ინდიუმის ლითონის აღმოჩენა შემთხვევით მოხდა 1863 წელს გერმანიაში. ქიმიკოსები ფერდინანდ რაიხი და თეოდორ რიხტერი ცდილობდნენ საქსონიაში მოპოვებული თუთიის მინერალებში ტალიუმის აღმოჩენა. მათ მიმართეს სპექტროსკოპიული კვლევის მეთოდს. მაგრამ ტალიუმისთვის დამახასიათებელი მწვანე ხაზის ნაცვლად, თეოდორ რიხტერმა თუთიის მინერალის სპექტრში ლურჯი ხაზი დაინახა. იმ დროს ცნობილი არც ერთი ელემენტი არ აძლევდა ასეთ სპექტრს. გადაწყდა აღმოჩენილ ელემენტს დაერქვას ინდიუმი, ინდიგოს საღებავთან მსგავსებით. მოგვიანებით მათ მიიღეს სუფთა ლითონი, მაგრამ ძალიან მცირე რაოდენობით და წარუდგინეს სამეცნიერო საზოგადოებას. აქვე უნდა აღინიშნოს დ.ი. მენდელეევი, რომელმაც აღმოაჩინა ვალენტობა და ატომური მასა.

ინდიუმი არის სამვალენტიანი ელემენტი ატომური მასით 114,82. პერიოდულ სისტემაში იგი მეხუთე პერიოდის მესამე ჯგუფის მთავარ ქვეჯგუფშია და აღინიშნება სიმბოლო In-ით. ინდიუმი მსუბუქი ლითონია. აქვს მოვერცხლისფრო-თეთრი შეფერილობა, მოქნილი, ძალიან რბილი (შეიძლება დანით დაჭრა). ქიმიური თვისებებით ინდიუმი უფრო ახლოს არის გალიუმთან და ალუმინთან. დნობის წერტილი არის 156,5 °C. ინდიუმი არის თუთიის, კალის, ტყვიის ან სპილენძის მადნების დამუშავების გვერდითი პროდუქტი. ის ძალზე იშვიათია ნაგლეჯის სახით. ინდიუმის ძირითადი მინერალებია ჯალინიდი, როკეზიტი და ინდიტი. ინდიუმის ლითონი გაფანტული ელემენტების ნათელი წარმომადგენელია.

ელექტრო ინდუსტრიის განვითარებით, ინდიუმი სულ უფრო პოპულარული ხდება და ხდება მწირი მასალა. მისი გამოყენება აქტიურად განვითარდა საკისრების წარმოებაში. ინდიუმის დამატება აუმჯობესებს კოროზიის წინააღმდეგობას და ტარების დატენიანებას. ეს თვისება გამოიყენება ლითონების გახეხვის მექანიზმებში. ინდიუმი აქ მოქმედებს როგორც საპოხი. მოგვიანებით, ნახევარგამტარული ტექნოლოგიის განვითარებით, ინდიუმის მეტალმა მიიღო მისი გამოყენების ახალი რაუნდი. იგი გამოიყენება როგორც დანამატი სენსორული ეკრანების, მზის პანელების, ბატარეების წარმოებაში. ინდიუმი მოქმედებს როგორც კომპონენტი რიგ დაბალი დნობის სამაგრებში. იგი გამოიყენება ბირთვულ ინდუსტრიაში. ის შეუცვლელია სპეციალური სარკეების და მრავალი სხვა ამრეკლავი ელემენტების წარმოებაში.

ამ დროისთვის, ლითონი ინდიუმი სულ უფრო მეტად შედის მრავალი ტექნიკურად რთული პროდუქტის სამრეწველო წარმოებაში. მისი გამოყენება შეზღუდულია მხოლოდ მისი მცირე პროპორციით ბუნებით. ამის მიუხედავად, ინდოეთისადმი ინტერესი მხოლოდ ყოველწლიურად იზრდება.

ინდიუმი ტიპიური მიკროელემენტია, მისი საშუალო შემცველობა ლითოსფეროში არის 1,4·10-5% წონით. მაგმური პროცესების დროს ინდოეთი ოდნავ გროვდება გრანიტებში და სხვა მჟავე ქანებში. დედამიწის ქერქში ინდოეთის კონცენტრაციის ძირითადი პროცესები დაკავშირებულია ცხელ წყალხსნარებთან, რომლებიც ქმნიან ჰიდროთერმულ საბადოებს. ინდიუმი მათში დაკავშირებულია Zn, Sn, Cd და Pb. სფალერიტები, ქალკოპირიტები და კასტერიტები ინდიუმში გამდიდრებულია საშუალოდ 100-ჯერ (შემადგენლობა დაახლოებით 1,4 10-3%). ცნობილია ინდოეთის სამი მინერალი - ადგილობრივი ინდიუმი, როკეზიტი CuInS2 და indite In2S4, მაგრამ ყველა მათგანი უკიდურესად იშვიათია. პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს ინდოეთის დაგროვებას სფალერიტებში (0,1%-მდე, ზოგჯერ 1%). ინდოეთში გამდიდრება დამახასიათებელია წყნარი ოკეანის მადნის სარტყლის საბადოებისთვის.

ფიზიკური თვისებები ინდოეთი.

ინდოეთის ბროლის გისოსი არის ტეტრაგონალური სახე-ცენტრირებული პარამეტრებით a = 4,583Å და c= 4,936Å. ატომის რადიუსი 1,66Å; იონური რადიუსი In3+ 0,92Å, In+ 1,30Å; სიმკვრივე 7,362 გ/სმ3. ინდიუმი დნებადია, მისი დნობის წერტილია 156,2 °C; bp 2075 °C. წრფივი გაფართოების ტემპერატურული კოეფიციენტი 33 10-6 (20 °С); სპეციფიკური სითბო 0-150°C-ზე 234,461 J/(კგ K), ან 0,056 კალ/(გ°C); ელექტრული წინაღობა 0°C-ზე 8,2 10-8 ომ მ, ან 8,2 10-6 ომ სმ; ელასტიურობის მოდული 11 ნ/მ2, ან 1100 კგფ/მმ2; ბრინელის სიმტკიცე 9 MN/m2, ან 0.9 kgf/mm2.

ინდოეთის ქიმიური თვისებები.

4d105s25p1 ატომის ელექტრონული კონფიგურაციის შესაბამისად, ნაერთებში ინდიუმი ავლენს 1, 2 და 3 ვალენტობას (ძირითადად). მყარ კომპაქტურ მდგომარეობაში მყოფ ჰაერში, ინდიუმი სტაბილურია, მაგრამ მაღალ ტემპერატურაზე იჟანგება და 800 ° C-ზე მაღლა იწვის იისფერი-ლურჯი ალით, აძლევს In2O3 ოქსიდს - ყვითელ კრისტალებს, ადვილად ხსნად მჟავებში. გაცხელებისას ინდიუმი ადვილად ერწყმის ჰალოგენებს და წარმოქმნის ხსნად ჰალოგენებს InCl3, InBr3, InI3. ინდიუმი თბება HCl-ის ნაკადში InCl2 ქლორიდის მისაღებად და როდესაც InCl2 ორთქლი გადადის გახურებულ In-ზე, წარმოიქმნება InCl. გოგირდთან ერთად ინდიუმი აყალიბებს სულფიდებს In2S3, InS; ისინი აძლევენ ნაერთებს InS In2S3 და 3InS In2S3. წყალში ოქსიდანტების თანდასწრებით, ინდიუმი ნელა კოროზირდება ზედაპირიდან: 4In + 3O2+6H2O = 4In(OH)3. მჟავებში ინდიუმი ხსნადია, მისი ნორმალური ელექტროდის პოტენციალი არის -0,34 ვ და პრაქტიკულად უხსნადი ტუტეებში. ინდოეთის მარილები ადვილად ჰიდროლიზდება; ჰიდროლიზის პროდუქტი - ძირითადი მარილები ან ჰიდროქსიდი In(OH)3. ეს უკანასკნელი მეტად ხსნადია მჟავებში და ცუდად ხსნადი ტუტე ხსნარებში (მარილების წარმოქმნით - ინდატები): (OH)-ში 3 + 3KOH = K3. დაბალი ჟანგვის მდგომარეობის ინდიუმის ნაერთები საკმაოდ არასტაბილურია; ჰალოიდები InHal და შავი ოქსიდი In2O ძალიან ძლიერი შემცირების აგენტებია.

ინდოეთის მიღება.

ინდიუმი მიიღება თუთიის, ტყვიისა და კალის წარმოების ნარჩენებისა და შუალედური პროდუქტებისგან. ეს ნედლეული შეიცავს ინდოეთს მეათასედიდან მეათედამდე. ინდოეთის მოპოვება სამი ძირითადი ეტაპისგან შედგება: გამდიდრებული პროდუქტის - ინდური კონცენტრატის მიღება; კონცენტრატის დამუშავება ნედლი ლითონამდე; დახვეწა. უმეტეს შემთხვევაში, ნედლეულის დამუშავება ხდება გოგირდის მჟავით და ინდიუმი გადადის ხსნარში, საიდანაც კონცენტრატი იზოლირებულია ჰიდროლიზური ნალექით. უხეში ინდიუმი იზოლირებულია ძირითადად თუთიის ან ალუმინის კარბურიზაციით. გადამუშავება ხორციელდება ქიმიური, ელექტროქიმიური, დისტილაციური და კრისტალურ-ფიზიკური მეთოდებით.

აპლიკაცია ინდოეთი.

ინდიუმი და მისი ნაერთები (მაგალითად, InN ნიტრიდი, InP ფოსფიდი, InSb ანტიმონიდი) ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ნახევარგამტარულ ტექნოლოგიაში. ინდიუმი გამოიყენება სხვადასხვა ანტიკოროზიული საფარისთვის (მათ შორის ტარების საფარი). ინდიუმის საფარები ძალიან ამრეკლავია, რომელიც გამოიყენება სარკეების და რეფლექტორების დასამზადებლად. ინდიუმის ზოგიერთ შენადნობს აქვს სამრეწველო მნიშვნელობა, მათ შორის დნობადი შენადნობები, ლითონზე მინის წებოვნებისთვის და სხვა.

ინდიუმი არის D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდის მესამე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტი, ატომური ნომერი 49. იგი აღინიშნება სიმბოლოთი In (ლათ. ინდოეთი). მიეკუთვნება მსუბუქი ლითონების ჯგუფს. მოქნილი, დაბალი დნობის, ძალიან რბილი ლითონი ვერცხლისფერი თეთრი ფერის. ქიმიური თვისებებით მსგავსია ალუმინი და გალიუმი, გარეგნულად თუთია.

ინდოეთის აღმოჩენა

გასული საუკუნის შუა ხანებში, ორი გამოჩენილი გერმანელი მეცნიერი გუსტავ რობერტ კირხოფი და რობერტ ვილჰელმ ბუნსენი მივიდნენ დასკვნამდე ქიმიური ელემენტების ხაზის სპექტრის ინდივიდუალურობის შესახებ და შეიმუშავეს სპექტრული ანალიზის საფუძვლები. ეს იყო ქიმიური ობიექტების ფიზიკური საშუალებებით შესწავლის ერთ-ერთი პირველი მეთოდი.

ამ მეთოდით ბუნსენმა და კირხჰოფმა 1860 ... 1861 წ. აღმოაჩინა რუბიდიუმი და ცეზიუმი. სხვა მკვლევარებმაც მიიღეს იგი. 1862 წელს ინგლისელმა უილიამ კრუკსმა, ერთ-ერთი გერმანული გოგირდმჟავას ქარხნიდან გაგზავნილი შლამის სპექტროსკოპიული კვლევის დროს, აღმოაჩინა ახალი ელემენტის - ტალიუმის ხაზები. ერთი წლის შემდეგ კი ინდიუმი აღმოაჩინეს და ამ აღმოჩენაში მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა იმდროინდელი ანალიზის ყველაზე ახალგაზრდა მეთოდმა და ყველაზე ახალგაზრდა ელემენტმა.

1863 წელს გერმანელმა ქიმიკოსებმა რაიხმა და რიხტერმა ჩაუტარეს თუთიის ნაზავი ფრაიბერგის მახლობლად სპექტროსკოპიულ ანალიზს. ამ მინერალიდან მეცნიერებმა მიიღეს თუთიის ქლორიდი და მოათავსეს ის სპექტროგრაფში, იმ იმედით, რომ აღმოაჩენდნენ თალიუმისთვის დამახასიათებელ კაშკაშა მწვანე ხაზს. იმედები გამართლდა, მაგრამ რაიხს და რიხტერს მსოფლიო პოპულარობა ამ ხაზმა არ მოუტანა.

სპექტრი ასევე მოიცავდა ლურჯ ხაზს (ტალღის სიგრძე 4511 Ǻ), დაახლოებით ისეთივე, როგორც ცნობილი ინდიგოს საღებავის მიერ წარმოებული. არცერთ ცნობილ ელემენტს არ ჰქონდა ასეთი ხაზი.

ასე აღმოაჩინეს ინდიუმი - ელემენტი, რომელსაც სახელი დაარქვეს სპექტრში მისი დამახასიათებელი ინდიგო ხაზის ფერის მიხედვით.

1870 წლამდე ინდიუმი ითვლებოდა ორვალენტიან ელემენტად ატომური მასით 75,6. 1870 წელს დ.ი. მენდელეევმა დაადგინა, რომ ეს ელემენტი სამვალენტიანია და მისი ატომური წონა არის 113: ეს მიღებული იქნა ელემენტების თვისებების პერიოდული ცვლილებების ნიმუშებიდან. ამ ვარაუდს ასევე დაუჭირა მხარი ინდიუმის თერმოტევადობის ახალმა მონაცემებმა. რა მსჯელობამ გამოიწვია ეს დასკვნა, ნათქვამია ნაწყვეტში დ.ი. მენდელეევი (იხ. ქვემოთ „მენდელეევი ინდოეთის შესახებ“).

მოგვიანებით გაირკვა, რომ ბუნებრივი ინდიუმი შედგება ორი იზოტოპისგან 113 და 115 მასობრივი ნომრებით. ჭარბობს მძიმე იზოტოპი - ის შეადგენს 95,7%-ს.

1950 წლამდე ორივე ეს იზოტოპი სტაბილურად ითვლებოდა. მაგრამ 1951 წელს გაირკვა, რომ ინდიუმ-115 ექვემდებარება ბეტა დაშლას და თანდათან გადაიქცევა კალა-115-ად. ეს პროცესი ძალიან ნელია: ინდიუმ-115 ბირთვების ნახევარგამოყოფის პერიოდი ძალიან გრძელია - 6·10 14 წელი. ამის გამო ადრე შეუძლებელი იყო ინდიუმის რადიოაქტიურობის აღმოჩენა.

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში ხელოვნურად იქნა მიღებული ინდიუმის 20-მდე რადიოაქტიური იზოტოპი. მათგან ყველაზე ხანგრძლივ, 114 ინჩს, ნახევარგამოყოფის პერიოდი 49 დღეა.

ინდიუმის გეოქიმია და მინერალოლოგია

ატომში ელექტრონების განლაგების ბუნებიდან გამომდინარეობს, რომ ინდიუმი უნდა იყოს კლასიფიცირებული, როგორც ქალკოფილური ელემენტი (18 ელექტრონი ბოლო ფენაში). ამჟამად ცნობილია 4 ინდიუმის მინერალი: ადგილობრივი ინდიუმი, როკეზიტი CuInS 2 , ინდიტი FeIn 2 S 4 , ჯალინდიტი In(OH) 3 . ზოგადად, ინდიუმი გვხვდება როგორც იზომორფული ნაზავი ადრეული მაღალი რკინის შემცველობით სფალერიტში, სადაც მისი შემცველობა პროცენტის მეათედს აღწევს. ქალკოპირიტის და საწოლების ზოგიერთ სახეობაში ინდიუმის შემცველობა არის მეასედი - პროცენტის მეათედი, ხოლო კასიტიტში და პიროტიტში - პროცენტის მეათასედი. პირიტში, არსენოპირიტში, ვოლფრამიტში და ზოგიერთ სხვა მინერალში ინდიუმის კონცენტრაცია არის გრამი ტონაზე. სფალერიტი და სხვა მინერალები, რომლებიც შეიცავს სულ მცირე 0,1% ინდიუმს, კვლავ სამრეწველო მნიშვნელობისაა ინდიუმისთვის. ინდიუმი არ ქმნის დამოუკიდებელ საბადოებს, მაგრამ შედის სხვა ლითონების საბადოების შემადგენლობაში. ინდიუმის ყველაზე მაღალი შემცველობა დაფიქსირდა სხვადასხვა ტიპის კასიტიტიანი სკარნებისა და სულფიდ-კასიტერიტის საბადოებში.

ინდიუმის ფიზიკური თვისებები

ინდოეთის ბროლის გისოსი არის ტეტრაგონალური სახე-ცენტრირებული პარამეტრებით a = 4,583Å და c= 4,936Å. ატომის რადიუსი 1,66Å; იონური რადიუსი 3+ 0,92Å, In + 1,30Å; სიმკვრივე 7.362 გ/სმ 3. ინდიუმი დნებადია, მისი t pl არის 156,2 ° C; ტბალი 2075 °C. წრფივი გაფართოების ტემპერატურული კოეფიციენტი 33 10 -6 (20 °C); სპეციფიკური სითბო 0-150°C-ზე 234,461 J/(კგ K), ან 0,056 კალ/(გ°C); ელექტრული წინაღობა 0°C-ზე 8.2·10 -8 ohm·m, ან 8.2·10 -6 ohm·cm; ელასტიურობის მოდული 11 ნ/მ 2, ან 1100 კგფ/მმ 2; ბრინელის სიმტკიცე 9 MN / m 2, ან 0.9 kgf / მმ 2.

ინდიუმის მიღება

მინერალებიდან ინდიუმის მოპოვება საკმაოდ რთულია. ეს არის ერთ-ერთი გაფანტული ელემენტი. შეიცავს მინერალებს: სფალერიტი, მარმატიტი, ფრანკლინიტი, ალუნიტი, კალამინი, როდონიტი, ფლოგოპიტი, მანგანტანტალიტი, სიდერიტი, კასტერიტი, ვოლფრამიტი, სამარსკიტი. არცერთ ჩამოთვლილ მინერალში ელემენტის საშუალო შემცველობა პროცენტის მეათედს არ აღემატება. სათანადო ინდიუმის მინერალები - roquesite CuInS 2, indite FeIn 2 S 4, და jalindite In(OH) 3 - ძალიან იშვიათია. მშობლიური ინდიუმი ასევე ძალიან იშვიათია, თუმცა ნორმალურ პირობებში ეს ლითონი არ იჟანგება ატმოსფერული ჟანგბადით და, ზოგადად, მას აქვს მნიშვნელოვანი ქიმიური წინააღმდეგობა.

მიიღება თუთიის, ტყვიის და კალის წარმოების ნარჩენებისგან და შუალედური პროდუქტებისგან. ეს ნედლეული შეიცავს 0,001%-დან 0,1%-მდე ინდიუმს.

ინდიუმის მოპოვების ტექნოლოგია, ისევე როგორც მრავალი სხვა ლითონი, ჩვეულებრივ შედგება ორი ეტაპისგან: ჯერ მიიღება კონცენტრატი, შემდეგ კი ნედლი ლითონი.

კონცენტრაციის პირველ ეტაპზე ინდიუმი გამოიყოფა თუთია, სპილენძი და კადმიუმი. ეს მიიღწევა ხსნარის მჟავიანობის, უფრო კონკრეტულად, pH მნიშვნელობის უბრალოდ რეგულირებით. კადმიუმის ჰიდროქსიდი წყალხსნარებიდან იშლება 8 pH-ზე, სპილენძისა და თუთიის ჰიდროქსიდები 6-ზე. ინდიუმის ჰიდროქსიდის „დალექვისთვის“ ხსნარის pH უნდა მიიყვანოთ 4-მდე.

მიუხედავად იმისა, რომ ნალექსა და ფილტრაციაზე დაფუძნებული ტექნოლოგიური პროცესები დიდი ხანია ცნობილია და კარგად განვითარებულად ითვლება, ისინი არ აძლევენ საშუალებას ნედლეულიდან მთელი ინდიუმის მოპოვება. გარდა ამისა, მათ საკმაოდ დიდი აღჭურვილობა სჭირდებათ.

თხევადი მოპოვების მეთოდი უფრო პერსპექტიულად ითვლება. ეს არის ნარევის ერთი ან მეტი კომპონენტის შერჩევითი გადასვლის პროცესი წყალხსნარიდან ორგანული სითხის ფენაში, რომელიც არ არის შერეული. სამწუხაროდ, უმეტეს შემთხვევაში, არა ერთი ელემენტი, არამედ რამდენიმე გადადის "ორგანულში". რამდენჯერმე უნდა ამოიღოთ და ხელახლა ამოიღოთ ელემენტები - გადაიტანოთ სასურველი ელემენტი წყლიდან გამხსნელში, გამხსნელიდან ისევ წყალში, იქიდან სხვა გამხსნელში და ასე შემდეგ სრულ გამოყოფამდე.

ზოგიერთი ელემენტისთვის, მათ შორის ინდიუმის, აღმოჩენილია ექსტრაქტული რეაგენტები მაღალი სელექციურობით. ეს შესაძლებელს ხდის იშვიათი და კვალი ელემენტების კონცენტრაციის ასობით და ათასობითჯერ გაზრდას. მოპოვების პროცესების ავტომატიზაცია მარტივია, ეს მათი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობაა.

გოგირდმჟავას რთული ხსნარებიდან, რომლებშიც გაცილებით ნაკლები ინდიუმი იყო, ვიდრე Zn, Cu, Cd, Fe, As, Sb, Co, Mn, Tl, Ge და Se, ინდიუმი კარგად, შერჩევით, ამოღებულია ალკილის ფოსფორის მჟავებით. ინდიუმთან ერთად მათში გადადის ძირითადად რკინის და ანტიმონის იონები.

რკინის მოშორება რთული არ არის: ამოღებამდე ხსნარი ისე უნდა დამუშავდეს, რომ Fe 3+-ის ყველა იონი შემცირდეს Fe 2+-მდე და ეს ინდიუმის იონები არ არიან თანამგზავრები. უფრო რთულია ანტიმონთან: ის უნდა გამოიყოს ხელახალი ექსტრაქციის ან მეტალის ინდიუმის მიღების შემდგომ ეტაპებზე.

ინდიუმის თხევადი ექსტრაქციის მეთოდმა ალკილფოსფორის მჟავებით (რომელთაგან განსაკუთრებით ეფექტური აღმოჩნდა დი-2-ეთილჰექსილფოსფორის მჟავა) შესაძლებელი გახადა მნიშვნელოვნად შემცირებულიყო ამ იშვიათი ლითონის მოპოვების დრო, შეემცირებინა მისი ღირებულება და, რაც მთავარია, ინდიუმის ამოღება. უფრო სრულად. ნედლი ინდიუმი დახვეწილია ელექტროქიმიური ან ქიმიური მეთოდებით. ულტრასუფთა ინდიუმი მიიღება ზონაში დნობით და ჩოხრალსკის მეთოდით - ჭურჭლიდან ერთკრისტალების ამოღებით.

2010 წელს ინდიუმის ღირებულება მერყეობდა 25-დან 30 ათას რუბლამდე კგ-ზე.

ინდიუმის გამოყენება

ბოლო წლებში ინდიუმის მსოფლიო მოხმარება სწრაფად გაიზარდა და 2005 წელს 850 ტონას მიაღწია. ინდიუმ-ვერცხლისწყლის ოქსიდის ელექტროქიმიური სისტემა გამოიყენება ექსტრემალურად დროში სტაბილური დენის წყაროების (აკუმულატორების) შესაქმნელად სპეციალური მიზნებისათვის მაღალი სპეციფიკური ენერგიის ინტენსივობით. ინდიუმის გამოყენების მნიშვნელოვანი სფეროა მაღალი ვაკუუმის ტექნოლოგია, სადაც იგი გამოიყენება როგორც დალუქვის (შუასადებები, საფარები); კერძოდ, კოსმოსური ხომალდების და მძლავრი ელემენტარული ნაწილაკების ამაჩქარებლების დალუქვისას.

ადრე ინდიუმს იყენებდნენ ძირითადად საკისრების წარმოებისთვის. ინდიუმის დამატება აუმჯობესებს ტარების შენადნობების მექანიკურ თვისებებს, ზრდის მათ კოროზიის წინააღმდეგობას და დატენიანებას.

ფართოდ გამოიყენება ტყვია-ვერცხლის საკისრები ინდიუმის ზედაპირის ფენით.

ინდიუმმა ასევე იპოვა გამოყენება გარკვეული შენადნობების, განსაკუთრებით დნობის შენადნობების წარმოებაში. ცნობილია, მაგალითად, ინდიუმის შენადნობი გალიუმთან (24 და 76%, შესაბამისად), რომელიც თხევად მდგომარეობაშია ოთახის ტემპერატურაზე. მისი დნობის წერტილი არის მხოლოდ 16°C. კიდევ ერთი შენადნობი, რომელიც ინდიუმთან ერთად შეიცავს ბისმუტს, ტყვიას, კალის და კადმიუმს, დნება 46,5°C ტემპერატურაზე და გამოიყენება ხანძრის სიგნალიზაციისთვის.

ზოგჯერ ინდიუმი და მისი შენადნობები გამოიყენება როგორც შედუღება. დნობის გამო, ისინი კარგად ეკვრის ბევრ ლითონს, კერამიკას, მინას და გაციების შემდეგ მყარად „იჭერენ“ მათ. ასეთი ჯაჭვები გამოიყენება ნახევარგამტარული მოწყობილობების წარმოებაში და ტექნოლოგიის სხვა დარგებში. ნახევარგამტარული ინდუსტრია ზოგადად გახდა ინდიუმის მთავარი მომხმარებელი.

ინდიუმ-ვერცხლის შენადნობები არ არის მგრძნობიარე წყალბადის სულფიდის მიმართ და ემსახურება მაღალი ხარისხის ამრეკლავი ზედაპირების შექმნას. ინდიუმის რამდენიმე შენადნობი გალიუმთან, კალასთან და თუთიასთან ერთად სითხეა ოთახის ტემპერატურაზე (ერთ-ერთი შენადნობი დნება +3 °C-ზე) და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც თხევადი ლითონის გამაგრილებელი.

ინდიუმს აქვს მაღალი თერმული ნეიტრონის დაჭერის ჯვარი და მისი გამოყენება შესაძლებელია ბირთვული რეაქტორის გასაკონტროლებლად, თუმცა უფრო მოსახერხებელია მისი ნაერთების გამოყენება სხვა ელემენტებთან ერთად, რომლებიც კარგად იჭერენ ნეიტრონებს. ამრიგად, ინდიუმის ოქსიდი გამოიყენება ბირთვულ ტექნოლოგიაში შუშის დასამზადებლად, რომელიც გამოიყენება თერმული ნეიტრონების შთანთქმისთვის.

რბილობის გამო ინდიუმი არ გამოიყენება სამკაულებში ან მშენებლობაში. ინდიუმში დაჭიმვის სიმტკიცე 6-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე ტყვიის. ლითონი 20-ჯერ უფრო რბილია ვიდრე სუფთა ოქრო და ადვილად იკაწრება ფრჩხილით. მაგრამ ინდიუმის დამატება ზრდის ტყვიის და განსაკუთრებით კალის სიმტკიცეს.

დაბალი დნობის ინდიუმი შეიძლება იყოს შესანიშნავი საპოხი ნაწილების გახეხვისთვის, რომლებიც მუშაობენ 160 ° C-ზე ზემოთ, მაგრამ 2000 ° C-ზე ქვემოთ - ასეთი ტემპერატურა ხშირად ვითარდება თანამედროვე მანქანებსა და მექანიზმებში.

ინდიუმის მარილები გამოიყენება როგორც დანამატები ზოგიერთი ლუმინესცენტური კომპოზიციისთვის. ისინი ანადგურებენ კომპოზიციის ფოსფორესცენტს აგზნების მოხსნის შემდეგ. თუ ჩვეულებრივი ფლუორესცენტური ნათურა გამორთვის შემდეგ აგრძელებს ნათებას გარკვეული დროის განმავლობაში, მაშინ ინდიუმის მარილების შემცველი შემადგენლობის მქონე ნათურა გამორთვისთანავე ქრება.

(ინდიუმი) In არის პერიოდული სისტემის მე-13 (IIIa) ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 49, ატომური მასა 114,82. გარე ელექტრონული გარსის სტრუქტურა 5s 2 5p 1 . ცნობილია ინდიუმის 37 იზოტოპი 98-დან 134 ინამდე. მათ შორის მხოლოდ ერთი თავლა 113 ინ. ბუნებაში არსებობს ორი იზოტოპი: 113 In (4.29%) და 115 In (95.71%) ნახევარგამოყოფის პერიოდი 4.41 10 14 წელი. ყველაზე სტაბილური ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში: +3.

ინდიუმის აღმოჩენა მოხდა სპექტრალური ანალიზის სწრაფი განვითარების ეპოქაში, ფუნდამენტურად ახალი (იმ დროისთვის) კვლევის მეთოდი, რომელიც აღმოჩენილი იქნა კირხჰოფისა და ბუნსენის მიერ. ფრანგი ფილოსოფოსი ო. კონტი წერდა, რომ კაცობრიობას არ აქვს იმის იმედი, თუ რისგან შედგება მზე და ვარსკვლავები. გავიდა რამდენიმე წელი და 1860 წელს კირჩჰოფის სპექტროსკოპმა უარყო ეს პესიმისტური პროგნოზი. მომდევნო ორმოცდაათი წელი იყო ახალი მეთოდის უდიდესი წარმატებების დრო. მას შემდეგ, რაც დადგინდა, რომ თითოეულ ქიმიურ ელემენტს აქვს თავისი სპექტრი, რაც მისი თვისებისთვის ისეთივე დამახასიათებელია, როგორც თითის ანაბეჭდი ადამიანის ნიშანია, სპექტრების „დევნება“ დაიწყო. მზის ელემენტარული შემადგენლობის შესახებ კირჩჰოფის გამორჩეული კვლევების გარდა (რომელმაც თითქმის სრულ სიბრმავემდე მიიყვანა), არანაკლებ ტრიუმფალური იყო ხმელეთის ობიექტების სპექტრებზე დაკვირვება: 1861 წელს აღმოაჩინეს ცეზიუმი, რუბიდიუმი და ტალიუმი.

1863 წელს ფერდინანდ რაიხმა (1799–1882), ფრაიბერგის მინერალოგიური სკოლის პროფესორმა (გერმანია) და მისმა ასისტენტმა თეოდორ რიხტერმა (1824–1898), გამოიკვლიეს თუთიის ბლენდის (სფალერიტის მინერალი, ZnS) ნიმუშები სპექტროსკოპიულად მათში ტალიუმის გამოსავლენად. რაიხმა და რიხტერმა მარილმჟავას ზემოქმედებით სფალერიტის ნიმუშიდან გამოყო თუთიის ქლორიდი და მოათავსეს ის სპექტროგრაფში თალიუმისთვის დამახასიათებელი კაშკაშა მწვანე ხაზის დაფიქსირების იმედით. პროფესორი ფ. რაიხი დალტონიზმით იტანჯებოდა და ვერ არჩევდა სპექტრული ხაზების ფერებს, ამიტომ ყველა დაკვირვება ჩაწერილი იყო მისმა ასისტენტმა რიხტერმა. სფალერიტის ნიმუშებში ტალიუმის არსებობის დადგენა შეუძლებელი იყო, მაგრამ რა იყო რაიხის გასაკვირი, როდესაც რიხტერმა აცნობა მას ნათელი ლურჯი ხაზის (4511 Å) გამოჩენა სპექტრში. აღმოჩნდა, რომ ხაზი არ ეკუთვნოდა არცერთ ადრე ცნობილ ელემენტს და განსხვავდებოდა თუნდაც ცეზიუმის სპექტრის ნათელი ლურჯი ხაზისგან. გამოსხივების სპექტრში დამახასიათებელი ზოლის ფერის მსგავსების გამო ინდიგო საღებავის ფერთან (ლათ. "indicum" - ინდური საღებავი), აღმოჩენილ ელემენტს დაარქვეს ინდიუმი.

ვინაიდან ახალი ელემენტი სფალერიტში აღმოაჩინეს, აღმომჩენებმა ის თუთიის ანალოგად მიიჩნიეს და არასწორი ვალენტობა მიანიჭეს ორს. მათ ასევე დაადგინეს ინდიუმის ეკვივალენტის ატომური წონა, რომელიც აღმოჩნდა 37,8. 2-ის ვალენტობაზე დაყრდნობით, ელემენტის ატომური წონა არასწორად იყო დაყენებული (37,8 × 2 = 75,6). მხოლოდ 1870 წელს, დ.ი. მენდელეევმა, პერიოდული კანონის საფუძველზე, დაადგინა, რომ ინდიუმს აქვს სამი ვალენტობა და, შესაბამისად, არის ალუმინის ანალოგი და არა თუთია.

ამრიგად, 1871 წელს ინდიუმი გახდა პერიოდული ცხრილის 49-ე ელემენტი.

ბლეშინსკი ს.ვ., აბრამოვა ვ.ფ. ქიმიის ინდიუმი. ფრუნზე, 1958 წ
ფიგუროვსკი ნ.ა. ელემენტების აღმოჩენა და მათი სახელების წარმოშობა. მ., მეცნიერება, 1970 წ
იშვიათი და კვალი ელემენტების ქიმია და ტექნოლოგია, v.1. ქვეშ. რედ. კ.ა. ბოლშაკოვი. მ., 1976 წ
ქიმიური ელემენტების პოპულარული ბიბლიოთეკა. ქვეშ. რედ. პეტრიანოვა-სოკოლოვა ი.ვ. მ., 1983 წ
Fedorov P.I., Akchurin R.Kh. ინდიუმი. მ., 2000 წ

Პოვნა " INDIUM" ჩართულია

ინდიუმი არის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი ძლიერი ბზინვარებით, გარეგნულად თუთიის მსგავსი. სიხისტე ახლოს არის ლითიუმთან და ადვილად იჭრება დანით. ინდიუმის სიმკვრივეა 7,31 გ/სმ3, დნება 156,5°C-ზე. ამავდროულად, გალიუმის მსგავსად, დუღილის წერტილი რამდენიმე ათასი გრადუსით მაღალია, ვიდრე დნობის წერტილი - 2080 ° C.

