Indium

Indium
 [Kr] 4d10 5s2 5p1
115In
49
 
        
        
                  
                  
                                
                                
↓ Periodická tabulka ↓
Obecné
Název, značka, čísloIndium, In, 49
Cizojazyčné názvylat. Indium
Skupina, perioda, blok13. skupina, 5. perioda, blok p
Chemická skupinaNepřechodné kovy
Koncentrace v zemské kůře0,25 ppm
Identifikace
Registrační číslo CAS
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost114,818
Atomový poloměr167 pm
Kovalentní poloměr142±5 pm
Van der Waalsův poloměr193 pm
Elektronová konfigurace[Kr] 4d10 5s2 5p1
Oxidační číslaI, II, III
Elektronegativita (Paulingova stupnice)1,78
Ionizační energie
První558,3 kJ·mol−1
Druhá1820,7 kJ·mol−1
Třetí2704 kJ·mol−1
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustavatetragonální
Mechanické vlastnosti
Hustota7,31 g·cm−3
Skupenstvípevné
Rychlost zvuku(20 °C) 1215 m·s−1 m/s
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost81,8 W⋅m−1⋅K−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání156,60 °C (429,75 K)
Teplota varu2072 °C (2 345,15 K)
Teplota trojného bodu T3156,5945 °C (429,7445 K)
Tlak trojného bodu p3~ 1 kPa
Skupenské teplo tání3,281 kJ·mol−1
Skupenské teplo varu231,8 kJ·mol−1
Molární tepelná kapacita26,74 J·mol−1·K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Měrný elektrický odpor(20 °C) 83,7 nΩ·m
Magnetické chovánídiamagnetické
Bezpečnost
GHS02 – hořlavé látky
GHS02
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
[1]
Nebezpečí[1]
Izotopy
IV (%)ST1/2ZE (MeV)P
113In4,29 %spontánní štěpení<24.281
115In95,71 %4.41×1014 letβ0,495115Sn
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Ga
KadmiumInCín

Tl

Indium (chemická značka In, latinsky Indium) je snadno tavitelný kov, bílé barvy, měkký a dobře tažný.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Poměrně řídce se vyskytující kov, nalézající se obvykle jako příměs v rudách hliníku a zinku. V přírodě se vyskytuje pouze ve sloučeninách, běžné mocenství je InIII, pouze výjimečné a nestálé je InI. Je supravodičem prvního typu za teplot pod 3,403 K.

Objevili jej roku 1863 Ferdinand Reich a Hieronymus T. Richter ve spektru zbytků po zpracování zinkové rudy sfaleritu. Odtud pochází i jeho jméno podle modrého zbarvení spektrální čáry, připomínající organické barvivo indigo.

Výskyt a výroba

  • Indium je v zemské kůře značně vzácným prvkem.[2] Průměrný obsah činí pouze 0,1 ppm. V mořské vodě je jeho koncentrace natolik nízká, že ji nelze změřit ani nejcitlivějšími analytickými technikami. Ve vesmíru připadá na jeden atom india přibližně 100 miliard atomů vodíku.
  • V horninách se vyskytuje vždy pouze jako příměs v rudách hliníku a zinku, z nichž je také průmyslově získáváno elektrolýzou roztoku chloridu inditého InCl3.[2]
  • V lednu 2009 bylo oznámeno, že vědci z technické univerzity v saském Freibergu objevili v Krušných horách kolem tisícovky tun india.[3][4]

Vzhledem k omezené dostupnosti hrozí v nejbližších letech kritický nedostatek zdrojů prvku pro technologické využití.[5]

Využití

  • První významnější využití kovového india spočívalo v ochraně ložisek např. leteckých motorů proti opotřebování a korozi, a to metodou galvanického pokovování. Z tohoto pohledu je indium důležité i v dnešní době.
Krystalická struktura india
  • Některé slitiny mají nízké teploty tání. Toho se využívá ve slitinách s galliem, kadmiem, olovem a cínem, z nichž se vyrábí tavné pojistky pro teploty mezi 0–100 °C využitelné např. pro spouštění samočinných hasicích systémů. Slitina Galinstan (Ga+In+Sn) je kapalná dokonce i při teplotách do −20 °C.
  • Tenká vrstva india nanesená na rovný povrch vytváří velmi kvalitní zrcadlovou plochu, která je značně odolnější vůči korozi než klasická stříbrná zrcadla. Kromě toho tato speciální indiová zrcadla odrážejí všechny části světelného spektra a jsou nejkvalitnějšími zrcadly.
  • V jaderné energetice slouží slitina Ag-Cd-In jako materiál pro výrobu kontrolních moderátorových tyčí pro některé typy jaderných reaktorů.
  • Největší využití nachází indium v současné době v elektronickém průmyslu. Slitiny Ge-In jsou důležitým prvkem při výrobě mnoha polovodičových prvků – zejména tranzistorů, dále pak termistorů a světlo emitujících diod (LED). Tenké vrstvy ITO (Indium Tin Oxide) jsou elektricky vodivé a současně průhledné a proto jsou klíčovou součástí LCD displejů a dotykových obrazovek. Indium slouží také k pájení polovodičových spojů za nízkých teplot. Další využití lze najít na povrchu CD disků, kde se indium používá opět v tenké vrstvě na zpevnění celého disku.

Odkazy

Reference

  1. a b Indium. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. a b BURKITBAYEVA, Bibisara; ARGIMBAYEVA, Akmaral; RAKHYMBAY, Gulmira. Refining of Rough Indium by Method of Reactionary Electrolysis. MATEC Web of Conferences. 2017, roč. 96, s. 00005. Dostupné online [cit. 2020-04-07]. ISSN 2261-236X. DOI 10.1051/matecconf/20179600005. 
  3. Krušné hory mají největší zásoby vzácného prvku india na světě. Novinky.cz [online]. Borgis [cit. 2020-04-06]. Dostupné online. 
  4. MF Dnes: Hory jsou plné india, ale na těžbu to není. Zatím. Ekolist.cz [online]. [cit. 2020-04-06]. Dostupné online. 
  5. (anglicky) Energy Department Releases New Critical Materials Strategy, 15. prosinec 2010

Literatura

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Indium uc.png
Crystal structure of indium: unit cell.
Indium wire.jpg
Autor: Dschwen, Licence: CC BY 2.5
Ductile indium wire with a thickness of about 3mm. Image taken by User:Dschwen on January 5th 2006.
Indium spectrum visible.png
Autor: McZusatz (talk), Licence: CC0
Indium spectrum; 400 nm - 700 nm