Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29466297; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T22:16:34Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29466297; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''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.

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==

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]]. Karena posisinya dalam tabel periodik buatannya, Mendeleev menyebutnya ''ekasilikon (Es)'', dan dia memperkirakan [[massa atom relatif|berat atom]]nya pada 70 (kemudian 72).

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. 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. Sebelum Winkler memublikasikan 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. Namun, nama "neptunium" telah diberikan kepada unsur kimia lain yang diusulkan (meskipun bukan unsur yang sekarang menyandang nama [[neptunium]], yang ditemukan pada tahun 1940). Jadi sebagai gantinya, Winkler menamai unsur baru ini sebagai ''germanium'' (dari kata [[Bahasa Latin|Latin]], ''[[Germania]]'', untuk Jerman) untuk menghormati tanah airnya. Argirodit terbukti secara empiris menjadi Ag8GeS6.
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. Dengan bahan lebih lanjut dari 500 kg bijih dari tambang di Sachsen, Winkler mengonfirmasi sifat kimia unsur baru pada tahun itu 1887. Dia juga menentukan berat atom unsur baru itu pada 72,32 dengan menganalisis [[germanium tetraklorida]] () murni, sementara [[Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran|Lecoq de Boisbaudran]] menyimpulkan nilai 72,3 dengan perbandingan garis-garis dalam [[spektrum]] percikan unsur ini.

Winkler mampu menyiapkan beberapa senyawa germanium baru, meliputi [[Germanium fluorida|fluorida]], [[Germanium klorida|klorida]], [[Germanium sulfida|sulfida]], [[Germanium dioksida|dioksida]], dan [[tetraetilgermanium|tetraetilgermana]] (Ge(C2H5)4), senyawa organogermana pertama. 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:

Hingga akhir tahun 1930-an, germanium dianggap sebagai [[logam]] dengan konduksi buruk. 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]]. Penggunaan germanium besar pertama adalah titik-kontak [[dioda Schottky]] untuk deteksi pulsa [[radar]] selama Perang. Paduan [[silikon–germanium]] pertama diperoleh pada tahun 1955. 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 .

Perkembangan [[transistor]] germanium pada tahun 1948 membuka pintu bagi berbagai aplikasi [[elektronika benda padat]] yang tak terhitung jumlahnya. 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]]. 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.

Sementara itu, permintaan germanium untuk jaringan komunikasi [[serat optik]], sistem [[penglihatan]] malam inframerah, dan [[katalisis|katalis]] [[polimerisasi]] meningkat drastis. Penggunaan akhir ini mewakili 85% dari konsumsi germanium di seluruh dunia pada tahun 2000. 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.

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, sementara silikon dapat dibeli dengan harga kurang dari AS$10 per kilogram.
==Karakteristik==
Dalam [[Temperatur dan tekanan standar|kondisi standar]], germanium adalah sebuah unsur semilogam yang rapuh dan berwarna putih keperakan. Bentuk ini merupakan [[alotropi|alotrop]] yang dikenal sebagai ''germanium-α'', yang memiliki kilau logam dan [[kubus intan|struktur kristal kubus intan]], sama seperti [[intan]]. Sedangkan dalam bentuk kristal, germanium memiliki energi ambang perpindahan sebesar <math>19,7^{+0,6}_{-0,5}~\text{eV}</math>. Pada tekanan di atas 120 k[[bar (satuan)|bar]], germanium akan berubah menjadi alotrop ''germanium-β'' dengan struktur yang sama seperti [[timah]]-β. Seperti silikon, [[galium]], [[bismut]], [[antimon]], dan [[air]], germanium adalah salah satu dari sedikit zat yang mengembang saat memadat ([[pembekuan|membeku]]) dari keadaan cair.

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 1010, menjadikannya salah satu bahan paling murni yang pernah diperoleh. 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]].

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]].
===Sifat kimia===

Germanium elemental akan mulai teroksidasi perlahan di udara pada suhu sekitar 250 °C, membentuk [[germanium dioksida|GeO2]]. 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]] (). Germanium sebagian besar terjadi dalam [[bilangan oksidasi|keadaan oksidasi]] +4, meskipun banyak senyawa +2 yang diketahui. Keadaan oksidasi lainnya jarang terlihat: +3 ditemukan dalam senyawa seperti Ge2Cl6, serta +3 dan +1 ditemukan pada permukaan germanium oksida, atau keadaan oksidasi negatif dalam [[germanida]], seperti −4 dalam . Anion gugus germanium (ion [[Fase Zintl|Zintl]]) seperti Ge42−, Ge94−, Ge92−, [(Ge9)2]6− telah dibuat melalui ekstraksi dari paduan yang mengandung logam alkali dan germanium dalam amonia cair dengan adanya [[etilendiamina|etilenadiamina]] atau sebuah [[kriptan]]. Bilangan oksidasi germanium dalam ion ini bukanlah bilangan bulat—mirip dengan [[ozonida]] O3−.

Dua [[oksida]] germanium telah diketahui: [[germanium dioksida]] (, germania) dan [[germanium monoksida]], (). Dioksida, GeO2 dapat diperoleh dengan memanggang [[germanium disulfida]] (), dan merupakan bubuk putih yang hanya sedikit larut dalam air tetapi bereaksi dengan alkali untuk membentuk germanat. Monoksida, germanoksida, dapat diperoleh melalui reaksi GeO2 dengan logam Ge pada suhu tinggi. Dioksida (dan oksida serta germanat terkait) menunjukkan sifat yang tidak biasa, yaitu memiliki [[indeks bias]] tinggi untuk cahaya tampak tetapi transparan terhadap cahaya [[inframerah]]. [[Bismut germanat]], Bi4Ge3O12, (BGO) digunakan sebagai [[sintilator]].

[[Senyawa biner]] dengan [[kalkogen]] lain juga dikenal, seperti di[[sulfida]] () dan di[[selenida]] (), serta [[germanium monosulfida|monosulfida]] (GeS), monoselenida (GeSe), dan mono[[telurida]] (GeTe). GeS2 terbentuk sebagai endapan putih ketika hidrogen sulfida dialirkan melalui larutan asam kuat yang mengandung Ge(IV). 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. 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. Setelah melebur dengan [[Logam alkali#Senyawa|karbonat alkali]] dan [[belerang]], senyawa germanium membentuk garam yang dikenal sebagai tiogermanat.

Empat germanium tetra[[halida]] telah diketahui. Dalam kondisi normal, GeI4 berwujud padat, GeF4 berwujud gas, dan dua sisanya berwujud cair yang bersifat volatil. Misalnya, [[germanium tetraklorida]], GeCl4, diperoleh sebagai cairan berasap tak berwarna yang mendidih pada suhu 83,1 °C dengan memanaskan logam germanium dengan klorin. Semua tetrahalida dapat dihidrolisis menjadi germanium dioksida terhidrasi. GeCl4 digunakan dalam produksi senyawa organogermanium. Keempat germanium dihalida telah diketahui dan berbeda dengan tetrahalida, mereka adalah padatan polimer. Selain itu, Ge2Cl6 dan beberapa senyawa yang lebih tinggi dengan rumus Ge''n''Cl2''n''+2 telah diketahui. Senyawa yang tidak biasa, Ge6Cl16, telah dibuat dan ia mengandung unit Ge5Cl12 dengan struktur [[neopentana]].

[[Germana]] (GeH4) adalah senyawa yang strukturnya mirip dengan [[metana]]. Poligermana—senyawa yang mirip dengan [[alkana]]—dengan rumus Ge''n''H2''n''+2 yang mengandung hingga lima atom germanium telah diketahui. Germana lebih tidak stabil dan kurang reaktif dibandingkan analog silikon yang sesuai. GeH4 akan bereaksi dengan logam alkali dalam amonia cair untuk membentuk MGeH3 kristalin putih yang mengandung [[Ion#Anion dan kation|anion]] [[germil|GeH3−]]. Germanium hidrohalida dengan satu, dua, dan tiga atom halogen adalah cairan reaktif yang tidak berwarna.

[[Kimia organogermanium|Senyawa organogermanium]] pertama disintesis oleh Winkler pada tahun 1887; reaksi germanium tetraklorida dengan [[dietilseng]] akan menghasilkan [[tetraetilgermanium|tetraetilgermana]] (). Organogermana dengan tipe R4Ge (dengan R adalah sebuah [[alkil]]) seperti [[kimia organogermanium|tetrametilgermana]] () dan tetraetilgermana diakses melalui prekursor germanium termurah yang tersedia, [[germanium tetraklorida]] dan alkil nukleofil. Germanium hidrida organik seperti [[isobutilgermana]] () 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]]). Senyawa organogermanium [[Propagermanium|2-karboksietilgermaseskuioksana]] pertama kali dilaporkan pada tahun 1970-an, dan untuk sementara digunakan sebagai suplemen makanan dan diduga memiliki kualitas antitumor.

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.
===Isotop===

Germanium terdapat dalam 5 [[isotop]] alami: , , , , dan . Dari mereka, sangat sedikit radioaktif, meluruh melalui [[peluruhan beta ganda]] dengan [[waktu paruh]] tahun. adalah isotop yang paling umum, memiliki [[kelimpahan alami unsur|kelimpahan alami]] sekitar 36%. adalah yang paling tidak umum dengan kelimpahan alami sekitar 7%. Saat dibombardir dengan partikel alfa, isotop akan menghasilkan [[Isotop selenium#Daftar isotop|]] yang stabil, melepaskan elektron berenergi tinggi dalam prosesnya. Karena hal ini, ia digunakan dalam kombinasi dengan [[radon]] untuk [[Baterai atom|baterai nuklir]].

Setidaknya, 27 [[radionuklida|radioisotop]] juga telah disintesis, dengan [[massa atom]] mulai dari 58 hingga 89. Yang paling stabil di antara mereka adalah , yang meluruh melalui [[tangkapan elektron|penangkapan elektron]] dengan waktu paruh hari. Yang paling tidak stabil adalah , dengan waktu paruh milidetik. Sementara sebagian besar radioisotop germanium meluruh melalui [[peluruhan beta]], dan meluruh melalui [[emisi proton]] tertunda-[[emisi positron|emisi positron]]. Isotop hingga juga menunjukkan jalur peluruhan minor, yaitu [[emisi neutron]] tertunda-[[peluruhan beta|peluruhan beta]].
==Keterjadian==

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. Germanium telah terdeteksi pada beberapa bintang terjauh dan di atmosfer Jupiter.

Kelimpahan germanium [[Kelimpahan unsur di kerak Bumi|di kerak Bumi]] kira-kira 1,6 [[Notasi bagian per#Bagian per juta|ppm]]. Hanya beberapa mineral seperti [[argirodit]], [[briartit]], [[germanit]], [[renierit]], dan [[sfalerit]] yang mengandung germanium dalam jumlah yang cukup banyak. Hanya sedikit dari mereka (terutama germanit) yang, sangat jarang, ditemukan dalam jumlah yang dapat ditambang. Beberapa badan bijih seng-tembaga-timbal mengandung cukup germanium untuk dapat dilakukan ekstraksi dari konsentrat bijih akhir. 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. Konsentrasi tertinggi yang pernah ditemukan terdapat pada abu batu bara [[Hartley, Northumberland|Hartley]] sebanyak 1,6% germanium. Endapan batu bara di dekat [[Xilinhot|Xilinhaote]], [[Mongolia Dalam]], mengandung sekitar 1.600 [[Ton metrik|ton]] germanium.
==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). Germanium diperoleh kembali sebagai produk sampingan dari bijih [[seng]] [[sfalerit]] di mana ia terkonsentrasi dalam jumlah sebesar 0,3%, 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. 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. Pada tahun 2007, 35% permintaan germanium dipenuhi oleh germanium daur ulang.

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. 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]].

Konsentrat bijihnya kebanyakan merupakan [[sulfida]]; mereka diubah menjadi germanium [[oksida]] melalui pemanasan di bawah udara dalam proses yang dikenal sebagai [[Pemanggangan (metalurgi)|pemanggangan]]:

: GeS2 + 3 O2 → GeO2 + 2 SO2

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:

: GeO2 + 4 HCl → GeCl4 + 2 H2O
: GeO2 + 2 Cl2 → GeCl4 + O2

Germanium tetraklorida dihidrolisis menjadi oksida (GeO2) atau dimurnikan dengan distilasi fraksional dan kemudian dihidrolisis. GeO2 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:

: GeO2 + 2 H2 → Ge + 2 H2O

Germanium untuk produksi baja dan proses industri lainnya biasanya direduksi menggunakan karbon:

: GeO2 + C → Ge + CO2
==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. 5% sisanya digunakan untuk penggunaan seperti fosfor, metalurgi, dan kemoterapi.
===Optika===

Sifat penting [[Germanium dioksida|germania]] (GeO2) 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]]. Ia telah menggantikan [[titanium dioksida|titania]] sebagai [[dopan]] untuk serat silika, menghilangkan perlakuan panas berlebih yang membuat serat menjadi rapuh. Pada akhir tahun 2002, industri serat optik mengonsumsi 60% penggunaan germanium tahunan di Amerika Serikat, tetapi ini kurang dari 10% konsumsi dunia. [[GeSbTe]] adalah [[bahan perubahan fase]] yang digunakan untuk sifat optiknya, seperti yang digunakan dalam [[DVD-RW]].

