Indium metal: paglalarawan, mga katangian at mga aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang elementong indium ay may maraming kapaki-pakinabang na katangian, salamat sa kung saan maaari itong magamit sa paggalugad sa kalawakan, engineering, electronics, nuclear industry at iba pang industriya. Gayunpaman, napakahirap na hanapin ito sa kalikasan at paghiwalayin ito mula sa iba pang mga sangkap. Dahil dito, nakalista ito bilang isang bihirang elemento. Ano ang mga katangian ng indium? Ito ba ay metal o hindi metal? Alamin natin ang lahat ng feature nito.

Kasaysayan ng pagtuklas ng elemento

Ang Indium ay unang natuklasan 154 taon lang ang nakalipas. Sa isang bahagi, ito ay nangyari sa pamamagitan ng pagkakataon, dahil ang mga natuklasan nito ay naghahanap ng isang ganap na naiibang elemento. Noong 1863, sinubukan ng mga chemist na sina Theodor Richter at Ferdinand Reich na tuklasin ang thallium sa mineral sphalerite (zinc blende), isang bagong metal noong panahong iyon na hindi pa pinag-aaralan.

Para sa kanilang paghahanap, ginamit nila ang spectral analysis ng Kirchhoff at Bunsen. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay kapag pinainit sa mataas na temperatura, ang mga atomo ng mga elemento ay nagsisimulang maglabas ng liwanag na tumutugma sa isang tiyak na saklaw ng dalas. Sa spectrum ng glow na ito, malalaman mo kung anong uri ng elemento ang nasa harap mo.

Thallium ay dapat magkaroon ng maliwanag na berdeng kulay, ngunit ang mga siyentipiko ay nakahanap na lang ng asul na glow. Walang kilalang elemento ang may ganoong spectrum, at napagtanto iyon ng mga chemistmaswerte sila. Dahil sa mga kakaiba ng lilim, pinangalanan nila ang kanilang nahanap pagkatapos ng kulay ng indigo. At kaya isang bagong metal, indium, ang natuklasan. At ngayon sa higit pang detalye tungkol sa mga feature.

Ano ang metal na ito?

Ang Indium ay isang light silvery at napakakintab na metal, na parang zinc. Sa Periodic system, kabilang ito sa ikatlong pangkat, nakatayo sa numero 49 at tinutukoy ng simbolong In.

Ito ay umiiral sa kalikasan bilang dalawang isotopes: Sa¹¹³ at Sa¹¹⁵. Ang huli ay mas karaniwan, ngunit radioactive. Ano ang panahon ng metal indium 115? Nabubulok ito sa loob ng 6·10^{14 taon, na nagiging lata. Mayroon ding mga 20 artipisyal na isotopes na mas mabilis na nabubulok. Ang pinakamatagal na nabubuhay sa kanila ay may kalahating buhay na 49 araw.}

Natutunaw ang Indium sa +156.5 °C at kumukulo sa +2072 °C. Madali itong nagpapahiram sa pag-forging at iba pang mekanikal na epekto at maaaring magamit sa alahas. Gayunpaman, dahil sa mataas na lambot nito, mabilis itong nababago. Ang metal ay madaling mabaluktot, maputol gamit ang kutsilyo at makalmot pa ng kuko.

Mga katangian ng kemikal

Sa mga tuntunin ng mga kemikal na katangian nito, ito ay katulad ng gallium o aluminyo. Hindi ito makakabuo ng tuluy-tuloy na solidong mga bono sa anumang metal. Hindi ito tumutugon sa lahat ng mga solusyon sa alkali. Sa ilang mga temperatura, tumutugon ito sa yodo, selenium, asupre at dioxide nito, tumutugon sa klorin at bromine. Ang mga metal na nakapalibot dito sa Periodic Table ay madaling natutunaw sa indium, katulad ng:thallium, lata, gallium, lead, bismuth, mercury, cadmium.

Ilang kawili-wiling katotohanan tungkol sa metal ng India:

• Kahit matagal na pananatili sa ere, hindi ito kumukupas. Hindi rin ito nangyayari kapag natunaw ang metal.
• Kung sisimulan mong baluktot ang indium, gagawa ito ng isang katangiang tunog, katulad ng langitngit o langutngot. Lumilitaw ito mula sa pagpapapangit ng kristal na sala-sala ng bagay.
• Indium burns sa +800 °C, ang apoy ay blue-violet, o indigo.
• Ito ang pinakamalambot na metal na maaari mong hawakan sa iyong mga kamay. Lithium lamang ang nahihigitan nito, ngunit ito ay masyadong aktibo at agad na nag-oxidize sa hangin, na bumubuo ng isang nakakalason na alkali.
• Ang haluang metal ng indium na may gallium ay napakafusible at nagiging likido na sa +16 °C.

