. doi:10.1002/prac.18870360119. Diarsipkan dari versi asli tanggal 3 November 2012. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  10. ^ a b c d Winkler, Clemens (1887). "Germanium, Ge, a New Nonmetal Element". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (dalam bahasa Jerman). 19 (1): 210–211. doi:10.1002/cber.18860190156. Diarsipkan dari versi asli tanggal 7 Desember 2008. 
  11. ^ Adams, J. C. (13 November 1846). "Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet" (PDF). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 7 (9): 149–152. Bibcode:1846MNRAS...7..149A. doi:10.1093/mnras/7.9.149. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2 Mei 2019. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  12. ^ Challis, Rev. J. (November 13, 1846). "Account of observations at the Cambridge observatory for detecting the planet exterior to Uranus" (PDF). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 7 (9): 145–149. Bibcode:1846MNRAS...7..145C. doi:10.1093/mnras/7.9.145. Diarsipkan dari versi asli tanggal 4 Mei 2019. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  13. ^ Sears, Robert (Juli 1877). Scientific Miscellany. The Galaxy. 24. hlm. 131. ISBN 978-0-665-50166-1. OCLC 16890343. 
  14. ^ "Editor's Scientific Record". Harper's New Monthly Magazine. 55 (325): 152–153. Juni 1877. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 Mei 2012. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  15. ^ van der Krogt, Peter. "Elementymology & Elements Multidict: Niobium". Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 Januari 2010. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  16. ^ Westgren, A. (1964). "The Nobel Prize in Chemistry 1951: presentation speech". Nobel Lectures, Chemistry 1942–1962. Elsevier. Diarsipkan dari versi asli tanggal 10 Desember 2008. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  17. ^ "Germanium, a New Non-Metallic Element". The Manufacturer and Builder: 181. 1887. Diarsipkan dari versi asli tanggal 19 Desember 2008. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  18. ^ Brunck, O. (1886). "Obituary: Clemens Winkler". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (dalam bahasa Jerman). 39 (4): 4491–4548. doi:10.1002/cber.190603904164. Diarsipkan dari versi asli tanggal 1 Agustus 2020. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  19. ^ de Boisbaudran, M. Lecoq (1886). "Sur le poids atomique du germanium". Comptes Rendus (dalam bahasa Prancis). 103: 452. Diarsipkan dari versi asli tanggal 20 Juni 2013. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  20. ^ a b Haller, E. E. (14 Juni 2006). "Germanium: From Its Discovery to SiGe Devices" (PDF). Department of Materials Science and Engineering, University of California, Berkeley, and Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 10 Juli 2019. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  21. ^ W. K. (10 Mei 1953). "Germanium for Electronic Devices". The New York Times. Diarsipkan dari versi asli tanggal 13 Juni 2013. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  22. ^ "1941 – Semiconductor diode rectifiers serve in WW II". Computer History Museum. Diarsipkan dari versi asli tanggal 24 September 2008. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  23. ^ "SiGe History". University of Cambridge. Diarsipkan dari versi asli tanggal 5 Agustus 2008. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  24. ^ a b c d e f Halford, Bethany (2003). "Germanium". Chemical & Engineering News. American Chemical Society. Diarsipkan dari versi asli tanggal 13 Mei 2008. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  25. ^ Bardeen, J.; Brattain, W. H. (1948). "The Transistor, A Semi-Conductor Triode". Physical Review. 74 (2): 230–231. Bibcode:1948PhRv...74..230B. doi:10.1103/PhysRev.74.230. 
  26. ^ "Electronics History 4 – Transistors". National Academy of Engineering. Diarsipkan dari versi asli tanggal 20 Oktober 2007. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  27. ^ a b c d e f g h i j k l m n U.S. Geological Survey (2008). "Germanium – Statistics and Information". U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries. Diarsipkan dari versi asli tanggal 16 September 2008. Diakses tanggal 12 Juli 2023. Select 2008 
  28. ^ Teal, Gordon K. (Juli 1976). "Single Crystals of Germanium and Silicon-Basic to the Transistor and Integrated Circuit". IEEE Transactions on Electron Devices. ED-23 (7): 621–639. Bibcode:1976ITED...23..621T. doi:10.1109/T-ED.1976.18464. 
  29. ^ a b Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. hlm. 506–510. ISBN 978-0-19-850341-5. 
