Germanium: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k bot Menambah: yo:Germanium |
Wagino Bot (bicara | kontrib) |
||
| (47 revisi perantara oleh 30 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{Bedakan|Geranium|Germania}}
{{Kotak info germanium}}
'''Germanium''' adalah sebuah [[unsur kimia]] dengan [[Lambang unsur|lambang]] '''Ge''' dan [[nomor atom]] 32. Ia berkilau, keras tetapi rapuh, berwarna putih keabu-abuan dan mirip dengan [[silikon]]. Ia adalah sebuah [[metaloid]] yang berada dalam [[golongan karbon]] yang secara kimiawi mirip dengan tetangganya dalam golongannya, silikon dan [[timah]]. Seperti halnya silikon, germanium secara alami [[reaksi kimia|bereaksi]] dan membentuk kompleks dengan [[oksigen]] di alam.
Karena jarang muncul dalam konsentrasi tinggi, germanium ditemukan relatif terlambat dalam [[penemuan unsur kimia|penemuan unsur]]. Germanium menempati urutan ke-50 [[Kelimpahan unsur di kerak Bumi|dalam kelimpahan relatif unsur-unsur di kerak Bumi]]. Pada tahun 1869, [[Dmitri Mendeleev]] [[Unsur-unsur prediksi Mendeleev|meramalkan]] keberadaannya dan beberapa sifatnya dari posisinya di [[tabel periodik]] buatannya, dan menyebut unsur ini sebagai '''ekasilikon'''. Pada tahun 1886, [[Clemens Winkler]] di Universitas Freiberg menemukan unsur baru ini, bersama dengan [[perak]] dan [[belerang]], dalam mineral [[argirodit]]. Winkler menamai unsur ini dari nama negaranya, [[Kekaisaran Jerman|Jerman]]. Germanium ditambang terutama dari [[sfalerit]] (bijih utama [[seng]]), meskipun germanium juga diperoleh secara komersial dari [[bijih]] perak, [[timbal]], dan [[tembaga]].
Germanium elemental digunakan sebagai semikonduktor dalam [[transistor]] dan berbagai perangkat elektronik lainnya. Secara historis, dekade pertama dari elektronika semikonduktor seluruhnya didasarkan pada germanium. Saat ini, penggunaan akhir utama adalah sistem [[serat optik]], [[penglihatan inframerah|optika inframerah]], aplikasi [[sel surya]], dan [[dioda pemancar cahaya]] (LED). Senyawa germanium juga digunakan untuk [[Katalisis|katalis]] [[polimerisasi]] dan baru-baru ini digunakan dalam produksi [[kawat nano]]. Unsur ini membentuk sejumlah besar [[kimia organogermanium|senyawa organogermanium]], seperti [[tetraetilgermanium]], yang berguna dalam [[kimia organologam]]. Germanium dianggap sebagai salah satu unsur kritis teknologi.<ref>{{Cite journal|last1=Avarmaa|first1=Katri|last2=Klemettinen|first2=Lassi|last3=O’Brien|first3=Hugh|last4=Taskinen|first4=Pekka|last5=Jokilaakso|first5=Ari|date=Juni 2019|title=Critical Metals Ga, Ge and In: Experimental Evidence for Smelter Recovery Improvements|journal=Minerals|language=en|volume=9|issue=6|pages=367|doi=10.3390/min9060367|bibcode=2019Mine....9..367A|doi-access=free}}</ref>
Germanium tidak dianggap sebagai unsur penting untuk setiap [[kimia organik|organisme hidup]]. Mirip dengan silikon dan aluminium, senyawa germanium yang terjadi secara alami cenderung tidak larut dalam air sehingga memiliki [[toksisitas]] oral yang kecil. Namun, garam germanium sintetis yang larut bersifat [[nefrotoksisitas|nefrotoksik]], dan senyawa germanium sintetis yang reaktif secara kimia dengan [[halogen]] dan [[hidrogen]] bersifat iritan dan racun.
==Sejarah==
<!--[[Berkas:medeleeff by repin.jpg|thumb|Dmitri Mendeleev|alt=Seorang lelaki tua dengan janggut abu-abu putih duduk di dekat meja, memegang buku tua yang terbuka di pangkuannya. Dia memakai jubah merah-biru dan topi persegi hitam. Ada dua buku tua yang tebal di atas meja.]]
[[Berkas:Winkler Clemens.jpg|thumb|[[Clemens Winkler]]|alt=Foto setengah badan pria paruh baya berjas dengan janggut pendek putih dan kumis abu-abu.]] DUA FOTO INI sulit diatur karena kotak info; keduanya tidak penting untuk Germanium-->
[[Berkas:Mendeleev 1869 prediction of germanium (detail).svg|upright|left|thumb |Prediksi germanium, "?=70" (tabel periodik 1869)]]
Dalam laporannya berjudul ''The Periodic Law of the Chemical Elements'' pada tahun 1869, kimiawan Rusia [[Dmitri Mendeleev]] meramalkan adanya beberapa [[unsur kimia]] yang tidak diketahui, termasuk unsur yang akan mengisi celah dalam [[golongan karbon|keluarga karbon]], yang terletak di antara [[silikon]] dan [[timah]].<ref>{{cite journal|first=Masanori|last=Kaji|title=D. I. Mendeleev's concept of chemical elements and ''The Principles of Chemistry''|journal=Bulletin for the History of Chemistry|volume=27|issue=1|pages=4–16|year=2002|url=http://www.scs.uiuc.edu/~mainzv/HIST/awards/OPA%20Papers/2005-Kaji.pdf|access-date=12 Juli 2023|archive-url=https://web.archive.org/web/20081217080509/http://www.scs.uiuc.edu/~mainzv/HIST/awards/OPA%20Papers/2005-Kaji.pdf|archive-date=17 Desember 2008|url-status=dead }}</ref> Karena posisinya dalam tabel periodik buatannya, Mendeleev menyebutnya ''ekasilikon (Es)'', dan dia memperkirakan [[massa atom relatif|berat atom]]nya pada 70 (kemudian 72).<!-- Mendeleev mempelajari beberapa mineral dalam pencarian yang gagal untuk unsur baru ini.<ref name="vdk">{{cite web | title = Elementymology & Elements Multidict: Germanium |first = Peter |last = van der Krogt |url = http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Ge |access-date = 12 Juli 2023 }}</ref> -->
<!-- [[Berkas:Winkler preparate 1886 1904.png|thumb|left|Sampel senyawa germanium yang disiapkan oleh [[Clemens Winkler]] dari Universitas Freiberg, penemu unsur ini]] -->Pada pertengahan tahun 1885, di sebuah tambang dekat [[Freiberg|Freiberg, Sachsen]], sebuah [[mineral]] baru ditemukan dan diberi nama ''[[argirodit]]'' karena kandungan [[perak]]nya yang tinggi.{{NoteTag|Dari bahasa Yunani, ''argyrodite'' yang berarti ''mengandung perak''.<ref>{{cite report|url=http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/argyrodite.pdf|publisher=Mineral Data Publishing|title=Argyrodite – {{chem|Ag|8|GeS|6}}|access-date=12 Juli 2023|date=|archive-date=3 Maret 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160303221645/http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/argyrodite.pdf|url-status=live}}</ref>}} Kimiawan [[Clemens Winkler]] menganalisis mineral baru ini, yang terbukti merupakan kombinasi dari perak, [[belerang]], dan sebuah unsur baru. Winkler berhasil mengisolasi unsur baru tersebut pada tahun 1886 dan menemukannya mirip dengan [[antimon]]. Dia awalnya menganggap unsur baru itu merupakan eka-antimon, tetapi segera yakin bahwa itu merupakan eka-silikon.<ref name="Winkle2" /><ref name="isolation">{{cite journal |journal=Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft |volume=19 |issue=1 |pages=210–211 |title = Germanium, Ge, a New Nonmetal Element |language = de |first=Clemens |last=Winkler |author-link=Clemens Winkler |year = 1887 |doi=10.1002/cber.18860190156 |url = http://gallica.bnf.fr/ark%3A/12148/bpt6k90705g/f212.chemindefer |url-status=dead |archive-url = https://web.archive.org/web/20081207033757/http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Disc-of-Germanium.html |archive-date=7 Desember 2008 }}</ref> Sebelum Winkler mempublikasikan hasilnya mengenai unsur baru itu, dia memutuskan bahwa dia akan menamai unsur itu sebagai ''neptunium'', karena penemuan planet [[Neptunus]] yang baru ditemukan saat itu pada tahun 1846 juga telah didahului oleh prediksi matematis mengenai keberadaannya.{{NoteTag|Sama seperti keberadaan unsur baru ini yang telah diprediksi, keberadaan planet [[Neptunus]] telah diprediksi sekitar tahun 1843 oleh dua matematikawan [[John Couch Adams|John C. Adams]] dan [[Urbain Le Verrier|Urbain L. Verrier]], dengan menggunakan metode perhitungan [[mekanika benda langit]]. Mereka melakukan ini dalam upaya menjelaskan fakta bahwa planet [[Uranus]], setelah pengamatan yang sangat dekat, tampak ditarik sedikit keluar dari posisinya di langit.<ref>{{cite journal |first=J. C. |last=Adams |bibcode=1846MNRAS...7..149A |title=Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet |journal=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]] |volume=7 |issue=9 |pages=149–152 |date=13 November 1846 |doi=10.1093/mnras/7.9.149 |url=https://zenodo.org/record/1431905 |access-date=12 Juli 2023 |archive-date=2 Mei 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190502014753/https://zenodo.org/record/1431905/files/article.pdf |url-status=live }}</ref> [[James Challis]] mulai mencarinya pada Juli 1846, dan dia melihat planet ini pada 23 September 1846.<ref>{{cite journal |first=Rev. J. |last=Challis |bibcode=1846MNRAS...7..145C |title=Account of observations at the Cambridge observatory for detecting the planet exterior to Uranus |journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society |volume=7 |issue=9 |pages=145–149 |date=November 13, 1846 |doi=10.1093/mnras/7.9.145 |url=https://zenodo.org/record/1431903 |access-date=12 Juli 2023 |archive-date=4 Mei 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190504065619/https://zenodo.org/record/1431903/files/article.pdf |url-status=live }}</ref>}} Namun, nama "neptunium" telah diberikan kepada unsur kimia lain yang diusulkan (meskipun bukan unsur yang sekarang menyandang nama [[neptunium]], yang ditemukan pada tahun 1940).{{NoteTag|R. Hermann menerbitkan klaim pada tahun 1877 atas penemuannya atas unsur baru di bawah [[tantalum]] dalam tabel periodik, yang dia beri nama ''neptunium'', diambil dari nama dewa laut dan samudra Yunani.<ref>{{cite book |title=Scientific Miscellany |journal = The Galaxy |volume= 24 |issue= 1 |date=Juli 1877 |page = 131 |isbn=978-0-665-50166-1 |first = Robert |last = Sears |oclc=16890343 }}</ref><ref>{{cite journal |title=Editor's Scientific Record |journal=Harper's New Monthly Magazine |volume=55 |issue=325 |date=Juni 1877 |pages=152–153 |url=http://cdl.library.cornell.edu/cgi-bin/moa/moa-cgi?notisid=ABK4014-0055-21 |access-date=12 Juli 2023 |archive-date=26 Mei 2012 |archive-url=https://archive.today/20120526215615/http://cdl.library.cornell.edu/cgi-bin/moa/moa-cgi?notisid=ABK4014-0055-21 |url-status=live }}</ref> Namun, [[logam]] itu kemudian dikenal sebagai [[logam paduan|paduan]] unsur [[niobium]] and tantalum.<ref>{{cite web| title = Elementymology & Elements Multidict: Niobium| first = Peter| last = van der Krogt| url = http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Nb| access-date = 12 Juli 2023| archive-date = 23 Januari 2010| archive-url = https://web.archive.org/web/20100123002753/http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Nb| url-status = live}}</ref> Nama "[[neptunium]]" kemudian diberikan kepada unsur sintetis tepat setelah [[uranium]] dalam tabel periodik, yang ditemukan oleh para peneliti [[fisika nuklir]] pada tahun 1940.<ref>{{cite book |title=Nobel Lectures, Chemistry 1942–1962 |publisher=Elsevier |date=1964 |chapter=The Nobel Prize in Chemistry 1951: presentation speech |first=A. |last=Westgren |chapter-url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1951/press.html |access-date=12 Juli 2023 |archive-date=10 Desember 2008 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081210174205/http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1951/press.html |url-status=live }}</ref>}} Jadi sebagai gantinya, Winkler menamai unsur baru ini sebagai ''germanium'' (dari kata [[Bahasa Latin|Latin]], ''[[Germania]]'', untuk Jerman) untuk menghormati tanah airnya.<ref name="isolation" /> Argirodit terbukti secara empiris menjadi Ag<sub>8</sub>GeS<sub>6</sub>.