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. Ia digunakan dalam [[Spektrometer optis|spektroskop]] inframerah dan peralatan optik lainnya yang membutuhkan [[fotografi inframerah|pendeteksi inframerah]] yang sangat sensitif. 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.
===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. Cip SiGe, dengan sifat kecepatan tinggi, dapat dibuat dengan biaya rendah, teknik produksi industri [[sirkuit terpadu|cip silikon]] yang mapan.

[[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. 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. LED dengan kecerahan tinggi, digunakan untuk lampu depan mobil dan mem-''backlight'' layar LCD, juga merupakan aplikasi penting.

Substrat germanium-pada-insulator (GeOI) dipandang sebagai pengganti potensial untuk silikon pada cip mini. Sirkuit CMOS berdasarkan substrat GeOI telah dilaporkan baru-baru ini. Kegunaan lain dalam elektronika meliputi [[fosfor]] dalam [[lampu pendar|lampu fluoresen]] dan dioda pemancar cahaya (LED) benda padat. 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]].

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]].
===Kegunaan lainnya===

Germanium dioksida juga digunakan sebagai [[katalisis|katalis]] untuk [[polimerisasi]] dalam produksi [[polietilena tereftalat]] (PET). Kecemerlangan tinggi dari poliester ini sangat diminati untuk botol PET yang dipasarkan di Jepang. Di Amerika Serikat, germanium tidak digunakan untuk katalis polimerisasi.

Karena kesamaan antara silika (SiO2) dan germanium dioksida (GeO2), fase diam silika pada beberapa kolom [[kromatografi gas]] dapat digantikan oleh GeO2.

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.

[[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. 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]]. Kristal germanium dengan kemurnian tinggi digunakan dalam pendeteksi untuk [[spektroskopi gama]] dan pencarian [[materi gelap]]. Kristal germanium juga digunakan dalam spektrometer sinar-X untuk penentuan fosforus, klorin, dan belerang.

Germanium muncul sebagai bahan penting dalam [[spintronika]] dan aplikasi [[komputasi kuantum]] berbasis spin. Pada tahun 2010, para peneliti mendemonstrasikan transpor spin suhu kamar dan baru-baru ini spin elektron donor pada germanium telah terbukti memiliki [[waktu koherensi]] yang sangat lama.
==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. 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. Setelah pembatasan ekspor Tiongkok, perusahaan milik negara Rusia [[Rostec]] mengumumkan peningkatan produksi germanium untuk memenuhi permintaan domestik.
==Germanium dan kesehatan==
Germanium tidak dianggap penting untuk kesehatan tumbuhan atau hewan. 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. 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).

Suplemen germanium, yang terbuat dari germanium organik dan anorganik, telah dipasarkan sebagai [[pengobatan alternatif|obat alternatif]] yang mampu mengobati [[leukemia]] dan [[kanker paru-paru]]. Namun, tidak ada [[Kedokteran berbasis bukti|bukti medis]] yang bermanfaat; beberapa bukti menunjukkan bahwa suplemen semacam itu secara aktif berbahaya. 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".

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.

Senyawa germanium tertentu memiliki toksisitas rendah terhadap [[mamalia]], tetapi memiliki efek toksik terhadap [[bakteri]] tertentu.
===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]] (GeH4), masing-masing berwujud cairan dan gas, dapat sangat mengiritasi mata, kulit, paru-paru, dan tenggorokan.
==Lihat pula==
* [[Germanena]]
* [[Sejarah transistor]]
==Catatan==

==Referensi==

==Pranala luar==

* [http://www.periodicvideos.com/videos/032.htm Germanium] di ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (Universitas Nottingham)

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Germanium&oldid=29466297 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29466297 (2026-07-16T16:11:02Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Germanium - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29466297; atribusi sumber disertakan.