প্রোপার্টি, ইতিহাস, উত্পাদনের এবং অ্যাপ্লিকেশনের তথ্য পান
জার্মেনিয়াম একটি বিরল, রূপালী রঙের অর্ধপরিবাহী ধাতু যা ইনফ্রারেড প্রযুক্তি, ফাইবার অপটিক কেবল এবং সৌর কোষগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
প্রোপার্টি
- পারমাণবিক প্রতীক: গ
- পারমাণবিক সংখ্যা: 32
- এলিমেন্ট বিভাগ: মেটালঅড
- ঘনত্ব: 5.3২3 জি / সেমি 3
- গলে যাওয়া পয়েন্ট: 1720.85 ডিগ্রী ফারেনহাইট (938.২5 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড)
- বাবলের পয়েন্ট: 5131 ° ফা (2833 ° সে)
- মোহস কঠোরতা: 6.0
বৈশিষ্ট্য
টেকনিক্যালি, জেরনিয়াম একটি ধাতব বা আধা-ধাতু হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ধাতু এবং অ ধাতু উভয় বৈশিষ্ট্য ধারণকারী একটি উপাদান এক গ্রুপ
ধাতব পদার্থে, জার্মেনিয়াম রং, হার্ড এবং ভঙ্গুর মধ্যে রূপালী।
জার্মেনিয়ামের অনন্য বৈশিষ্ট্যের মধ্যে রয়েছে ইনফ্রারেড ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ (1600-1800 ননোমিটারের মধ্যে তরঙ্গদৈর্ঘ্যে), তার উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীল সূচক, এবং এর কম অপটিক্যাল ডিসপেরশন কাছাকাছি তার স্বচ্ছতা।
ধাতব পদার্থ এছাড়াও আংশিকভাবে অর্ধপরিবাহী।
ইতিহাস
পর্যায়ক্রমিক সারণির পিতা দমিত্রি ম্যান্ডিলেভ , 1869 খ্রিষ্টাব্দে উপাদান সংখ্যা 32 এর অস্তিত্বের পূর্বাভাস দিয়েছিলেন, যা তিনি 186২ সালে ইকাসিলিকন নামে অভিহিত করেছিলেন। 17 বছর পর রসায়নবিদ ক্লেমেন্স এ উইঙ্কলার আবিষ্কার করেছিলেন এবং বিরল খনিজ পদার্থবিজ্ঞান (এজি 8 জিএস 6) থেকে উপাদানটি আবিষ্কার করেছেন। তিনি তার স্বদেশভূমি, জার্মানি পরে উপাদান নামকরণ
19২0-এর দশকে জেরনিমানির বৈদ্যুতিক সম্পদের মধ্যে গবেষণার ফলে উচ্চ বিশুদ্ধতা, একক-স্ফটিক জেরনিয়ামের উন্নয়ন ঘটে। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় মাইক্রোওয়েভ রাডার রিসিভারগুলিতে সংশোধিত ডায়োড হিসাবে একক-স্ফটিক জিনেরিয়াম ব্যবহার করা হয়েছিল।
1947 সালের ডিসেম্বরে বেল ল্যাবসে জন বর্ধীন, ওয়াল্টার ব্র্যাটাইন এবং উইলিয়াম শক্লির ট্রানজিস্টরের আবির্ভাবের পর জার্মানির প্রথম বাণিজ্যিক প্রয়োগ যুদ্ধের পরে আসে।
পরের বছরগুলিতে, জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টররা টেলিফোনের সুইচিং সরঞ্জাম, সামরিক কম্পিউটার, শ্রবণশক্তি এবং পোর্টেবল রেডিওতে তাদের পথ খুঁজে পেয়েছিল।
