Este artículo contiene una comparación de las propiedades térmicas y atómicas clave del silicio y el germanio, dos elementos químicos comparables de la tabla periódica. También contiene descripciones básicas y aplicaciones de ambos elementos. Silicio vs germanio.
Silicio y Germanio: acerca de los elementos
Fuente: www.luciteria.com
Silicio y Germanio – Aplicaciones
Silicio
La mayor parte del silicio se usa industrialmente sin purificarse y, de hecho, a menudo con un procesamiento comparativamente pequeño de su forma natural. El silicio es un ingrediente vital en las aleaciones de aluminio, acero y hierro. Se agrega como agente fundente para aleaciones de cobre. En forma de arcilla y arena, se utiliza para fabricar ladrillos y hormigón; es un valioso material refractario para trabajos a alta temperatura, por ejemplo, arenas de moldeo para piezas fundidas en aplicaciones de fundición. La sílice se utiliza para fabricar ladrillos refractarios, un tipo de cerámica. Los minerales de silicato también se encuentran en la cerámica blanca, una clase importante de productos que generalmente contienen varios tipos de minerales de arcilla cocidos (filosilicatos de aluminio naturales). Un ejemplo es la porcelana, que se basa en el mineral de silicato caolinita. El vidrio tradicional (vidrio sodocálcico a base de sílice) también funciona en muchas de las mismas formas, y también se utiliza para ventanas y contenedores. El metal de silicio hiperpuro y el silicio hiperpuro dopado (dopado con boro, fósforo, galio o arsénico) se utilizan en células solares, transistores y semiconductores.
Germanio
En espectroscopía gamma, se prefiere el germanio debido a que su número atómico es mucho mayor que el del silicio y aumenta la probabilidad de interacción de los rayos gamma. Además, el germanio tiene una energía media más baja necesaria para crear un par electrón-hueco, que es de 3,6 eV para el silicio y 2,9 eV para el germanio. Esto también proporciona a este último una mejor resolución en energía. Un semiconductor de germanio grande, limpio y casi perfecto es ideal como contador de radiactividad. Sin embargo, es difícil y caro fabricar cristales grandes con suficiente pureza. Por otro lado, para lograr la máxima eficiencia los detectores deben operar a las muy bajas temperaturas del nitrógeno líquido (-196 ° C), porque a temperatura ambiente el ruido causado por la excitación térmica es muy alto. Dado que los detectores de germanio producen la resolución más alta comúnmente disponible en la actualidad,
Silicio y Germanio: comparación en la tabla
| Elemento | Silicio | Germanio |
| Densidad | 2,33 g / cm3 | 5,323 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 170 MPa | 135 MPa |
| Límite de elastacidad | 165 MPa | 135 MPa |
| Módulo de Young | 150 GPa | 103 GPa |
| Escala de Mohs | 7 | 6 |
| Dureza Brinell | 2300 MPa | N / A |
| Dureza Vickers | N / A | N / A |
| Punto de fusion | 1410 ° C | 938,3 ° C |
| Punto de ebullición | 3265 ° C | 2820 ° C |
| Conductividad térmica | 148 W / mK | 59,9 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 2,6 µm / mK | 6 µm / mK |
| Calor especifico | 0,71 J / g K | 0,32 J / g K |
| Calor de fusión | 50,55 kJ / mol | 36,94 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 384,22 kJ / mol | 330,9 kJ / mol |