Karena unsur baru ini menunjukkan beberapa kemiripan dengan unsur [[arsen]] dan antimon, tempatnya yang tepat dalam tabel periodik sedang dipertimbangkan, tetapi kesamaannya dengan unsur "ekasilikon" yang diprediksi Dmitri Mendeleev memastikan tempatnya dalam tabel periodik.<ref name="isolation" /><ref>{{cite journal |journal = The Manufacturer and Builder |url = http://cdl.library.cornell.edu/cgi-bin/moa/pageviewer?frames=1&coll=moa&view=50&root=%2Fmoa%2Fmanu%2Fmanu0018%2F&tif=00187.TIF |year = 1887 |title = Germanium, a New Non-Metallic Element |page = 181 |access-date = 12 Juli 2023 |archive-date = 19 Desember 2008 |archive-url = https://web.archive.org/web/20081219162737/http://cdl.library.cornell.edu/cgi-bin/moa/pageviewer?frames=1&coll=moa&view=50&root=%2Fmoa%2Fmanu%2Fmanu0018%2F&tif=00187.TIF |url-status = live }}</ref> Dengan bahan lebih lanjut dari 500 kg bijih dari tambang di Sachsen, Winkler mengonfirmasi sifat kimia unsur baru pada tahun itu 1887.<ref name="Winkle2">{{cite journal |first = Clemens |last = Winkler |author-link = Clemens Winkler |journal = J. Prak. Chemie |volume = 36 |issue = 1 |date = 1887 |pages = 177–209 |title = Mittheilungen über des Germanium. Zweite Abhandlung |doi = 10.1002/prac.18870360119 |url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k90799n/f183.table |access-date = 12 Juli 2023 |language = de |archive-date = 3 November 2012 |archive-url = https://web.archive.org/web/20121103012004/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k90799n/f183.table |url-status = live }}</ref><ref name="isolation" /><ref>{{cite journal |first = O. |last = Brunck |title = Obituary: Clemens Winkler |journal = Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft |volume = 39 |issue = 4 |year = 1886 |pages = 4491–4548 |doi = 10.1002/cber.190603904164 |url = https://zenodo.org/record/1426200 |language = de |access-date = 12 Juli 2023 |archive-date = 1 Agustus 2020 |archive-url = https://web.archive.org/web/20200801004057/https://zenodo.org/record/1426200 |url-status = live }}</ref> Dia juga menentukan berat atom unsur baru itu pada 72,32 dengan menganalisis [[germanium tetraklorida]] ({{chem|GeCl|4}}) murni, sementara [[Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran|Lecoq de Boisbaudran]] menyimpulkan nilai 72,3 dengan perbandingan garis-garis dalam [[spektrum]] percikan unsur ini.<ref>{{cite journal |title = Sur le poids atomique du germanium |first = M. Lecoq |last = de Boisbaudran |journal = Comptes Rendus |year = 1886 |volume = 103 |page = 452 |url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3059r/f454.table |access-date = 12 Juli 2023 |language = fr |archive-date = 20 Juni 2013 |archive-url = https://web.archive.org/web/20130620032945/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3059r/f454.table |url-status = live }}</ref>
Winkler mampu menyiapkan beberapa senyawa germanium baru, meliputi [[Germanium fluorida|fluorida]], [[Germanium klorida|klorida]], [[Germanium sulfida|sulfida]], [[Germanium dioksida|dioksida]], dan [[tetraetilgermanium|tetraetilgermana]] (Ge(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>), senyawa organogermana pertama.<ref name="Winkle2" /> Data fisik dari senyawa-senyawa tersebut—yang sesuai dengan prediksi Mendeleev—menjadikan penemuan ini sebagai konfirmasi penting dari gagasan Mendeleev mengenai [[Tabel periodik|periodisitas]] unsur. Berikut adalah perbandingan antara prediksi Mendeleev dan data Winkler:<ref name="Winkle2" />
<div style="float: center; margin: 5px;">
{| class="wikitable"
|-
! Sifat !! Ekasilikon<br />{{nobold|Prediksi<br />Mendeleev (1871)}} !! Germanium<br />{{nobold|Penemuan<br />Winkler (1887)}}
|-
| massa atom || 72,64 || 72,63
|-
| kepadatan (g/cm<sup>3</sup>) || 5,5 || 5,35
|-
| titik lebur (°C) || tinggi || 947
|-
| warna || abu-abu || abu-abu
|-
| jenis oksida || dioksida [[refraktori]] || dioksida refraktori
|-
| kepadatan oksida (g/cm<sup>3</sup>) || 4,7 || 4,7
|-
| aktivitas oksida || basa lemah || basa lemah
|-
| titik didih klorida (°C) || di bawah 100 || 86 (GeCl<sub>4</sub>)
|-
| kepadatan klorida (g/cm<sup>3</sup>) || 1,9 || 1,9
|}</div>
Hingga akhir tahun 1930-an, germanium dianggap sebagai [[logam]] dengan konduksi buruk.<ref name="DOE">{{cite journal |title=Germanium: From Its Discovery to SiGe Devices |author=Haller, E. E. |website=Department of Materials Science and Engineering, University of California, Berkeley, and Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley |url=http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/922705-bthJo6/922705.PDF |access-date=12 Juli 2023 |date=14 Juni 2006 |archive-date=10 Juli 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190710154435/http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/922705-bthJo6/922705.PDF |url-status=live }}</ref> Germanium tidak menjadi signifikan secara ekonomi hingga setelah tahun 1945 ketika sifat-sifatnya sebagai semikonduktor [[elektronika|elektronik]] diakui. Selama [[Perang Dunia II]], sejumlah kecil germanium digunakan pada beberapa perangkat [[elektronika|perangkat elektronik]] khusus, kebanyakan [[dioda]].<ref>{{cite news |author = W. K. |url = http://select.nytimes.com/gst/abstract.html?res=F30715FE3F5B157A93C2A8178ED85F478585F9 |newspaper = The New York Times |title = Germanium for Electronic Devices |access-date = 12 Juli 2023 |date = 10 Mei 1953 |archive-date = 13 Juni 2013 |archive-url = https://web.archive.org/web/20130613202934/http://select.nytimes.com/gst/abstract.html?res=F30715FE3F5B157A93C2A8178ED85F478585F9 |url-status = live }}</ref><ref>{{cite web |url = http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1941-semiconductor.html |title = 1941 – Semiconductor diode rectifiers serve in WW II |publisher = Computer History Museum |access-date = 12 Juli 2023 |archive-date = 24 September 2008 |archive-url = https://web.archive.org/web/20080924135754/http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1941-semiconductor.html |url-status = live }}</ref> Penggunaan germanium besar pertama adalah titik-kontak [[dioda Schottky]] untuk deteksi pulsa [[radar]] selama Perang.<ref name="DOE" /> Paduan [[silikon–germanium]] pertama diperoleh pada tahun 1955.<ref>{{cite web |url = http://www.sp.phy.cam.ac.uk/~SiGe/Silicon%20Germanium%20(SiGe)%20History.html |title = SiGe History |publisher = [[Universitas Cambridge|University of Cambridge]] |access-date = 12 Juli 2023 |url-status = dead |archive-url = https://web.archive.org/web/20080805204801/http://www.sp.phy.cam.ac.uk/~SiGe/Silicon%20Germanium%20%28SiGe%29%20History.html|archive-date = 5 Agustus 2008 }}</ref> Sebelum tahun 1945, hanya beberapa ratus kilogram germanium yang diproduksi pada pelebur setiap tahunnya, tetapi pada akhir tahun 1950-an, produksi tahunannya di seluruh dunia telah mencapai {{convert|40|MT|ST|lk=on|abbr=off}}.<ref name="acs">{{cite news |url = http://pubs.acs.org/cen/80th/print/germanium.html |year = 2003 |title = Germanium |first = Bethany |last = Halford |work = Chemical & Engineering News |publisher = American Chemical Society |access-date = 12 Juli 2023 |archive-date = 13 Mei 2008 |archive-url = https://web.archive.org/web/20080513180858/http://pubs.acs.org/cen/80th/print/germanium.html |url-status = live }}</ref>
Perkembangan [[transistor]] germanium pada tahun 1948<ref>{{cite journal |journal = Physical Review |volume = 74 |issue = 2 |pages = 230–231 |title = The Transistor, A Semi-Conductor Triode |first = J. |last = Bardeen |author2=Brattain, W. H. |year = 1948 |doi = 10.1103/PhysRev.74.230 |bibcode = 1948PhRv...74..230B }}</ref> membuka pintu bagi berbagai aplikasi [[elektronika benda padat]] yang tak terhitung jumlahnya.<ref>{{cite web |title = Electronics History 4 – Transistors |url = http://www.greatachievements.org/?id=3967 |publisher = National Academy of Engineering |access-date = 12 Juli 2023 |archive-date = 20 Oktober 2007 |archive-url = https://web.archive.org/web/20071020030644/http://www.greatachievements.org/?id=3967 |url-status = live }}</ref> Dari tahun 1950 hingga awal 1970-an, area ini menyediakan pasar yang meningkat untuk germanium, tetapi kemudian silikon dengan kemurnian tinggi mulai menggantikan germanium dalam transistor, dioda, dan [[penyearah]].<ref name="usgs">{{cite journal |title=Germanium – Statistics and Information |author=[[Survei Geologi Amerika Serikat|U.S. Geological Survey]] |year=2008 |journal=U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries |url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/ |quote=Select 2008 |access-date=12 Juli 2023 |archive-date=16 September 2008 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080916115005/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/ |url-status=live }}</ref> Misalnya, perusahaan yang menjadi [[Fairchild Semiconductor]] didirikan pada tahun 1957 dengan tujuan memproduksi transistor silikon. Silikon memiliki sifat kelistrikan yang unggul, tetapi membutuhkan kemurnian yang jauh lebih besar yang tidak dapat dicapai secara komersial pada tahun-tahun [[elektronika benda padat|elektronika semikonduktor]] awal.<ref>{{cite journal|journal=IEEE Transactions on Electron Devices|volume = ED-23|issue = 7|date=Juli 1976|title = Single Crystals of Germanium and Silicon-Basic to the Transistor and Integrated Circuit|first = Gordon K.|last = Teal |pages = 621–639|doi=10.1109/T-ED.1976.18464|bibcode=1976ITED...23..621T|s2cid = 11910543}}</ref>
Sementara itu, permintaan germanium untuk jaringan komunikasi [[serat optik]], sistem [[penglihatan]] malam inframerah, dan [[katalisis|katalis]] [[polimerisasi]] meningkat drastis.<ref name="acs" /> Penggunaan akhir ini mewakili 85% dari konsumsi germanium di seluruh dunia pada tahun 2000.<ref name="usgs" /> Pemerintah Amerika Serikat bahkan menetapkan germanium sebagai bahan yang strategis dan penting, meminta pasokan sebesar 146 [[ton pendek]] (132 [[ton metrik]]) sebagai persediaan pertahanan nasional pada tahun 1987.<ref name="acs" />
Germanium berbeda dari silikon karena pasokannya dibatasi oleh ketersediaan sumber yang dapat dieksploitasi, sedangkan pasokan silikon hanya dibatasi oleh kapasitas produksi karena silikon berasal dari pasir dan [[kuarsa]] biasa. Harga germanium hampir mencapai AS$800 per kilogram pada tahun 1998,<ref name="acs" /> sementara silikon dapat dibeli dengan harga kurang dari AS$10 per kilogram.<ref name="acs" />
==Karakteristik==
Dalam [[Temperatur dan tekanan standar|kondisi standar]], germanium adalah sebuah unsur semilogam yang rapuh dan berwarna putih keperakan.<ref name="nbb" /> Bentuk ini merupakan [[alotropi|alotrop]] yang dikenal sebagai ''germanium-α'', yang memiliki kilau logam dan [[kubus intan|struktur kristal kubus intan]], sama seperti [[intan]].<ref name="usgs" /> Sedangkan dalam bentuk kristal, germanium memiliki energi ambang perpindahan sebesar <math>19,7^{+0,6}_{-0,5}~\text{eV}</math>.<ref>{{Cite journal|last1=Agnese|first1=R.|last2=Aralis|first2=T.|last3=Aramaki|first3=T.|last4=Arnquist|first4=I. J.|last5=Azadbakht|first5=E.|last6=Baker|first6=W.|last7=Banik|first7=S.|last8=Barker|first8=D.|last9=Bauer|first9=D. A.|date=27 Agustus 2018|title=Energy loss due to defect formation from 206Pb recoils in SuperCDMS germanium detectors|journal=Applied Physics Letters|volume=113|issue=9|pages=092101|doi=10.1063/1.5041457|issn=0003-6951|arxiv=1805.09942|bibcode=2018ApPhL.113i2101A|s2cid=118627298}}</ref> Pada tekanan di atas 120 k[[bar (satuan)|bar]], germanium akan berubah menjadi alotrop ''germanium-β'' dengan struktur yang sama seperti [[timah]]-β.<ref name="HollemanAF" /> Seperti silikon, [[galium]], [[bismut]], [[antimon]], dan [[air]], germanium adalah salah satu dari sedikit zat yang mengembang saat memadat ([[pembekuan|membeku]]) dari keadaan cair.<ref name="HollemanAF" />
Germanium adalah [[semikonduktor]] yang memiliki [[Celah pita langsung dan tidak langsung|celah pita tidak langsung]], seperti silikon kristalin. Teknik [[Peleburan zona|pemurnian zona]] telah menyebabkan produksi germanium kristalin untuk semikonduktor yang memiliki pengotor hanya satu bagian dalam 10<sup>10</sup>,<ref name="lanl">{{cite web
| publisher= [[Laboratorium Nasional Los Alamos|Los Alamos National Laboratory]]
| url= http://periodic.lanl.gov/32.shtml
| access-date= 12 Juli 2023
| archive-date= 22 Juni 2011
| archive-url= https://web.archive.org/web/20110622065850/http://periodic.lanl.gov/32.shtml
| url-status= live
}}</ref> menjadikannya salah satu bahan paling murni yang pernah diperoleh.<ref>
{{cite book
| title= The Primordial Universe: 28 June – 23 July 1999
| editor= Binetruy, B
| chapter= Dark Matter: Direct Detection
| author= Chardin, B.
| publisher= Springer
| date= 2001
| isbn= 978-3-540-41046-1
| page= 308
}}
</ref> Bahan metalik pertama yang ditemukan (pada tahun 2005) menjadi sebuah [[Superkonduktivitas|superkonduktor]] di hadapan [[medan elektromagnetik]] yang sangat kuat adalah [[Uranium rodium germanium|paduan germanium, uranium, dan rodium]].<ref>
{{cite journal
| title= Magnetic field-induced superconductivity in the ferromagnet URhGe
| last1= Lévy | first1= F.
| last2= Sheikin | first2= I.
| last3= Grenier | first3= B.
| last4= Huxley | first4= A.
| journal= Science
| date= Agustus 2005
| volume= 309
| issue= 5739
| pages= 1343–1346
| pmid= 16123293
| bibcode= 2005Sci...309.1343L
| doi = 10.1126/science.1115498
| s2cid= 38460998 }}
</ref>
Germanium murni diketahui secara spontan mengeluarkan [[Dislokasi#Ulir|dislokasi ulir]] yang sangat panjang, disebut sebagai ''kumis germanium''. Pertumbuhan kumis ini adalah salah satu alasan utama dari kegagalan dioda dan transistor lama yang terbuat dari germanium, karena, tergantung pada apa yang akhirnya disentuh, dapat menyebabkan [[hubungan pendek|korsleting listrik]].<ref>{{cite journal| title = Morphology of Germanium Whiskers | first = E. I. | last = Givargizov | journal = Kristall und Technik | volume = 7 | issue = 1–3 |doi = 10.1002/crat.19720070107| pages = 37–41| year = 1972}}</ref>
===Sifat kimia===
{{Utama|Senyawa germanium}}
Germanium elemental akan mulai teroksidasi perlahan di udara pada suhu sekitar 250 °C, membentuk [[germanium dioksida|GeO<sub>2</sub>]].<ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0169-4332(98)00251-7|title=KRXPS study of the oxidation of Ge(001) surface|date=1998|author=Tabet, N|journal=Applied Surface Science|volume=134|issue=1–4|pages=275–282|bibcode = 1998ApSS..134..275T|last2=Salim|first2=Mushtaq A. }}</ref> Germanium tidak larut dalam [[asam]] dan [[alkali]] encer tetapi larut perlahan dalam asam sulfat dan nitrat pekat panas serta bereaksi hebat dengan alkali cair untuk menghasilkan [[germanat]] ({{chem|[GeO|3|]|2−}}). Germanium sebagian besar terjadi dalam [[bilangan oksidasi|keadaan oksidasi]] +4, meskipun banyak senyawa +2 yang diketahui.<ref name = "Greenwood">{{Greenwood&Earnshaw}}</ref> Keadaan oksidasi lainnya jarang terlihat: +3 ditemukan dalam senyawa seperti Ge<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub>, serta +3 dan +1 ditemukan pada permukaan germanium oksida,<ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0368-2048(98)00451-4|title=XPS study of the growth kinetics of thin films obtained by thermal oxidation of germanium substrates|first3=A. L.|last3=Al-Oteibi|first2=M. A.|date=1999|last2=Salim|author=Tabet, N|journal=Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena|volume=101–103|pages=233–238}}</ref> atau keadaan oksidasi negatif dalam [[germanida]], seperti −4 dalam {{chem|Mg|2|Ge}}. Anion gugus germanium (ion [[Fase Zintl|Zintl]]) seperti Ge<sub>4</sub><sup>2−</sup>, Ge<sub>9</sub><sup>4−</sup>, Ge<sub>9</sub><sup>2−</sup>, [(Ge<sub>9</sub>)<sub>2</sub>]<sup>6−</sup> telah dibuat melalui ekstraksi dari paduan yang mengandung logam alkali dan germanium dalam amonia cair dengan adanya [[etilendiamina|etilenadiamina]] atau sebuah [[kriptan]].<ref name = "Greenwood" /><ref>{{cite journal|title=Oxidative Coupling of Deltahedral [Ge<sub>9</sub>]<sup>4−</sup> Zintl Ions|first1 = Li|last1 = Xu|last2=Sevov| first2=Slavi C.|journal=J. Am. Chem. Soc.|date = 1999|volume = 121| issue = 39|pages = 9245–9246|doi = 10.1021/ja992269s}}</ref> Bilangan oksidasi germanium dalam ion ini bukanlah bilangan bulat—mirip dengan [[ozonida]] O<sub>3</sub><sup>−</sup>.
