Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Індій



План:


Введення

Індій - елемент головної підгрупи третьої групи п'ятого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, атомний номер 49. Позначається символом In ( лат. Indium ). Відноситься до групи легких металів. Проста речовина індій ( CAS-номер : 7440-74-6) - ковкий, легкоплавкий, дуже м'який метал сріблясто-білого кольору. Подібний за хімічними властивостями з алюмінієм і галієм, за зовнішнім виглядом з цинком.


1. Історія

Індій виявили німецькі хіміки Фердинанд Райх (Ferdinand Reich) та Теодор Ріхтер (Theodore Richter) в 1863 при спектроскопічне дослідження цинкової обманки [3] [4]. Вони шукали талій, однак замість зеленої лінії цього елемента знайшли в спектрах яскраву невідому лінію блакитного кольору. Згодом метал був виділений Ріхтером в незначній кількості, але на Всесвітній виставці 1867 вже був представлений півкілограмовий злиток індію. [5]


2. Походження назви

Яскрава емісійна лінія в спектрі індію - кольори індиго.

3. Геохімія і мінералогія

Враховуючи електронну структуру атома індію, він відноситься до халькофільних елементів (18 електронів в передостанньому шарі). В даний час відомо менше 10 індіевих мінералів: самородний індій, рокезіт CuInS 2, індіт FeIn 2 S 4, кадмоіндіт (CdIn 2 S 4), джаліндіт In (OH) 3, сакураніт (CuZnFe) 3 InS 4. В основному індій знаходиться у вигляді ізоморфної домішки в ранньому високожелезістом Сфалерит, де його вміст сягає десятих часток відсотка. У деяких різновидах халькопирита і станніна зміст індію складає соті-десяті відсотка, а в каситерит і пірротін - тисячні частки відсотка. В піриті, арсенопірит, вольфраму і деяких інших мінералах концентрація індію грами на тонну. Промислове значення для отримання металу поки мають сфалерит та інші мінерали, що містять не менше 0,1% індію. Індій самостійних родовищ не утворює, а входить до складу руд родовищ інших металів. Найбільш високий вміст індію встановлено в рудах кассітерітоносних апатиту і сульфідно-кассітерітових родовищ різних типів. Зміст індію в земній корі ( кларк) 0,25 г / т (він в три рази більш поширений, ніж срібло), в морській воді 0,018 мг / л. [6]


4. Хімічні властивості

  • Електронегативність 1,78.
  • Стійкий і не тьмяніє в сухому повітрі при кімнатній температурі, але вище 800 C горить фіолетово-синім полум'ям з утворенням оксиду.
  • Розчиняється в сірчаної та соляної кислоти, швидше - в азотній і хлорного, з плавиковою кислотою повільно реагує при нагріванні, органічні кислоти (мурашина, оцтова, щавлева, лимонна) поступово розчиняють індій.
  • З розчинами лугів, навіть киплячими, помітно не реагує.
  • Реагує з хлором і бромом.
  • При нагріванні реагує з йодом, сірої (вище 620 C), селеном, телуром, діоксидом сірки (вище 600 C), парами фосфору.
  • Ступінь окислення від +1 до +3, найбільш стійкі 3-валентні з'єднання.

5. Фізичні свойст

  • Критична температура надпровідності (атмосферний тиск, масивні зразки) 3,405 К
  • Щільність: 7,362 (20 C, г / см )
    • 7,023 (157 C, г / см )
    • 5,763 (2109 C, г / см )
  • Тиск парів (в мм рт. Ст.):
    • 0,01 (912 C)
    • 0,1 (1042 C)
    • 1 (1205 C)
    • 10 (1414 C)
    • 100 (1688 C)
  • Питома теплоємність при постійному тиску (0-150 C): 0,238 Дж / г K

5.1. Термодинамічні параметри

  • Стандартна ентальпія утворення Δ H (298 К): 0 кДж / моль (т)
  • Стандартна енергія Гіббса утворення Δ G (298 К): 0 кДж / моль (т)
  • Стандартна ентропія освіти S (298 К): 57,82 Дж / ​​моль K (т)
  • Стандартна мольна теплоємність C p (298 К): 26,74 Дж / ​​моль K (т)
  • Ентальпія плавлення Δ H пл: 3,26 кДж / моль
  • Ентальпія кипіння Δ H кип: 227,6 кДж / моль

5.2. Додаткова інформація

  • Сплав з 40% платини має золотисто-жовтий колір. Відомо "зелене золото" - сплав 75% золота з 20% срібла і 5% індію [7].
  • Твердість по Бринеллю 9 МПа, за Моосу 1,2.
  • Водень малорастворим в металевому індії - менше 1 мл на 100 г індію.