যাইহোক, 1954 সালের পর পরিবর্তন শুরু হয়, তবে যখন টেক্সাসের গর্ডন টিল একটি সিলিকন ট্রানজিস্টর আবিষ্কার করেন। জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টরগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যর্থ হওয়ার প্রবণতা ছিল, একটি সমস্যা যা সিলিকন দিয়ে সমাধান করা যায়।
তিল পর্যন্ত, কোন এক জেরনিয়াম প্রতিস্থাপন একটি উচ্চ যথেষ্ট বিশুদ্ধতা সঙ্গে সিলিকন উত্পাদন করতে সক্ষম হয়েছে, কিন্তু 1954 সিলিকন পরে ইলেকট্রনিক ট্রানজিস্টর মধ্যে জার্মেনিয়াম প্রতিস্থাপন শুরু করেন, এবং মধ্য 1960 এর দশক দ্বারা, জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টর ছিল কার্যত অস্তিত্বহীন।
নতুন অ্যাপ্লিকেশন আসতে হবে। প্রারম্ভিক ট্রানজিস্টরগুলির মধ্যে জার্মেনিয়ামের সাফল্যের ফলে আরও গবেষণা এবং জার্মেনিয়ামের ইনফ্রারেড বৈশিষ্ট্যগুলি উপলব্ধি ঘটে। পরিশেষে, এটি ইনট্রো্রেড (IR) লেন্স এবং উইন্ডোগুলির একটি প্রধান উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত ধাতব পদার্থের ফলস্বরূপ।
সিলিকন-জেরনিয়াম (সিইজি) ফোটোভোলটাইক কোষ (পিভিসি) দ্বারা উত্পাদিত বিদ্যুতের উপর নির্ভরশীল 1970-র দশকে প্রথম মহাকাশ স্থান অনুসন্ধান মিশন চালু করা হয়েছিল। জার্মেনিয়াম ভিত্তিক পিভিসি এখনও উপগ্রহ অপারেশনগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
1990-এর দশকে উন্নয়ন এবং সম্প্রসারণ বা ফাইবার অপটিক নেটওয়ার্কগুলি জেরনিয়ামের চাহিদা বৃদ্ধি পেয়েছিল, যা ব্যবহৃত হয় ফাইবার অপটিক কেবলের কাচ মূল গঠন করার জন্য।
2000 দ্বারা, উচ্চ দক্ষতা পিভিসি এবং হালকা-নির্গমনশীল ডায়োড (এলইডি) জার্মেনিয়াম সাবট্রেটস উপর নির্ভরশীল উপাদান বড় ভোক্তাদের পরিণত হয়েছে।
উত্পাদনের
সবচেয়ে ক্ষুদ্র ধাতুগুলির মতো, জার্মেনিয়াম বেস মেটাল রিফাইনের উপ-উত্পাদন হিসেবে উত্পাদিত হয় এবং এটি প্রাথমিক উপাদান হিসাবে খনন করা হয় না।
জেরনিমিয়াম সর্বহারা জিন অরেস থেকে সর্বাধিক উৎপাদিত হয় তবে কয়লাভিত্তিক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলি থেকে উৎপন্ন ফ্লাই অ্যাশ কয়লা এবং কিছু তামার অরেস থেকে পাওয়া যায়।
বস্তুর উত্সটি সত্ত্বেও, সমস্ত জার্মেনিয়াম ঘনত্ব প্রথম ক্লিনিকন এবং দ্রবীভূত প্রক্রিয়া ব্যবহার করে শুদ্ধ হয় যা জার্মেনিয়াম টেট্রক্লোরাইড (জিওএল 4) তৈরি করে। জার্মেনিয়াম টেট্রক্লোরাইড তখন জলবিদ্যুৎ এবং শুকনো হয়, জেরেনিয়াম ডাই অক্সাইড উৎপন্ন করে (জিও ২2)। অক্সাইড তারপর হেনড্রন সঙ্গে জর্দানীয় ধাতু গুঁড়ো গঠন কমে যায়।
জার্মেনিয়াম গুঁড়াটি 1720.85 ডিগ্রি ফারেনহাইটে (938.২5 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড) তাপে বারে ঢোকানো হয়।
জোন-রিফাইনিং (গলে যাওয়া এবং কুলিংয়ের একটি প্রক্রিয়া) বারগুলি বিচ্ছিন্ন করে এবং অমেধ্য দূর করে এবং পরিণামে উচ্চতর বিশুদ্ধতা জর্জিনিয়াম বার তৈরি করে। বাণিজ্যিক জেরনিয়াম ধাতুটি সাধারণত 99.999% বিশুদ্ধ থেকে বেশি।
জোন-সংশোধিত জেরনিয়াম আরও স্ফটিকের মধ্যে উত্থিত হতে পারে, যা অর্ধপরিবাহী এবং অপটিক্যাল লেন্সের জন্য পাতলা টুকরা মধ্যে কাটা হয়।
জর্মানিয়ামের গ্লোবাল উৎপাদন মার্কিন জিওলজিকাল সার্ভে (ইউএসজিএস) 2011 সালে প্রায় 1২0 মেট্রিক টন হতে অনুমিত ছিল।
বিশ্বের আনুমানিক 30% জার্নালিয়াম উত্পাদন স্ক্র্যাপ উপকরণ থেকে পুনর্ব্যবহৃত হয়, যেমন অবসরপ্রাপ্ত আইআর লেন্স হিসাবে। আইআর সিস্টেমগুলির মধ্যে ব্যবহৃত আনুমানিক 60% জার্মেনিয়াম এখন পুনর্ব্যবহৃত হয়।
বৃহত্তম জার্মেনিয়াম উৎপাদিত দেশগুলির নেতৃত্বে চীন পরিচালিত হয়, যেখানে ২013 সালে সবথেকে বেশি জার্মানির উৎপাদিত হয়। অন্যান্য প্রধান উৎপাদকরা কানাডা, রাশিয়ার, ইউএসএ এবং বেলজিয়ামের অন্তর্ভুক্ত।
প্রধান জার্মেনিয়াম প্রডাক্টরদের মধ্যে রয়েছে টেক রিসোর্সেস লিমিটেড , ইউনান লিনক্যাং জিনিয়ানয় জার্মেয়াম ইন্ডাস্ট্রিয়াল কোম, উমিকোর ও নানজিং জার্মেনিয়াম কো।
অ্যাপ্লিকেশন
ইউএসজিএস অনুযায়ী, জার্মেনিয়াম অ্যাপ্লিকেশনগুলি 5 টি গোষ্ঠীগুলিতে শ্রেণীবদ্ধ করা যায় (মোট পরিমান আনুমানিক শতাংশ)।
- ইআর অপটিক্স - 30%
- ফাইবার অপটিক্স - 20%
- Polyethylene terephthalate (পিইটি) - ২0%
- ইলেকট্রনিক এবং সৌর - 15%
- ফসফার, ধাতুবিদ্যা এবং জৈব - 5%
জার্মেনিয়াম স্ফটিকগুলি বেড়ে ওঠে এবং আইআর বা তাপীয় ইমেজিং অপটিক্যাল সিস্টেমের জন্য লেন্স এবং উইন্ডোতে গঠিত হয়। সামরিক চাহিদা মেটাতে ব্যাপকভাবে নির্ভরশীল সকল ধরনের প্রায় অর্ধেক সিস্টেম জেরনিয়াম অন্তর্ভুক্ত।
সিস্টেমগুলি ছোট হাতের হ্যান্ড-অনুষ্ঠিত এবং অস্ত্র-মাউন্টেড ডিভাইসগুলির পাশাপাশি বায়ু, ভূমি এবং সমুদ্র ভিত্তিক গাড়ির-মাউন্ট করা সিস্টেমগুলির মধ্যে রয়েছে। জার্মেনিয়াম-ভিত্তিক আইআর সিস্টেমের জন্য বাণিজ্যিক বাজার বৃদ্ধি করার প্রচেষ্টা যেমন হাই-এন্ড কারগুলির মতই তৈরি করা হয়েছে, কিন্তু মাত্র 1২% চাহিদার কারণে নৈমিত্তিক অ্যাপ্লিকেশন এখনও অ্যাকাউন্টে রয়েছে।