Dua [[oksida]] germanium telah diketahui: [[germanium dioksida]] ({{chem|GeO|2}}, germania) dan [[germanium monoksida]], ({{chem|GeO}}).<ref name="HollemanAF">{{cite book|last = Holleman|first = A. F.|author2=Wiberg, E.|author3=Wiberg, N.|title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie|edition=102|publisher=de Gruyter|date=2007|isbn=978-3-11-017770-1|oclc = 145623740}}</ref> Dioksida, GeO<sub>2</sub> dapat diperoleh dengan memanggang [[germanium disulfida]] ({{chem|GeS|2}}), dan merupakan bubuk putih yang hanya sedikit larut dalam air tetapi bereaksi dengan alkali untuk membentuk germanat.<ref name="HollemanAF" /> Monoksida, germanoksida, dapat diperoleh melalui reaksi GeO<sub>2</sub> dengan logam Ge pada suhu tinggi.<ref name="HollemanAF" /> Dioksida (dan oksida serta germanat terkait) menunjukkan sifat yang tidak biasa, yaitu memiliki [[indeks bias]] tinggi untuk cahaya tampak tetapi transparan terhadap cahaya [[inframerah]].<ref>{{cite journal|doi = 10.1111/j.1151-2916.2002.tb00594.x|title = Infrared Transparent Germanate Glass-Ceramics|first = Shyam S.|last = Bayya|author2=Sanghera, Jasbinder S.|author3=Aggarwal, Ishwar D.|author4=Wojcik, Joshua A.|journal = Journal of the American Ceramic Society|volume = 85|issue = 12|pages= 3114–3116|date = 2002}}</ref><ref>{{cite journal|doi = 10.1007/BF00614256|title = Infrared reflectance and transmission spectra of germanium dioxide and its hydrolysis products|url = https://archive.org/details/sim_journal-of-applied-spectroscopy_1975-02_22_2/page/n54|date = 1975 |last1 = Drugoveiko|first1 = O. P.|journal = Journal of Applied Spectroscopy|volume = 22|issue = 2|pages = 191–193|last2 = Evstrop'ev|first2 = K. K.|last3 = Kondrat'eva|first3 = B. S.|last4 = Petrov|first4 = Yu. A.|last5 = Shevyakov|first5 = A. M.|bibcode=1975JApSp..22..191D|s2cid = 97581394}}</ref> [[Bismut germanat]], Bi<sub>4</sub>Ge<sub>3</sub>O<sub>12</sub>, (BGO) digunakan sebagai [[sintilator]].<ref name="BGO">{{cite journal|title = A Bismuth Germanate-Avalanche Photodiode Module Designed for Use in High Resolution Positron Emission Tomography|last = Lightstone|first = A. W.|author2=McIntyre, R. J.|author3=Lecomte, R.|author4=Schmitt, D.|journal = IEEE Transactions on Nuclear Science| date = 1986|volume =33|issue= 1|pages = 456–459|doi =10.1109/TNS.1986.4337142|bibcode = 1986ITNS...33..456L |s2cid = 682173}}</ref>
[[Senyawa biner]] dengan [[kalkogen]] lain juga dikenal, seperti di[[sulfida]] ({{chem|GeS|2}}) dan di[[selenida]] ({{chem|GeSe|2}}), serta [[germanium monosulfida|monosulfida]] (GeS), monoselenida (GeSe), dan mono[[telurida]] (GeTe).<ref name = "Greenwood" /> GeS<sub>2</sub> terbentuk sebagai endapan putih ketika hidrogen sulfida dialirkan melalui larutan asam kuat yang mengandung Ge(IV).<ref name = "Greenwood" /> Disulfida cukup larut dalam air dan dalam larutan alkali kaustik atau sulfida alkali. Namun demikian, ia tidak larut dalam air asam, yang memungkinkan Winkler menemukan unsur ini.<ref>{{cite journal|first =Otto H.|last = Johnson|title = Germanium and its Inorganic Compounds|journal = Chem. Rev.|date = 1952|volume= 51|issue =3| pages=431–469|doi = 10.1021/cr60160a002}}</ref> Dengan memanaskan disulfida dalam arus [[hidrogen]], monosulfida (GeS) akan terbentuk, yang menyublim dalam pelat tipis berwarna gelap dengan kilauan logam, dan larut dalam larutan alkali kaustik.<ref name="HollemanAF" /> Setelah melebur dengan [[Logam alkali#Senyawa|karbonat alkali]] dan [[belerang]], senyawa germanium membentuk garam yang dikenal sebagai tiogermanat.<ref>{{cite journal|doi=10.1039/a703634e|title=First synthesis of mesostructured thiogermanates|date=1997|last1 = Fröba|first1 = Michael |journal=Chemical Communications|issue=18|pages=1729–1730|last2=Oberender|first2=Nadine}}</ref>
[[Berkas:Germane-2D-dimensions.png|upright|left|thumb|Germana mirip dengan [[metana]].|alt=Struktur kimia kerangka dari sebuah molekul tetrahedron dengan atom germanium di tengahnya terikat pada empat atom hidrogen. Jarak Ge-H adalah 152,51 pikometer.]]
Empat germanium tetra[[halida]] telah diketahui. Dalam kondisi normal, GeI<sub>4</sub> berwujud padat, GeF<sub>4</sub> berwujud gas, dan dua sisanya berwujud cair yang bersifat volatil. Misalnya, [[germanium tetraklorida]], GeCl<sub>4</sub>, diperoleh sebagai cairan berasap tak berwarna yang mendidih pada suhu 83,1 °C dengan memanaskan logam germanium dengan klorin.<ref name="HollemanAF" /> Semua tetrahalida dapat dihidrolisis menjadi germanium dioksida terhidrasi.<ref name="HollemanAF" /> GeCl<sub>4</sub> digunakan dalam produksi senyawa organogermanium.<ref name = "Greenwood" /> Keempat germanium dihalida telah diketahui dan berbeda dengan tetrahalida, mereka adalah padatan polimer.<ref name = "Greenwood" /> Selain itu, Ge<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub> dan beberapa senyawa yang lebih tinggi dengan rumus Ge<sub>''n''</sub>Cl<sub>2''n''+2</sub> telah diketahui.<ref name="HollemanAF" /> Senyawa yang tidak biasa, Ge<sub>6</sub>Cl<sub>16</sub>, telah dibuat dan ia mengandung unit Ge<sub>5</sub>Cl<sub>12</sub> dengan struktur [[neopentana]].<ref>{{cite journal|title = The Crystal Structure and Raman Spectrum of Ge<sub>5</sub>Cl<sub>12</sub>·GeCl<sub>4</sub> and the Vibrational Spectrum of Ge<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub>| last = Beattie|first = I.R.|author2=Jones, P.J.|author3=Reid, G.|author4=Webster, M.|journal = Inorg. Chem.|volume = 37|issue =23|pages = 6032–6034|date = 1998|doi =10.1021/ic9807341|pmid = 11670739}}</ref>
[[Germana]] (GeH<sub>4</sub>) adalah senyawa yang strukturnya mirip dengan [[metana]]. Poligermana—senyawa yang mirip dengan [[alkana]]—dengan rumus Ge<sub>''n''</sub>H<sub>2''n''+2</sub> yang mengandung hingga lima atom germanium telah diketahui.<ref name = "Greenwood" /> Germana lebih tidak stabil dan kurang reaktif dibandingkan analog silikon yang sesuai.<ref name = "Greenwood" /> GeH<sub>4</sub> akan bereaksi dengan logam alkali dalam amonia cair untuk membentuk MGeH<sub>3</sub> kristalin putih yang mengandung [[Ion#Anion dan kation|anion]] [[germil|GeH<sub>3</sub><sup>−</sup>]].<ref name = "Greenwood" /> Germanium hidrohalida dengan satu, dua, dan tiga atom halogen adalah cairan reaktif yang tidak berwarna.<ref name = "Greenwood" />
[[Berkas:NucleophilicAdditionWithOrganogermanium.png|right|thumb|upright=1.25|Adisi [[nukleofil]]ik dengan sebuah senyawa organogermanium.|alt=Struktur kimia kerangka menguraikan reaksi kimia aditif termasuk sebuah senyawa organogermanium.]]
[[Kimia organogermanium|Senyawa organogermanium]] pertama disintesis oleh Winkler pada tahun 1887; reaksi germanium tetraklorida dengan [[dietilseng]] akan menghasilkan [[tetraetilgermanium|tetraetilgermana]] ({{chem|Ge(C|2|H|5|)|4}}).<ref name="Winkle2" /> Organogermana dengan tipe R<sub>4</sub>Ge (dengan R adalah sebuah [[alkil]]) seperti [[kimia organogermanium|tetrametilgermana]] ({{chem|Ge(CH|3|)|4}}) dan tetraetilgermana diakses melalui prekursor germanium termurah yang tersedia, [[germanium tetraklorida]] dan alkil nukleofil. Germanium hidrida organik seperti [[isobutilgermana]] ({{chem|(CH|3|)|2|CHCH|2|GeH|3}}) ditemukan kurang berbahaya dan dapat digunakan sebagai pengganti cairan untuk gas [[germana]] beracun dalam aplikasi [[semikonduktor]]. Banyak [[intermediat reaktif|perantara reaktif]] germanium yang diketahui: [[radikal bebas]] [[Substituen#Tata nama|germil]], germilena (mirip dengan [[karbena]]), dan germuna (mirip dengan [[karbuna]]).<ref>{{cite journal|title = Reactive intermediates in organogermanium chemistry|first = Jacques|last = Satge|journal = Pure Appl. Chem.|volume = 56|issue = 1|pages = 137–150|date =1984|doi = 10.1351/pac198456010137|s2cid = 96576323}}</ref><ref>{{cite journal|title = Organogermanium Chemistry| first = Denis|last = Quane|author2=Bottei, Rudolph S.|journal = Chemical Reviews|volume = 63|issue = 4|pages = 403–442|date =1963|doi = 10.1021/cr60224a004}}</ref> Senyawa organogermanium [[Propagermanium|2-karboksietilgermaseskuioksana]] pertama kali dilaporkan pada tahun 1970-an, dan untuk sementara digunakan sebagai suplemen makanan dan diduga memiliki kualitas antitumor.<ref name="toxic" />
Menggunakan sebuah ligan yang disebut Eind (1,1,3,3,5,5,7,7-oktaetil-s-hidrindasen-4-il), germanium mampu membentuk sebuah ikatan rangkap dengan oksigen (germanona). Germanium hidrida dan germanium tetrahidrida sangat mudah terbakar dan bahkan dapat meledak bila bercampur dengan udara.<ref>{{cite news|last=Broadwith|first=Phillip|title=Germanium-oxygen double bond takes centre stage|url=http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2012/March/germanone-germanium-oxygen-double-bond-created.asp|access-date=12 Juli 2023|newspaper=Chemistry World|date=25 Maret 2012|archive-date=17 Mei 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20140517121351/http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2012/March/germanone-germanium-oxygen-double-bond-created.asp|url-status=live}}</ref>
===Isotop===
{{Utama|Isotop germanium}}
Germanium terdapat dalam 5 [[isotop]] alami: {{SimpleNuclide|Germanium|70}}, {{SimpleNuclide|Germanium|72}}, {{SimpleNuclide|Germanium|73}}, {{SimpleNuclide|Germanium|74}}, dan {{SimpleNuclide|Germanium|76}}. Dari mereka, {{SimpleNuclide|Germanium|76}} sangat sedikit radioaktif, meluruh melalui [[peluruhan beta ganda]] dengan [[waktu paruh]] {{val|1.78|e=21}} tahun. {{SimpleNuclide|Germanium|74}} adalah isotop yang paling umum, memiliki [[kelimpahan alami unsur|kelimpahan alami]] sekitar 36%. {{SimpleNuclide|Germanium|76}} adalah yang paling tidak umum dengan kelimpahan alami sekitar 7%.<ref name="nubase">{{NUBASE 2003}}</ref> Saat dibombardir dengan partikel alfa, isotop {{SimpleNuclide|Germanium|72}} akan menghasilkan [[Isotop selenium#Daftar isotop|{{SimpleNuclide|Selenium|77}}]] yang stabil, melepaskan elektron berenergi tinggi dalam prosesnya.<ref name="72Ge" /> Karena hal ini, ia digunakan dalam kombinasi dengan [[radon]] untuk [[Baterai atom|baterai nuklir]].<ref name="72Ge">Perreault, Bruce A. [http://www.google.com/patents/US7800286 "Alpha Fusion Electrical Energy Valve"], US Patent 7800286, dikeluarkan tanggal 21 September 2010. {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20071012103442/http://www.nuenergy.org/disclosures/AlphaFusionPatent_05-04-2007.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20071012103442/http://www.nuenergy.org/disclosures/AlphaFusionPatent_05-04-2007.pdf |archive-date=12 Oktober 2007 |url-status=live |date=12 Oktober 2007 |title=PDF copy }}</ref>
Setidaknya, 27 [[radionuklida|radioisotop]] juga telah disintesis, dengan [[massa atom]] mulai dari 58 hingga 89. Yang paling stabil di antara mereka adalah {{SimpleNuclide|Germanium|68}}, yang meluruh melalui [[tangkapan elektron|penangkapan elektron]] dengan waktu paruh {{val|270.95}} hari. Yang paling tidak stabil adalah {{SimpleNuclide|Germanium|60}}, dengan waktu paruh {{val|30}} milidetik. Sementara sebagian besar radioisotop germanium meluruh melalui [[peluruhan beta]], {{SimpleNuclide|Germanium|61}} dan {{SimpleNuclide|Germanium|64}} meluruh melalui [[emisi proton]] tertunda-[[emisi positron|{{SubatomicParticle|beta+}}]].<ref name="nubase" /> Isotop {{SimpleNuclide|Germanium|84}} hingga {{SimpleNuclide|Germanium|87}} juga menunjukkan jalur peluruhan minor, yaitu [[emisi neutron]] tertunda-[[peluruhan beta|{{SubatomicParticle|beta-}}]].<ref name="nubase" />
==Keterjadian==
{{category see also|Mineral germanium}}
[[Berkas:Renierit.JPG|thumb|[[Renierit]]|alt=Sebuah balok coklat dengan bentuk dan permukaan tidak beraturan, berukuran sekitar 6 cm.]]