6. Отримання

Отримують з відходів і проміжних продуктів виробництва цинку, свинцю і олова. Ця сировина містить від 0,001% до 0,1% індію. З вихідної сировини виробляють концентрат індію, з концентрату - чорновий метал, який потім рафінують. Вихідна сировина обробляють сірчаної кислотою і переводять індій в розчин, з якого гідролітичним осадженням виділяють концентрат. З концентрату чорновий метал витягують цементацією на цинку і алюмінії. Для рафінування використовуються різні методи, наприклад зонна плавка.

Вартість індію в 2006 році склала близько 700 $ за кг.


7. Застосування

  • Використовується в мікроелектроніці як акцепторная домішка до германію і кремнію.
  • Застосовується у виробництві рідкокристалічних екранів для нанесення прозорих плівкових електродів з оксиду індію-олова.
  • Компонент ряду легкоплавких припоїв і сплавів (так, рідкий при кімнатній температурі галінстан містить 21,5% індію). Має високу адгезією до багатьом матеріалам, дозволяючи споювати, наприклад, метал зі склом.
  • Іноді застосовується (чистий або в сплаві з сріблом) для покриття дзеркал, зокрема, автомобільних фар, при цьому відображає здатність дзеркал не гірше, ніж у срібних, а стійкість до впливу атмосфери (особливо сірководню) - більше. У покритті астрономічних дзеркал використовується сталість коефіцієнта відображення індію у видимій частині спектру.
  • Матеріал для фотоелементів.
  • Сполуки використовуються як люмінофори.
  • Покриття спідниць алюмінієвих поршнів дизельних двигунів для зниження зносу.
  • Арсенід індію застосовується як високотемпературний термоелектричний матеріал з дуже високою ефективністю, для збільшення ефективності зазвичай легується 10% фосфіду індію.
  • Ізотопи індію 111 In і 113m In використовуються як радіофармацевтичних препаратів.
  • Точка плавлення індію (429,7485 К або 156,5985 C) - одна з визначальних точок міжнародної температурної шкали ITS-90.
  • Індій входить до складу "блакитного золота" [8].
  • Електрохімічна система індій- оксид ртуті служить для створення надзвичайно стабільних у часі джерел струму ( акумуляторів) високої питомої енергоємності для спеціальних цілей.
  • Ортофосфат індію використовується в якості добавки до зубних цементів [9].
  • У техніці високого вакууму індій використовується в якості ущільнювача (прокладки, покриття); зокрема, при герметизації космічних апаратів і потужних прискорювачів елементарних частинок.
  • Індій має високу перетин захоплення теплових нейтронів і може бути використаний для управління атомним реактором, хоча більш зручно застосування його сполук у комбінації з іншими елементами, добре захоплюючими нейтрони. Так, оксид індію знаходить застосування в атомній техніці для виготовлення скла, вживаного для поглинання теплових нейтронів. Найбільш широко поширений склад такого скла - оксид бору (33%), оксид кадмію (55%), оксид індію (12%).

В останні роки світове споживання індію швидко зростає і в 2005 досягло 850 тонн.


8. Біологічна роль

Індій не виявлений в складі будь-яких життєво важливих сполук. Тим не менш, затверджується [ ким? ] , Що препарати індію можуть стимулювати метаболізм.

9. Ізотопи

Природний індій складається з двох ізотопів - стабільного 113 In ( ізотопна поширеність 4,29%) і бета-радіоактивного 115 In (95,71%; період напіврозпаду 4,41 10 14 років).

Примітки

  1. Редкол.: Кнунянц І. Л. (гл. ред.) Хімічна енциклопедія: у 5 т. - Київ: Радянська енциклопедія, 1990. - Т. 2. - С. 226. - 671 с. - 100000 прим .
  2. WebElements Periodic Table of the Elements | Indium | crystal structures - www.webelements.com / indium / crystal_structure.html
  3. Reich, F.; Richter, T. (1863). "Ueber das Indium". Journal fr Praktische Chemie 90 (1): 172-176. DOI : 10.1002/prac.18630900122 - dx.doi.org/10.1002/prac.18630900122.
  4. Reich, F.; Richter, T. (1864). "Ueber das Indium". Journal fr Praktische Chemie 92 (1): 480-485. DOI : 10.1002/prac.18640920180 - dx.doi.org/10.1002/prac.18640920180.
  5. Schwarz-Schampera Ulrich Indium: Geology, Mineralogy, and Economics - books.google.com /? id = k7x_2_KnupMC & pg = PA1 - Springer, 2002. - ISBN 9783540431350.
  6. JP Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965.
  7. С. І. Венецкий. Про рідкісних і розсіяних. Розповіді про металах. М.: "Металургія", 1980. [1] - www.alhimik.ru/read/venec0.html
  8. Синє золото -
  9. XuMuK.ru - Індій - Хімічна енциклопедія - www.xumuk.ru/encyklopedia/1681.html

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Рада Індій
Архів Індій
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru