インジウムについての事実

インジウムは光沢のある銀色の金属で、指の爪で傷をつけたり、ほぼすべての形に曲げることができます。 自然界では、インジウムは非常にまれであり、他の鉱物、特に亜鉛および鉛中の微量元素としてほぼ常に見出され、典型的には副生成物として得られる。 王立化学協会によると、地球の地殻における推定豊富さは0.1百万分の1(ppm)であり、銀または水銀よりも少し豊富である。

インジウムは金属の融点が低い:313。華氏9度(摂氏156.6度)。 この温度を超えると、それは紫色または藍色の炎で燃えます。 インジウムの名前は分光器で示す華麗なインディゴライトから得られます。

ただの事実

  • 原子番号(核内の陽子の数):49
  • 原子記号(元素の周期表上):中
  • 原子量(原子の平均質量):114.8.8
  • 密度:7.31グラム/立方センチメートル
  • 室温での相:固体
  • 融点:313.88度f(156。6℃)
  • 沸点:3,761.6F(2,072℃)
  • 同位体の数(中性子の数が異なる同じ元素の原子):35半減期が知られている;1安定;2天然に存在する
  • 最も一般的な同位体:-115

インジウムの電子配置と元素特性。

インジウムの電子配置と元素特性。 (画像クレジット: グレッグ-ロブソン/クリエイティブ-コモンズ、アンドレイ-マリンカス)

発見

インジウムは、1863年にドイツのフライベルク鉱山学校でドイツの化学者Ferdinand Reichによって発見されました。 ライヒは、最近発見された元素タリウムを含むかもしれないと思った亜鉛ミネラルブレンドのサンプルを研究していました。 硫黄の大部分を除去するために鉱石を焙煎した後、彼は残りの材料に塩酸を塗布した。 彼はその後、黄色がかった固体が表示されるのを観察しました。 彼はこれが新しい元素の硫化物である可能性があると疑ったが、色盲であったため、ドイツの化学者ヒエロニモス-T-リヒターにサンプルのスペクトルを調べるよう依頼した。 リヒターは、既知の元素のスペクトル線と一致しなかった鮮やかな紫色の線を指摘した。

二人の科学者は協力して、新しい元素のサンプルを単離し、その発見を発表した。 彼らは、紫色を意味するラテン語のindicumにちなんで、新しい元素indiumと命名しました。 残念なことに、Royal Society of Chemistry(RSC)によると、ReichがRichterが発見者であると主張していたことを知ったとき、彼らの関係は酸っぱいものになった。

を使用していますインジウムの発見から一世紀以上後、誰もそれをどうするかを知らなかったので、要素はまだ相対的に不明瞭になっていま 今日、インジウムは酸化インジウム錫(ITO)の形で世界経済に不可欠です。 これはITOがタッチ画面、フラットスクリーンテレビおよび太陽電池パネルのLCD(液晶表示装置)のための高まる必要性を満たす最もよい材料に残るの

ITOにLCDおよび他のフラットパネルディスプレイのためにそれを完全にさせる複数の特性があります:それは透明です;電気を行ないます;ガラスに強く付着します;腐食に抵抗します;そして化学的にそして機械的に安定しています。

ITOは、ガラスや鏡のための薄いコーティングを作るためにも一般的に使用されています。 航空機または車の風防ガラスに、例えば塗られたとき、ITOはガラスを脱氷するか、または脱霧することを可能にし空気調節の条件を減らすことができ

rscによると、近年、Lcdの需要が高まっているインジウムの価格が大幅に上昇している。 しかし、リサイクルと製造効率は、需要と供給の間の良好なバランスを作成するのに役立っています。

インジウムは、一般的に合金を作るために使用され、多くの場合、インジウムの小さなレベルは、合金に抜本的な違いを生むことができることを意味し、”金属ビタミン”と呼ばれています,RSCによると、. 例えば、金および白金合金に少量のインジウムを添加することは、それらをはるかに困難にする。 インジウムの合金が高速モーターおよび他の金属表面の軸受けに塗るのに使用されています。 その低融点合金は、スプリンクラーヘッド、防火扉リンク、および可融性プラグにも使用されています。