Germanium dibuat dari [[nukleosintesis bintang]], sebagian besar melalui [[proses s|proses-s]] di dalam bintang [[cabang raksasa asimtotik]]. Proses-s adalah penangkapan [[neutron]] lambat dari unsur-unsur yang lebih ringan di dalam bintang [[raksasa merah]] yang berdenyut.<ref name="sterling">{{cite journal|journal=The Astrophysical Journal Letters|volume=578|issue=1|pages=L55–L58|doi=10.1086/344473|title=Discovery of Enhanced Germanium Abundances in Planetary Nebulae with the Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer|first=N. C.|last=Sterling|author2=Dinerstein, Harriet L.|author3=Bowers, Charles W.|bibcode=2002ApJ...578L..55S|arxiv=astro-ph/0208516 |year=2002|s2cid=119395123|author2-link=Harriet Dinerstein}}</ref> Germanium telah terdeteksi pada beberapa bintang terjauh<ref>{{cite journal|journal=Nature|volume=423|issue= 29|date=1 Mei 2003| pmid=12721614| doi=10.1038/423029a|title=Astronomy: Elements of surprise| last=Cowan|first=John| page=29|bibcode=2003Natur.423...29C |s2cid=4330398}}</ref> dan di atmosfer Jupiter.<ref>{{cite journal| title= The tropospheric gas composition of Jupiter's north equatorial belt /NH<sub>3</sub>, PH<sub>3</sub>, CH<sub>3</sub>D, GeH<sub>4</sub>, H<sub>2</sub>O/ and the Jovian D/H isotopic ratio| last=Kunde| first=V.|author2=Hanel, R. |author3=Maguire, W. |author4=Gautier, D. |author5=Baluteau, J. P. |author6=Marten, A. |author7=Chedin, A. |author8=Husson, N. |author9= Scott, N. |journal=Astrophysical Journal| volume= 263|date= 1982|pages= 443–467|doi=10.1086/160516| bibcode=1982ApJ...263..443K}}</ref>
Kelimpahan germanium [[Kelimpahan unsur di kerak Bumi|di kerak Bumi]] kira-kira 1,6 [[Notasi bagian per#Bagian per juta|ppm]].<ref name="Holl">{{cite journal| doi=10.1016/j.oregeorev.2005.07.034|title=Metallogenesis of germanium – A review|first=R.|last=Höll|author2=Kling, M.|author3=Schroll, E.| journal=Ore Geology Reviews|volume=30|issue=3–4|date=2007| pages=145–180}}</ref> Hanya beberapa mineral seperti [[argirodit]], [[briartit]], [[germanit]], [[renierit]], dan [[sfalerit]] yang mengandung germanium dalam jumlah yang cukup banyak.<ref name="usgs" /><ref>{{Cite journal|url=https://www.researchgate.net/publication/309583931|title=The distribution of gallium, germanium and indium in conventional and non-conventional resources – Implications for global availability (PDF Download Available)|website=ResearchGate|doi=10.13140/rg.2.2.20956.18564|access-date=12 Juli 2023|last1=Frenzel|first1=Max|year=2016|publisher=Unpublished|archive-date=6 Oktober 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20181006235214/https://www.researchgate.net/publication/309583931|url-status=live}}</ref> Hanya sedikit dari mereka (terutama germanit) yang, sangat jarang, ditemukan dalam jumlah yang dapat ditambang.<ref>{{cite journal|url=https://www.researchgate.net/publication/250273740|title=Eyselite, Fe3+Ge34+O7(OH), a new mineral species from Tsumeb, Namibia|journal=The Canadian Mineralogist|volume=42|issue=6|pages=1771–1776|date=Desember 2004|doi=10.2113/gscanmin.42.6.1771|first1=Andrew C.|last1=Roberts|display-authors=etal}}</ref><ref>{{Cite web |url=https://www.deutsche-rohstoffagentur.de/DERA/DE/Downloads/vortrag_germanium.pdf?__blob=publicationFile&v=2 |title=Archived copy |access-date=12 Juli 2023 |archive-date=6 Oktober 2018 |archive-url=https://web.archive.org/web/20181006234914/https://www.deutsche-rohstoffagentur.de/DERA/DE/Downloads/vortrag_germanium.pdf?__blob=publicationFile&v=2 |url-status=live }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/070_peh_76.pdf |title=Archived copy |access-date=12 Juli 2023 |archive-date=20 Maret 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200320190457/http://tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/070_peh_76.pdf |url-status=live }}</ref><!--Bijih yang ditemukan di Tambang Pend Orielle dekat [[Detroit]] memiliki kandungan germanium yang sangat tinggi.<ref>{{cite web|url=http://periodictable.com/Elements/032/index.html|title=Pictures, stories, and facts about the element Germanium in the Periodic Table|website=periodictable.com}}</ref><ref>{{Cite doi | 10.2307/30056827 }}</ref>--> Beberapa badan bijih seng-tembaga-timbal mengandung cukup germanium untuk dapat dilakukan ekstraksi dari konsentrat bijih akhir.<ref name="Holl" /> Proses pengayaan alami yang tidak biasa menyebabkan kandungan germanium yang tinggi di beberapa lapisan batu bara, ditemukan oleh [[Victor Goldschmidt|Victor M. Goldschmidt]] selama survei luas untuk endapan germanium.<ref name="Gold1">{{cite journal|journal=Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse|title=Ueber das Vorkommen des Germaniums in Steinkohlen und Steinkohlenprodukten|last=Goldschmidt|first=V. M.|pages=141–167|date=1930|url=http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?GDZPPN002508303|access-date=12 Juli 2023|archive-date=3 Maret 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180303165042/http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?GDZPPN002508303|url-status=live}}</ref><ref name="Gold2">{{cite journal|journal=Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse|title=Zur Geochemie des Germaniums|last=Goldschmidt|first=V. M.|author2=Peters, Cl.|pages=141–167|url=http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?GDZPPN002509180|date=1933|access-date=12 Juli 2023|archive-date=1 Desember 2008|archive-url=https://web.archive.org/web/20081201115130/http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl/?GDZPPN002509180|url-status=live}}</ref> Konsentrasi tertinggi yang pernah ditemukan terdapat pada abu batu bara [[Hartley, Northumberland|Hartley]] sebanyak 1,6% germanium.<ref name="Gold1" /><ref name="Gold2" /> Endapan batu bara di dekat [[Xilinhot|Xilinhaote]], [[Mongolia Dalam]], mengandung sekitar 1.600 [[Ton metrik|ton]] germanium.<ref name="Holl" />
==Produksi==
Sekitar 118 [[Ton metrik|ton]] germanium diproduksi pada tahun 2011 di seluruh dunia, sebagian besar di Tiongkok (80 t), Rusia (5 t), dan Amerika Serikat (3 t).<ref name="usgs" /> Germanium diperoleh kembali sebagai produk sampingan dari bijih [[seng]] [[sfalerit]] di mana ia terkonsentrasi dalam jumlah sebesar 0,3%,<ref>{{cite journal|doi=10.1016/0016-7037(85)90241-8|title=Germanium geochemistry and mineralogy|date=1985|author=Bernstein, L|journal=Geochimica et Cosmochimica Acta|volume=49|issue=11|pages=2409–2422|bibcode = 1985GeCoA..49.2409B }}</ref> terutama dari endapan [[seng|Zn]]–[[timbal|Pb]]–[[tembaga|Cu]](–[[barium|Ba]]) masif yang ditampung oleh sedimen bersuhu rendah dan endapan Zn–Pb yang ditampung oleh karbonat.<ref>{{Cite journal|title = Gallium, germanium, indium and other minor and trace elements in sphalerite as a function of deposit type – A meta-analysis|last1 = Frenzel|first1 = Max|date = Juli 2016|journal = Ore Geology Reviews|doi = 10.1016/j.oregeorev.2015.12.017|last2 = Hirsch|first2 = Tamino|last3 = Gutzmer|first3 = Jens|volume = 76|pages = 52–78}}</ref> Sebuah penelitian baru-baru ini menemukan bahwa setidaknya 10.000 ton germanium yang dapat diekstraksi terkandung dalam cadangan seng yang diketahui, terutama yang ditampung oleh [[Endapan bijih timbal-seng yang ditampung karbonat|endapan tipe Lembah Mississippi]], sementara setidaknya 112.000 ton akan ditemukan dalam cadangan batu bara.<ref>{{Cite journal|title = On the geological availability of germanium|journal = Mineralium Deposita|date = 29 Desember 2013|issn = 0026-4598|pages = 471–486|volume = 49|issue = 4|doi = 10.1007/s00126-013-0506-z|first1 = Max|last1 = Frenzel|first2 = Marina P.|last2 = Ketris|first3 = Jens|last3 = Gutzmer|bibcode = 2014MinDe..49..471F|s2cid = 129902592}}</ref><ref>{{Cite journal|title = Erratum to: On the geological availability of germanium|journal = Mineralium Deposita|date = 19 Januari 2014|issn = 0026-4598|page = 487|volume = 49|issue = 4|doi = 10.1007/s00126-014-0509-4|first1 = Max|last1 = Frenzel|first2 = Marina P.|last2 = Ketris|first3 = Jens|last3 = Gutzmer|bibcode = 2014MinDe..49..487F|s2cid = 140620827}}</ref> Pada tahun 2007, 35% permintaan germanium dipenuhi oleh germanium daur ulang.<ref name="Holl" />
<div style="float: right; margin: 5px;">
{|class="wikitable" style="font-size:85%; text-align:right;"
!Tahun !! Harga<br />([[Dolar Amerika Serikat|$]]/kg)<ref><!--dua sumber dalam satu di sini?-->{{Cite book |title = USGS Minerals Information |journal = U.S. Geological Survey Mineral Commodity Summaries |url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/index.html#mcs |at = [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/220303.pdf Januari 2003], [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/germamcs04.pdf Januari 2004], [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/germamcs05.pdf Januari 2005], [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/germamcs06.pdf Januari 2006], [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/germamcs07.pdf Januari 2007], [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/mcs-2010-germa.pdf Januari 2010] |isbn = 978-0-85934-039-7 |author = R.N. Soar |oclc = 16437701 |date = 1977 |access-date = 13 Juli 2023 |archive-date = 7 Mei 2013 |archive-url = https://web.archive.org/web/20130507125723/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/index.html#mcs |url-status = live }}</ref>
