ما هو مركب الجيرمان – GeH4

في الكيمياء إن مركب جيرمان وفي الإنجليزية (Germanium(IV) Hydride) هو عبارة عن أحد المركبات الكيميائية غير العضوية ويمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (GeH4)، وهو عبارة عن غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة، كما أنه قابل للاشتعال، والغاز منه أثقل من الهواء ومن الممكن أن يعود اللهب إلى مصدر التسرب بسهولة شديدة، وغاز الجيرمان سام عن طريق الاستنشاق، وقد يؤدي التعرض المطول للحاويات للنار أو الحرارة الشديدة إلى تمزقها الشديد.

مركب جيرمان

• إن مركب الجيرمان هو مركب كيميائي يتكون من عنصر الهيدروجين وعنصر الجرمانيوم، كما أنه يعد أبسط هيدريد الجرمانيوم وأحد أكثر مركبات الجرمانيوم فائدة، ومثل المركبات ذات الصلة (silane) والميثان فإن الجرمان يمتلك شكل رباعي السطوح، ويحترق هذا المركب في الهواء من أجل إنتاج أكسيد الجرمانيوم (GeO2) والماء، إن هيدريد الجرمانيوم (الجيرمان)، وهو غاز عديم اللون قابل للاحتراق في الهواء ويحترق بلهب أزرق.

• تُعرف طرق عديدة لتصنيع مركب الجيرمان ويمكن أن يتم تصنيف هذه العمليات على أنها أولا طريقة الاختزال الكيميائي، ثانيا طريقة الاختزال الكهروكيميائية، ثالثا طريقة تعتمد على البلازما، وتتضمن طريقة الاختزال الكيميائي الاتصال بمركب ما يحتوي على الجرمانيوم مثل عنصر الجرمانيوم ورابع كلوريد الجرمانيوم وأكسيد الجرمانيوم والجيرمانيد مع عامل مختزل مثل بوروهيدريد الصوديوم وبوروهيدريد البوتاسيوم وبوروهيدريد الليثيوم وهيدريد ألومنيوم الليثيوم وهيدريد الألومنيوم الصوديوم وهيدريد الليثيوم وهيدريد الألومنيوم الصوديوم، هيدريد المغنيسيوم.

• من الممكن إجراء التفاعل إما في مذيب مائي أو عضوي، على نطاق المختبر يمكن تحضير جيرمان من خلال تفاعل مركبات (Ge (IV)) مع كواشف هيدريد، تضمن التركيب النموذجي تفاعل (Na2GeO3) مع بوروهيدريد الصوديوم كما في التفاعل الكيميائي التالي:

Na₂GeO₃ + NaBH₄ + H₂O → GeH₄ + 2 NaOH + NaBO₂

• أما من ناحية طريقة الاختزال الكهروكيميائية فهي تتضمن أن يتم تطبيق الجهد على كاثود معدن الجرمانيوم الذي يكون مغمور في محلول إلكتروليت مائي وقطب كهربائي مضاد للأنود يتكون من معدن مثل الموليبدينوم أو الكادميوم، وفي هذه الطريقة تتطور غازات الهيدروجين والجيرمان من الكاثود، بينما يتفاعل القطب الموجب لتكوين الموليبدينوم الصلب أو أكاسيد الكادميوم، وأخيرًا تتضمن طريقة تخليق البلازما قصف معدن الجرمانيوم بذرات الهيدروجين (H) التي يتم إنشاؤها باستخدام مصدر بلازما عالي التردد من أجل إنتاج جرمان وديجيرمان.

• يتم استخدم مركب جيرمان في صناعة أشباه الموصلات، إذ أنه يتحلل الغاز بالقرب من 600 كلفن إلى الجرمانيوم والهيدروجين، وبسبب قابليتها الحرارية فإنه يتم استخدامه في صناعة أشباه الموصلات للنمو فوق المحور من الجرمانيوم بواسطة (MOVPE) أو (epitaxy) الحزمة الكيميائية، ولقد تم فحص سلائف الجرمانيوم العضوي (مثل isobutylgermane و alkylgermanium trichlorides) وغيرها باعتبارها بدائل سائلة أقل خطورة من الجيرمان لترسيب الأفلام المحتوية على الجرمانيوم بواسطة (MOVPE) بأمان، إن الجيرمان مادة قابلة للاشتعال ومن المحتمل أن تكون سريعة الاشتعال وسامة.