  30. ^ Agnese, R.; Aralis, T.; Aramaki, T.; Arnquist, I. J.; Azadbakht, E.; Baker, W.; Banik, S.; Barker, D.; Bauer, D. A. (27 Agustus 2018). "Energy loss due to defect formation from 206Pb recoils in SuperCDMS germanium detectors". Applied Physics Letters. 113 (9): 092101. arXiv:1805.09942  . Bibcode:2018ApPhL.113i2101A. doi:10.1063/1.5041457. ISSN 0003-6951. 
  31. ^ a b c d e f g h i Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (edisi ke-102). de Gruyter. ISBN 978-3-11-017770-1. OCLC 145623740. 
  32. ^ a b "Germanium". Los Alamos National Laboratory. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 Juni 2011. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  33. ^ Chardin, B. (2001). "Dark Matter: Direct Detection". Dalam Binetruy, B. The Primordial Universe: 28 June – 23 July 1999. Springer. hlm. 308. ISBN 978-3-540-41046-1. 
  34. ^ Lévy, F.; Sheikin, I.; Grenier, B.; Huxley, A. (Agustus 2005). "Magnetic field-induced superconductivity in the ferromagnet URhGe". Science. 309 (5739): 1343–1346. Bibcode:2005Sci...309.1343L. doi:10.1126/science.1115498. PMID 16123293. 
  35. ^ Givargizov, E. I. (1972). "Morphology of Germanium Whiskers". Kristall und Technik. 7 (1–3): 37–41. doi:10.1002/crat.19720070107. 
  36. ^ Tabet, N; Salim, Mushtaq A. (1998). "KRXPS study of the oxidation of Ge(001) surface". Applied Surface Science. 134 (1–4): 275–282. Bibcode:1998ApSS..134..275T. doi:10.1016/S0169-4332(98)00251-7. 
  37. ^ a b c d e f g h i j Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4 
  38. ^ Tabet, N; Salim, M. A.; Al-Oteibi, A. L. (1999). "XPS study of the growth kinetics of thin films obtained by thermal oxidation of germanium substrates". Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 101–103: 233–238. doi:10.1016/S0368-2048(98)00451-4. 
  39. ^ Xu, Li; Sevov, Slavi C. (1999). "Oxidative Coupling of Deltahedral [Ge9]4− Zintl Ions". J. Am. Chem. Soc. 121 (39): 9245–9246. doi:10.1021/ja992269s. 
  40. ^ Bayya, Shyam S.; Sanghera, Jasbinder S.; Aggarwal, Ishwar D.; Wojcik, Joshua A. (2002). "Infrared Transparent Germanate Glass-Ceramics". Journal of the American Ceramic Society. 85 (12): 3114–3116. doi:10.1111/j.1151-2916.2002.tb00594.x. 
  41. ^ Drugoveiko, O. P.; Evstrop'ev, K. K.; Kondrat'eva, B. S.; Petrov, Yu. A.; Shevyakov, A. M. (1975). "Infrared reflectance and transmission spectra of germanium dioxide and its hydrolysis products". Journal of Applied Spectroscopy. 22 (2): 191–193. Bibcode:1975JApSp..22..191D. doi:10.1007/BF00614256. 
  42. ^ Lightstone, A. W.; McIntyre, R. J.; Lecomte, R.; Schmitt, D. (1986). "A Bismuth Germanate-Avalanche Photodiode Module Designed for Use in High Resolution Positron Emission Tomography". IEEE Transactions on Nuclear Science. 33 (1): 456–459. Bibcode:1986ITNS...33..456L. doi:10.1109/TNS.1986.4337142. 
  43. ^ Johnson, Otto H. (1952). "Germanium and its Inorganic Compounds". Chem. Rev. 51 (3): 431–469. doi:10.1021/cr60160a002. 
  44. ^ Fröba, Michael; Oberender, Nadine (1997). "First synthesis of mesostructured thiogermanates". Chemical Communications (18): 1729–1730. doi:10.1039/a703634e. 
  45. ^ Beattie, I.R.; Jones, P.J.; Reid, G.; Webster, M. (1998). "The Crystal Structure and Raman Spectrum of Ge5Cl12·GeCl4 and the Vibrational Spectrum of Ge2Cl6". Inorg. Chem. 37 (23): 6032–6034. doi:10.1021/ic9807341. PMID 11670739. 
  46. ^ Satge, Jacques (1984). "Reactive intermediates in organogermanium chemistry". Pure Appl. Chem. 56 (1): 137–150. doi:10.1351/pac198456010137. 
  47. ^ Quane, Denis; Bottei, Rudolph S. (1963). "Organogermanium Chemistry". Chemical Reviews. 63 (4): 403–442. doi:10.1021/cr60224a004. 
  48. ^ a b Tao, S. H.; Bolger, P. M. (Juni 1997). "Hazard Assessment of Germanium Supplements". Regulatory Toxicology and Pharmacology. 25 (3): 211–219. doi:10.1006/rtph.1997.1098. PMID 9237323. Diarsipkan dari versi asli tanggal 10 Maret 2020. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  49. ^ Broadwith, Phillip (25 Maret 2012). "Germanium-oxygen double bond takes centre stage". Chemistry World. Diarsipkan dari versi asli tanggal 17 Mei 2014. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  50. ^ a b c Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 
  51. ^ a b Perreault, Bruce A. "Alpha Fusion Electrical Energy Valve", US Patent 7800286, dikeluarkan tanggal 21 September 2010. PDF copy di Wayback Machine (diarsipkan tanggal 12 Oktober 2007)
  52. ^ Sterling, N. C.; Dinerstein, Harriet L.; Bowers, Charles W. (2002). "Discovery of Enhanced Germanium Abundances in Planetary Nebulae with the Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer". The Astrophysical Journal Letters. 578 (1): L55–L58. arXiv:astro-ph/0208516  . Bibcode:2002ApJ...578L..55S. doi:10.1086/344473. 
  53. ^ Cowan, John (1 Mei 2003). "Astronomy: Elements of surprise". Nature. 423 (29): 29. Bibcode:2003Natur.423...29C. doi:10.1038/423029a. PMID 12721614. 
  54. ^ Kunde, V.; Hanel, R.; Maguire, W.; Gautier, D.; Baluteau, J. P.; Marten, A.; Chedin, A.; Husson, N.; Scott, N. (1982). "The tropospheric gas composition of Jupiter's north equatorial belt /NH3, PH3, CH3D, GeH4, H2O/ and the Jovian D/H isotopic ratio". Astrophysical Journal. 263: 443–467. Bibcode:1982ApJ...263..443K. doi:10.1086/160516. 
  55. ^ a b c d e Höll, R.; Kling, M.; Schroll, E. (2007). "Metallogenesis of germanium – A review". Ore Geology Reviews. 30 (3–4): 145–180. doi:10.1016/j.oregeorev.2005.07.034. 
  56. ^ Frenzel, Max (2016). "The distribution of gallium, germanium and indium in conventional and non-conventional resources – Implications for global availability (PDF Download Available)". ResearchGate. Unpublished. doi:10.13140/rg.2.2.20956.18564. Diarsipkan dari versi asli tanggal 6 Oktober 2018. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  57. ^ Roberts, Andrew C.; et al. (Desember 2004). "Eyselite, Fe3+Ge34+O7(OH), a new mineral species from Tsumeb, Namibia". The Canadian Mineralogist. 42 (6): 1771–1776. doi:10.2113/gscanmin.42.6.1771. 
  58. ^ "Archived copy" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 6 Oktober 2018. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  59. ^ "Archived copy" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 20 Maret 2020. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  60. ^ a b Goldschmidt, V. M. (1930). "Ueber das Vorkommen des Germaniums in Steinkohlen und Steinkohlenprodukten". Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse: 141–167. Diarsipkan dari versi asli tanggal 3 Maret 2018. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  61. ^ a b Goldschmidt, V. M.; Peters, Cl. (1933). "Zur Geochemie des Germaniums". Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse: 141–167. Diarsipkan dari versi asli tanggal 1 Desember 2008. Diakses tanggal 12 Juli 2023. 
  62. ^ Bernstein, L (1985). "Germanium geochemistry and mineralogy". Geochimica et Cosmochimica Acta. 49 (11): 2409–2422. Bibcode:1985GeCoA..49.2409B. doi:10.1016/0016-7037(85)90241-8. 
  63. ^ Frenzel, Max; Hirsch, Tamino; Gutzmer, Jens (Juli 2016). "Gallium, germanium, indium and other minor and trace elements in sphalerite as a function of deposit type – A meta-analysis". Ore Geology Reviews. 76: 52–78. doi:10.1016/j.oregeorev.2015.12.017. 
