ژرمانیوم تترا کلراید چه نوع ترکیبی است؟ خواص، تولید، طیف GC-MS و کاربردها

ژرمانیوم تترا کلراید مایعی بی رنگ، و دارای بوی خاص و اسیدی است. این ماده به عنوان واسطه در تولید فلز خالص ژرمانیوم استفاده می شود. در سال های اخیر، استفاده از این ترکیب به عنوان معرف برای تولید فیبر نوری، بسیار افزایش یافته است.

ژرمانیم تترا کلراید جزء دسته مواد سمی قرار دارد. استنشاق این ماده ایجاد مسمومیت می کند. تحریک کننده پوست، چشم و غشای مخاطی می باشد. به شدت با آب یا بخار واکنش نشان می دهد و بخارات سمی و خورنده تولید می کند. هنگامی که گرم می شود تا تجزیه شود، گازهای سمی ^–Cl منتشر می شود.

خواص و مشخصات شناسایی ژرمانیوم تترا کلراید

تولید ژرمانیوم تترا کلراید

بیشترین تولید تجاری ژرمانیم از طریق تصفیه و ذوب فلزات روی و مس است، اگرچه منبع قابل توجهی نیز در خاکستر حاصل از احتراق انواع خاصی از زغال سنگ به نام ویترین وجود دارد. تتراکلرید ژرمانیم واسطه ای برای تصفیه فلز ژرمانیوم یا اکسید آن، GeO₂ است.

با استفاده از محلول اکسید در اسید کلریدریک غلیظ، ژرمانیوم تترا کلرید می تواند مستقیماً از GeO₂ (دی اکسید ژرمانیوم) تولید شود. مخلوط حاصل به صورت جزئی تقطیر می شود تا تتراکلرید ژرمانیم را از سایر محصولات و ناخالصی ها تصفیه و جدا کند. می توان GeCl₄ را با آب دیونیزه شده مجدداً تجزیه و تولید GeO₂ خالص کرد، سپس در محیطی با حضور هیدروژن کاهش می یابد و فلز ژرمانیوم تولید می شود.

تولید GeO₂، به فرم اکسید شده ژرمانیم استخراج شده از سنگ معدن بستگی دارد. سنگ معدن مس – سرب – سولفید و روی – سولفید باعث تولید GeS₂ می شود که متعاقباً با اکسید کننده ای مانند کلرات سدیم به GeO₂ اکسید می شود.

سنگ معدن روی بو داده و پخته می شود و می تواند به طور مستقیم GeO₂ را تولید کند. سپس اکسید همانطور که در بالا گفته شد پردازش می شود. سنتز کلاسیک کلر و فلز ژرمانیوم در دمای بالا نیز امکان پذیر است.

طیف GC-MS ژرمانیم تترا کلراید

واکنش پذیری ژرمانیوم تترا کلراید

کلرید ژرمانیم (IV) با آب، هیدرولیز شده و  اکسید ژرمانیوم و اسید کلریدریک تولید می کند:

GeCl₄ + 2H₂O → GeO₂ + 4HCl

سرعت هیدرولیز کندتر از آنالوگ سیلیکون مربوطه است و هیدرولیز فقط تا حدودی اتفاق می افتد. هنگامی که با هیدروژن در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد در یک راکتور کوارتز گرم می شود، به کلرید ژرمانیم (I) تبدیل می شود و بر روی دیواره راکتور متراکم می شود:

۲GeCl₄ + 3H₂ → ۲GeCl + 6HCl

هنگامی که بخارات GeCl₄ در دمای بالا از ژرمانیوم عبور می کنند، محصول کلرید ژرمانیم (II) ،GeCl₂ است:

GeCl₄ + Ge → ۲GeCl₂

واکنش با هیدرید آلومینیوم لیتیوم در فرم های اتر مونوژرمن، GeH₄:

GeCl₄ + LiAlH₄ → GeH₄ + LiCl + AlCl₃

واکنش با تری فلوئورید آنتیموان، SbF₃ در حضور پنتاکلرید آنتیموان، SbCl₅، هالیدهای مخلوطی از ترکیبات تشکیل می دهد: GeCl₃F ،GeCl3F₂ ،GeCl2F₂ و GeClF₃.

واکنش با الکل ها در حضور یک آمین باعث الکوکسیدها انجام می شود:

GeCl₄ + 4CH₃OH + 4C₂H₅NH₂ → Ge(OCH₃)₄ + 4C₂H₅N • HCl

کاربردهای ژرمانیوم تترا کلراید

تتراکلرید ژرمانیم منحصراً به عنوان واسطه برای چندین فرآیند نوری استفاده می شود. این ترکیب شیمیایی را می توان به طور مستقیم به GeO₂، یک اکسید شیشه با چندین ویژگی و کاربرد منحصر به فرد،هیدرولیز کرد:

فیبرهای نوری:

یکی از مشتقات قابل توجه GeCl₄ دی اکسید ژرمانیوم است. در ساخت الیاف نوری، تتراکلرید سیلیکون، SiCl₄ و تتراکلرید ژرمانیم، با اکسیژن وارد یک فرم شیشه ای توخالی می شود، که با دقت گرم می شود تا اکسید شدن معرف ها به اکسیدهای مربوطه آنها و تشکیل مخلوط شیشه انجام شود. GeO₂ دارای ضریب شکست بالایی است، بنابراین با تغییر میزان جریان ژرمانیم تترا کلراید می توان به طور خاص شاخص کلی شکست فیبر نوری را کنترل کرد. GeO₂ حدود ۴٪ وزن شیشه است.

منابع:

۱) www.chemicalbook.com

۲) www.en.wikipedia.org

۳) www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

این محصول اینجا جستجو کنید.

خرید محصولات از این سایت تحت گارانتی دکتر شاهرضایی می باشد.