Germanyum, özellik olarak parlak ve gümüşi sadece oldukça kırılgan olmasının yanı sıra, yarı iletkenler ve fiber optiklerde mühim bir bileşendir. Germanyum simgesi: Ge.
Bazı insanoğlu germanyum takviyesinin sağlığa yararları bulunduğunu düşünüyor, sadece araştırmalar bu iddiaları desteklemiyor.
Germanyum Hakkında Gerçekler
- Atom numarası: 32
- Germanyum simgesi: Ge
- Atomik ağırlığı: 72.630
- Oda sıcaklığında fazı: katı.
- Erime noktası: 938,3 ºC
- Kaynama noktası: 2.833 ºC
- Organik izotop sayısı: 5. Ek olarak laboratuvarda oluşturulan 19 suni izotop vardır.
- En yaygın izotoplar: Ge-74 (yüzde 36,28’i), Ge-72 (yüzde 27,54’ü), Ge-79 (yüzde 20,84’ü), Ge-73 (yüzde 7,73’ü), Ge-76 (yüzde 7,61’i).
Zamanı
Germanyum elementini Clemens Winkler buldu.
Chemistry Explained’e nazaran, Rus kimyager Dmitri Mendeleyev, 1869’da elementlerin periyodik tablo yapısını geliştirdikten sonrasında germanyumun varlığını tahmin etmişti. Elementlerin atom ağırlığına nazaran düzenlenmesi tabloda bazı boşluklar bıraktı.
Mendeleyev, 32 numaralı element de dahil olmak suretiyle, hemen hemen keşfedilmemiş birçok element bulunduğunu kesinleştirdi. 1885’te, bir Alman kimyager olan Clemens Winkler, argyrodit olarak malum bir madende o zamanlar “eka-silikon” olarak adlandırılan şeyi keşfetti. Bu maden; gümüş, kükürt, demir oksit, çinko ve yüzde 7’si bilinmeyen bir metal içeriyordu.
Chemistry Explained’e nazaran Mendeleyev, 32 numaralı elementin santimetre küp başına 5,5 gram (su yoğunluğunun 5,5 katı) ve 70 atom ağırlığı (suyun atom ağırlığının dört katından birazcık daha azca) bir yoğunluğa haiz olacağını tahmin etmişti.
Bu veriler germanyumun gerçek yoğunluğuna (santimetre küp başına 5.323 gram) ve atom ağırlığına (72.630) oldukça yakındır. Mendeleyev’in tahmininin doğruluğu, kimyagerlerin periyodik tabloya olan itimatını artırdı.
Germanyum nedir ve ne işe yarar?
Germanyum bir yarı metaldir, doğrusu hem bir metalin hem de bir ametalin özelliklerine haizdir. Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’na nazaran periyodik tablodaki öteki yarı metaller bor, silikon, arsenik, antimon, tellür ve polonyumdur.
Germanyum, Chemicool’a nazaran, tıpkı su şeklinde donduğunda genişleyen birkaç elementten biridir. Ötekiler içinde galyum, silikon, bizmut ve antimon bulunur.
Germanyum bugünlerde nerede çıkarılır sorusuna yanıt arıyorsak, germanyum ilk olarak sfaleritten ( çinkonun birincil cevheri çıkarılır, sadece germanyum ticari olarak gümüş , kurşun ve bakır cevherlerinden de elde edilir.
“Germanyum” adı, Jefferson Lab’a nazaran Winkler’in anavatanı olan Almanya’nın Latince adından gelir.
Yerkabuğundaki germanyum bolluğu ağırlıkça milyonda ortalama 1.5’tir ve güneş sistemindeki bulunuşu ağırlıkça milyarda ortalama 200’dür.
Harvey Mudd Koleji’nde kimya talebesi olan Emily Darby’ye nazaran, Germanyum’un kıymeti II. Dünya Savaşı esnasında yüksek çözünürlüğünde olan radar alıcılarında kullanıldığında fark edildi. İlk germanyum transistör kısa bir süre sonrasında buluş edildi.
