Nomor atom: 32
Massa atom: 72,59 g/mol
Elektronegativitas menurut Pauling: 1,8
Kepadatan: 5,3 g/cm3 pada 20 °C
Titik lebur: 937 °C
Titik didih: 2830 °C
Radius Vanderwaals: 0,137 nm
Radius ionik: 0,093 nm (+2) ; 0,054 nm (4)
Isotop: 9
Energi ionisasi pertama: 761,2 kJ/mol
Energi ionisasi kedua: 1537,0 kJ/mol
Energi ionisasi ketiga: 3301,2 kJ/mol
Energi ionisasi keempat: 4409,4 kJ/mol
Ditemukan oleh: Clemens Winkler pada tahun 1886
Sifak Kimia dan Fisika Germanium
Germanium murni adalah metaloid yang bersifat keras, getas, berkilau, dan berwarna putih abu-abu.
Unsur ini memiliki sifat kimia dan fisika mirip silikon. Germanium stabil di udara dan air, serta tidak terpengaruh oleh asam dan basa, kecuali asam nitrat.
Germanium tidak tersedia banyak di alam. Dalam proses geologi, unsur ini tidak banyak berasosiasi dengan mineral sehingga penyebarannya amat luas, namun dengan konsentrasi amat rendah.
Bijih germanium termasuk langka. Bijih yang paling umum ditemukan adalah germanite yang merupakan tembaga besi germanium sulfida dengan kandungan sekitar 8% germanium. Namun bijih ini pun biasanya tidak ditambang.
Germanium tersebar di bijih logam lain, seperti seng, sehingga germanium terutama diperoleh sebagai produk sampingan dari pengolahan berbagai bijih logam lain.
Kelimpahan Germanium di kerak bumi adalah sekitar 1,5 ppm.
Selain germanite, mineral lain yang mengandung germanium dalam jumlah yang cukup besar adalah argyrodite, briartite, renierite dan sphalerite.
Sejarah Germanium
Dalam laporannya tentang The Periodic Law of the Chemical Elements pada tahun 1869, ahli kimia Rusia Dmitri Mendeleev meramalkan keberadaan beberapa unsur kimia yang belum diketahui.
Salah satu unsur ramalan ini akan mengisi ruang dalam keluarga karbon yang terletak di antara silikon dan timah.
Karena posisinya dalam tabel periodik, Mendeleev menyebutnya sebagai ekasilicon (Es),
Dia juga memperkirakan berat atom unsur yang belum diketahui ini adalah 70 (sebenarnya 72).
Pada pertengahan tahun 1885, di sebuah tambang dekat Freiberg, Saxony, mineral baru ditemukan dan diberi nama argyrodite karena kandungan peraknya yang tinggi.
Ahli kimia Clemens Winkler menganalisis mineral baru ini, yang terbukti merupakan kombinasi perak, belerang, dan unsur baru.
Winkler mampu mengisolasi unsur baru tersebut pada tahun 1886 dan menemukannya mirip dengan antimon.
Dia awalnya menganggap unsur baru tersebut sebagai ekaantimon, tetapi segera yakin bahwa itu adalah ekasilicon.
Sebelum Winkler mempublikasikan hasilnya, dia memutuskan menamai unsur baru tersebut sebagai neptunium karena penemuan Planet Neptunus pada tahun 1846 juga didahului oleh prediksi matematis tentang keberadaannya.
Namun, nama “neptunium” telah diusulkan menjadi nama unsur kimia lain (meskipun bukan unsur yang saat ini menyandang nama neptunium yang ditemukan pada tahun 1940).
Jadi sebagai gantinya, Winkler menamai unsur baru tersebut germanium (dari kata Latin, Germania, untuk Jerman) untuk menghormati tanah airnya.
Dengan material lebih lanjut dari 500 kg bijih dari tambang di Saxony, Winkler mengkonfirmasi sifat kimia dari unsur baru ini pada tahun 1887 dan layak menempati ruang yang sebelumnya ditempati unsur ekasilicon.
Sampai akhir tahun 1930-an, germanium dianggap sebagai logam konduktor yang buruk.
Germanium tidak menjadi signifikan secara ekonomi sampai setelah 1945 ketika sifat-sifatnya sebagai semikonduktor elektronik mulai dikenali.
Selama Perang Dunia II, sejumlah kecil germanium digunakan di beberapa perangkat elektronik khusus, kebanyakan dioda.
Penggunaan utama pertama adalah pada dioda point-contact Schottky untuk deteksi pulsa radar selama PD II.
Paduan silikon-germanium pertama dihasilkan pada tahun 1955.
Sebelum tahun 1945, hanya beberapa ratus kilogram germanium yang diproduksi di pabrik peleburan setiap tahun, tetapi pada akhir 1950-an, produksi tahunan di seluruh dunia telah mencapai 40 metrik ton.
