Индий

Общие

Май 03, 2022

8 мин. на чтение

Содержание:

Индий представляет собой серебристо-белый металл с сильным блеском, по внешнему виду напоминающий свежесрезанный цинк. Он относится к группе легких металлов. Он достаточно мягкий, а также податливый и легкоплавкий (плавится при температуре 156,5 °С). Индий легко режется ножом, он почти в 5 раз мягче свинца. Оставьте след на бумаге. Это достаточно редкий, ценный и дорогой металл. По химическим свойствам индий подобен галлию и алюминию. Его атомная масса составляет 114,818 г/моль. Элемент состоит из двух изотопа, один из которых обладает довольно слабой β-радиоактивностью.

ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Кристаллическая структура индия

Учитывая электронное строение атома индия, он относится к калькофильным элементам (18 электронов на предпоследней оболочке). В настоящее время известно менее 10 минералов индия: самородный индий, рокзит CuInS2, индит FeIn2S4, кадмоиндит CdIn2S4, халиндит In(OH)3, сакуранит (CuZnFe)3InS4 и патрукит (Cu,Fe,Zn)2(Sn,In)S4. . В целом индий встречается в виде изоморфной смеси в ранних высокожелезистых сфалеритах, где его содержание достигает десятых долей процента. В некоторых разновидностях халькопирита и станнита содержание индия составляет от сотых до десятых долей процента, а в касситерите и пирротине — от тысячных долей процента. В пирите, арсенопирите, вольфрамите и некоторых других минералах концентрация индия составляет г/т. Сфалерит и другие минералы, содержащие не менее 0.

СВОЙСТВА

Чистый индийский

Индий — серебристо-белый металл, не тускнеющий на воздухе при длительном хранении и даже в расплавленном состоянии. Плотность кристаллического индия 7310 кг/м3, расплавленного индия 7030 кг/м3. Плавится металл при 156,7° С, кипит при 2072° С. Индий очень мягок и пластичен. Твердость его по шкале Мооса чуть выше 1 (мягче только тальк), поэтому индиевый стержень, если провести им по листу бумаги, оставляет на нем серый след. Индий в 20 раз мягче чистого золота и легко царапается ногтем, а его прочность на разрыв в 6 раз меньше, чем у свинца. Индийские палочки легко гнутся и в то же время удивительно хрустящие (громче оловянных). Индий — диамагнетик, магнитное поле в нем ослаблено.

Индий, как и галлий, не образует сплошных твердых растворов ни с одним из металлов. В индии хорошо растворяются соседние металлы периодической системы: галлий, таллий, олово, свинец, висмут, кадмий, ртуть и в меньшей степени цинк. При температуре выше 800 °C индий горит на воздухе сине-фиолетовым пламенем с образованием оксида индия (III).

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Чистый индийский

На сегодняшний день нет достоверных сведений о мировых ресурсах индия, так как его добыча всегда связана с переработкой цинковых руд. По приблизительным оценкам Геологической службы США (на июнь 2004 г.) суммарные мировые запасы разведанных месторождений индия составляют 2,5 103 т в металлическом выражении, а базовый объем запасов (с учетом неразведанных ресурсов) - 6 103 т металл. Мировыми лидерами по запасам индия являются Канада (30% мировых запасов), Китай и США (10% мировых запасов)
Индий получают из отходов и промежуточных продуктов производства цинка и в меньшей степени из свинца и олова. Это сырье содержит от 0,001% до 0,1% индия. Из сырья производят концентрат индия, из концентрата - сырой металл, который затем подвергают рафинированию. Сырье обрабатывают серной кислотой, а индий переводят в раствор, из которого гидролитическим осаждением выделяют концентрат. Из концентрата сырой металл извлекают путем науглероживания цинка и алюминия. Для рафинирования используются различные методы, например, зонная плавка.
Основным производителем индия является Китай (390 тонн в 2012 г.), но его также производят Канада, Япония и Южная Корея (около 70 тонн каждая).
В последние годы мировое потребление индия быстро росло и в 2005 году достигло 850 тонн.
Количество используемого индия сильно зависит от мирового производства ЖК-дисплеев. В 2007 году в мире было добыто 475 тонн и еще 650 тонн получено путем переработки. На производство ЖК-экранов для экранов компьютеров и телевизоров уходило 50-70% доступного индия.
Стоимость индия в 2002 году составляла около 100 долларов за кг, но рост спроса на металл вызвал рост и колебания цен. В 2006-2009 годах они колебались в пределах 400-900 долларов за кг.
По современным оценкам, запасы индия будут исчерпаны в ближайшие 20 лет, если не повысить степень переработки металла