インジウム金属は非常に低い温度では異常に柔らかく可鍛性があり、極低温ポンプや高真空システムなどの非常に寒い条件で必要とされる工具 もう一つの独特な質はそれをはんだとして非常に有用にさせる粘着性である。

インジウムは、整流器(交流を直接に変換する装置)、サーミスタ(温度に依存する電気抵抗器)、光導電体(光にさらされると電気伝導率が高まる装置)など、様々な電

ソース&豊富さ

インジウムは、自然界ではほとんど結合しておらず、典型的には亜鉛、鉄、鉛、銅の鉱石に含まれています。 米国地質調査所(USGS)によると、地球の地殻の中で61番目に一般的な元素であり、銀や水銀よりも約3倍豊富です。 それは地球の地殻の百万(ppm)あたり約0.1部を構成すると推定されています。 Chemicoolによると、インジウムは重量で250parts per billion(ppb)と推定されています。 ブリタニカ百科事典によると、天然インジウムは同位体I-115(95.72%)とI-113(4.28%)の混合物である。

ほとんどの商業用インジウムはカナダから来ており、年間約75トンです。 金属の埋蔵量は1,500トンを超えると推定されている。 Lenntechによると、栽培された土壌は、4ppmの高いレベルの非栽培土壌よりもインジウムが豊富であることが時々判明しています。

誰が知っていた?

  • インジウム金属は、曲がったときに甲高い”悲鳴”を放つ。 “錫の叫び”と同様に、この叫び声はパチパチ音のように聞こえます。
  • インジウムはガリウムに似ており、ガラスを容易に濡らすことができ、低融点合金を製造するのに非常に有用である。 24パーセントのインジウムと76パーセントのガリウムからなる合金は、室温で液体である。
  • USGSによると、最初の大規模なインジウム用途は、第二次世界大戦中の高性能航空機エンジンのベアリング用コーティングでした。
  • 未結合のインジウム金属の標本は、Lenntechによると、ロシアの地域で発見されています。

より良い電池

インジウムコーティングは、ある日、より強力で長持ちする充電式リチウム電池につながる可能性があるとAngewandte Chemie誌に掲載された研究によ インジウムコーティングは、充電中にリチウムをより均一に堆積させ、負の副反応を緩衝し、貯蔵を増加させる。

リチウムイオンバッテリーは、携帯電話やラップトップコンピュータなどのポータブル技術で一般的に使用される充電式電池の一種です。 放電中、リチウムイオンは負極(陽極)から正極(陰極)に移動する。 電池が充電されている間、リチウムイオンは反対方向に移動します—負極は陰極になり、正極は陽極になります。

現在、リチウムイオン電池は、充電時にリチウムを貯蔵するために使用される黒鉛製の陽極を使用しています。 黒鉛を使用する有望な代替手段は、リチウム金属などの金属陽極であり、これははるかに大きな記憶容量を提供する可能性がある。 但し、金属陽極の使用との主要な問題は電池が満たしている間金属の不均等な沈殿があることです。 これは、樹状突起(分岐した木のような構造を有する結晶塊)の形成をもたらす。 長期間使用すると、これらの樹状突起は非常に大きくなり、電池を短絡させます。

金属陽極のもう一つの問題は、反応性金属電極と電解質(正極と負極の間に電気を流すことができる材料)との間に望ましくない副反応を引き起こ これらの反応は、バッテリの寿命を大幅に短縮する可能性があります。

Rensselaer Polytechnic Instituteとコーネル大学の研究者は、インジウム塩溶液中でリチウムをコーティングするという新しい代替案を導入しました。 インジウム層は、電極が使用されているときに均一で自己修復性である。 その化学組成は同じままであり、充放電サイクル中はそのままであり、副反応を防止していると、Science Dailyの研究プレスリリースによると。 樹状突起はまた除去され、滑らか、密集した残るように表面がする。

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