Este artigo contém uma comparação das principais propriedades térmicas e atômicas do silício e do germânio, dois elementos químicos comparáveis da tabela periódica. Ele também contém descrições básicas e aplicações de ambos os elementos. Silício vs. Germânio.
Silício e Germânio – Sobre Elementos
Fonte: www.luciteria.com
Silício e Germânio – Aplicações
Silício
A maior parte do silício é usado industrialmente sem ser purificado e, de fato, muitas vezes com relativamente pouco processamento de sua forma natural. O silício é um ingrediente vital em ligas de alumínio, aço e ferro. É adicionado como agente fundente para ligas de cobre. Na forma de argila e areia, é utilizada na fabricação de tijolos e concreto; é um material refratário valioso para trabalhos de alta temperatura, por exemplo, areias de moldagem para fundições em aplicações de fundição. A sílica é usada para fazer tijolo refratário, um tipo de cerâmica. Os minerais de silicato também estão na cerâmica branca, uma importante classe de produtos geralmente contendo vários tipos de minerais de argila cozidos (filossilicatos de alumínio naturais). Um exemplo é a porcelana, que é baseada no mineral silicato caulinita. O vidro tradicional (vidro soda-cal à base de sílica) também funciona de muitas das mesmas maneiras, e também é usado para janelas e contêineres. O silício metálico hiperpuro e o silício hiperpuro dopado (dopagem com boro, fósforo, gálio ou arsênico) são usados em células solares, transistores e semicondutores.
Germânio
Na espectroscopia gama, o germânio é preferido devido ao seu número atômico ser muito maior que o silício e o que aumenta a probabilidade de interação de raios gama. Além disso, o germânio tem menor energia média necessária para criar um par elétron-buraco, que é de 3,6 eV para o silício e 2,9 eV para o germânio. Isso também fornece a este último uma melhor resolução em energia. Um semicondutor de germânio grande, limpo e quase perfeito é ideal como contador de radioatividade. No entanto, é difícil e caro fazer cristais grandes com pureza suficiente. Por outro lado, para atingir a máxima eficiência, os detectores devem operar em temperaturas muito baixas de nitrogênio líquido (-196 °C), pois em temperatura ambiente o ruído causado pela excitação térmica é muito alto. Como os detectores de germânio produzem a mais alta resolução comumente disponível hoje, eles são usados para medir a radiação em uma variedade de aplicações, incluindo monitoramento pessoal e ambiental para contaminação radioativa, aplicações médicas, ensaios radiométricos, segurança nuclear e segurança de usinas nucleares.
Silício e Germânio – Comparação na Tabela
| Elemento | Silício | Germânio |
| Densidade | 2,33 g/cm3 | 5,323 g/cm3 |
| Resistência à tração | 170 MPa | 135 MPa |
| Força de rendimento | 165 MPa | 135 MPa |
| Módulo de elasticidade de Young | 150 GPa | 103 GPa |
| Escala de Mohs | 7 | 6 |
| Dureza Brinell | 2300 MPa | N/D |
| Dureza Vickers | N/D | N/D |
| Ponto de fusão | 1410 °C | 938,3 °C |
| Ponto de ebulição | 3265 °C | 2820 °C |
| Condutividade térmica | 148 W/mK | 59,9 W/mK |
| Coeficiente de Expansão Térmica | 2,6 µm/mK | 6 µm/mK |
| Calor específico | 0,71 J/gK | 0,32 J/gK |
| Calor de fusão | 50,55 kJ/mol | 36,94 kJ/mol |
| Calor da vaporização | 384,22 kJ/mol | 330,9 kJ/mol |