二氧化鍺，分子式GeO2，英文名：Germanium dioxide，是鍺的二氧化物，電子式與二氧化碳相同。為白色粉末或無色結晶，有稍溶於水的六方晶系(低溫穩定)和不溶性的正方晶系兩種，轉變溫度為1033℃。主要用於制金屬鍺，也用作光譜分析及半導體材料。
基本介紹
- 中文名：二氧化鍺
- 英文名：Germanium dioxide
- 別稱：Germanium(IV) oxide
- 化學式：GeO2
- 分子量：104.63
- CAS登錄號：1310-53-8
- EINECS登錄號：215-180-8
- 危險性符號：R22
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物性數據
1、性狀：白色粉末或無色結晶，有稍溶於水的六方晶系(低溫穩定)和不溶性的正方晶系兩種，轉變溫度為1033℃。
2、密度（g/cm3，20℃）：6.239
3、相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：4.228
4、熔點（ºC）：1115±4
5、折射率（n20/D）：1.99
6、溶解性：不溶於水，二氧化鍺溶於鹼中生成鍺酸鹽。
分子結構數據
1、摩爾折射率：無可用的
2、摩爾體積（cm3/mol）：無可用的
3、等張比容（90.2K）：無可用的
4、表面張力（dyne/cm）：無可用的
5、介電常數：無可用的
6、極化率（10-24cm3）：無可用的
7、單一同位素質量：105.911007 Da
8、標稱質量：106 Da
9、平均質量：104.6388 Da
計算化學數據
1、疏水參數計算參考值（XlogP）：無
2、氫鍵供體數量：0
3、氫鍵受體數量：2
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、互變異構體數量：無
6、拓撲分子極性表面積：34.1
7、重原子數量：3
8、表面電荷：0
9、複雜度：18.3
10、同位素原子數量：0
11、確定原子立構中心數量：0
12、不確定原子立構中心數量：0
13、確定化學鍵立構中心數量：0
14、不確定化學鍵立構中心數量：0
15、共價鍵單元數量：1
結構性質
二氧化鍺為四方晶系、六方晶系或無定形體。六方結晶與β-石英同構，鍺為四配位，四方結晶具有超石英型結構，類似於金紅石，其中鍺為六配位。高壓下，無定形二氧化鍺轉變為六配位結構;隨著壓力降低，二氧化鍺也逐漸變為四配位的結構。類金紅石型結構的二氧化鍺在高壓下可轉變為另一種正交晶系氯化鈣型結構。二氧化鍺不溶於水和鹽酸，溶於鹼液生成鍺酸鹽。 類金紅石型結構的二氧化鍺比六方二氧化鍺更易溶於水，它與水作用時可產生鍺酸。二氧化鍺與鍺粉在1000°C共熱時，可得到一氧化鍺。
毒理學數據
大鼠腹膜內注射LD50：750mg/kg。乾燥的氧化鍺對皮膚無刺激作用，但對結膜有刺激作用。
生態學數據
對是水稍微有危害的不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或者污水系統，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。
製備方法
四氯化鍺水解法在四氯化鍺中加入6.5倍體積的蒸餾水，攪拌後放置一晝夜，生成二氧化鍺沉澱，用冷水洗滌至洗液不含Cl-為止。於200℃乾燥得到二氧化鍺產品。其反應式：
在實驗室里製備高純的二氧化鍺，是將市場出售的二氧化鍺製成四氯化鍺，再將其蒸餾提純，水解得到的。
上圖為四氯化鍺的蒸餾裝置：燒瓶內裝入二氧化鍺和濃鹽酸，玻璃管的前端要浸入水裡一段，接受槽加少量冰水冷卻。邊通氯氣邊蒸餾，取110℃以前的餾分。在蒸餾中為了防止燒瓶中鹽酸濃度下降，要時常從滴液漏斗滴加濃鹽酸。向流到接受槽的四氯化鍺層(黃色)和鹽酸溶液層加大量水(H2O:GeCl4=6.5:1)，搖勻，放置一晝夜。四氯化鍺即水解為二氧化鍺。過濾，用冷水洗滌，200℃下乾燥。
貯存方法
應貯存在通風、乾燥的庫房中。包裝應密封、防潮，勿與鹼類、酸類接觸。裝卸時要輕拿輕放，防止玻璃瓶破裂。
主要用途
用於制鍺，也用於電子工業。用作半導體材料。由鍺加熱氧化或由四氯化鍺水解製得。用作金屬鍺和其他鍺化合物的製取原料、製取聚對苯二甲酸乙二酯樹脂時的催化劑以及光譜分析和半導體材料。可以製造光學玻璃螢光粉，可作為催化劑用於石油提煉時轉化、去氫、汽油餾份的調整、彩色膠捲及聚脂纖維生產。不但如此，二氧化鍺還是聚合反應的催化劑，含二氧化鍺的玻璃有較高的折射率和色散性能，可作廣角照相機和顯微鏡鏡頭，隨著技術的發展，二氧化鍺被廣泛用於製作高純金屬鍺、鍺化合物、化工催化劑及醫藥工業，PET樹脂、電子器件等，需要注意的是二氧化鍺的形態雖然和有機鍺（Ge-132）相似，但它具有毒性，不可服用。
鍺，具有半導體性質。對固體物理和固體電子學的發展超過重要作用。鍺的熔密度5.32克/厘米3，鍺可能性劃歸稀散金屬，鍺化學性質穩定，常溫下不與空氣或水蒸汽作用，但在600～700℃時，很快生成二氧化鍺。與鹽酸、稀硫酸不起作用。濃硫酸在加熱時，鍺會緩慢溶解。在硝酸、王水中，鍺易溶解。鹼溶液與鍺的作用很弱，但熔融的鹼在空氣中，能使鍺迅速溶解。鍺與碳不起作用，所以在石墨坩堝中熔化，不會被碳所污染。鍺有著良好的半導體性質，如電子遷移率、空穴遷移率等等。