  64. ^ Frenzel, Max; Ketris, Marina P.; Gutzmer, Jens (29 Desember 2013). "On the geological availability of germanium". Mineralium Deposita. 49 (4): 471–486. Bibcode:2014MinDe..49..471F. doi:10.1007/s00126-013-0506-z. ISSN 0026-4598. 
  65. ^ Frenzel, Max; Ketris, Marina P.; Gutzmer, Jens (19 Januari 2014). "Erratum to: On the geological availability of germanium". Mineralium Deposita. 49 (4): 487. Bibcode:2014MinDe..49..487F. doi:10.1007/s00126-014-0509-4. ISSN 0026-4598. 
  66. ^ R.N. Soar (1977). USGS Minerals Information. U.S. Geological Survey Mineral Commodity Summaries. Januari 2003, Januari 2004, Januari 2005, Januari 2006, Januari 2007, Januari 2010. ISBN 978-0-85934-039-7. OCLC 16437701. Diarsipkan dari versi asli tanggal 7 Mei 2013. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  67. ^ a b c Naumov, A. V. (2007). "World market of germanium and its prospects". Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 48 (4): 265–272. doi:10.3103/S1067821207040049. 
  68. ^ a b Moskalyk, R. R. (2004). "Review of germanium processing worldwide". Minerals Engineering. 17 (3): 393–402. doi:10.1016/j.mineng.2003.11.014. 
  69. ^ Rieke, G. H. (2007). "Infrared Detector Arrays for Astronomy". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 45 (1): 77–115. Bibcode:2007ARA&A..45...77R. doi:10.1146/annurev.astro.44.051905.092436. 
  70. ^ a b c Brown, Robert D. Jr. (2000). "Germanium" (PDF). U.S. Geological Survey. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 8 Juni 2011. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  71. ^ "Chapter III: Optical Fiber For Communications" (PDF). Stanford Research Institute. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 5 Desember 2014. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  72. ^ "Understanding Recordable & Rewritable DVD" (PDF) (edisi ke-First). Optical Storage Technology Association (OSTA). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 19 April 2009. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  73. ^ Lettington, Alan H. (1998). "Applications of diamond-like carbon thin films". Carbon. 36 (5–6): 555–560. doi:10.1016/S0008-6223(98)00062-1. 
  74. ^ Gardos, Michael N.; Bonnie L. Soriano; Steven H. Propst (1990). Feldman, Albert; Holly, Sandor, ed. "Study on correlating rain erosion resistance with sliding abrasion resistance of DLC on germanium". Proc. SPIE. SPIE Proceedings. 1325 (Mechanical Properties): 99. Bibcode:1990SPIE.1325...99G. doi:10.1117/12.22449. 
  75. ^ Washio, K. (2003). "SiGe HBT and BiCMOS technologies for optical transmission and wireless communication systems". IEEE Transactions on Electron Devices. 50 (3): 656–668. Bibcode:2003ITED...50..656W. doi:10.1109/TED.2003.810484. 
  76. ^ Bailey, Sheila G.; Raffaelle, Ryne; Emery, Keith (2002). "Space and terrestrial photovoltaics: synergy and diversity". Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 10 (6): 399–406. Bibcode:2002sprt.conf..202B. doi:10.1002/pip.446. hdl:2060/20030000611. 
  77. ^ Crisp, D.; Pathare, A.; Ewell, R. C. (Januari 2004). "The performance of gallium arsenide/germanium solar cells at the Martian surface". Acta Astronautica. 54 (2): 83–101. Bibcode:2004AcAau..54...83C. doi:10.1016/S0094-5765(02)00287-4. 
  78. ^ Wu, Heng; Ye, Peide D. (Agustus 2016). "Fully Depleted Ge CMOS Devices and Logic Circuits on Si" (PDF). IEEE Transactions on Electron Devices. 63 (8): 3028–3035. Bibcode:2016ITED...63.3028W. doi:10.1109/TED.2016.2581203. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 6 Maret 2019. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  79. ^ Szweda, Roy (2005). "Germanium phoenix". III-Vs Review. 18 (7): 55. doi:10.1016/S0961-1290(05)71310-7. 
  80. ^ Zhao, H.; Xue, Z.; et al. (21 Juli 2022). "Biodegradable germanium electronics for integrated biosensing of physiological signals". npj Flexible Electronics. 6. 63. doi:10.1038/s41528-022-00196-2. 
  81. ^ a b 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. 