|-
|1999 || 1.400
|-
|2000 || 1.250
|-
|2001 || 890
|-
|2002 || 620
|-
|2003 || 380
|-
|2004 || 600
|-
|2005 || 660
|-
|2006 || 880
|-
|2007 || 1.240
|-
|2008 || 1.490
|-
|2009 || 950
|-
|2010 || 940
|-
|2011 || 1.625
|-
|2012 || 1.680
|-
|2013 || 1.875
|-
|2014 || 1.900
|-
|2015 || 1.760
|-
|2016 || 950
|-
|2017 || 1.358
|-
|2018 || 1.300
|-
|2019 || 1.240
|-
|2020 || 1.000
|}
</div>
Meskipun diproduksi terutama dari [[sfalerit]], ia juga ditemukan dalam bijih [[perak]], [[timbal]], dan [[tembaga]]. Sumber germanium lainnya adalah [[abu terbang]] dari pembangkit listrik berbahan bakar endapan batu bara yang mengandung germanium. Rusia dan Tiongkok menggunakan ini sebagai sumber germanium.<ref name="Naumov">{{cite journal|first = A. V.|last = Naumov|title = World market of germanium and its prospects|journal = Russian Journal of Non-Ferrous Metals|volume = 48|issue = 4|date = 2007|doi = 10.3103/S1067821207040049|pages =265–272|s2cid = 137187498}}</ref> Endapan di Rusia terletak di timur jauh [[Sakhalin|Pulau Sakhalin]], dan timur laut [[Vladivostok]]. Endapan di Tiongkok terletak terutama di tambang [[lignit]] dekat [[Lincang]], [[Yunnan]]; batu bara juga ditambang di dekat [[Xilinhot|Xilinhaote]], [[Mongolia Dalam]].<ref name="Holl" />
Konsentrat bijihnya kebanyakan merupakan [[sulfida]]; mereka diubah menjadi germanium [[oksida]] melalui pemanasan di bawah udara dalam proses yang dikenal sebagai [[Pemanggangan (metalurgi)|pemanggangan]]:
: GeS<sub>2</sub> + 3 O<sub>2</sub> → GeO<sub>2</sub> + 2 SO<sub>2</sub>
Sebagian germanium tertinggal dalam debu yang dihasilkan, sedangkan sisanya diubah menjadi germanat, yang kemudian dilindi (bersama dengan seng) dari abu dengan asam sulfat. Setelah netralisasi, hanya seng yang tertinggal dalam larutan, sementara germanium dan logam lainnya mengendap. Setelah menghilangkan sebagian seng dalam endapan dengan [[proses Waelz]], oksida Waelz yang tertinggal akan dilindi untuk kedua kalinya. [[Germanium dioksida|Dioksida]] diperoleh sebagai endapan dan diubah dengan gas [[klorin]] atau asam klorida menjadi [[germanium tetraklorida]], yang memiliki titik didih rendah dan dapat diisolasi melalui distilasi:<ref name="Naumov" />
: GeO<sub>2</sub> + 4 HCl → GeCl<sub>4</sub> + 2 H<sub>2</sub>O
: GeO<sub>2</sub> + 2 Cl<sub>2</sub> → GeCl<sub>4</sub> + O<sub>2</sub>
Germanium tetraklorida dihidrolisis menjadi oksida (GeO<sub>2</sub>) atau dimurnikan dengan distilasi fraksional dan kemudian dihidrolisis.<ref name="Naumov" /> GeO<sub>2</sub> yang sangat murni sekarang cocok untuk produksi kaca germanium. Ia direduksi menjadi germanium dengan mereaksikannya dengan hidrogen, menghasilkan germanium yang cocok untuk optika inframerah dan produksi semikonduktor:
: GeO<sub>2</sub> + 2 H<sub>2</sub> → Ge + 2 H<sub>2</sub>O
Germanium untuk produksi baja dan proses industri lainnya biasanya direduksi menggunakan karbon:<ref name="Moska">{{cite journal|journal = Minerals Engineering|date = 2004|pages = 393–402|doi = 10.1016/j.mineng.2003.11.014|title = Review of germanium processing worldwide|issue = 3|author = Moskalyk, R. R.|volume = 17}}</ref>
: GeO<sub>2</sub> + C → Ge + CO<sub>2</sub>
==Aplikasi==
Penggunaan akhir utama untuk germanium pada tahun 2007, di seluruh dunia, diperkirakan: 35% untuk [[serat optik]], 30% [[penglihatan inframerah|optika inframerah]], 15% katalis [[polimerisasi]], dan 15% elektronika dan aplikasi listrik tenaga surya.<ref name="usgs" /> 5% sisanya digunakan untuk penggunaan seperti fosfor, metalurgi, dan kemoterapi.<ref name="usgs" />
===Optika===
[[Berkas:Singlemode fibre structure.svg|thumb|right|upright=.65|alt=Gambar empat silinder konsentris.|Sebuah serat optik mode tunggal tipikal. Germanium oksida adalah [[dopan]] dari silika inti (Butir 1). {{olist
|Inti 8 µm
|Kelongsong 125 µm
|Penyangga 250 µm
|Pelindung 400 µm
}}]]
Sifat penting [[Germanium dioksida|germania]] (GeO<sub>2</sub>) adalah [[indeks bias|indeks refraksi]]nya yang tinggi dan [[Dispersi|dispersi optik]]nya yang rendah. Dua sifat ini membuatnya sangat berguna untuk [[lensa sudut lebar|lensa kamera sudut lebar]], [[mikroskopi]], dan bagian inti dari [[serat optik]].<ref>{{cite journal|title=Infrared Detector Arrays for Astronomy|journal=Annual Review of Astronomy and Astrophysics|date = 2007 |doi = 10.1146/annurev.astro.44.051905.092436 |last = Rieke|first = G. H.|s2cid=26285029| volume = 45|issue=1|pages = 77–115|bibcode=2007ARA&A..45...77R}}</ref><ref name="Brown">{{cite web|url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/220400.pdf|title = Germanium|first = Robert D. Jr.|last = Brown|publisher = [[Survei Geologi Amerika Serikat|U.S. Geological Survey]]|date = 2000|access-date = 13 Juli 2023|archive-date = 8 Juni 2011|archive-url = https://web.archive.org/web/20110608071221/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/220400.pdf|url-status = live}}</ref> Ia telah menggantikan [[titanium dioksida|titania]] sebagai [[dopan]] untuk serat silika, menghilangkan perlakuan panas berlebih yang membuat serat menjadi rapuh.<ref>{{cite web|url = http://ptgmedia.pearsoncmg.com/images/1587051052/samplechapter/1587051052content.pdf|title = Chapter III: Optical Fiber For Communications|publisher = Stanford Research Institute|access-date = 13 Juli 2023|archive-date = 5 Desember 2014|archive-url = https://web.archive.org/web/20141205210827/http://ptgmedia.pearsoncmg.com/images/1587051052/samplechapter/1587051052content.pdf|url-status = live}}</ref> Pada akhir tahun 2002, industri serat optik mengonsumsi 60% penggunaan germanium tahunan di Amerika Serikat, namun ini kurang dari 10% konsumsi dunia.<ref name="Brown" /> [[GeSbTe]] adalah [[bahan perubahan fase]] yang digunakan untuk sifat optiknya, seperti yang digunakan dalam [[DVD-RW]].<ref>{{cite web|url=http://www.osta.org/technology/pdf/dvdqa.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20090419202545/http://www.osta.org/technology/pdf/dvdqa.pdf|archive-date=19 April 2009|title=Understanding Recordable & Rewritable DVD|edition=First |access-date=13 Juli 2023| publisher = Optical Storage Technology Association (OSTA)}}</ref>
Karena germanium transparan dalam panjang gelombang inframerah, ia adalah bahan optik [[inframerah]] penting yang dapat dengan mudah dipotong dan dipoles menjadi lensa dan jendela. Ia digunakan terutama sebagai optik depan dalam [[Kamera termografis|kamera pencitraan termal]] yang bekerja dalam kisaran 8 hingga 14 [[mikrometer|mikron]] untuk pencitraan termal pasif dan untuk deteksi titik panas pada militer, [[penglihatan malam]] yang mudah dibawa, dan aplikasi pemadam kebakaran.<ref name="Moska" /> Ia digunakan dalam [[Spektrometer optis|spektroskop]] inframerah dan peralatan optik lainnya yang membutuhkan [[fotografi inframerah|pendeteksi inframerah]] yang sangat sensitif.<ref name="Brown" /> Ia memiliki [[indeks bias]] yang sangat tinggi (4,0) dan harus dilapisi dengan bahan antirefleksi. Khususnya, lapisan antirefleksi khusus yang sangat keras dari [[karbon seperti intan]] (DLC), indeks bias 2,0, terbilang sangat cocok dan menghasilkan permukaan sekeras intan yang dapat menahan banyak penyalahgunaan lingkungan.<ref>{{cite journal|first = Alan H.|last =Lettington|doi = 10.1016/S0008-6223(98)00062-1|title = Applications of diamond-like carbon thin films|volume = 36|issue = 5–6|date = 1998|pages =555–560|journal = Carbon}}</ref><ref>{{cite journal|first = Michael N.|last = Gardos|author2=Bonnie L. Soriano |author3=Steven H. Propst |title = Study on correlating rain erosion resistance with sliding abrasion resistance of DLC on germanium|journal = Proc. SPIE|volume = 1325|page = 99|date = 1990|doi = 10.1117/12.22449|issue = Mechanical Properties|series = SPIE Proceedings|editor1-last = Feldman|editor1-first = Albert|editor2-last = Holly|editor2-first = Sandor|bibcode = 1990SPIE.1325...99G|s2cid = 137425193}}</ref>
===Elektronika===
Germanium dapat dipadukan dengan [[silikon]], dan paduan [[silikon–germanium]] dengan cepat menjadi bahan semikonduktor penting untuk sirkuit terpadu berkecepatan tinggi. Sirkuit yang memanfaatkan sifat [[heterosambungan]] Si-SiGe bisa jauh lebih cepat daripada yang menggunakan silikon saja.<ref>{{cite journal|doi=10.1109/TED.2003.810484|title=SiGe HBT and BiCMOS technologies for optical transmission and wireless communication systems|date=2003 |last=Washio|first= K.|journal=IEEE Transactions on Electron Devices|volume=50|issue=3|pages=656–668|bibcode = 2003ITED...50..656W }}</ref> Cip SiGe, dengan sifat kecepatan tinggi, dapat dibuat dengan biaya rendah, teknik produksi industri [[sirkuit terpadu|cip silikon]] yang mapan.<ref name="usgs" />
