germanio

Elemento chimico, simbolo Ge, numero atomico 32, peso atomico 72,60, di cui sono noti cinque isotopi stabili: ⁷⁰₃₂Ge, ⁷²₃₂Ge, ⁷³₃₂Ge, ⁷⁴₃₂Ge, ⁷⁶₃₂Ge; previsto prima da J.A.R. Newlands nel 1864 e poi nel 1871 da D.I. Mendeleev (che lo aveva chiamato ekasilicio, definendone anche le proprietà, poi risultate in accordo con quelle del g.), isolato da C.A. Winkler, nel 1886, dall’argirodite. In natura il g. non si trova allo stato elementare, ma è diffuso sotto forma di composti, per lo più in debole concentrazione, tanto che la sua estrazione non risulta in genere economica; soltanto nella germanite è contenuto in concentrazione alquanto elevata (8%); in altri minerali, come l’argirodite, la pirargirite, la blenda ecc., è presente in quantità molto più piccola; è inoltre contenuto in alcuni carboni inglesi e in qualche lignite americana.

Il g. si ottiene come sottoprodotto della metallurgia dello zinco dopo il recupero del cadmio; lo si ricupera anche, insieme al gallio, dai prodotti della combustione dei combustibili che ne contengono piccole percentuali. La separazione del g. dagli altri elementi che lo accompagnano è basata sulla sua trasformazione in tetracloruro, il quale può essere facilmente isolato mediante distillazione per la sua elevata volatilità. Il tetracloruro è poi idrolizzato a biossido di g. e questo può essere ridotto a metallo con carbone, con idrogeno, con stagno ecc.

Il g. è un metallo bianco-grigiastro, fragile, facilmente cristallizzabile; ha densità 5,32 g/cm³; fonde a 937 °C circa e bolle a circa 2830 °C. Benché abbia una struttura simile a quella del diamante, le sue proprietà elettriche sono nettamente differenti: si tratta infatti di un tipico semiconduttore ed è stato il primo elemento utilizzato, per le sue proprietà elettriche, nello studio e nella realizzazione dei diodi a semiconduttore e dei transistori. Il g. purissimo ha una resistività dell’ordine di 50-52 Ωcm, a temperatura ambiente; basta una quantità di impurezze (elementi del 3° e 5° gruppo del sistema periodico) dell’ordine di un mg per kg di g. per ridurre tale resistività alla cinquantesima o centesima parte. All’aria, il g. non si ossida al disotto di 600 °C circa; è ossidato dall’acqua ossigenata a temperatura ambiente; non è attaccabile da acido fluoridrico o cloridrico, reagisce invece con acido nitrico o solforico concentrati; è ossidato dagli ipocloriti in soluzione alcalina; i sali alcalini fusi lo disciolgono rapidamente. Nei suoi composti il g. si comporta da bi- e da tetravalente dando luogo rispettivamente ai composti germanosi e germanici.

È impiegato nella fabbricazione di componenti elettronici a stato solido (transistori, diodi, raddrizzatori di corrente ecc.). Trova anche impiego nella fabbricazione di leghe per odontotecnica, di filtri e lenti per apparecchi di misura nell’infrarosso, di fibre ottiche per telecomunicazioni, di catalizzatori per la produzione di tecnofibre ecc. In farmacologia, ne è stato proposto l’uso nei casi di anemia perniciosa.