PROFILBARU.COM

Індій (In)
Індій (In)
Атомний номер	49
Зовнішній вигляд простої речовини	дуже м'який; сріблясто-білий метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	114,818 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	166 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	558,0(5,78) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Kr] 4d10 5s2 5p1
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	144 пм
Радіус іона	(+3e) 81 пм
Електронегативність (за Полінгом)	1,78
Електродний потенціал	0
Ступені окиснення	3
Термодинамічні властивості
Густина	7,31 г/см³
Молярна теплоємність	0,234 Дж/(К·моль)
Теплопровідність	81,8 Вт/(м·К)
Температура плавлення	429,32 К
Теплота плавлення	3,24 кДж/моль
Температура кипіння	2353 К
Теплота випаровування	225,1 кДж/моль
Молярний об'єм	15,7 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	Тетрагональна
Період ґратки	4,590 Å
Відношення с/а	n/a
Температура Дебая	129,00 К
Інші властовості
Критична точка	н/д
	Індій у Вікісховищі

Індій (In) — хімічний елемент з атомним номером 49, атомна маса 114.82, електронна конфігурація [Kr]5s²4d¹⁰5p¹; група 13, період 5, p-блок. Природний елемент складається з двох ізотопів з масовими числами 113 та 115 (головний). Відомі ступені окиснення +1, +2, найбільш стійкий +3. Оксиди In₂O, In₂O₃. Гідрооксид In(ОН)₃ амфотерний.

Проста речовина — індій, однойменний м'який сріблясто-білий метал — т. пл. 156,78 °С, т. кип. 2080 °С, густина 7,31 г см⁻³.

Стійкий на повітрі, але окиснюється при сильному нагріванні до In₂O₃, розчиняється в кислотах, взаємодіє з хлором, бромом, йодом.

За геохімічними властивостями In близький до Fe, Zn і Sn.

Головні мінерали-носії (середній вміст Індію, %): сфалерит (0,0049), халькопірит (0,0012), каситерит (0,0024), ґаленіт (0,0004).

Концентрується у високотемпературних гідротермальних поліметалічних рудах, особливо тих, що містять одночасно цинк (мідь) і олово. Розсіяний рідкісний елемент.

Історія

Вперше індій виявили німецькі хіміки Фердинанд Райх (Ferdinand Reich) та Теодор Ріхтер (Theodore Richter) в 1863 році, проводячи спектроскопічний аналіз цинкової обманки. В 1864 році Ріхтеру вдалося виділити незначну кількість цього металу.

Походження назви

Спектроскопічна лінія індію має колір індиго.

Отримання

Одержують електролізом із хлоридного розчину на ртутному електроді:

\mathrm {In^{3+}+3\ e^{-}\ {\xrightarrow {Hg-Elektr.}}\ In}

Одержують Індій попутно при переробці руд кольорових металів.

Основні країни-виробники: США, Канада, Японія, Перу.

Світове виробництво індію на початку XXI ст. становить приблизно 340 т/рік.

Найбільші продуценти (2001): Китай (170 т), країни ЄС (70 т), Японія (55 т), Канада (35 т).

Ізотопи

Природній індій складається з двох різних ізотопів. Один з них стабільний, а інший має надзвичайно довгий період розпаду.

Масове число	Частка у природному індії	Період напіврозпаду
113	4,29 %	$\infty$
115	95,71 %	4,41×10¹⁴ років

Загалом відомо 78 ізотопів індію з масовими числами від 97 до 135, 39 з яких — метастабільні. З нестабільних ізотопів, що не зустрічаються в природі, найбільші періоди напіврозпаду мають In^114m (49,5 днів) і In¹¹¹ (2,8 днів)^[1].

Застосування

Індій може використовуватися у вигляді компоненту м'яких припійних сплавів. Мала твердість та висока ковкість роблять його ідеальним припоєм для з'єднання деталей, що виготовлені з металів із значно відмінними коефіцієнтами теплового розширення. Також він дозволяє спаювати неметалічні матеріали, в тому числі скло та кераміку, добре підходить для пайки золота. В цілому, додавання індію в сплав, покращує його змочувальну здатність, електропровідність, пластичність та знижує температуру плавлення.^[2] Після вилучення з широкого обігу в галузі електроніки свинцю, у 2000-х роках активізувався пошук нових безсвинцевих припійних сплавів. Актуальність застосування припоїв із вмістом індію зростає, однак з огляду на його дефіцитність та високу вартість, вони все ще знаходять лише обмежене використання.^[2]^[3] Завдяки здатності індію зберігати ковкість навіть в умовах низьких температур, припої на його основі використовуються в кріогенній техніці.^[2]^[4]^[5] Загалом на сплави та припої припадає 12 % світового споживання індію.^[6]

