Германати

Германа́ти — сполуки германію, похідні від його оксидів.

Загальний опис

Майже усі мінерали, що містять германій — є германатами. Германати є солями кисневмісних кислот Ge(IV), які не отримані у вільному стані: метагерманієвої ${\displaystyle {\ce {H2GeO3}}}$, ортогерманієвої ${\displaystyle {\ce {H4GeO4}}}$, дигерманієвої ${\displaystyle {\ce {H2Ge2O5}}}$, тетрагерманієвої ${\displaystyle {\ce {H2Ge4O9}}}$, пентагерманієвої ${\displaystyle {\ce {H2Ge5O_{n}}}}$, нонагерманієвої ${\displaystyle {\ce {H4Ge9O20}}}$ та ін. Найбільш розповсюджені орто- та метагерманати.

Оскільки властивості германію аналогічні властивостям кремнію, то в діоксиді германію (GeO₂) переважають кислотні властивості. Його реакція із лугами, таким чином, призводить до утворення германатів. Германати також отримують шляхом взаємодії діоксиду германію з різними оксидами металів під час сплавлювання або спікання.

Класифікація

Відомі германати різних складів (M: однозарядний катіон металу; X: галогенід):

• Ортогерманат, M₄GeO₄
• Метагерманат, (M₂GeO₃)_n
• Метадигерманат, (M₂Ge₂O₅)_n
• Гексагідроксогерманат, M₂Ge(OH)₆
• Гексагалогеногерманат, M₂GeX₆

Метагерманат та метадигерманат існують у полімерній формі. Германієві кислоти, відповідні певним германатам, як вуглекислота та силікатні кислоти, не є стабільними у безводній формі, а лише у розведених розчинах.

З галогеногегерманатів відомий, наприклад, гексафлуоргерманат калію (K₂GeF₆), який можна отримати з фториду калію та тетрафториду германію. Відомий також гексахлоргерманат цезію(IV) Cs₂[GeCl₆].[1]

Клас речовин

Германати — це клас речовин з дуже різноманітними властивостями.[2] Між кисневими сполуками германію та відповідними сполуками кремнію можна спостерігати багато аналогій. Силікати і германати часто ізотипічні. Відомі також цеолітоподібні структури та схильність до утворення скла. Через високі показники заломлення їх іноді використовують у оптичних елементах, наприклад, у ширококутних об'єктивах у фотографії. Багато легованих германатів проявляють люмінесценцію при опроміненні УФ-світлом: (Sr, Ba)₂(Mg, Zn)Ge₂O₇:Pb (синьо-фіолетовий), Zn₂GeO₄:Mn (жовто-зелений), MgGeO₃:Mn (темно-червоний).

Домішки германату свинцю в кераміці утворюють матеріал, який має напівпровідникові властивості.[3]

Германати натрію та амонію можуть бути використані як каталізатори в синтезі поліестеру.[4]

Германат бісмуту використовується в сцинтиляційних лічильниках.

Примітки

1. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie: Germanium, System Nummer 45, Ergänzungsband, Verlag Chemie GmbH Weinheim/Berchtesgaden, 1958. 8th ed., Seite 569.
2. Chemischer Transport von Germanaten. 2001. с. 11.
3. Continuous-wave and passively mode-locked operation of a cunyite (Cr^4+:Ca₂GeO₄) laser. Т. 39. 2000. с. 4975—4978. doi:10.1364/AO.39.004975.
4. T. Kimura, M. Watanabe, S. Kobayashi, T. Sugita, K. (Mitsubishi Chemical Industries Co., Ltd., Japan). Japan. 1975, JP 50031199, 8. Oktober 1975, Appl. JP 69-67393, 26. August 1969.

Вебпосилання

• Datenblatt von Bismutgermanate (Memento vom 15. März 2012 im Internet Archive)
• Szintillationskristalle [Архівовано 10 серпня 2020 у Wayback Machine.]