ژرمانیوم تترا کلراید

 

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

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                           مایع بی رنگ فرمول شیمیایی                                                                        GeCl۴
دانسیته  (در ۲۰ درجه ۰C)                                      (g/cm۳) ۱.۸۷۹ وزن مولکولی                                                         (g/mol) 214.40
نقطه ذوب                                                                           (۰C) -49.5 شماره                                                            (CAS No) 10038-98-9
حلالیت در آب                                                           محلول، هیدرولیز نام ها         Tetrachlorogermane, Tetrachloridogermanium

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، GeO۲ است.

 

با استفاده از محلول اکسید در اسید کلریدریک غلیظ، ژرمانیوم تترا کلرید می تواند مستقیماً از GeO۲ (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 GeCl۴ را با آب دیونیزه شده مجدداً تجزیه و تولید GeO۲ خالص کرد، سپس در محیطی با حضور هیدروژن کاهش می یابد و فلز ژرمانیوم تولید می شود.

 

تولید GeO۲، به فرم اکسید شده ژرمانیم استخراج شده از سنگ معدن بستگی دارد. سنگ معدن مس – سرب – سولفید و روی – سولفید باعث تولید GeS۲ می شود که متعاقباً با اکسید کننده ای مانند کلرات سدیم به GeO۲ اکسید می شود.

 

سنگ معدن روی بو داده و پخته می شود و می تواند به طور مستقیم GeO۲ 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

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:

 

GeCl۴ + ۲H۲O → GeO۲ + ۴HCl

 

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:

 

۲GeCl۴ + ۳H۲ → ۲GeCl + 6HCl

 

هنگامی که بخارات GeCl۴ در دمای بالا از ژرمانیوم عبور می کنند، محصول کلرید ژرمانیم (II) ،GeCl۲ است:

 

GeCl۴ + Ge → ۲GeCl۲

 

واکنش با هیدرید آلومینیوم لیتیوم در فرم های اتر مونوژرمن، GeH۴:

 

GeCl۴ + LiAlH۴ → GeH۴ + LiCl + AlCl۳

 

واکنش با تری فلوئورید آنتیموان، SbF۳ در حضور پنتاکلرید آنتیموان، SbCl۵، هالیدهای مخلوطی از ترکیبات تشکیل می دهد: GeCl۳F ،GeCl3F۲ ،GeCl2F۲ و GeClF۳.

 

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

 

GeCl۴ + ۴CH۳OH + 4C۲H۵NH۲ → Ge(OCH۳)۴ + ۴C۲H۵N • HCl

 

کاربردهای ژرمانیوم تترا کلراید

 

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 GeO۲، یک اکسید شیشه با چندین ویژگی و کاربرد منحصر به فرد،هیدرولیز کرد:

 

فیبرهای نوری:

 

یکی از مشتقات قابل توجه GeCl۴ دی اکسید ژرمانیوم است. در ساخت الیاف نوری، تتراکلرید سیلیکون، SiCl۴ 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. GeO۲ 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. GeO۲ 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.