A germán szervetlen vegyület, a metán germániumos analógja. Összegképlete GeH4. Ez a legegyszerűbb germánium hidrid és a germánium egyik leghasznosabb vegyülete. A szilánhoz és a metánhoz hasonlóan a germán molekulaalakja is tetraéderes. Levegőn elégetve GeO2 és víz keletkezik.
Előfordulása A Jupiter atmoszférájában már kimutatták.
Előállítása Jellemzően germániumvegyületek, elsősorban germánium-dioxid hidridreagenssel (pl. nátrium-borohidriddel, kálium-borohidriddel, lítium-borohidriddel, lítium-alumínium-hidriddel vagy nátrium-alumínium-hidriddel) történő redukciójával állítják elő. A borohidrides redukciót különböző savak katalizálják, a reakció vizes és szerves oldószerben is lejátszódik. Laboratóriumi méretben germánium(IV) vegyületek és a fenti hidridek reagáltatásával állítják elő.W. L. Jolly "Preparation of the volatile hydrides of Groups IVA and VA by means of aqueous hydroborate" Journal of the American Chemical Society 1961, volume 83, pp. 335-7. Egy tipikus szintézis során Na2GeO3 és nátrium-borohidridet reagáltatnak. Na2GeO3 + NaBH4 + H2O → GeH4 + 2 NaOH + NaBO2
További szintézislehetőségek az elektrokémiai redukció és a plazma alapú eljárások.US Patent 7,087,102 (2006) Az elektrokémiai redukálás során feszültséget kapcsolnak vizes elektrolitba merülő fém germánium katódra és molibdén vagy kadmium anyagú anódra. A folyamat során germán (GeH4) és hidrogéngáz fejlődik a katódon, míg az anódból – oxigénnel reagálva – molibdén- vagy kadmium-oxid keletkezik. A plazmaszintézis során fém germániumot nagyfrekvenciás plazmaforrással előállított hidrogénatomokkal bombáznak, aminek hatására germán és digermán keletkezik.
Reakciói Gyengén savas vegyület. Folyékony ammóniában a GeH4 ionizálódik, és ionpárt alkot. Alkálifémekkel folyékony ammóniában fehér kristályos MGeH3 vegyületet képez. A kálium- (KGeH3, kálium-germil) és rubídiumtartalmú (RbGeH3, rubídium-germil) germánvegyületek nátrium-kloridos szerkezetűek, ami szabadon forgó aniont feltételez. A céziumtartalmú vegyület, a CsGeH3 ezzel ellentétben deformálódott nátrium-klorid szerkezetű, hasonlóan a tallium-jodidéhoz.
Félvezetőipari felhasználása A germángáz 600 K körül germániumra és hidrogénre bomlik. Ezen termikus labilitása miatt használják germánium vékonyrétegek növesztésre a félvezető iparban, MOVPE vagy kémiai sugár epitaxy során. Szerves germánium prekurzorokat (pl. izobutil-germán, alkilgermánium-triklorid és dimetilaminogermánium-triklorid) is vizsgálnak mint a germániumtartalmú vékonyréteg gyártásának a germánnál biztonságosabb folyékony alternatívái.
Biztonságtechnikai információk A germán nagyon gyúlékony, potenciálisan piroforosBrauer, 1963, Vol.1, 715 (de más forrás szerint nem gyullad meg levegővel érintkezve), nagyon mérgező gáz. Munkahelyi koncentrációja 8 órás átlagban legfeljebb 0,2 ppm lehet.Praxair MSDS accessed Sep. 2011 Patkányoknál az LC50 1 órás kitettség esetén 622 ppm.NIOSH Germane Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (RTECS)accessed Sep. 2011 Belélegzése, illetve az anyagnak való kitettség levertséget, fejfájást, szédülést, ájulást, émelygést, nehézlégzést, hányást, vesekárosodást és hemolitikus hatásokat okozhat.US EPA Germane
Jegyzetek
Fordítás
Külső hivatkozások
Metaloids (manufacturer) datasheet Arkonic Specialty Gases China (manufacturer) datasheet Licensintorg Russia (process technology sale) Honjo Chemical Japan (manufacturer) Praxair datasheet Air liquide gas encyclopedia entry CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards Voltaix (manufacturer) datasheet Foshan Huate Gas Co.,Ltd (manufacturer) Horst Technologies, Russia (manufacturer)
Kategória:Germániumvegyületek