- Germanium(IV)-oxid
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Kristallstruktur __ Ge4+ __ O2− Allgemeines Name Germanium(IV)-oxid Andere Namen Germaniumdioxid
Verhältnisformel GeO2 CAS-Nummer 1310-53-8 PubChem 14796 Kurzbeschreibung weißer geruchloser Feststoff[1]
Eigenschaften Molare Masse 104,59 g·mol-1 Aggregatzustand fest
Dichte 4,23 g·cm-3[1]
Schmelzpunkt Löslichkeit schlecht in Wasser (4,5 g·l-1 bei 25 °C)[2]
Brechungsindex 1,7[3]
Sicherheitshinweise GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4] Achtung
H- und P-Sätze H: 302-332 EUH: keine EUH-Sätze P: keine P-Sätze [4] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Gesundheits-
schädlich(Xn) R- und S-Sätze R: 22 S: keine S-Sätze LD50 1250 mg·kg-1 (oral Ratte)[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C Germanium(IV)-oxid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Germaniumverbindungen und Oxide.
Inhaltsverzeichnis
Vorkommen
Germanium(IV)-oxid kommt natürlich in Form des Minerals Argutit.
Gewinnung und Darstellung
Germanium(IV)-oxid entsteht beim starken Glühen von Germanium oder Germaniumdisulfid in einer Sauerstoff-Atmosphäre.
Sehr einfach ist auch die Hydrolyse von Germanium(IV)-chlorid.[5]
Eigenschaften
Germanium(IV)-oxid kommt in mehreren Kristallstrukturen parallel zu denen von Siliziumdioxid vor. Hexagonales GeO2 (Schmelzpunkt 1115 °C, Dichte 4,7 g/cm³) besitzt die gleiche Struktur wie α-Quarz und entsteht bei der Hydrolyse von Germaniumchlorid und der Zersetzung von Germanaten. Das tetragonale GeO2 (als Mineral Argutit, Schmelzpunkt 1086 °C, Dichte 6,239 g/cm³) besitzt eine Rutil ähnliche Struktur (wie Stishovit) und entsteht durch mehrstündiges Erhitzen von Germanium(IV)-oxid mit Wasser unter Druck und bei höheren Temperaturen oder beim Eindampfen einer wäßrigen Germanium(IV)-oxid-Lösung mit etwas Ammoniumfluorid. Das amorphe GeO2 entspricht Quarzglas (Dichte 3,637 g/cm³) und entsteht immer beim Abkühlen einer Schmelze von Germanium(IV)-oxid.[5][6] Die Rutil-Modifikation kann bei 1033 °C in die lösliche Quarz-analoge Form überführt werden. Diese Modifikation ist im Gegensatz zu den anderen etwas in Wasser löslich, wobei die Lösung deutlich sauer reagiert (Bildung von Germaniumsäure). In Säuren löst sich Germanium(IV)-oxid nur schwierig (in starker Salzsäure leicht)[5], in Laugen (z.B. Alkalilauge) dagegen leicht, wobei Germanate entstehen.[7]
Verwendung
Germanium(IV)-oxid wird zur Produktion von im Infraroten durchlässigen optischen Gläsern verwendet.[3] In der Polyesterchemie kommt es als Katalysator bei der Herstellung von bestimmten nicht vergilbenden Polyesterfasern und -granulaten zum Einsatz, speziell für recyclingfähige PET-Flaschen.[8] Es dient auch als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Germanaten wie Hafniumgermanat HfGeO4.[4]
Einzelnachweise
- ↑ a b c d e Eintrag zu CAS-Nr. 1310-53-8 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 19. Juni 2010 (JavaScript erforderlich).
- ↑ Datenblatt Germanium(IV)-oxid bei Merck, abgerufen am 19. Januar 2011.
- ↑ a b Germanium Oxide Powder (Reade)
- ↑ a b c Datenblatt Germanium(IV) oxide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 3. April 2011.
- ↑ a b c Georg Brauer: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie Band II; ISBN 3432878133
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0080379419
- ↑ Arnold F. Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg; Lehrbuch der anorganischen Chemie.
- ↑ Rohstoffe für Zukunftstechnologien (Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung ISI)
Kategorien:- Gesundheitsschädlicher Stoff
- Germaniumverbindung
- Oxid
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