GERMANIO
Nombre: Germanio (del nombre latino de Alemania, "Germania")
Símbolo: Ge
Grupo: 14
Período: 4
Bloque: p
Categoría: Metaloides
Número atómico: 32
Masa atómica: 72,630 u
Electrones por capa: 2, 8, 18, 4
Electronegatividad: 2,01
Densidad: 5,323 gr/cc
Punto de Fusión: 938,25ºC
Punto de Ebullición: 2833ºC
Conductividad Térmica: 60 W (m·K)
Conductividad Eléctrica: 2000 S/m
Orden Magnético: Diamagnético
Estado Ordinario: Sólido
Estados de Oxidación: -4, -3, -2, 0, -1, 1, 2, 3, 4
Dureza Mohs: 6
Dureza Vickers: 8012 MPa
Dureza Brinell: Sin datos
Isótopos más estables: Ge-70 (20,52%), Ge-72 (27,45%), Ge-73 (7,76%), Ge-74 (36,52%), Ge-76 (7,75%)
Descubridor: Clemens Winkler, alemán (1886)
El Germanio es el elemento más parecido al Silicio en muchos sentidos, basta con ver el elemento en estado puro para compararlo a su antecesor en el grupo 14 de la Tabla Periódica (grupo del Carbono). Es más escaso, y no tiene usos estructurales.
El Germanio fue obtenido por primera vez en 1886 por el químico Clemens Winkler, que lo bautizó en honor a su patria, “Germania” era el nombre romano (latino) para la región que hoy ocupan las actuales Alemania, Austria y países adyacentes.
Propiedades
Aunque es un proceso difícil y costoso, se puede obtener Germanio de elevada pureza (>99,999%) de forma relativamente masiva. En estado elemental tiene un color “beige” metálico, como de “bronce envejecido” pero reflectante, cual espejo, de naturaleza cristalina.
Es el metaloide típico, el más parecido al Silicio (con el cual se comparan los demás), a tal punto que se usa junto a éste en algunas aplicaciones en la industria electrónica.
En estado elemental es muy resistente a la corrosión (más que el propio Silicio) especialmente en caliente. Es bastante duro (6 Mohs) pero quebradizo, pulverizable. Los valores de resistencia a la rotura mediante compresión son típicamente altos, pero la resistencia a los golpes secos es muy baja, como todos los miembros de la categoría. Es un pobre conductor térmico y eléctrico, pero tiene excelentes propiedades como semi-conductor.
Aplicaciones
El principal uso del Germanio, con diferencia, es el de la fabricación de la fibra óptica: sirve como materia prima para la elaboración del núcleo en forma elemental o como óxido, reemplazando al del Titanio y evitando así el -antiguamente- necesario procedimiento de tratamiento térmico que debilitaba la fibra a cambio de fijar el óxido de Titanio.
El segundo uso capital del Germanio es en la industria electrónica, esta vez como material semi-conductor, dopado frecuentemente con Galio para éstos fines.
El tercer uso del elemento es, en la forma de óxido, como parte de cristales especiales para cámaras, infrarrojos, et cétera.
El único uso relativamente famoso del Germanio en metalurgia, o mejor dicho, joyería, es en el de la fabricación de una aleación de Plata llamada “Argentium” con mejores propiedades que la Plata 925 clásica, donde reemplaza a parte del Cobre.
El Argentium es una aleación de joyería relativamente joven, ya que fue introducida a principios de 1990 por el señor Peter Johns (inglés). Se considera “Plata de ley” ya que su contenido en Plata nunca es inferior al 92,5%. Dentro de las aleaciones de este metal con aplicaciones en joyería, es la que muestra mayor resistencia a la corrosión, el desgaste y el galleo (en inglés: galling/firescaling).
Se vende como su nombre indica, es algo más cara que la plata esterlina (925 milésimas) y la “Plata Inglesa” o “Británica” (950 milésimas). Su resistencia a la corrosión es similar a la de la plata esterlina utilizada en joyería con la diferencia de que no se ennegrece (no se sulfata) con facilidad. El color es blanco, muy atractivo y duradero. Se trabaja con facilidad, si bien su fabricación suele llevarse a cabo por empresas especializadas (además, necesitan la licencia, ya que Argentium es una marca registrada).
La clave de esta aleación es la adición de pequeñas dosis de Germanio, que forma una capa de Dióxido de Germanio (Ge2O3) sobre la superficie del metal que lo protege contra los efectos nocivos del azufre, que ennegrecen el metal. La cantidad de Germanio exacta es un secreto, y no indagaré en el por respeto a la compañía en cuestión.
El fenómeno de pasivación del Argentium es similar al encontrado en el Bronce al Aluminio, ya que el Aluminio forma una capa superficial de Alúmina (trióxido de Aluminio - Al2O3) que previene la contaminación característica del cobre con el azufre ambiental.