জেরিয়মানেট টেট্রক্লোরাইডটি ডোপ্যান্ট বা যোগব্যায়াম হিসাবে ব্যবহৃত হয় - ফাইবার-অপটিক লাইনের সিলিকা গ্লাস কোরের প্রতিক্রিয়াশীল সূচক বাড়ানো। জার্মেনিয়াম অন্তর্ভুক্ত করে, সংকেত ক্ষতি প্রতিরোধ করা যেতে পারে প্রতিরোধ করা হয়।
জার্মেনিয়ামের ফর্মগুলিও স্থান-ভিত্তিক (উপগ্রহ) এবং স্থায়ী বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য পিভিসি উত্পাদন করার জন্য নিম্নস্তরে ব্যবহৃত হয়।
জেরিয়ামিয়াম স্তরগুলি বহুমাত্রিক পদ্ধতিতে এক স্তর গঠন করে যা গলিয়াম, ইণ্ডিয়াম ফসফাইড এবং গ্যালিয়াম আর্সেনাইড ব্যবহার করে। কেন্দ্রীভূত ফোটোভোলটাইক (সিপিভি) নামে পরিচিত এই ধরনের সিস্টেমগুলিকে সেন্সরটিং লেন্স ব্যবহারের কারণে সৌর আলোকে মহাজাগতিক রূপে রূপান্তরিত করার জন্য উচ্চ দক্ষতার মাত্রা রয়েছে কিন্তু স্ফটিক্যাল সিলিকন বা তামার ইণ্ডিয়ম-গ্যালিয়াম-এর তুলনায় উৎপাদন বেশি ব্যয়বহুল। ডিসিলেনাইড (সিআইজিএস) কোষ।
প্রতিবছর পিইটি প্লাস্টিক উৎপাদনে প্রায় 17 মেট্রিক টন জেরনিয়াম ডাই অক্সাইড পলিমাইরেজেশন অনুঘটক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। পিইটি প্লাস্টিকের প্রধানত খাদ্য, পানীয় এবং তরল পাত্রে ব্যবহৃত হয়।
1950 এর দশকের ট্রানজিস্টর হিসাবে ব্যর্থতা সত্ত্বেও, কিছু সেলফোন এবং বেতার ডিভাইসের জন্য ট্রানজিস্টার উপাদানগুলির মধ্যে জেরনিয়াম এখন সিলিকনের সাথে ব্যবহৃত হয়। সিজি ট্রানজিস্টরগুলি সঞ্চারের গতি সঞ্চার করে এবং সিলিকন ভিত্তিক প্রযুক্তির চেয়ে কম শক্তি ব্যবহার করে। SiGe চিপস জন্য একটি শেষ ব্যবহার অ্যাপ্লিকেশন স্বয়ংচালিত নিরাপত্তা ব্যবস্থা হয়।
ইলেকট্রনিক্সে জার্মেনিয়ামের অন্যান্য ব্যবহারগুলি ফেজ মেমরি চিপগুলির মধ্যে রয়েছে, যা তাদের ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে তাদের শক্তি সঞ্চয় সুবিধাগুলির জন্য ফ্ল্যাশ মেমরি প্রতিস্থাপিত করছে, পাশাপাশি LEDs উৎপাদনে ব্যবহৃত উপস্তরেও।
সূত্র:
ইউএসজিএস। 2010 খনিজ সম্পদ বারকোড: জার্মেনিয়াম ডেভিড ই। গুবম্যান
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/
ক্ষুদ্র ধাতব ব্যবসায় এসোসিয়েশন (এমএমটিএ) জার্মেনিয়াম
http://www.mmta.co.uk/metals/Ge/
CK722 যাদুঘর জ্যাক ওয়ার্ড
http://www.ck722museum.com/