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Индийский

Индий не образует самостоятельных месторождений, а входит в минеральный состав месторождений других металлов. Наибольшее содержание индия обнаружено в касситеритсодержащих скарновых рудах и месторождениях сульфидов касситерита различных типов.
По содержанию в земной коре индий относится к типичным редким элементам, а по характеру распространения — к типичным рассеянным элементам. Кларк индия в земной коре составляет 1,4·10–5%. Содержание индия в подавляющем большинстве минералов-носителей невелико, редко превышая тысячные доли процента. Число минералов, в которых содержание индия достигает нескольких десятых долей процента (0,05—1%), крайне мало. Среди них цилиндрорит Pb3Sn4Sb2S14 (0,1–1 % In) и франкеит Pb5Sn3Sb2S14 (до 0,1 % In), минералы класса сульфостананов, цинковая обманка ZnS (0,1–1 % In), халькопирит CuFeS2 (0,05–0,1 % In) борнит Cu3FeS3 (0,01–0,05 % In). Из-за незначительного присутствия в природе сульфостананов, они не важны для промышленных процессов извлечения индия. Концентрация индия в цинковых смесях тем выше, чем выше содержание в них железа и марганца, а из обманок, разнообразных по своему образованию (марматит, сфалерит, клеофан), получаются ранние представители высокотемпературных и темных цветные, марматиты, богаты индием. Так, в сфалерите с высоким содержанием железа (темный сфалерит) содержание индия достигает 1 %. Однако среднее содержание индия в сфалеритовых месторождениях не превышает сотых долей процента cleophane), ранние представители высокотемпературных и темных цветов, марматиты, богаты индием. Так, в сфалерите с высоким содержанием железа (темный сфалерит) содержание индия достигает 1 %. Однако среднее содержание индия в сфалеритовых месторождениях не превышает сотых долей процента cleophane), ранние представители высокотемпературных и темных цветов, марматиты, богаты индием. Так, в сфалерите с высоким содержанием железа (темный сфалерит) содержание индия достигает 1 %. Однако среднее содержание индия в сфалеритовых месторождениях не превышает сотых долей процента.

В небольших концентрациях индий содержится в угольной золе, некоторых нефтяных месторождениях (до 2,2·10–6 % In), а также в море ((0,02–7)·10–10 % In) и дожде ((0,002 – 2) 10–7 %) к воде. Содержание индия во Вселенной оценивается в 3·10–10% (масс.) или 3·10–12% (ат.).

ПРИМЕНЕНИЕ

Индийская валюта

Широко применяется в производстве жидкокристаллических дисплеев для нанесения прозрачных пленочных электродов из оксида индия-олова, используется в микроэлектронике в качестве акцепторной примеси для германия и кремния. Ранее, когда широко применялась легирующая технология производства первых полупроводниковых приборов, типичным решением было легирование индия германием для получения p-n перехода, например, в диодах серий ДГ-Ц1, Д7 и др до сотен мг индия.
Компонент ряда припоев и легкоплавких сплавов (например, галинстан, жидкий при комнатной температуре, содержит 21,5% индия). Обладает высокой адгезией ко многим материалам, что позволяет сваривать, например, металл со стеклом.

• Его иногда используют (в чистом виде или в сплаве с серебром) для покрытия зеркал, в частности фар автомобилей, при этом отражательная способность зеркал не хуже, чем у серебра, а стойкость к атмосферному (особенно к сероуглероду) водороду) больше.
• Покрытие астрономических зеркал использует постоянный коэффициент отражения индия в видимой части спектра.
• Материал для фотоэлементов.
• Соединения используются в качестве люминофоров.
• Покрытие алюминиевых юбок поршней дизельных двигателей для уменьшения износа.
• Арсенид индия используется в качестве высокотемпературного термоэлектрического материала с очень высокой эффективностью, для повышения эффективности обычно добавляют 10% фосфида индия.
• Изотопы индия 111In и 113mIn используются в качестве радиофармпрепаратов.
• Температура плавления индия (429,7485 К или 156,5985 °С) является одной из точек, определяющих международную температурную шкалу ITS-90.
• Индийский входит в состав голубого золота».
• В сплаве с оловом используется как припой с высокой теплопроводностью для «термоинтерфейса процессора».

Индия (индийский английский) - In

КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА