GERMANIUM DIOKSIDA & PERANANNYA DALAM BIOKIMIA

GERMANIUM DIOKSIDA, juga disebut germanium oksida dan germania, adalah senyawa organik dengan rumus kimia GeO2. Ini adalah sumber germanium komersial utama. Membentuk sebagai lapisan pasivasi pada germanium murni ketika bersentuhan dengan oksigen atmosfer.

Nama IUPAC oksida ini Germanium dioksida; nama lain Germania, ACC 10380, G-15, Germanium oksida, Germanat oksida. Adapu sifat-sifatnya adalah:

  • Rumus molekul: GeO2
  • Berat molekul: 104,6388 gr/mol
  • Penampilan: Serbuk putih atau Kristal tak berwarna
  • Densitas: 4,228 gr/cm3
  • Titik lebur: 1,115 °C; 2,039 °F; 1,388 K
  • Kelarutan dalam air: 4,47 g/L (25 °C); 10,7 g/L (100 °C)
  • Kelarutan dalam pelarut lain: Tidak larut dalam HF dan HCl; Larut dalam asam lain dan basa
  • Indeks bias (nD): 1,659
  • Struktur kristal: Heksagonal
  • Indeks Uni Eropa: Tidak terdaftar
  • Titk nyala: Tidak mudah terbakar
  • LD50: 3700 mg/kg (tikus, oral)

 

STRUKTUR

Dua polimorf GeO2 yang dominan ialah heksagonal dan tetragonal. GeO2 heksagonal memiliki beberapa struktur seperti  β-kuarsa, germanium memiliki bilangan koordinasi-4). GeO2 tetragonal (mineral argutite) memiliki struktur seperti-rutile yang terlihat sebagai stishovite. Dalam motif ini, germanium memiliki bilangan koordinasi-6). Bentuk amorf (kaca) dari GeO2 serupa dengan silika berfusi.

Germanium dioksida dapat dibuat baik dalam bentuk kristal maupun amorf. Pada tekanan biasa struktur amorf terbentuk melalui jaringan kerja GeO4 tetrahedra. Pada tekanan yang dinaikkan sampai kira-kira 9 Gpa bilangan koordinasi rata-rata germanium naik dengan mantap dari 4 ke sekitar 5 dengan kenaikan berhubungan dengan jarak ikatan Ge-O. Pada tekanan lebih tinggi, hingga sekitar 15 Gpa, bilangan koordinasi germanium naik hingga 6 dan struktur jaringan kerja padat yang terdiri dari GeO6 oktahedra. Ketika tekanan sesudah itu dikurangi, strukturnya kembali ke bentuk tetrahedral. Pada tekanan tinggi, bentuk rutil berubah menjadi bentuk CaCl2 ortorombik.

REAKSI

Pemanasan germanium dioksida dengan germanium serbuk pada 1000 °C membentuk germanium monoksida (GeO).

Heksagonal (d = 4,29 gr/cm3) membentuk germanium dioksida yang lebih stabil dari bentuk rutile (d = 6,27 g/cm3) dan larut membentuk asam germanat, H4GeO4 atau Ge(OH)4. GeO2 hanya sedikit larut dalam asam tetapi lebih mudah larut dalam basa yang menghasilkan germanat.

Sebaliknya dengan asam klorida yang melepaskan germanium tetraklorida yang volatil dan korosif.

KEGUNAAN

Indeks biasa (1,7) dari germanium dioksida dan sifat-sifat dispersi optik membuatnya berguna sebagai bahan optik untuk lensasudut-lebar dan lensa objektif mikroskop optik. Lensa ini transparan dalam inframerah.

Campuran silikon dioksida dan germanium dioksida (“silica-germania”) digunakan sebagai bahan optik untuk serat optik dan pedoman gelombang optik. Pengontrolan rasio unsur-unsur memungkinkan kontrol indeks bias dengan tepat. Kaca silika-germania memiliki viskositas rendah dan indeks bias lebih tinggi dari silika murni. Germania diganti titania sebagai dopan silika untuk serat silika, menghilangkan kebutuhan untuk perlakuan panas berikutnya, yang membuat serat rapuh.

Germanium dioksida juga digunakan sebagai katalis dalam produksi resin polietilena tereptalat, dan untuk produksi senyawa-senyawa germanium lain. Germanium dioksida digunakan sebagai bahan baku untuk produksi beberapa fosfor dan bahan semikonduktor.

Selain itu germanium dioksida digunakan dalam kultur-alga sebagai inhibitor pertumbuhan diatom yang tidak diinginkan dalam kultur alga karena kontaminasi dengan pertumbuahn cepat diatom yang komparatif sering menghambat pertumbuhan dari atau di luar persaingan strain alga asli.

GeO2 mudah diambil oleh diatom dan menyebabkan silikon digantikan oleh germanium dalam proses biokimia dalam diatom, yang menyebabkan mengurangi laju pertumbuhan diatom yang signifikan atau bahkan eliminasi sempurna dari alga yang mengkontaminasi secara praktis tanpa mempengaruhi spesies alga non-diatom. Untuk aplikasi ini terutama digunakan konsentrasi germanium dioksida dalam media kultur antara 1 dan 10 mg/L, bergantung pada keadaan kontaminasi dan spesiesnya.

TOKSISITAS DAN MEDIS

Germanium dioksida memiliki toksisitas rendah, tetapi dalam dosis yang lebih tinggi dapat menyebabkan nefrotoksik. Germanium dioksida digunakan sebagai suplemen germanium dalam beberapa suplemen diet dipertanyakan dan “obat ajaib”.  Dosis tinggi ini mengakibatkan beberapa kasus keracunan germanium.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s