[[Panel surya]] efisiensi tinggi adalah penggunaan utama germanium. Karena germanium dan [[galium arsenida]] memiliki [[konstanta kisi]] yang hampir identik, substrat germanium dapat digunakan untuk membuat [[sel surya]] galium arsenida.<ref>{{cite journal|doi=10.1002/pip.446|title=Space and terrestrial photovoltaics: synergy and diversity|date=2002|last1=Bailey| first1= Sheila G.|journal=Progress in Photovoltaics: Research and Applications|volume=10|issue=6|pages=399–406|last2=Raffaelle|first2=Ryne|last3=Emery|first3=Keith|hdl=2060/20030000611|bibcode=2002sprt.conf..202B|s2cid=98370426 }}</ref> Germanium adalah substrat wafer untuk [[Sel surya multisambungan|sel fotovoltaik multisambungan]] berefisiensi tinggi untuk aplikasi luar angkasa, seperti [[Mars Exploration Rover]], yang menggunakan galium arsenida sambungan tripel pada sel germanium.<ref>{{cite journal|doi = 10.1016/S0094-5765(02)00287-4| title = The performance of gallium arsenide/germanium solar cells at the Martian surface|date = Januari 2004|first = D.|last = Crisp|author2=Pathare, A.|author3=Ewell, R. C.| journal = Acta Astronautica |volume = 54|issue = 2|pages = 83–101|bibcode = 2004AcAau..54...83C }}</ref> LED dengan kecerahan tinggi, digunakan untuk lampu depan mobil dan mem-''backlight'' layar LCD, juga merupakan aplikasi penting.<ref name="usgs" />
Substrat germanium-pada-insulator (GeOI) dipandang sebagai pengganti potensial untuk silikon pada cip mini.<ref name="usgs" /> Sirkuit CMOS berdasarkan substrat GeOI telah dilaporkan baru-baru ini.<ref>{{cite journal |first1=Heng |last1=Wu |first2=Peide D. |last2=Ye |date=Agustus 2016 |title=Fully Depleted Ge CMOS Devices and Logic Circuits on Si |journal=[[IEEE Transactions on Electron Devices]] |volume=63 |issue=8 |pages=3028–3035 |doi=10.1109/TED.2016.2581203 |bibcode=2016ITED...63.3028W |s2cid=3231511 |url=https://engineering.purdue.edu/~yep/Papers/TED_Ge%20Fully%20Depleted%20CMOS_2016.pdf |access-date=13 Juli 2023 |archive-date=6 Maret 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190306044456/https://engineering.purdue.edu/~yep/Papers/TED_Ge%20Fully%20Depleted%20CMOS_2016.pdf |url-status=live }}</ref> Kegunaan lain dalam elektronika meliputi [[fosfor]] dalam [[lampu pendar|lampu fluoresen]]<ref name="lanl" /> dan dioda pemancar cahaya (LED) benda padat.<ref name="usgs" /> Transistor germanium masih digunakan pada beberapa [[unit efek|pedal efek]] oleh musisi yang ingin mereproduksi karakter tonal [[Distorsi (musik)|nada "fuzz"]] yang khas dari era ''[[rock and roll]]'' awal, terutama [[Fuzz Face|Dallas Arbiter Fuzz Face]].<ref>{{cite journal|author = Szweda, Roy|date = 2005|title = Germanium phoenix|journal = [[III-Vs Review]]|volume = 18|issue = 7|page = 55|doi = 10.1016/S0961-1290(05)71310-7}}</ref>
Germanium telah dipelajari sebagai bahan potensial untuk sensor bioelektronik implan yang [[Elektronika biodegradabel|diserap]] dalam tubuh tanpa menghasilkan gas hidrogen yang berbahaya, menggantikan implementasi berbasis [[seng oksida]] dan [[indium galium seng oksida]].<ref>{{ cite journal| last1= Zhao| first1 = H.| last2=Xue| first2=Z.| last3=Wu| first3= X.| display-authors = 2| date= 21 Juli 2022| title = Biodegradable germanium electronics for integrated biosensing of physiological signals.| journal = npj Flexible Electronics| volume= 6| at=63| doi= 10.1038/s41528-022-00196-2| s2cid = 250702946}}</ref>
===Kegunaan lainnya===
[[Berkas:Pet Flasche.JPG|thumb|upright|Sebuah [[botol]] [[Polietilena tereftalat|PET]]|alt=Foto sebuah botol plastik transparan standar.]]
Germanium dioksida juga digunakan sebagai [[katalisis|katalis]] untuk [[polimerisasi]] dalam produksi [[polietilena tereftalat]] (PET).<ref name="Thiele">{{cite journal |last=Thiele |first=Ulrich K.|date=2001 |title=The Current Status of Catalysis and Catalyst Development for the Industrial Process of Poly(ethylene terephthalate) Polycondensation |journal=International Journal of Polymeric Materials |volume=50 |issue=3 |pages=387–394 |doi=10.1080/00914030108035115|s2cid=98758568}}</ref> Kecemerlangan tinggi dari poliester ini sangat diminati untuk botol PET yang dipasarkan di Jepang.<ref name="Thiele" /> Di Amerika Serikat, germanium tidak digunakan untuk katalis polimerisasi.<ref name="usgs" />
Karena kesamaan antara silika (SiO<sub>2</sub>) dan germanium dioksida (GeO<sub>2</sub>), fase diam silika pada beberapa kolom [[kromatografi gas]] dapat digantikan oleh GeO<sub>2</sub>.<ref>{{cite journal |title=Germania-Based, Sol-Gel Hybrid Organic-Inorganic Coatings for Capillary Microextraction and Gas Chromatography |last1=Fang |first1=Li |last2=Kulkarni |first2=Sameer |last3=Alhooshani |first3=Khalid |last4=Malik |first4=Abdul |journal=Anal. Chem. |volume=79 |issue=24 |pages=9441–9451 |date=2007 |doi=10.1021/ac071056f |pmid=17994707}}</ref>
Dalam beberapa tahun terakhir, germanium semakin banyak digunakan dalam paduan logam berharga. Dalam paduan [[Perak 925|perak sterling]], misalnya, ia mengurangi kerak api, meningkatkan ketahanan noda, dan meningkatkan pengerasan presipitasi. Paduan perak tahan noda bermerek dagang [[Argentium]] mengandung 1,2% germanium.<ref name="usgs" />
[[Pendeteksi semikonduktor#Pendeteksi germanium|Pendeteksi semikonduktor]] yang terbuat dari kristal tunggal germanium dengan kemurnian tinggi dapat dengan tepat mengidentifikasi sumber radiasi—misalnya dalam keamanan bandara.<ref>{{cite web |title=Performance of Light-Weight, Battery-Operated, High Purity Germanium Detectors for Field Use |first1=Ronald |last1=Keyser |last2=Twomey |first2=Timothy |last3=Upp |first3=Daniel |url=http://www.ortec-online.com/papers/inmm_2003_keyser.pdf |access-date=13 Juli 2023 |publisher=Oak Ridge Technical Enterprise Corporation (ORTEC) |archive-url=https://web.archive.org/web/20071026162911/http://www.ortec-online.com/papers/inmm_2003_keyser.pdf |archive-date=26 Oktober 2007 |url-status=dead}}</ref> Germanium berguna sebagai [[monokromator kristal|monokromator]] untuk [[garis berkas]] yang digunakan dalam [[hamburan neutron]] [[kristal tunggal]] dan difraksi [[Radiasi sinkrotron|sinar-X sinkrotron]]. Reflektivitasnya memiliki keunggulan dibandingkan silikon dalam aplikasi neutron dan [[sinar-X berenergi tinggi]].<ref>{{cite journal |doi=10.1142/S0218301396000062 |date=1996 |journal=International Journal of Modern Physics E |volume=5 |issue=1 |pages=131–151 |title=Optimization of Germanium for Neutron Diffractometers |bibcode=1996IJMPE...5..131A |last1=Ahmed |first1=F. U. |last2=Yunus |first2=S. M. |last3=Kamal |first3=I. |last4=Begum |first4=S. |last5=Khan |first5=Aysha A. |last6=Ahsan |first6=M. H. |last7=Ahmad |first7=A. A. Z. }}</ref> Kristal germanium dengan kemurnian tinggi digunakan dalam pendeteksi untuk [[spektroskopi gama]] dan pencarian [[materi gelap]].<ref>{{cite journal |doi=10.1016/j.nuclphysa.2005.02.155 |title=Astrophysical constraints from gamma-ray spectroscopy |date=2006 |last1=Diehl |first1=R. |journal=Nuclear Physics A |volume=777 |issue=2006 |pages=70–97 |last2=Prantzos |first2=N. |last3=Vonballmoos |first3=P. |arxiv=astro-ph/0502324 |bibcode=2006NuPhA.777...70D|citeseerx=10.1.1.256.9318 |s2cid=2360391 }}</ref> Kristal germanium juga digunakan dalam spektrometer sinar-X untuk penentuan fosforus, klorin, dan belerang.<ref>Eugene P. Bertin (1970). ''Principles and practice of X-ray spectrometric analysis'', Bab 5.4 – Analyzer crystals, Tabel 5.1, hlm. 123; Plenum Press</ref>
Germanium muncul sebagai bahan penting dalam [[spintronika]] dan aplikasi [[komputasi kuantum]] berbasis spin. Pada tahun 2010, para peneliti mendemonstrasikan transpor spin suhu kamar<ref>{{Cite journal|last1=Shen|first1=C.|last2=Trypiniotis|first2=T.|last3=Lee|first3=K. Y.|last4=Holmes|first4=S. N.|last5=Mansell|first5=R.|last6=Husain|first6=M.|last7=Shah|first7=V.|last8=Li|first8=X. V.|last9=Kurebayashi|first9=H.|date=18 Oktober 2010|title=Spin transport in germanium at room temperature|journal=Applied Physics Letters|volume=97|issue=16|page=162104|doi=10.1063/1.3505337|issn=0003-6951|bibcode=2010ApPhL..97p2104S|url=https://eprints.soton.ac.uk/271616/1/Gespin.pdf|access-date=13 Juli 2023|archive-date=22 September 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170922180043/https://eprints.soton.ac.uk/271616/1/Gespin.pdf|url-status=live}}</ref> dan baru-baru ini spin elektron donor pada germanium telah terbukti memiliki [[waktu koherensi]] yang sangat lama.<ref>{{Cite journal|last1=Sigillito|first1=A. J.|last2=Jock|first2=R. M.|last3=Tyryshkin|first3=A. M.|last4=Beeman|first4=J. W.|last5=Haller|first5=E. E.|last6=Itoh|first6=K. M.|last7=Lyon|first7=S. A.|date=7 Desember 2015|title=Electron Spin Coherence of Shallow Donors in Natural and Isotopically Enriched Germanium|journal=Physical Review Letters|volume=115|issue=24|pages=247601|doi=10.1103/PhysRevLett.115.247601|pmid=26705654|arxiv=1506.05767|bibcode=2015PhRvL.115x7601S|s2cid=13299377}}</ref>
==Kepentingan strategis==