  82. ^ Fang, Li; Kulkarni, Sameer; Alhooshani, Khalid; Malik, Abdul (2007). "Germania-Based, Sol-Gel Hybrid Organic-Inorganic Coatings for Capillary Microextraction and Gas Chromatography". Anal. Chem. 79 (24): 9441–9451. doi:10.1021/ac071056f. PMID 17994707. 
  83. ^ Keyser, Ronald; Twomey, Timothy; Upp, Daniel. "Performance of Light-Weight, Battery-Operated, High Purity Germanium Detectors for Field Use" (PDF). Oak Ridge Technical Enterprise Corporation (ORTEC). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 26 Oktober 2007. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  84. ^ Ahmed, F. U.; Yunus, S. M.; Kamal, I.; Begum, S.; Khan, Aysha A.; Ahsan, M. H.; Ahmad, A. A. Z. (1996). "Optimization of Germanium for Neutron Diffractometers". International Journal of Modern Physics E. 5 (1): 131–151. Bibcode:1996IJMPE...5..131A. doi:10.1142/S0218301396000062. 
  85. ^ Diehl, R.; Prantzos, N.; Vonballmoos, P. (2006). "Astrophysical constraints from gamma-ray spectroscopy". Nuclear Physics A. 777 (2006): 70–97. arXiv:astro-ph/0502324  . Bibcode:2006NuPhA.777...70D. CiteSeerX 10.1.1.256.9318  . doi:10.1016/j.nuclphysa.2005.02.155. 
  86. ^ Eugene P. Bertin (1970). Principles and practice of X-ray spectrometric analysis, Bab 5.4 – Analyzer crystals, Tabel 5.1, hlm. 123; Plenum Press
  87. ^ Shen, C.; Trypiniotis, T.; Lee, K. Y.; Holmes, S. N.; Mansell, R.; Husain, M.; Shah, V.; Li, X. V.; Kurebayashi, H. (18 Oktober 2010). "Spin transport in germanium at room temperature" (PDF). Applied Physics Letters. 97 (16): 162104. Bibcode:2010ApPhL..97p2104S. doi:10.1063/1.3505337. ISSN 0003-6951. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 22 September 2017. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  88. ^ Sigillito, A. J.; Jock, R. M.; Tyryshkin, A. M.; Beeman, J. W.; Haller, E. E.; Itoh, K. M.; Lyon, S. A. (7 Desember 2015). "Electron Spin Coherence of Shallow Donors in Natural and Isotopically Enriched Germanium". Physical Review Letters. 115 (24): 247601. arXiv:1506.05767  . Bibcode:2015PhRvL.115x7601S. doi:10.1103/PhysRevLett.115.247601. PMID 26705654. 
  89. ^ China restricts exports of two metals that the EU considers of 'strategic' importance Diarsipkan 2023-07-06 di Wayback Machine., Euronews, 4 Juli 2023.
  90. ^ China hits back in the chip war, imposing export curbs on crucial raw materials Diarsipkan 2023-07-05 di Wayback Machine., CNN, 3 Juli 2023.
  91. ^ China to restrict exports of chipmaking materials as US mulls new curbs Diarsipkan 2023-07-05 di Wayback Machine., Reuters, 4 Juli 2023.
  92. ^ "Russian firm says ready to boost germanium output for domestic use". Reuters. 5 Juli 2023. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-07-24. Diakses tanggal 2023-07-13. 
  93. ^ a b Ades TB, ed. (2009). "Germanium". American Cancer Society Complete Guide to Complementary and Alternative Cancer Therapies (edisi ke-2). American Cancer Society. hlm. 360–363. ISBN 978-0944235713. 
  94. ^ Brown, Robert D. Jr. Commodity Survey:Germanium (PDF) (Laporan). US Geological Surveys. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 4 Maret 2018. Diakses tanggal 13 Juli 2023. 
  95. ^ Baselt, R. (2008). Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man (edisi ke-8). Foster City, CA: Biomedical Publications. hlm. 693–694. 
  96. ^ Gerber, G. B.; Léonard, A. (1997). "Mutagenicity, carcinogenicity and teratogenicity of germanium compounds". Regulatory Toxicology and Pharmacology. 387 (3): 141–146. doi:10.1016/S1383-5742(97)00034-3. PMID 9439710. 

Pranala luar

sunting
 
Wikisource memiliki teks artikel the 1911 Encyclopædia Britannica tentang Germanium.
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Germanium&oldid=24102321"