जर्मेनियम : धातुरूपरासायनिकमूलद्रव्य. चिन्ह Ge. अणुक्रमांक (अणुकेंद्रातीलप्रोटॉनांचीसंख्या) ३२ अणुभार७२.५९ आवर्तसारणीतील (इलेक्ट्रॉनरचनेनुसारकेलेल्यामूलद्रव्यांच्याकोष्टकरूपमांडणीतील) गट४ब विद्युत्विन्यास (अणूमधीलइलेक्ट्रॉनांचीमांडणी) २, ८,१८, ४ वितळबिंदू९३७.४से. उकळबिंदू२,८३०सें. वि. गु. ५.३६ नैसर्गिकसमस्थानिकांचे (अणुक्रमांकतोचपणभिन्नअणुभारअसलेल्यात्याचमूलद्रव्याच्याप्रकारांचे) वस्तुमान७०, ७२, ७३, ७४व७६ अर्धसंवाहक (धातूवनिरोधकयांच्यादरम्यानविद्युत्संवाहकताअसणारापदार्थ) वर्णकरडा-पांढरा ठिसूळ कठिनता६.०-६.५ [मोसमापक्रमानुसार, → कठिनता] स्फटिकरचनाहिऱ्यासारखी संयुजा (इतरअणूंशीसंयोगपावण्याचीक्षमतादर्शविणाराअंक) २व४ शिलावरणातीलप्रमाण१०११टक्का.

इतिहास : आवर्तसारणीमध्येसिलिकॉनवकथिलयादोनमूलद्रव्यांच्यामध्येएकअज्ञातमूलद्रव्यअसावे, असेजॉनन्यूलॅंड्सयांनी१८६४मध्येदाखविले. मेंडेलेव्हयांनी१८७१सालीयाअज्ञातमूलद्रव्याचेगुणधर्मसिलिकॉनासारखेअसावेतअसेभाकीतकेलेवत्याचेआवर्तसारणीतीलस्थाननिश्चितकेले. जर्मनशास्त्रज्ञसी. ए. विंक्लरयांनी१८८६सालीआर्जिरोडाइट (2Ag2S.GeS2 ) याखनिजापासूनहेमूलद्रव्यवेगळेकेलेवआपल्यामातृभूमीच्यानावावरूनत्यासजर्मेनियमहेनावदिले. याचेव्यापारीउत्पादन१९४२पासूनसुरूझाले.

उपस्थिति : निसर्गातहेमुक्तरूपातआढळतनाही. आर्जिरोडाइटामध्ये७%, जर्मेनाइटामध्ये८.७% आणिझाईरेतील (बेल्जियमकाँगोतील) रेनियराइटयाखनिजात७% याप्रमाणाततेआढळते. अमेरिकेतीलकॅनझस, औक्लाहोमावमिसूरीयाराज्यांतीलजस्ताच्याधातुकातून (कच्च्यास्वरूपातीलधातूतून) तेउपपदार्थम्हणूनमिळते. दगडीकोळशाच्याराखेतूनहीइंग्लंडवरशियायादेशांततेमिळवितात. १९६७सालीजगातएकूणसु७५,०००किग्रॅ. जर्मेनियममिळविण्यातआले.

निष्कर्षण : जर्मेनियमअसलेल्याजस्ताच्याधातुकांतूननेहमीच्यापद्धतीनेप्रथमझिंकसल्फाइडसंहतकरतात (प्रमाणवाढवितात). तेहवेतभाजूनत्याचेझिंकऑक्साइडबनवितात. हेअशुद्धअसते, त्यातजर्मेनियमइत्यादींचीअशुद्धीअसते. हेझिंकऑक्साइडनंतरमीठवदगडीकोळसायांबरोबरउच्चतापमानाततापविलेम्हणजेत्यातीलजर्मेनियम, कॅडमियमइ. द्रव्येबाष्परूपानेबाहेरपडतात. हेबाष्पनिववूनसल्फ्यूरिकअम्लातमिसळतात. त्यामुळेजर्मेनियमवशिसेअविद्राव्य (नविरघळणारे) म्हणूनशिल्लकराहतात. यामिश्रणातीलशिशाचेप्रमाणकमीकरण्यासाठीहीचक्रियापुन्हाकरतातवनंतरमिळणाऱ्याअवशेषातसंहतहायड्रोक्लोरिकअम्लमिसळूनऊर्ध्वपातन (वाफकरूनवमगतीथंडकरूनघटकअलगकरण्याचीप्रक्रिया) करतात. त्यामुळेजर्मेनियमटेट्राक्लोराइडऊर्ध्वपातितहोते. तेशुद्धकरूनत्याचेजलीयविच्छेदनकेलेम्हणजे GeO2 हेऑक्साइडबनते. त्याचेहायड्रोजनाने६७५से. तापमानास ⇨ क्षपण घडवूनआणलेम्हणजेजर्मेनियमधातूमिळते.