В цілому, до технічних сфер застосування індію відносяться:

радіотехніка і електроніка (матеріал для виробництва рідкокристалічних панелей [50% світового споживання] та фотоелементів, інфрачервоних детекторів, швидкісних транзисторів [15% споживання]);^[6]
авіаційна промисловість (покриття ілюмінаторів);^[6]
автомобілебудування (антикорозійні покриття, підшипникові мастила, юбки поршнів дизельних двигунів);
оптика (покриття для високоякісних дзеркал та рефлекторів, які однаково гарно відбивають усі частини спектру світла та мають високу корозійну стійкість до атмосферних впливів, в тому числі застосовується для дзеркал телескопів);
напівпровідникова техніка (акцепторна домішка до германію та кремнію);
атомна енергетика;
приладобудування (зокрема, як ефективний термоінтерфейс);^[7]
хімічне машинобудування (сплави, стійкі до лужної корозії);
скляна промисловість;
ювелірна промистовість (входить до складу «блакитного золота»);^[8]
стоматологічна техніка (компонент матеріалів для пломбування зубів);^[9]

За прогнозами, попит на індій та ціни на нього продовжуватимуть зростати, завдяки постійному збільшенню споживацького попиту на рідкокристалічні панелі.^[6] При нинішніх темпах видобування, розвіданих запасів індію вистачить ще на 18 років.^[10]

Біологічна роль

Індій не має біологічної ролі, але є дані про те, що у малих дозах він здатний стимулювати обмін речовин. В організмі більшості людей сполуки індію зустрічаються дуже рідко. Наразі відомостей про вплив цих речовин на здоров'я людини існує мало і тому ці сполуки треба розцінювати як вкрай токсичні, а при роботі з ними дотримуватися техніки безпеки.^[11]

Оскільки індій не є широко розповсюдженим в природі елементом, загрози земним або морським організмам він не становить. Однак вплив індію на довкілля ще детально не досліджувався.^[11]

Література

Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.

Див. також

Гідрид індію

Посилання

↑ Isotopes of the Element Indium [Архівовано 18 січня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
↑ ^а ^б ^в Говард Г. Манко (1968). Пайка та припої. Матеріали, конструкції, технологія та методи розрахунку (російська) . Москва: Машиностроение. с. 109—112.
↑ Медведєв А.М. (2007). Сборка и монтаж электронных устройств [Збірка та монтаж електронних пристроїв]. Мир электроники (російською) . Москва: Техносфера. с. 107—108. ISBN 978-5-94836-131-4.
↑ Indium Corp. Індієво-срібний припійний сплав — Indalloy 3 [Архівовано 15 травня 2016 у Portugese Web Archive] (англ.)
↑ Indium Corp. Індієво-срібний припійний сплав — Indalloy 290 [Архівовано 19 серпня 2014 у Wayback Machine.] (англ.)
↑ ^а ^б ^в ^г Indium Price Supported by LCD Demand and New Uses for the Metal [Ціни на індій підтримуються попитом на РК панелі та нові сфери застосування цього металу]. www.geology.com (англійською) . Новини геології. 2007. Архів оригіналу за 16 серпня 2013. Процитовано 14 серпня 2013. [Архівовано 2007-12-21 у Wayback Machine.]
↑ Jordan (31 жовтня 2008). "Между жаром и холодом": тестируем 17 термоинтерфейсов ["Між жаром та холодом": тестуємо 17 термоінтерфейсів]. www.overclockers.ru (російською) . Архів оригіналу за 16 серпня 2013. Процитовано 14 серпня 2013.
↑ Голубое золото [Блакитне золото]. www.chasomerie.com (російською) . Часомерье – салон швейцарских часов. Архів оригіналу за 16 серпня 2013. Процитовано 14 серпня 2013.
↑ Введение – небольшое количество [Введення – невелика кількість]. www.ngpedia.ru. Большая Энциклопедия Нефти Газа (російською) . Знание. Архів оригіналу за 16 серпня 2013. Процитовано 15 серпня 2013.
↑ Майкл Мойер; Каріна Сторрс (24 серпня 2010). How Much Is Left? The Limits of Earth's Resources [Скільки залишилося? Обмеження земних ресурсів]. www.scientificamerican.com. Scientific American (англійською) . Архів оригіналу за 16 серпня 2013. Процитовано 14 серпня 2013.
↑ ^а ^б Indium – In [Індій – In]. www.lenntech.com (англійською) . LENNTECH – системи обробки води. Архів оригіналу за 16 серпня 2013. Процитовано 14 серпня 2013.