ABD Jeolojik Araştırmasına nazaran, germanyum kullanımının ortalama yüzdeleri şunlardır: yüzde otuzu detektörler dahil kızılötesi optikler için; yüzde yirmisi iletişimde kullanılan fiber optik için; yüzde yirmisi kumaş lifleri, besin kapları ve reçineler şeklinde çeşitli ürünlerde kullanılan polietilen tereftalat için; yüzde on beşi güneş panelleri için elektronik ve güneş pilleri için; ve yüzde beşi fosfor, metalürji ve ilaçlar dahil organik maddeler için kullanılmıştır.
Germanyum, Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’na nazaran ilk olarak çinko madeni ve ek olarak arjirodit, germanit ve kömür ile beraber çıkarılır. Chemistry Explained’e nazaran, germanyum Alaska, Tennessee, Çin, Birleşik Krallık, Ukrayna, Rusya ve Belçika’da çıkarılıyor.
Sıhhat İddiaları
Germanyum ‘un bağışıklık sistemini iyileştirme, vücutta oksijen beslemesi ve özgür radikalleri yok etme dahil olmak suretiyle sağlığa yararlı olabileceği iddiaları var. Healthline’a nazaran, germanyum ek olarak alerji, astım, artrit, HIV/AIDS ve çeşitli kanser türlerinin tedavisinde de yararlı olarak kabul edildi.
Bununla beraber, bu iddiaların bilimsel desteği oldukça azca yada asla yok. Germanyum takviyeleri yada ilaçları kullanmak, Healthline’a nazaran böbrek hasarı, anemi, kas zayıflığı ve koordinasyon eksikliği ve yüksek karaciğer enzimleri şeklinde birçok yan etkiye yol açabilir.
Deneylerde, spirogermanyum isminde olan bir germanyum türevinin belirli kanser hücrelerinde replikasyonu engellediği fark edildi sadece insan üstünde meydana getirilen çalışmalarda, Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi’ne nazaran, bunun negatif tesirleri bulunduğunu ve antikanser tedavisi olarak uygun olmadığı anlaşıldı.
Germanyum Hakkında Güncel Araştırmalar
2016 senesinde Applied Physics Letters’da gösterilen bir araştırmaya nazaran, Germanyum çeşitli alanlarda dedektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Emek verme, germanyum fotodedektörlerinin ışığın görünür ve yakın kızılötesi spektrumlarında kullanıldığında yüksek verimliliğini tartışıyor.
Germanyum dedektörleri geleneksel silikon bazlı fotodedektörlerle karşılaştırıldı ve yazarlara nazaran daha iyi sinyal-gürültü oranına ve dedektörlerle gözlemlenebilen spektral ışık aralığının uçlarına yakın tepkilere sahipti.
Germanyum, ufak bant aralığı yada elektronların yarı iletken metallerde yaygın olan daha yüksek bir enerji durumuna atlama kabiliyeti sebebiyle fotodedektörlerde kullanım için kontrol edildi.
Germanyum nerelerde kullanılır; diyotlar, kameralar, mikroskoplar, projektörler, florasan lambalar, vitamin ilaçlarında v.b kullanılmaktadır.
Bu fotoiletkenler, tv uzaktan kumandaları, büyük mağazalarda yaygın olan otomatikman oluşturulan kapıları ve fiber optik kontakt sistemleri şeklinde günlük hayatımızda kullanılan birçok teknoloji türünde kullanıldığı şeklinde astronomi, laboratuvar araştırmaları ve çevresel seyretme şeklinde birçok bilimsel alanda da kullanılmaktadır.
Silisyum şeklinde geleneksel malzemelere kıyasla fotodedektörlerde daha yüksek germanyum absorpsiyonu sebebiyle artan verimlilikle, hedef dalga uzunluğunda daha çok ve daha iyi informasyon alınabilir.
Sezin Aliye Bozdoğan