रासायनिकगुणधर्म : जर्मेनियमाचीद्विसंयुजीवचतुःसंयुजीसंयुगेबनतात. त्यांपैकीचतुःसंयुजीजास्तस्थिरआहेत. कोठीतापमानासजर्मेनियमावरपाण्याचीवि‍क्रियाहोतनाही. हवेतत्याचेऑक्सिडीभवनहोतनाही पणऑक्सिजन, क्लोरीनवबाष्परूपब्रोमीनयांमध्येतेजळते. संहतसल्फ्यूरिकवनायट्रिकअम्लातआणिनायट्रिकवहायड्रोफ्ल्युओरिकयाअम्लांच्यामिश्रणाततसेचवितळलेल्याक्षारात (अम्लाशीविक्रियाझाल्यासलवणदेणाऱ्यापदार्थात, उदा., सोडियमहायड्रॉक्साइडात) तेसहजविरघळते. प्रबलऑक्सिडीकारक [→ ऑक्सिडीभवन] अम्लांचीत्यावरविक्रियाहोते.

उपयोग : जर्मेनियमाचाउपयोगप्रामुख्यानेट्रॅंझिस्टर, द्विप्रस्थ, एकदिशकारकयांसारख्याअर्धसंवाहकप्रयुक्तीतयारकरण्यासाठीहोतो [→ अर्धसवांहक इलेक्ट्रॉनीयप्रयुक्ति ट्रॅंझिस्टरतंत्रविद्या]. दुसऱ्यामहायुद्धकाळातरडारमध्येउपयोगकरण्याकरितासूक्ष्मतरंगांचेएकदिशीकरणकरण्यासाठीजर्मेनियमाचाउपयोगकरण्यातआला. १९४८मध्येट्रॅंझिस्टरचाशोधलागलावपहिलाट्रॅंझिस्टरजर्मेनियमाचातयारकरण्यातआला. याशोधामुळेइलेक्ट्रॉनीयउद्योगातफारमोठीक्रांतीझाली. वर्णपटलातीलअवरक्त (तांबड्यारंगाच्याअलीकडीलअदृश्य) किरणांसाठीवापरावयाच्यासाधनांतजर्मेनियमयुक्तभिंगाचाआणिगाळण्यांचाउपयोगकरण्यातयेतो.

संयुगे : जर्मेनियमाचीद्विसंयुजीसंयुगेफारशीस्थिरनाहीत. त्यांचेऑक्सिडीकरणवक्षपणसहजहोते. जर्मेनियमडायक्लोराइडतापविले म्हणजेविघटनपावतेवजर्मेनियमटेट्राक्लोराइडबनते. चतुःसंयुजीसंयुगेजास्तस्थिरआहेत. जर्मेनियमाची GeO (करडे-काळे) आणि GeO2 (पांढरे) अशीदोनऑक्साइडेज्ञातआहेत. GeO2चीतीनस्फटिकीरूपेआहेत. हायड्रोक्लोरिकअम्लवसोडियमहायड्रॉक्साइडयांमध्येतीविरघळतात.

जर्मेनियमटेट्राक्लोराइड GeCl4, जर्मेनियमटेट्राब्रोमाइड GeBr4 वजर्मेनियमटेट्राआयोडाइड GeI4 हीमूलद्रव्यांच्यासरळसंयोगानेबनवितायेतात. क्लोराइडाचाउपयोग ⇨ग्रीन्यारविक्रिया  वव्ह्यूर्टसविक्रियायांमध्येहोतो.

जर्मेनियमटेट्राक्लोराइडातहायड्रोजनसल्फाइडप्रवाहितकेले, तरजर्मेनिकसल्फाइड GeS2 बनते. तेहायड्रोजनाबरोबरतापविलेतरजर्मेनससल्फाइड GeS मिळते.

मॅग्नेशियमजर्मेनाइडावर Mg2Ge (हेमॅग्नेशियमआणिजर्मेनियमहायड्रोजनाततापविल्यानेबनते) विरलहायड्रोक्लोरिकअम्लाचीविक्रियाघडलीम्हणजेमोनोजर्मेन GeH4 हेहायड्राइडबनते. डायजर्मेन Ge2H4 वट्रायजर्मेन Ge3H8 हीहायड्राइडेहीज्ञातआहेत.

मिश्रधातू : जर्मेनियमअसलेल्याअनेकमिश्रधातूतयारकेल्याजातात. त्यांपैकीजर्मेनियम-ॲल्युमिनियमआणिजर्मेनियम-सोनेयामिश्रधातूअर्धसंवाहकउद्योगातमोठ्याप्रमाणावरवापरल्याजातात.

संदर्भ : 1. Davydov, V. I. Trans., Peiperl, A. Germanium, New York, 1967.

    2. Partington, J. R. General and Inorganic Chemistry, London, 1966.

जमदाडे, ज. वि.