химический каталог




ГЕРМАНАТЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ГЕРМАНАТЫ, соли не полученных в свободный состоянии кислородных кислот Ge(IV): метагерманиевой H2GeO3, ортогерманиевой H4GeO4, дигерманиевой H2Ge2O5, тетрагерма-ниевой H2Ge4O9, пентагерманиевой H2Ge5On, нонагерма-ниевой H4Ge9O20 и др. наиболее распространены орто-и метагерманаты. ГЕРМАНАТЫ с координац. числом германия 4, как правило, изоморфны соответствующим силикатам. В основе структуры ортогерманатов лежат тетраэдры GeO4, метагерманатов— шестичленные кольца Ge3O9 или тетраэдры, объединенные в цепи. ГЕРМАНАТЫ с координац. числом германия 6 построены из октаэдров GeO6. Структура соединение, в которых Ge имеет координац. числа как 6, так и 4, включает сочлененные общими вершинами или ребрами октаэдры и тетраэдры.

Наиб. изучены ГЕРМАНАТЫ металлов в степени окисления + 1 и + 2. Щелочные металлы и Ag(I) образуют мета-, орто-, тетра-, нонагерманаты и др. Для Na и К известны также дигидрогерманаты K2H2Ge4O10 и Na2H2GeO4*6H2O. Щелочные металлы, Ag(I), T1(I) и аммоний образуют германиевые цеолиты M3HGe7O16*4H2O. В цеолитах (устойчивы до 800 °С) присутствуют атомы германия с координац. числами 4 и 6. Для Na и К получены также пероксо-германаты M2GeO3*2H2O2*2Н2О и M2Ge2O5*2H2O22О.

Металлы в степени окисления + 2 образуют орто-, мета-, ди- и тетрагерманаты. Известны также ГЕРМАНАТЫ составов: 3MO*GeO2, где М-Са, Ва, Zn, Pb; 2MO*3GeO2, где М-Са, Pb; 6PbO*GeO2, 5PbO*3GeO2, PbO-3GeO2 и 4MgO*GeO2. Из холодных растворов солей М(II) и GeO2 (или Na2GeO3) осаждаются гидратированные аморфные осадки состава mМО*GeO2*хН2О, где m = 1,2 или 3, из горячих рров - кристаллич, гидрогерманаты, например BaH2GeO4*4H2O и SrH2GeO4. Магний и никель образуют ГЕРМАНАТЫ типа серпентина M3Ge2O5(OH)4 и талька M3Ge4OXo(OH),.

Для многие металлов в степени окисления + 2 наиболее устойчивы ортогерманаты, образующиеся при нагревании других ГЕРМАНАТЫ Для них, а также для метагерманатов характерен полиморфизм.

Элементы в степени окисления + 3 образуют ортогерманаты и ГЕРМАНАТЫ составов M2GeO5, М22О7, La2O(GeO4), La2(GeO3)3, 6Bi2O3*GeO2 Fe2O3*4GeO2 (температура плавления 1200°C), 2Fe2O3*3GeO2 (т. пл. 1335°C с различные). Метагерманат La устойчив до температуры плавления (1600°С), выше которой разлагается на пирогерманат La и GeO2, ГЕРМАНАТЫ остальных РЗЭ более тугоплавки (т. пл, > 1730°С). Из водных растворов GeO2 и М(ОН)3 осаждаются аморфные гидратированные ГЕРМАНАТЫ, в которых соотношение М2О3:GeO, составляет 1 :1 или 1 :2 (М-Al, Fe), 1:3 (Fe), 1,5:1 (Al), 3:1 (La).

Элементы в степени окисления + 4 образуют ортогерманаты, a Zr и Hf- также соединение M3GeO8,

Получены ГЕРМАНАТЫ, содержащие в молекуле несколько химический элементов, отличающихся степенью окисления; их структура аналогична структуре соответствующих силикатов-полевых щпатов, сподумена, монтмориллонита, пермутита и др. наиболее практическое значение имеют германиевые гранаты A3B2Ge3O12, где А-Са, Mg, Zn, Fe и др., В-Al, Mb, Ga, Sn, РЗЭ и др. Гранаты обладают свойствами диэлектриков; их используют в электронио-вычислит. устройствах, магн. интегральных схемах (в основные в качестве подложек).

