日本大百科全書(ニッポニカ) 「ゲルマニウム」の意味・わかりやすい解説
ゲルマニウム
げるまにうむ
germanium 英語
Germanium ドイツ語
周期表第14族に属し、炭素族元素の一つ。1871年ロシアのメンデレーエフが周期律を発表した際、周期表でケイ素の下に位置すべき元素は未発見であるとして、この元素をエカケイ素と名づけ（エカekaは1を意味するサンスクリット語）、その性質を予言した。1885年ドイツの鉱物学者ワイスバッハA. Weisbach（1833―1901）が発見したアージロド鉱（Argyrodite）4Ag2S・GeSの分析をドイツのC・ウィンクラーに依頼した。ウィンクラーは1886年この鉱物からアンチモンに似た性質をもつ新元素を発見し、これをドイツのラテン名ゲルマニアにちなんでゲルマニウムと命名した。ウィンクラーはこの元素の性質を詳細に研究し、この新元素がメンデレーエフのエカケイ素に相当することを示した。
［守永健一・中原勝儼］
存在と製法
天然に単体としては存在しないが、ケイ酸塩中のケイ素を置換した形で広く分布する。また石炭、硫化鉱物中にも微量含まれ、さらに植物に吸収されることもある。石炭を燃焼させると煙灰に集まり、乾留するとガス液に集まる。また亜鉛鉱石、銅鉱石などの精錬に際してゲルマニウム化合物が副生する。いずれにしてもこれらを主原料とし、四塩化ゲルマニウムとしてから蒸留によって精製、加水分解して二酸化ゲルマニウムとしたのち水素で還元して単体をつくる。さらにこれをゾーンメルティング（帯融解法）によって不純物1億分の1％程度の純度、すなわちテンナイン（99.99999999％）の高純度のものが得られる（はゲルマニウム製錬工程の一例）。
［守永健一・中原勝儼］
性質
銀白色の硬い金属。ダイヤモンド型構造。典型的な真性半導体で、室温での比抵抗は約60オーム・センチメートル、200℃では約100分の1に減少する。ガリウムまたはヒ素を微量加えると、それぞれp型またはn型の半導体となる。化学的には酸化数ⅡおよびⅣの化合物をつくる。空気中では室温で安定で、赤熱以上で初めて酸化される。塩酸、希硫酸に不溶。熱濃硫酸には二酸化硫黄(いおう)を放って溶ける。アルカリ溶液には徐々に溶けてゲルマニウム(Ⅳ)化合物を生成する。王水、過酸化ナトリウムなどに侵され、粉末は濃硝酸により二酸化ゲルマニウム水和物となる。塩素と熱すれば四塩化ゲルマニウムとなり、濃塩酸溶液から蒸留できる。
［守永健一・中原勝儼］
用途
第二次世界大戦中、極超短波の検波器としてゲルマニウムの優れた性能が認められ、小型軽量の点で真空管より有用なことがわかり、トランジスタ、ダイオードの製造をはじめ、今日のエレクトロニクスの分野での主役となった。特殊な用途として、通常のガラスに加えて屈折と分散が大きく赤外線を通すガラスの製造、金に12％ぐらいのゲルマニウムを加えた合金が歯科用に用いられる。そのほか熱電対、抵抗材料、蛍光材料に用いる（参照）。
［守永健一・中原勝儼］
ゲルマニウム（データノート）
げるまにうむでーたのーと
ゲルマニウム
元素記号 Ge
原子番号 32
原子量 72.61±3
融点 937.4℃
沸点 2830℃
比重 5.35（測定温度20℃）
結晶系 立方
元素存在度 宇宙 126（第27位）
（Si106個当りの原子数）
地殻 1.5ppm（第52位）
海水 0.05μg/dm3