stringtranslate.com

Тетрахлорид германия

Тетрахлорид германия — бесцветная, дымящаяся жидкость [4] со специфическим кислым запахом. Используется как промежуточное вещество в производстве очищенного металлического германия . В последние годы использование GeCl 4 существенно возросло из-за его использования в качестве реагента для производства оптоволокна .

Производство

Большая часть коммерческого производства германия осуществляется путем обработки колошниковой пыли цинковых и медных рудных заводов, хотя существенный источник также находится в золе от сжигания определенных видов угля, называемых витрен . Тетрахлорид германия является промежуточным продуктом для очистки металлического германия или его оксида, GeO 2 . [5]

Тетрахлорид германия может быть получен непосредственно из GeO 2 ( диоксид германия ) путем растворения оксида в концентрированной соляной кислоте. Полученная смесь подвергается фракционной перегонке для очистки и отделения тетрахлорида германия от других продуктов и примесей. [6] GeCl 4 может быть повторно гидролизован деионизированной водой для получения чистого GeO 2 , который затем восстанавливается под водородом для получения металлического германия. [5] [6]

Однако производство GeO 2 зависит от окисленной формы германия, извлеченной из руды. Медно-свинцово-сульфидные и цинково-сульфидные руды будут производить GeS 2 , который впоследствии окисляется до GeO 2 окислителем, таким как хлорат натрия . Цинковые руды обжигаются и спекаются и могут производить GeO 2 напрямую. Затем оксид обрабатывается, как обсуждалось выше. [5]

Классический синтез из хлора и металлического германия при повышенных температурах также возможен. [7] [1] Кроме того, была разработана активация германия без хлора , что дает менее энергоемкий и более экологически чистый альтернативный синтез для прекурсоров германия.

Приложение

Тетрахлорид германия используется почти исключительно как промежуточное вещество для нескольких оптических процессов. GeCl 4 может быть напрямую гидролизован до GeO 2 , оксидного стекла с несколькими уникальными свойствами и применениями, описанными ниже и в связанных статьях:

Волоконная оптика

Известным производным GeCl 4 является диоксид германия . При производстве оптических волокон тетрахлорид кремния SiCl 4 и тетрахлорид германия GeCl 4 вводятся вместе с кислородом в полую стеклянную заготовку, которую осторожно нагревают, чтобы обеспечить окисление реагентов до соответствующих оксидов и образование стеклянной смеси. GeO 2 имеет высокий показатель преломления, поэтому, изменяя скорость потока тетрахлорида германия, можно целенаправленно контролировать общий показатель преломления оптического волокна. GeO 2 составляет около 4% от веса стекла. [5]

Ссылки

  1. ^ ab PW Schenk (1963). "Хлорид германия (IV)". В G. Brauer (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд . Т. 1. NY, NY: Academic Press. С. 715–716.
  2. ^ Мерц, К.; Дрисс, М. (2002). «Хлорид германия(IV) при 193 К». Acta Crystallogr. C. 58 ( Pt 7): i101–i102. doi :10.1107/S0108270102010351. PMID  12094027.
  3. ^ CRC handbook ofchemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. Уильям М. Хейнс, Дэвид Р. Лид, Томас Дж. Бруно (2016-2017, 97-е изд.). Бока-Ратон, Флорида. 2016. ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC  930681942.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  4. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 377. ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ abcd Профиль минерального сырья «Германий», Геологическая служба США, 2005.
  6. ^ ab "The Elements" CR Hammond, David R. Lide, ред. CRC Handbook of Chemistry and Physics , издание 85 (CRC Press, Бока-Ратон, Флорида) (2004)
  7. ^ «Синтез GeCl4». account.e.jimdo.com . Технический университет Ильменау . Проверено 22 сентября 2020 г.

Смотрите также