Из GeO2 и оксидов металлов получают германиевые стекла. Для стекол на основе оксидов Ва, Ti и Pb nD20 от 1,86 до 1,99 при6 мкм, для германиево-фосфатно-титановых-коэффициент пропускания ок. 80% при 0,5-0,7 мкм, Стекла на основе GeO2, PbO, ZnO2, A12O3 (или La2O3) сильно поглощают рентгеновское излучение. Германиевые стекла используют для изготовления призм, кювет, окошек, фильтров в оптический приборах, электродов, терморезисторов, для защиты от рентгеновского излучения. ГЕРМАНАТЫ щелочных металлов существенно лучше растворим в воде, чем остальные. Для соединений щел.-зем. металлов растворимость тем выше, чем больше ат. масса металла (растворимость Mg2GeO4 ~ 0,016 г/л). Германаты РЗЭ практически не растворим в воде и 0,1 н. растворе NaOH. Минер, кислотами все Г., как правило, разлагаются. Гидрогерманаты, а также гидраты ГЕРМАНАТЫ при нагревании отщепляют воду с образованием безводных солей.

Общий метод получения безводных ГЕРМАНАТЫ-спекание (реже сплавление) смеси GeO2 с соответствующим оксидом или карбонатом металла. Процесс ускоряется при замене 3-5% оксида или карбоната металла на его фторид. Гидраты ГЕРМАНАТЫ и гидрогерманаты получают: осаждением из водных растворов, содержащих GeO2 или ГЕРМАНАТЫ щелочного металла и соль соответствующего элемента; гидролизом безводных ГЕРМАНАТЫ; гидротермальным синтезом.

Наиб. важные ГЕРМАНАТЫ описаны ниже. ГЕРМАНАТЫ свинца Pb5Ge3O11-белые кристаллы, гексагон. решетка (а = 1,0251 нм, с = 1,0685 нм); т. пл, 740 °С; не растворим в воде и органических растворителях. Получают сплавлением GeO2 с РbСО3. Используют как материал для детекторов в ИК-спектрометрах, акусто- и оптоэлектронных приборах. ГЕРМАНАТЫ висмута Bil2GeO20 (германосилленит)-белые кристаллы, кубич. решетка (а = 1,0145 нм); температура плавления 923 °С; не растворим в воде; сегнетоэлектрик. Получают сплавлением GeO2 с Bi2O3. Используют как материал для модуляторов света, звукопроводов в акустоэлектронных устройствах.

Метагерманат натрия Na2GeO3-белые кристаллы, ромбич. решетка (а = 0,622 нм, b= 1,087 нм, с = 0,492 нм, z=4); т. пл. Ш60°С; плотность 331 г/см3; растворим в воде; гигроскопичен; обладает сильным двойным лучепреломлением. Получают еплавлением Na2O с GeO2, Используют для синтеза др. соединение Ge.

Гидрогерманат натрия Na3H2GeO4*6H2O-белые кристаллы, ромбич, решетка (а= 0,652 нм, b = 1,737 нм, с = 0,847 нм); температура плавления 85°С; плотность 2,05 г/см3; растворим в воде (259 г/л при 25oС); поглощает из воздуха СО2; слабо гигроскопичен. Получают выпариванием водного раствора Na2GeO3, содержащего NaOH. Используют для синтеза др. соединение Ge, в частности его гидролизом получают цеолит Na3HGe7O16*4H2O, который применяют как катализатор поликондснсации этилентерефталата. ГЕРМАНАТЫ магния Mg4GeO6-белые кристаллы, гексагон. рещетка (а - 1,1773 нм, с = 1,4448 нм); при ~ 1500°С диссоциирует на Mg2GeO4 и MgO; показатели преломления: 1,740 (для обыкновенного луча) и 1,755 (для необыкновенного). Получают спеканием при 1150°С стехиометрич. кол-в GeO2 с MgO (или MgCO3). Используют как компонент фосфбров, ГЕРМАНАТЫ типа 2BaO*MO*2GeO2*xPbO (M-Mg, Zn)-компоненты люминофоров. Используются, например, для цветной печати.

Лит. см. примет. Германий. М. Я. Шпирт.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
шумоизоляция для ванны цена
заварочный чайник из чугуна купить
держатель для велосипеда на машину на фаркоп
курсы вязания спицы и крючок

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)