Penggunaan Germanium
Germanium merupakan semikonduktor penting yang terutama digunakan dalam transistor dan sirkuit terpadu.
Teknik pemurnian zona mampu menghasilkan produksi germanium kristal untuk semikonduktor yang memiliki pengotor hanya satu bagian dalam 10^10, menjadikannya salah satu bahan paling murni yang pernah diperoleh.
Superkonduktor pertama yang ditemukan merupakan paduan germanium, uranium, dan rhodium.
Germanium juga mampu membentuk berbagai senyawa. Germanium oksida bisa ditambahkan ke kaca untuk meningkatkan indeks bias yang digunakan dalam lensa wide-angle dan perangkat inframerah.
Detektor kristal germanium lazim digunakan untuk mengidentifikasi sumber-sumber radiasi dan banyak digunanakan di berbagai bandara.
Panel surya merupakan salah satu penggunaan utama germanium lainnya. Germanium adalah substrat untuk sel fotovoltaik multijunction efisiensi tinggi untuk aplikasi luar angkasa.
Unsur ini digunakan pula untuk LED dengan kecerahan tinggi, digunakan untuk lampu depan mobil dan backlight layar LCD.
Senyawa germanium organik memiliki toksisitas yang relatif rendah terhadap mamalia, tetapi mematikan bagi bakteri tertentu, sehingga berpotensi memiliki manfaat secara medis.
Efek Kesehatan Germanium
Germanium tidak dianggap penting untuk kesehatan tumbuhan atau hewan.
Manusia diperkirakan mengkonsumsi germanium sekitar 1 mg/hari dari makanan dan minuman.
Terdapat klaim bahwa germanium bermanfaat bagi kesehatan, namun klaim ini belum pernah dibuktikan secara ilmiah.
Asupan tinggi germanium dipercaya meningkatkan sistem kekebalan tubuh, meningkatkan pasokan oksigen tubuh, serta menghancurkan radikal bebas.
Suplemen germanium, yang terbuat dari germanium organik dan anorganik, telah dipasarkan sebagai obat alternatif yang diklaim mampu mengobati leukemia dan kanker paru-paru.
Namun, lagi-lagi tidak terdapat bukti medis kuat yang mengkonfirmasi klaim tersebut.
Germanium hidrida dan germanium tetrahidrida sangat mudah terbakar dan meledak bahkan hanya dengan terpapar udara.
Terpapar oleh senyawa tersebut bisa memicu berbagai keluhan seperti iritasi mata, kulit, dan saluran pernapasan.
Substansi ini juga menyebabkan efek pada darah dengan mengakibatkan lesi sel darah.
Dampak Lingkungan Germanium
Gas germanium lebih berat daripada udara dan jika terbebas dalam konsentrasi tinggi berpotensi menimbulkan ledakan.
Sebagai logam berat, germanium dianggap memiliki berbagai dampak negatif pada ekosistem perairan.
Fakta Menarik tentang Germanium
Berikut adalah fakta dan informasi tentang germanium:
1. Terdapat sedikit penggunaan germanium sebelum penemuan sifat semikonduktornya setelah Perang Dunia II. Produksi germanium berubah dari beberapa ratus kilogram per tahun menjadi seratus metrik ton per tahun.
2. Komponen semikonduktor awal sebagian besar terbuat dari germanium sampai silikon ultra-murni tersedia secara komersial pada akhir tahun 1950-an.
3. Germanium sebagai semikonduktor digantikan oleh silikon karena kelangkaannya. Pada tahun 1998, silikon dapat dibeli dengan harga kurang dari $ 10 per kg , sedangkan harga germanium hampir $800 per kg.
4. Oksida germanium (GeO2) kadang-kadang disebut germania, banyak digunakan dalam peralatan optik dan serat optik, juga digunakan sebagai katalis dalam produksi polietilen tereftalat atau plastik PET.
5. Germanium adalah metaloid yang berarti memiliki sifat logam dan nonlogam. Metaloid lain pada tabel periodik adalah boron, silikon, arsenik, antimon, telurium, dan polonium.
6. Germanium adalah salah satu dari sedikit unsur yang memuai ketika membeku, seperti halnya air. Unsur lain yang memiliki sifat sama adalah galium, silikon, bismut, dan antimon.
7. Kelimpahan germanium di kerak bumi sekitar 1,5 bagian per juta berat, dan kelimpahan di tata surya sekitar 200 bagian per miliar berat.
8. Germanium terutama ditambang bersama dengan bijih seng serta dengan argyrodite, germanite, dan batubara.
9. Germanium memiliki titik leleh 937,4 Celsius dan titik didih 2830 Celsius, dengan valensi 2 dan 4.[]