저메인

저메인
이름
	IUPAC 이름 저메인
	기타 이름 테트라히드화 게르마늄; 게르마노메탄; 모노게르만
식별자
CAS 번호	7782-65-2 ;
3D 모델(JSmol)	인터랙티브 이미지;
체비	CHEBI: 30443 ;
켐스파이더	22420 ;
ECHA 정보 카드	100.029.055
EC 번호	231-961-6;
Gmelin 레퍼런스	587
케그	C15472 ;
PubChem CID	23984;
RTECS 번호	LY4900000;
유니	619P6J82AE ;
UN 번호	2192
CompTox 대시보드 (EPA )	DTXSID7052521 ;
	인치 InChI=1S/GeH4/h1H4 키: QUZPNFFHzPRKJD-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/GeH4/h1H4 키: QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYAE;
	미소 [Ge];
특성.
화학식	GeH4
몰 질량	76.62 g/g
외모	무색 가스
냄새	톡 쏘다
밀도	3.3 kg/m3
녹는점	-165 °C (-265 °F, 108 K)
비등점	-88 °C (-126 °F, 185 K)
물에 녹는 정도	낮다
증기압	> 1 ATM
점성	17.21μPa/s; (추정)
구조.
분자형상	사면체
쌍극자 모멘트	0 D
위험 요소
	산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험 요소	유독성, 인화성, 공기 중에 자연 발화할 수 있음
	GHS 라벨링:
픽토그램
신호어	위험.
위험 경고문	H220, H280, H302, H330
주의사항	P210, , , , , , , , , , , , , , , ,
NFPA 704(파이어 다이아몬드)	4 4 3
	NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)	없음
REL(권장)	TWA 0.2ppm(0.6mg/m3)
IDLH(즉시 위험)	N.D.
안전 데이터 시트(SDS)	ICSC 1244
관련 화합물
관련 화합물	메탄; 실란; 스타네인; 플럼판; 제르밀
	달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. Yverify(이란?) 정보 상자 참조

제르메인은 GeH 공식의₄ 화합물이며, 메탄의 게르마늄 유사체이다.그것은 가장 단순한 수소화 게르마늄이며 게르마늄의 가장 유용한 화합물 중 하나이다.실란과 메탄과 마찬가지로 게르만은 사면체이다.그것은 공기 중에 타서 GeO와 물을 생성한다₂.저메인은 14족 수소화물입니다.

발생.

저메인은 ^[3]목성의 대기에서 검출되었다.

합성

저메인은 일반적으로 게르마늄 산화물(특히 게르마늄산염)을 환원하여 제조되며, 수소화붕소나트륨, 수소화붕소나트륨, 수소화붕소나트륨, 수소화붕소나트륨 등의 수소화물 시약과 함께 제조됩니다.붕소수물과의 반응은 다양한 산들에 의해 촉매되며, 수성 또는 유기 용매에서 수행될 수 있습니다.실험실 규모에서 저메인은 Ge(IV) 화합물과 이러한 수소화물 시약을 ^[4]^[5]반응시켜 제조할 수 있다.전형적인 합성은 게르만산칼륨과 ^[6]수소화붕소나트륨의 반응을 수반했다.

NaHGeO₃ + KBH₄₂ + HO → KGeH₃ + KB(OH)₄

KGeH₃ + HOCH₂₃ → GeH₄ + KOCH₂₃

저메인의 합성을 위한 다른 방법으로는 전기화학적 환원 및 플라즈마 기반 ^[7]방법이 있다.전기화학적 환원방법은 전해액 수용액에 침지된 게르마늄 금속음극과 몰리브덴이나 카드뮴 등의 금속으로 이루어진 양극 대향전극에 전압을 가하는 것이다.이 방법에서는 양극이 반응하여 고체 몰리브덴 산화물 또는 카드뮴 산화물을 형성하면서 음극에서 제르만 및 수소가스가 진화한다.플라즈마 합성법은 게르마늄 금속에 고주파 플라즈마 소스를 이용해 생성되는 수소원자(H)를 충돌시켜 게르만과 디게르만을 생산하는 방식이다.

반응

저메인은 약산성이다.액체 암모니아₄ 중 GeH는 NH 및 GeH를₃⁻ ^[8]형성하여₄⁺ 이온화된다.액체 암모니아₄ 속의 알칼리 금속과 GeH는 반응하여 백색 결정성 MGeH₃ 화합물을 생성한다.칼륨(칼륨 제르밀 KGeH₃)과 루비듐 화합물(루비듐 제르밀 RbGeH₃)은 염화나트륨 구조를 가지며, 세슘 화합물은 GeH₃⁻ 음이온, CsGeH는₃ ^[8]TlI의 염화나트륨 구조를 가진다.

