化學(xué)性質(zhì)
二氧化鍺是一種無(wú)機(jī)化合物,分子式為GeO2,是鍺的二氧化物,電子式與二氧化碳相同。為白色粉末或無(wú)色結(jié)晶,有稍溶于水的六方晶系(低溫穩(wěn)定)和不溶性的正方晶系兩種,轉(zhuǎn)變溫度為1033℃。主要用于制金屬鍺,也用作光譜分析及半導(dǎo)體材料。
結(jié)構(gòu)式
中文名 二氧化鍺
外文名 Germanium dioxide
別 名 Germanium(IV) oxide
化學(xué)式 GeO2
分子量 104.63
CAS登錄號(hào)1310-53-8
EINECS登錄號(hào)215-180-8
熔點(diǎn) 1115 ℃
沸點(diǎn) 1200 ℃
水溶性 1115
密度 6.239 g/cm3
危險(xiǎn)性符號(hào) R22
折射率 1.99
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、摩爾折射率:無(wú)可用的
2、摩爾體積(cm3/mol):無(wú)可用的
3、等張比容(90.2K):無(wú)可用的
4、表面張力(dyne/cm):無(wú)可用的
5、介電常數(shù):無(wú)可用的
6、極化率(10-24cm3):無(wú)可用的
7、單一同位素質(zhì)量:105.911007 Da
8、標(biāo)稱(chēng)質(zhì)量:106 Da
9、平均質(zhì)量:104.6388 Da
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):無(wú)
2、氫鍵供體數(shù)量:0
3、氫鍵受體數(shù)量:2
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0
5、互變異構(gòu)體數(shù)量:無(wú)
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積:34.1
7、重原子數(shù)量:3
8、表面電荷:0
9、復(fù)雜度:18.3
10、同位素原子數(shù)量:0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15、共價(jià)鍵單元數(shù)量:1
結(jié)構(gòu)性質(zhì)
二氧化鍺為四方晶系、六方晶系或無(wú)定形體。六方結(jié)晶與β-石英同構(gòu),鍺為四配位,四方結(jié)晶具有超石英型結(jié)構(gòu),類(lèi)似于金紅石,其中鍺為六配位。高壓下,無(wú)定形二氧化鍺轉(zhuǎn)變?yōu)榱湮唤Y(jié)構(gòu);隨著壓力降低,二氧化鍺也逐漸變?yōu)樗呐湮坏慕Y(jié)構(gòu)。類(lèi)金紅石型結(jié)構(gòu)的二氧化鍺在高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N正交晶系氯化鈣型結(jié)構(gòu)。二氧化鍺不溶于水和鹽酸,溶于堿液生成鍺酸鹽。 類(lèi)金紅石型結(jié)構(gòu)的二氧化鍺比六方二氧化鍺更易溶于水,它與水作用時(shí)可產(chǎn)生鍺酸。二氧化鍺與鍺粉在1000°C共熱時(shí),可得到一氧化鍺。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
大鼠腹膜內(nèi)注射LD50:750mg/kg。干燥的氧化鍺對(duì)皮膚無(wú)刺激作用,但對(duì)結(jié)膜有刺激作用。
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
對(duì)是水稍微有危害的不要讓未稀釋或大量的產(chǎn)品接觸地下水、水道或者污水系統(tǒng),若無(wú)政府許可,勿將材料排入周?chē)h(huán)境。
貯存方法
應(yīng)貯存在通風(fēng)、干燥的庫(kù)房中。包裝應(yīng)密封、防潮,勿與堿類(lèi)、酸類(lèi)接觸。裝卸時(shí)要輕拿輕放,防止玻璃瓶破裂
安全信息
危險(xiǎn)運(yùn)輸編碼:暫無(wú)
危險(xiǎn)品標(biāo)志:
有害
安全標(biāo)識(shí):S22 S24/25
危險(xiǎn)標(biāo)識(shí):R22
合成方法
四氯化鍺水解法在四氯化鍺中加入6.5倍體積的蒸餾水,攪拌后放置一晝夜,生成二氧化鍺沉淀,用冷水洗滌至洗液不含Cl-為止。于200℃干燥得到二氧化鍺產(chǎn)品。其反應(yīng)式:

在實(shí)驗(yàn)室里制備高純的二氧化鍺,是將市場(chǎng)出售的二氧化鍺制成四氯化鍺,再將其蒸餾提純,水解得到的。

上圖為四氯化鍺的蒸餾裝置:燒瓶?jī)?nèi)裝入二氧化鍺和濃鹽酸,玻璃管的前端要浸入水里一段,接受槽加少量冰水冷卻。邊通氯氣邊蒸餾,取110℃以前的餾分。在蒸餾中為了防止燒瓶中鹽酸濃度下降,要時(shí)常從滴液漏斗滴加濃鹽酸。向流到接受槽的四氯化鍺層(黃色)和鹽酸溶液層加大量水(H2O:GeCl4=6.5:1),搖勻,放置一晝夜。四氯化鍺即水解為二氧化鍺。過(guò)濾,用冷水洗滌,200℃下干燥。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
相關(guān)文獻(xiàn)
用途
用于制鍺,也用于電子工業(yè)。用作半導(dǎo)體材料。由鍺加熱氧化或由四氯化鍺水解制得。用作金屬鍺和其他鍺化合物的制取原料、制取聚對(duì)苯二甲酸乙二酯樹(shù)脂時(shí)的催化劑以及光譜分析和半導(dǎo)體材料??梢灾圃旃鈱W(xué)玻璃熒光粉,可作為催化劑用于石油提煉時(shí)轉(zhuǎn)化、去氫、汽油餾份的調(diào)整、彩色膠卷及聚脂纖維生產(chǎn)。不但如此,二氧化鍺還是聚合反應(yīng)的催化劑,含二氧化鍺的玻璃有較高的折射率和色散性能,可作廣角照相機(jī)和顯微鏡鏡頭,隨著技術(shù)的發(fā)展,二氧化鍺被廣泛用于制作高純金屬鍺、鍺化合物、化工催化劑及醫(yī)藥工業(yè),PET樹(shù)脂、電子器件等,需要注意的是二氧化鍺的形態(tài)雖然和有機(jī)鍺(Ge-132)相似,但它具有毒性,不可服用。
鍺,具有半導(dǎo)體性質(zhì)。對(duì)固體物理和固體電子學(xué)的發(fā)展超過(guò)重要作用。鍺的熔密度5.32克/厘米3,鍺可能性劃歸稀散金屬,鍺化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,常溫下不與空氣或水蒸汽作用,但在600~700℃時(shí),很快生成二氧化鍺。與鹽酸、稀硫酸不起作用。濃硫酸在加熱時(shí),鍺會(huì)緩慢溶解。在硝酸、王水中,鍺易溶解。堿溶液與鍺的作用很弱,但熔融的堿在空氣中,能使鍺迅速溶解。鍺與碳不起作用,所以在石墨坩堝中熔化,不會(huì)被碳所污染。鍺有著良好的半導(dǎo)體性質(zhì),如電子遷移率、空穴遷移率等等。