Nalalaman sa kalikasan

Metal indium ay hindi bumubuo ng mga independiyenteng deposito. Ito ay napakalat at napakabihirang sa anyo ng mga nuggets. Kasama sa sariling mineral ng Indium ang sakuranite, roquesite, patrukite, at jalindite. Gayunpaman, ang kanilang pambihira ay humahadlang sa kanila na magamit sa industriya.

Ang isang maliit na halaga ng indium ay matatagpuan sa tubig ng dagat at ulan, sa langis, at gayundin sa mga abo ng karbon. Dahil sa pagkakatulad ng ionic radii, ang indium ay nakakapagsama sa mga kristal na sala-sala ng iron, magnesium, zinc, lead, magnesium, tin, atbp. Dahil dito, minsan ay matatagpuan ang kaunting halaga nito kasama ng mga ito.

Bilang panuntunan, ang nilalaman ng indium sa mga mineral ay hindi lalampas sa 0.05-1%. Karamihan sa metal ay matatagpuan sa sphalerite at marmarite. Kadalasan itomas mataas ang konsentrasyon, mas maraming zinc, iron at iba pang metal na nabanggit na.

Presyong metal

Ang Indium ay ibinukod sa purong anyo nito ilang taon lamang pagkatapos ng pagtuklas. Dahil sa pagiging kumplikado ng prosesong ito, ang isang gramo ng indium ay tinatayang humigit-kumulang $700. At kahit na ang mga paraan para sa pagkuha nito ay bumuti nang malaki sa loob ng isang siglo at kalahati, ito ay itinuturing pa rin na bihira at mahal.

Ngayon, ang average na presyo nito ay 600-800 dollars kada kilo at, nakakagulat, hindi gaanong bumabagsak sa pagtaas ng produksyon nito. Ang kadalisayan ng metal ay karaniwang ipinahiwatig sa pagmamarka nito: IN-2, IN-1, IN-0, IN-00, IN-000, IN-00000. Ang mas maraming mga zero, mas mabuti at mas mahal ito. Halimbawa, ang IN-000 grade indium ay maaaring nagkakahalaga ng humigit-kumulang $2,000 kada kilo.

Ang mataas na halaga ng indium metal ay ipinaliwanag sa mababang nilalaman nito sa kalikasan at mataas na demand. 600-800 tonelada ang mina bawat taon, na ganap na hindi sumasaklaw sa lahat ng mga pangangailangan para dito. Dahil sa mga natatanging katangian nito, lumalabas na ito ay mas mahusay at mas matibay kaysa sa iba, mas murang mga metal. Upang hindi mawalan ng ganoong mahalagang materyal, sa maraming bansa ito ay muling ginagamit.

Saan nalalapat

Metal indium ay nagpapataas ng pagkabasa at paglaban sa kaagnasan ng haluang metal. Ang mga ito ay pinahiran ng lead-silver bearings, na ginagamit sa aviation at automotive technology. Ito rin ay may kakayahang babaan ang natutunaw na punto ng iba pang mga metal. Kaya, ang halo nito sa lata, lead, cadmium at bismuth ay natutunawsa 46.5°C, ginagawa itong angkop para sa mga alarma sa sunog.

Indium tin oxide ay ginagamit para sa mga semiconductors at iba't ibang panghinang. Bilang karagdagan, ginagamit ito para sa paggawa ng mga monitor ng computer, mga screen ng TV at mga tablet. Pinaghalo sa pilak o nag-iisa, ginagamit ito para sa mga astronomical na salamin at salamin sa headlight ng kotse.

Ito ay mahusay para sa paglikha ng mga photocell, phosphor, thermoelectric na materyales, mga seal sa teknolohiya ng kalawakan. Ang Indium ay mahusay na sumisipsip ng mga neutron at maaaring magamit sa mga nuclear reactor.

Walang alam tungkol sa biyolohikal na papel ng elementong ito sa ating katawan, ngunit ginamit din ito sa medisina. Ginagamit ito bilang isang radioactive na gamot sa pagsusuri ng atay, utak at baga para makita ang mga tumor at iba pang sakit.

Mga paraan ng pagkuha ng

Ang pangunahing halaga ng indium metal ay mina mula sa mga deposito ng zinc at lata. Ito ay nakuha mula sa basura mula sa pagproseso ng polymetallic, lata, lead-zinc ores. Ang paghihiwalay at paglilinis ng indium ay isinasagawa sa ilang yugto.

Una, ito ay nauuna sa pamamagitan ng pagsasaayos ng antas ng kaasiman ng solusyon. Ang resultang "itim na metal" ay kailangang linisin. Ginagawa ito sa pamamagitan ng zone melting refining o sa iba pang paraan.

Ngayon, ang Canada ay isa sa mga pangunahing producer ng India. Bilang karagdagan dito, ang malalaking volume ng metal ay mina ng USA, China, Japan, at South Korea. Gayunpaman, ang mga stockng elementong ito ay napakalimitado, inaasahang mauubos ang mga ito sa loob ng ilang dekada.