الديرمان: المادة الكيميائية التي غيرت العالم
مقدمة
الديرمان هو عنصر كيميائي له الرمز Ge والعدد الذري 32. وهو من أشباه الموصلات وله خصائص كهربائية حرارية مميزة. يُستخدم الديرمانيوم في العديد من التطبيقات الإلكترونية، بما في ذلك الترانزستورات والخلايا الشمسية وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء.
التاريخ
تم اكتشاف الديرمان لأول مرة في عام 1886 من قبل الكيميائي الألماني كليمنس وينكلر. وقد سمي العنصر على اسم ألمانيا، حيث تم اكتشافه.
الخصائص
الديرمانيوم مادة صلبة رمادية اللون لها نقطة انصهار تبلغ 937 درجة مئوية ونقطة غليان تبلغ 2830 درجة مئوية. وهو من أشباه الموصلات وله فجوة نطاق تبلغ 0.66 إلكترون فولت.
التطبيقات
يُستخدم الديرمانيوم في العديد من التطبيقات الإلكترونية، بما في ذلك:
الترانزستورات: تُستخدم الترانزستورات لتضخيم الإشارات الكهربائية أو تبديلها.
الخلايا الشمسية: تُستخدم الخلايا الشمسية لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.
أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء: تُستخدم أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء للكشف عن الحرارة.
الإنتاج
يتم إنتاج الديرمانيوم من خلال عملية تسمى الاختزال المعدني. في هذه العملية، يتم تسخين خام الديرمانيوم مع الكربون لإنتاج غاز كلوريد الديرمانيوم. ثم يتم تحويل غاز كلوريد الديرمانيوم إلى ديرمانيوم معدني عن طريق التفاعل مع الهيدروجين.
الوفرة
يعد الديرمانيوم عنصرًا نادرًا نسبيًا. ويوجد في قشرة الأرض بنسبة 7 أجزاء في المليون.
السمية
الديرمانيوم غير سام نسبيًا للإنسان. ومع ذلك، يمكن أن يسبب تهيج الجلد والعينين والجهاز التنفسي.
الخلاصة
الديرمانيوم هو عنصر كيميائي له العديد من التطبيقات الإلكترونية. وهو من أشباه الموصلات وله خصائص كهربائية حرارية مميزة. يُستخدم الديرمانيوم في الترانزستورات والخلايا الشمسية وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء.