Germane

Germane представляет собой химическое соединение с формулой Ge H 4 , и германиевый аналогом из метана . Это простейший гидрид германия и одно из наиболее полезных соединений германия. Подобно родственным соединениям силану и метану, герман является тетраэдрическим . Он горит на воздухе с образованием GeO 2 и воды . Германе представляет собой гидрид группы 14 .

Происшествие [ править ]

Герман был обнаружен в атмосфере Юпитера . ^[3]

Синтез [ править ]

Germane , как правило , получают восстановление соединений германии, в частности германия диоксида , с гидридными реагентами , такими как боргидрид натрия , боргидрид калия , лития боргидридом , гидрид лития алюминия , гидрид алюминия натрия . Реакция с боргидридами катализируется различными кислотами и может проводиться как в водном, так и в органическом растворителе . В лабораторных условиях герман можно получить реакцией соединений Ge (IV) с этими гидридными реагентами. ^[4]^[5] Типичный синтез включал реакцию Na ₂ GeO ₃ сборгидрид натрия . ^[6]

Na ₂ GeO ₃ + NaBH ₄ + H ₂ O → GeH ₄ + 2 NaOH + NaBO ₂

Другие методы синтеза германа включают электрохимическое восстановление и плазменный метод. ^[7] Метод электрохимического восстановления включает приложение напряжения к катоду из металлического германия, погруженному в водный раствор электролита, и к анодному противоэлектроду, состоящему из металла, такого как молибден или кадмий . В этом методе герман и водород выделяются из катода, в то время как анод реагирует с образованием твердого оксида молибдена или оксидов кадмия.. Метод плазменного синтеза включает бомбардировку металлического германия атомами водорода (H), которые генерируются с использованием высокочастотного источника плазмы для получения германа и дигермана .

Реакции [ править ]

Германе слабокислый . В жидком аммиаке GeH ₄ ионизируется с образованием NH ₄⁺ и GeH ₃^- . ^[8] С щелочными металлами в жидком аммиаке GeH ₄ реагирует с образованием белых кристаллических соединений MGeH ₃ . Соединения калия ( гермил калия KGeH ₃ ) и рубидия ( гермил рубидия RbGeH ₃ ) имеют структуру хлорида натрия, подразумевающую свободное вращение аниона GeH ₃^- , соединение цезия, CsGeH _3, напротив, имеет искаженную структуру хлорида натрия TlI .^[8]

Использование в полупроводниковой промышленности [ править ]

Газ разлагается около 600K (327 ° C; 620 ° F) на германий и водород. Из-за своей термической лабильности герман используется в полупроводниковой промышленности для эпитаксиального роста германия с помощью MOVPE или химической лучевой эпитаксии . ^[9] Прекурсоры германия (например, изобутилгерман , трихлориды алкилгермания и трихлорид диметиламиногермания) были исследованы как менее опасные жидкие альтернативы герману для осаждения Ge-содержащих пленок методом MOVPE. ^[10]

Безопасность [ править ]

Germane является весьма воспламеняется , потенциально пирофорным , ^[11] и в высшей степени токсичного газа. В 1970 году Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) опубликовала последние изменения и установила предельное значение порога профессионального воздействия на уровне 0,2 ppm для 8-часового средневзвешенного значения. ^[12] ЛК50 для крыс в течение 1 ч экспозиции 622 частей на миллион. ^[13] Вдыхание или воздействие может вызвать недомогание, головную боль, головокружение, обморок, одышку, тошноту, рвоту, повреждение почек и гемолитические эффекты. ^[14]^[15]^[16]

Класс опасности Министерства транспорта США - 2.3. Ядовитый газ. ^[12]

Ссылки [ править ]

^ a b c d e Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0300» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
^ Yaws, Карл Л. (1997), Справочник по вязкости: Том 4: Неорганические соединения и элементы , Gulf Professional Publishing, ISBN 978-0123958501
^ Kunde, V .; Hanel, R .; Maguire, W .; Gautier, D .; Baluteau, JP; Marten, A .; Chedin, A .; Husson, N .; Скотт, Н. (1982). «Состав тропосферного газа северного экваториального пояса Юпитера (NH ₃ , PH ₃ , CH ₃ D, GeH ₄ , H ₂ O) и соотношение изотопов D / H Юпитера». Астрофизический журнал . 263 : 443–467. Bibcode : 1982ApJ ... 263..443K . DOI : 10.1086 / 160516 .
^ WL Jolly "Получение летучих гидридов групп IVA и VA с помощью водного гидробората" Журнал Американского химического общества 1961 г., том 83, стр. 335-7.
^ Патент США 4668502
^ Джиролами, GS; Раухфус, ТБ; Angelici, RJ (1999). Синтез и техника в неорганической химии . Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги.
^ Патент США 7087102 (2006)
^ a b Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
^ Venkatasubramanian, R .; Пикетт, RT; Тиммонс, ML (1989). «Эпитаксия германия с использованием германа в присутствии тетраметилгермания». Журнал прикладной физики . 66 (11): 5662–5664. Bibcode : 1989JAP .... 66.5662V . DOI : 10.1063 / 1.343633 .
^ Woelk, E .; Шенай-Хатхате, ДВ; DiCarlo, RL Jr .; Амамчян, А .; Мощность, МБ; Lamare, B .; Beaudoin, G .; Саньес, И. (2006). "Разработка новых германиевых прекурсоров MOVPE для пленок германия высокой чистоты". Журнал роста кристаллов . 287 (2): 684–687. Bibcode : 2006JCrGr.287..684W . DOI : 10.1016 / j.jcrysgro.2005.10.094 .
↑ Брауэр, 1963, Том 1, 715
^ a b Паспорт безопасности данных Praxair, доступ осуществлен в сентябре 2011 г.
^ NIOSH Germane Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (RTECS) по состоянию на сентябрь 2011 г.
^ Гуськова, Е. И. (1974). "К токсикологии гидрида германия". Гигиена Труда и Профессиональные заболевания . 18 (2): 56–57. PMID 4839911 .
^ US EPA Germane
^ Панет, Ф .; Иоахимоглу, Г. (1924). "Uber die Pharmakologischen Eigenschaften des Zinnwasserstoffs und Germaniumwasserstoffs" [О фармакологических характеристиках гидрида олова и гидрида германия]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (на немецком языке). 57 (10): 1925–1930. DOI : 10.1002 / cber.19240571027 .

Внешние ссылки [ править ]

Поищите немецкий в Викисловаре, бесплатном словаре.

Лист данных Metaloids (производитель)
Технические данные Arkonic Specialty Gases, Китай (производитель)
Лицензинторг России (продажа технологической техники)
Honjo Chemical Japan (производитель)
Технические данные Praxair
Энциклопедия воздуха сжиженного газа запись
CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
Технический паспорт Voltaix (производитель)
Foshan Huate Gas Co., Ltd. (производитель)
Horst Technologies, Россия (производитель)

[PGCH-1] Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0300» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

[Yaws1997-2] Yaws, Карл Л. (1997), Справочник по вязкости: Том 4: Неорганические соединения и элементы , Gulf Professional Publishing, ISBN 978-0123958501

[3] Kunde, V .; Hanel, R .; Maguire, W .; Gautier, D .; Baluteau, JP; Marten, A .; Chedin, A .; Husson, N .; Скотт, Н. (1982). «Состав тропосферного газа северного экваториального пояса Юпитера (NH ₃ , PH ₃ , CH ₃ D, GeH ₄ , H ₂ O) и соотношение изотопов D / H Юпитера». Астрофизический журнал . 263 : 443–467. Bibcode : 1982ApJ ... 263..443K . DOI : 10.1086 / 160516 .

[4] WL Jolly "Получение летучих гидридов групп IVA и VA с помощью водного гидробората" Журнал Американского химического общества 1961 г., том 83, стр. 335-7.

[5] Патент США 4668502

[6] Джиролами, GS; Раухфус, ТБ; Angelici, RJ (1999). Синтез и техника в неорганической химии . Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги.

[7] Патент США 7087102 (2006)

[Greenwood-8] Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.

[9] Venkatasubramanian, R .; Пикетт, RT; Тиммонс, ML (1989). «Эпитаксия германия с использованием германа в присутствии тетраметилгермания». Журнал прикладной физики . 66 (11): 5662–5664. Bibcode : 1989JAP .... 66.5662V . DOI : 10.1063 / 1.343633 .

[10] Woelk, E .; Шенай-Хатхате, ДВ; DiCarlo, RL Jr .; Амамчян, А .; Мощность, МБ; Lamare, B .; Beaudoin, G .; Саньес, И. (2006). "Разработка новых германиевых прекурсоров MOVPE для пленок германия высокой чистоты". Журнал роста кристаллов . 287 (2): 684–687. Bibcode : 2006JCrGr.287..684W . DOI : 10.1016 / j.jcrysgro.2005.10.094 .

[11] Брауэр, 1963, Том 1, 715

[Praxair_MSDS-12] Паспорт безопасности данных Praxair, доступ осуществлен в сентябре 2011 г.

[13] NIOSH Germane Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (RTECS) по состоянию на сентябрь 2011 г.

[14] Гуськова, Е. И. (1974). "К токсикологии гидрида германия". Гигиена Труда и Профессиональные заболевания . 18 (2): 56–57. PMID 4839911 .

[15] US EPA Germane

[16] Панет, Ф .; Иоахимоглу, Г. (1924). "Uber die Pharmakologischen Eigenschaften des Zinnwasserstoffs und Germaniumwasserstoffs" [О фармакологических характеристиках гидрида олова и гидрида германия]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (на немецком языке). 57 (10): 1925–1930. DOI : 10.1002 / cber.19240571027 .

[1]