반도체 산업에서의 사용

이 가스는 약 600K(327°C; 620°F)에서 게르마늄과 수소로 분해됩니다.저메인은 열내성 때문에 MOVPE 또는 화학빔 에피택시에 ^[9]의해 게르마늄의 에피택시 성장을 위해 반도체 산업에서 사용된다.유기 제르마늄 전구체(예: 이소부틸제르만, 알킬제르마늄 삼염화물 및 디메틸아미노제르마늄 삼염화물)는 MOVPE에 ^[10]의해 Ge 함유 필름의 증착에 대한 저메인에 대한 덜 위험한 액체 대안으로 검토되었다.

안전.

저메인은 인화성이 높고 잠재적으로 발화성이 있으며 ^[11]독성이 강한 가스입니다.1970년, 미국 정부 산업 위생사 회의(ACGIH)는 최신 변경 사항을 발표하고 8시간 평균의 ^[12]직업 피폭 한계치를 0.2ppm으로 설정했다.1시간 노출 시 쥐의 LC50은 622ppm입니다.^[13]흡입 또는 노출은 불안감, 두통, 어지럼증, 실신, 호흡곤란, 메스꺼움, 구토, 신장 손상 및 용혈 ^[14]^[15]^[16]효과를 초래할 수 있습니다.

미국 교통부의 위험 등급은 2.3 유독 ^[12]가스이다.

레퍼런스

^ ^a ^b ^c ^d ^e NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0300". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
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외부 링크

메탈로이드(제조원) 데이터 시트
Arkonic Specialty Gas China(제조업체) 데이터 시트
Licensintorg Russia(프로세스 테크놀로지 판매) 2013-03-29 Wayback Machine에서 아카이브 완료
혼조케미칼재팬(제조업체) 2013-01-20 웨이백머신 아카이브
Praxair 데이터 시트
공기 액화 가스 백과사전 엔트리
CDC - 화학적 위험에 대한 NIOSH 포켓 가이드
Voltaix(제조업체) 데이터시트 2011-07-17 Wayback Machine 아카이브 완료
포산화테가스(주)(제조업체)
러시아 호르스트 테크놀로지스(제조업체)

[PGCH-1] NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0300". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

[Yaws1997-2] Yaws, Carl L. (1997), Handbook Of Viscosity: Volume 4: Inorganic Compounds And Elements, Gulf Professional Publishing, ISBN 978-0123958501

[3] Kunde, V.; Hanel, R.; Maguire, W.; Gautier, D.; Baluteau, J. P.; Marten, A.; Chedin, A.; Husson, N.; Scott, N. (1982). "The tropospheric gas composition of Jupiter's north equatorial belt (NH₃, PH₃, CH₃D, GeH₄, H₂O) and the Jovian D/H isotopic ratio". Astrophysical Journal. 263: 443–467. Bibcode:1982ApJ...263..443K. doi:10.1086/160516.

[4] W. L. Jolly "수성 하이드로붕산염에 의한 IVA 및 VA의 휘발성 하이드라이드 준비" 미국화학회 저널 1961, 제83, 페이지 335-7.

[5] 미국 특허 4,668,502

[6] Girolami, G. S.; Rauchfuss, T. B.; Angelici, R. J. (1999). Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry. Mill Valley, CA: University Science Books.

[7] 미국 특허 7,087,102 (2006)

[Greenwood-8] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.

[9] Venkatasubramanian, R.; Pickett, R. T.; Timmons, M. L. (1989). "Epitaxy of germanium using germane in the presence of tetramethylgermanium". Journal of Applied Physics. 66 (11): 5662–5664. Bibcode:1989JAP....66.5662V. doi:10.1063/1.343633.

[10] Woelk, E.; Shenai-Khatkhate, D. V.; DiCarlo, R. L. Jr.; Amamchyan, A.; Power, M. B.; Lamare, B.; Beaudoin, G.; Sagnes, I. (2006). "Designing Novel Organogermanium MOVPE Precursors for High-purity Germanium Films". Journal of Crystal Growth. 287 (2): 684–687. Bibcode:2006JCrGr.287..684W. doi:10.1016/j.jcrysgro.2005.10.094.

[11] 브루어, 1963년, 제1권, 제715호

[Praxair_MSDS-12] Praxair MSDS 2012-05-08년 Wayback Machine에서 아카이브된 2011년 9월 액세스

[13] NIOSH 제르만 화학물질 독성효과(RTECS) 등록부 2011년 9월 접속

[14] Gus'kova, E. I. (1974). "K toksikologii Gidrida Germaniia" [Toxicology of germanium hydride]. Gigiena Truda I Professionalnye Zabolevaniia (in Russian). 18 (2): 56–57. PMID 4839911.

[15] 미국 EPA 저메인

[16] Paneth, F.; Joachimoglu, G. (1924). "Über die pharmakologischen Eigenschaften des Zinnwasserstoffs und Germaniumwasserstoffs" [About the pharmacological characteristics of tin hydride and germanium hydride]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (in German). 57 (10): 1925–1930. doi:10.1002/cber.19240571027.

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