Karena penggunaannya dalam elektronika dan optika canggih, germanium dianggap sebagai unsur kritis teknologi (misalnya oleh [[Uni Eropa]]), penting untuk memenuhi [[transisi energi|transisi hijau dan digital]]. Karena [[Tiongkok]] menguasai 60% produksi germanium global, Tiongkok memegang posisi dominan atas rantai pasokan dunia. Pada 3 Juli 2023, Tiongkok tiba-tiba memberlakukan pembatasan ekspor germanium (dan [[galium]]), meningkatkan ketegangan perdagangan dengan sekutu Barat. Meminta "kepentingan keamanan nasional", Kementerian Perdagangan Tiongkok menginformasikan bahwa perusahaan yang berniat menjual produk yang mengandung germanium memerlukan lisensi ekspor.{{NoteTag|Produk/senyawa yang ditargetkan adalah: germanium dioksida, substrat pertumbuhan germanium epitaksial, ingot germanium, logam germanium, germanium tetraklorida, dan seng germanium fosfida.}} Tiongkok melihat produk seperti itu sebagai barang "penggunaan ganda" yang mungkin memiliki tujuan militer sehingga membutuhkan pengawasan ekstra. Perselisihan baru membuka babak baru dalam perlombaan teknologi yang semakin sengit yang mengadu Amerika Serikat, dan pada tingkat yang lebih rendah Eropa, melawan Tiongkok. [[Amerika Serikat|A.S.]] ingin sekutunya untuk mengekang, atau benar-benar melarang, komponen elektronik canggih yang terikat ke pasar Tiongkok untuk mencegah Beijing mengamankan supremasi teknologi global dan menantang tatanan internasional yang dipimpin Barat. Tiongkok membantah niat [[:en:Tit for tat|tit-for-tat]] di balik pembatasan ekspor germanium.<ref>[https://www.euronews.com/my-europe/2023/07/04/china-restricts-exports-of-two-metals-that-the-eu-considers-of-strategic-importance China restricts exports of two metals that the EU considers of 'strategic' importance] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230706041641/https://www.euronews.com/my-europe/2023/07/04/china-restricts-exports-of-two-metals-that-the-eu-considers-of-strategic-importance |date=2023-07-06 }}, Euronews, 4 Juli 2023.</ref><ref>[https://edition.cnn.com/2023/07/03/business/germanium-gallium-china-export-restrictions/index.html China hits back in the chip war, imposing export curbs on crucial raw materials] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230705115922/https://edition.cnn.com/2023/07/03/business/germanium-gallium-china-export-restrictions/index.html |date=2023-07-05 }}, CNN, 3 Juli 2023.</ref><ref>[https://www.reuters.com/markets/commodities/china-restrict-exports-chipmaking-materials-us-mulls-new-curbs-2023-07-04/ China to restrict exports of chipmaking materials as US mulls new curbs] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230705230518/https://www.reuters.com/markets/commodities/china-restrict-exports-chipmaking-materials-us-mulls-new-curbs-2023-07-04/ |date=2023-07-05 }}, Reuters, 4 Juli 2023.</ref> Setelah pembatasan ekspor Tiongkok, perusahaan milik negara Rusia [[Rostec]] mengumumkan peningkatan produksi germanium untuk memenuhi permintaan domestik.<ref>{{Cite web|url= https://asia.nikkei.com/Economy/Trade/Russian-firm-says-ready-to-boost-germanium-output-for-domestic-use|title= Russian firm says ready to boost germanium output for domestic use|work= Reuters|date= 5 Juli 2023|access-date= 2023-07-13|archive-date= 2023-07-24|archive-url= https://web.archive.org/web/20230724221011/https://asia.nikkei.com/Economy/Trade/Russian-firm-says-ready-to-boost-germanium-output-for-domestic-use|dead-url= no}}</ref>
==Germanium dan kesehatan==
Germanium tidak dianggap penting untuk kesehatan tumbuhan atau hewan.<ref name="American Cancer Society" /> Germanium di lingkungan memiliki sedikit atau tidak ada dampak kesehatan. Hal ini dikarenakan terutama karena ia biasanya hanya terjadi sebagai unsur jejak dalam bijih dan bahan ber[[karbon]], serta berbagai aplikasi industri dan elektronik melibatkan jumlah yang sangat kecil yang tidak mungkin tertelan.<ref name="usgs" /> Untuk alasan yang sama, penggunaan akhir germanium berdampak kecil terhadap lingkungan sebagai bahaya lingkungan. Beberapa senyawa perantara reaktif germanium bersifat racun (lihat [[#Tindakan pencegahan untuk senyawa germanium yang reaktif secara kimia|tindakan pencegahan]], di bawah).<ref name="Brown Jr">{{cite report|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/220798.pdf|publisher=[[Survei Geologi Amerika Serikat|US Geological Surveys]]|access-date=13 Juli 2023|title=Commodity Survey:Germanium|first=Robert D. Jr.|last=Brown|date=|archive-date=4 Maret 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180304113236/https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/220798.pdf|url-status=live}}</ref>
Suplemen germanium, yang terbuat dari germanium organik dan anorganik, telah dipasarkan sebagai [[pengobatan alternatif|obat alternatif]] yang mampu mengobati [[leukemia]] dan [[kanker paru-paru]].<ref name="acs" /> Namun, tidak ada [[Kedokteran berbasis bukti|bukti medis]] yang bermanfaat; beberapa bukti menunjukkan bahwa suplemen semacam itu secara aktif berbahaya.<ref name="American Cancer Society">{{cite book |publisher=American Cancer Society |title=American Cancer Society Complete Guide to Complementary and Alternative Cancer Therapies |edition=2 |year=2009 |isbn=978-0944235713 |editor=Ades TB |pages=[https://archive.org/details/americancancerso0000unse/page/360 360–363] |chapter=Germanium |chapter-url=https://archive.org/details/americancancerso0000unse/page/360 }}</ref> Penelitian yang dilakukan [[Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat|Badan Pengawas Obat dan Makanan A.S.]] (FDA) telah menyimpulkan bahwa germanium anorganik, bila digunakan sebagai [[Suplemen makanan|suplemen nutrisi]], dapat "menghadirkan [[Bahaya#Bahaya kesehatan|potensi bahaya]] kesehatan manusia".<ref name="toxic">{{cite journal|last = Tao|first = S. H.|author2 = Bolger, P. M.|date = Juni 1997|title = Hazard Assessment of Germanium Supplements|journal = [[Regulatory Toxicology and Pharmacology]]|volume = 25|issue = 3|pages = 211–219|doi = 10.1006/rtph.1997.1098|pmid = 9237323|url = https://zenodo.org/record/1229957|access-date = 13 Juli 2023|archive-date = 10 Maret 2020|archive-url = https://web.archive.org/web/20200310041729/https://zenodo.org/record/1229957|url-status = live}}</ref>
Beberapa senyawa germanium telah diberikan oleh praktisi medis alternatif sebagai larutan injeksi yang tidak diizinkan oleh FDA. Bentuk germanium anorganik terlarut yang digunakan pada awalnya, terutama garam sitrat-laktat, mengakibatkan beberapa kasus disfungsi [[ginjal]], [[perlemakan hati|steatosis hati]], dan [[Neuropati periferal|neuropati]] periferal pada individu yang menggunakannya dalam jangka panjang. Konsentrasi germanium plasma dan urine pada orang-orang ini, beberapa di antaranya meninggal, beberapa kali lipat lebih besar daripada tingkat [[Endogeni (biologi)|endogen]]. Bentuk organik yang lebih baru, beta-karboksietilgermanium sesquioksida ([[propagermanium]]), belum menunjukkan spektrum efek toksik yang sama.<ref>{{cite book|author=Baselt, R. |title=Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man|url=https://archive.org/details/dispositionoftox0000base_v7n5 |edition=8|publisher=Biomedical Publications|place=Foster City, CA|date=2008|pages=[https://archive.org/details/dispositionoftox0000base_v7n5/page/693 693]–694}}</ref>
Senyawa germanium tertentu memiliki toksisitas rendah terhadap [[mamalia]], tetapi memiliki efek toksik terhadap [[bakteri]] tertentu.<ref name="nbb">{{cite book| last = Emsley| first = John| title = Nature's Building Blocks| publisher = Oxford University Press| date = 2001| location = Oxford| pages = 506–510| isbn = 978-0-19-850341-5}}</ref>
===Tindakan pencegahan untuk senyawa germanium yang reaktif secara kimia===
Meskipun penggunaan germanium itu sendiri tidak memerlukan tindakan pencegahan, beberapa senyawa germanium buatan cukup reaktif dan menimbulkan bahaya langsung bagi kesehatan manusia jika terpapar. Misalnya, [[Germanium tetraklorida|germanium klorida]] dan [[germana]] (GeH<sub>4</sub>), masing-masing berwujud cairan dan gas, dapat sangat mengiritasi mata, kulit, paru-paru, dan tenggorokan.<ref name="Gerber 1997 141–146">{{cite journal|first = G. B.|last = Gerber|author2=Léonard, A.| date = 1997|title = Mutagenicity, carcinogenicity and teratogenicity of germanium compounds|journal = Regulatory Toxicology and Pharmacology|volume = 387|issue = 3|pages = 141–146|doi = 10.1016/S1383-5742(97)00034-3|pmid = 9439710}}</ref>
==Lihat pula==
* [[Germanena]]
* [[Sejarah transistor]]
==Catatan==
{{NoteFoot}}
==Referensi==
{{Reflist}}
==Pranala luar==
{{EB1911 poster|Germanium}}
* {{en}} [http://www.periodicvideos.com/videos/032.htm Germanium] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230405140006/http://periodicvideos.com/videos/032.htm |date=2023-04-05 }} di ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (Universitas Nottingham)
{{Subject bar
|portal=Kimia
|commons=y
|commons-search=germanium
|wikt=y
|wikt-search=germanium
}}
{{Tabel periodik unsur kimia}}
{{Senyawa germanium}}
{{Authority control}}
[[Kategori:Germanium| ]]
[[Kategori:Unsur kimia]]
[[Kategori:Metaloid]]
[[Kategori:Bahan sensor inframerah]]
[[Kategori:Bahan optik]]
[[Kategori:Semikonduktor golongan IV]]
[[Kategori:Unsur kimia yang diprediksi oleh Dmitri Mendeleev]]
[[Kategori:Bahan yang mengembang saat dibekukan]]
[[Kategori:Unsur kimia dengan struktur kubus intan]]
| |||