ქიმიური თვისებებით ის მსგავსია ალუმინისა და გალიუმის, ვინაიდან ეს ლითონები ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის ერთსა და იმავე ჯგუფშია, მაგრამ ზოგადად ის ნაკლებად აქტიურია რეაქციებში. სტაბილურია ნოტიო ატმოსფეროში, არ იხსნება ტუტეებში. რეაგირებს თითქმის ყველა მჟავასთან, ნელა იხსნება სუსტ ორგანულ მჟავებშიც კი.

ინდიუმი იშვიათი და კვალი ელემენტია, ის არ აყალიბებს საკუთარ საბადოებს და მოიპოვება როგორც ქვეპროდუქტი სხვა ლითონების მადნების დამუშავებისას. ინდიუმის წარმოებისთვის სამრეწველო მნიშვნელობისაა მხოლოდ ის მინერალები, რომლებშიც ის შეიცავს არანაკლებ 0,1%-ს. როგორც წესი, უმეტესობა სფალერიტშია (თუთიის სულფიდი), მაგრამ იქაც მისი რაოდენობა 0,5%-ს არ აღემატება. ამრიგად, ინდიუმის წარმოება ყოველთვის თან ახლავს თუთიის, უფრო მცირე რაოდენობით კი კალის და ტყვიის წარმოებას. ინდიუმის მოპოვების სქემა საკმაოდ რთულია, ვინაიდან ლითონს არ გააჩნია გამორჩეული ქიმიური თვისებები, რაც ხელს შეუწყობს მის იზოლირებას სხვა ლითონებისგან დამოუკიდებლად; ამავდროულად, თანმიმდევრულად გამოიყენება ისეთი მეთოდები, როგორიცაა იონური გაცვლა, ექსტრაქცია, აგრეთვე ჰიდროლიზური ნალექი და ცემენტაცია, მარილების ჰიდროლიზის ხარისხისა და სხვადასხვა ლითონების სტანდარტული პოტენციალის მცირე განსხვავებების გამოყენებით. ბოლო ეტაპზე წარმოქმნილი ნედლი ლითონი იწმინდება სხვადასხვა მეთოდით, კერძოდ ზონის დნობით, რაც შესაძლებელს ხდის 99,99999%-მდე სისუფთავის ინდიუმის მიღებას.

ინდიუმი და მისი ნაერთები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში: თხევადკრისტალური ეკრანების წარმოება (ინდიუმ-კალის ოქსიდის თხელი ფილმი), მიკროელექტრონიკა (გერმანიუმის და სილიკონის ნაზავი), მაღალი ვაკუუმის ტექნოლოგიაში დალუქვის (კერძოდ, კოსმოსური ხომალდის) წარმოება. სარკეების დაფარვა (კერძოდ ასტრონომიული, სადაც მნიშვნელოვანია სპექტრის ხილულ ნაწილში ასახვის კოეფიციენტის მუდმივობა), ინდიუმის არსენიდზე დაფუძნებული თერმოელექტრული მასალები, ძალიან სტაბილური ბატარეების დამზადება მაღალი სპეციფიკური ენერგიის ინტენსივობით სპეციალური მიზნებისათვის (ვერცხლისწყალი და ინდიუმის ოქსიდის სისტემა), ძრავის ზოგიერთი ელემენტის საფარი ცვეთა შესამცირებლად. გარდა ამისა, ინდიუმი არის შედუღების მნიშვნელოვანი კომპონენტი (ინდიუმის მაღალი ადჰეზიის გამო, ეს დანამატი შესაძლებელს ხდის ლითონების შედუღებას მინაზე და სხვა მასალებზე), მისი იზოტოპებისგან მზადდება რადიოფარმაცევტული პრეპარატები, ორთოფოსფატი ემატება სტომატოლოგიურ ცემენტებს. და ინდიუმის მთელ რიგ ნაერთებს აქვთ მანათობელი თვისებები, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში. ასევე, დეკორატიულ ლითონად გამოიყენება ინდიუმის შენადნობი (5%) ოქროთი და ვერცხლით (ე.წ. მწვანე ოქრო).

ამრიგად, ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად იზრდება ინდიუმის მოხმარებაც. ამავდროულად, LCD ეკრანების წარმოება მოიხმარს მოპოვებული ლითონის მინიმუმ ნახევარს.პირველადი ინდიუმის წარმოება (500-დან 800 ტონამდე წელიწადში) დროდადრო ეწევა მოთხოვნას, რაც იწვევს ფასების ცვალებადობას. ზოგიერთი შეფასებით, ბუნებრივი ინდიუმის მარაგი ამოიწურება 2030 წლისთვის, თუ მისი გადამუშავებისა და ხელახალი გამოყენების ტემპი არ გაიზრდება.