Indium Er et skinnende sølvfarget metall som er så mykt og formbart at det kan ripes med en negl og bøyes i nesten hvilken som helst form. I naturen er indium ganske sjelden og nesten alltid funnet som et sporelement i andre mineraler — spesielt i sink og bly — hvorfra det vanligvis oppnås som et biprodukt. Dens estimerte overflod i Jordskorpen er 0,1 deler per million — ppm) – litt mer rikelig enn sølv eller kvikksølv, Ifølge Royal Society Of Chemistry.
Indium har et lavt smeltepunkt for et metall: 313.9 grader Fahrenheit (156,6 grader Celsius). Ved noe over denne temperaturen brenner den med en fiolett eller indigo flamme. Indiums navn er avledet fra det strålende indigo lyset det viser i et spektroskop.
Bare fakta
- Atomnummer (antall protoner i kjernen): 49
- Atomic symbol (på periodesystemet av elementene): I
- Atomvekt (gjennomsnittlig masse av atomet): 114.8.8
- Tetthet: 7.31 gram per kubikkcentimeter
- Fase ved romtemperatur: fast
- smeltepunkt: 313.88 grader f (156.6 grader C)
- Kokepunkt: 3,761. 6 F (2,072 C)
- antall isotoper (atomer av samme element med et annet antall nøytroner): 35 hvis halveringstider er kjent; 1 stabil; 2 naturlig forekommende
- vanligste isotop: I-115
Discovery
Indium ble oppdaget i 1863 av Den tyske kjemikeren Ferdinand Reich ved Freiberg Gruveskole I Tyskland. Reich studerte et utvalg av en sinkmineralblanding som han trodde kunne inneholde det nylig oppdagede elementet thallium. Etter steking av malmen for å fjerne det meste av svovelet, påførte han saltsyre til de gjenværende materialene. Han så da et gulaktig fast stoff vises. Han mistenkte at dette kunne være sulfidet til et nytt element, men siden han var fargeblind, spurte han den tyske kjemikeren Hieronymous T. Richter om å undersøke prøvens spektrum. Richter noterte en strålende fiolettfarget linje, som ikke stemte overens med spektrallinjen til noe kjent element.
Sammen isolerte de to forskerne et utvalg av det nye elementet og annonserte oppdagelsen. De kalte det nye elementet indium, etter det latinske ordet indicum, som betyr fiolett. Dessverre ble forholdet deres surt da Reich lærte At Richter hadde hevdet å være oppdageren, ifølge Royal Society Of Chemistry (RSC).
Bruker
mer enn et århundre etter indiums oppdagelse, lå elementet fortsatt i relativ uklarhet siden ingen visste hva de skulle gjøre med det. I dag er indium avgjørende for verdens økonomi i form av indiumtinnoksid (ITO). DETTE skyldes AT ITO fortsatt er det beste materialet for å fylle det økende behovet FOR LCD-skjermer (flytende krystallskjermer) i berøringsskjermer, flatskjerm-Tver og solcellepaneler.
ITO HAR flere egenskaper som gjør den perfekt for LCD og andre flatskjerm skjermer: det er gjennomsiktig; leder strøm; fester seg sterkt til glass; motstår korrosjon; og er kjemisk og mekanisk stabil.
ITO brukes også ofte til å lage tynne belegg for glass og speil. Når belagt over frontruter av fly eller biler, FOR EKSEMPEL, GJØR ITO glasset til de-is eller de-tåke, og det kan redusere air condition krav.
den økende etterspørselen etter Lcd-Skjermer har økt indiums priser betydelig de siste årene, ifølge RSC. Gjenvinning og produksjonseffektivitet har imidlertid bidratt til å skape en god balanse mellom tilbud og etterspørsel.
Indium brukes ofte til å lage legeringer og blir ofte referert til som «metall vitamin», noe som betyr at små nivåer av indium kan gjøre en drastisk forskjell i en legering, ifølge RSC. For eksempel, å legge til små mengder indium til gull-og platinlegeringer gjør dem mye vanskeligere. Indium legeringer brukes til å belegge lagrene av høyhastighetsmotorer og andre metalloverflater. Dens lavsmeltende legeringer brukes også i sprinklerhoder, branndørkoblinger og smeltbare plugger.
Indiummetall forblir uvanlig mykt og formbart ved svært lave temperaturer, noe som gjør Det perfekt for bruk i verktøy som trengs under ekstremt kalde forhold, for eksempel kryogene pumper og høyvakuumsystemer. En annen unik kvalitet er dens klebrighet, noe som gjør den svært nyttig som loddetinn.
Indium brukes til å lage forskjellige elektriske enheter som likerettere (enheter som konverterer en vekselstrøm til en direkte), termistorer (en elektrisk motstand avhengig av temperatur) og fotoledere (enheter som øker elektrisk ledningsevne når de blir utsatt for lys).
Kilde& overflod
Indium er sjelden funnet ukombinert i naturen og finnes vanligvis i sink, jern, bly og kobbermalm. Det er det 61. vanligste elementet i Jordskorpen og rundt tre ganger mer rikelig enn sølv eller kvikksølv, ifølge US Geological Survey (USGS). Det anslås å utgjøre rundt 0,1 deler per million (ppm) I Jordskorpen. Etter vekt er indium anslått til 250 deler per milliard (ppb), ifølge Chemicool. Naturlig indium er en blanding av isotopene i-115 (95,72 prosent) og I-113 (4,28 prosent), Ifølge Encyclopaedia Britannica.
de fleste kommersielle indium kommer Fra Canada og er rundt 75 tonn per år. Reserver av metallet anslås å overstige 1500 tonn. Kultiverte jordarter er noen ganger funnet å være rikere i indium enn ikke-dyrkede jordarter med noen nivåer så høye som 4 ppm, ifølge Lenntech.
Hvem visste?
- Indiummetall avgir et høyt «skrik» når det er bøyd. I likhet med «tinnkrypet» høres dette skriket mer ut som en knitrende lyd.
- Indium ligner gallium ved at det lett tåler glass og er veldig nyttig for å lage lavsmeltende legeringer. En legering bestående av 24 prosent indium og 76 prosent gallium er flytende ved romtemperatur.
- den første store indium søknad var et belegg for lagrene i høy ytelse flymotorer I Andre Verdenskrig, i henhold TIL USGS.
- Prøver av ukombinert indiummetall har blitt funnet i En region I Russland, ifølge Lenntech.
Bedre batterier
Indiumbelegg kan en dag føre til kraftigere og mer langvarige oppladbare litiumbatterier, ifølge en studie publisert I tidsskriftet Angewandte Chemie. Indiumbelegget vil gi en mer jevn deponering av litium under lading, buffer eventuelle negative sidereaksjoner og øke lagringen.
et litiumionbatteri er en type oppladbart batteri som vanligvis brukes i bærbare teknologier, for eksempel mobiltelefoner og bærbare datamaskiner. Under utladningen beveger litiumionene seg fra den negative elektroden (anoden) til den positive elektroden (katoden). Mens batteriet lades, går litiumioner i motsatt retning — den negative elektroden blir katoden, og den positive elektroden blir anoden.
for tiden bruker litium-ion-batterier anoder laget av grafitt som brukes til å lagre litium når batteriet er ladet. Et lovende alternativ til å bruke grafitt ville være metalliske anoder-som litiummetall – som kan tilby mye større lagringskapasitet. Et stort problem med å bruke metallanoder er imidlertid at det er en ujevn avsetning av metallet mens batteriet lades. Dette fører til dannelsen av dendritter (en krystallmasse med en forgrenende trelignende struktur). Etter langvarig bruk blir disse dendrittene så store at de kortslutter batteriet.
et annet problem med metallanoder er at de forårsaker uønskede sidereaksjoner mellom de reaktive metallelektrodene og elektrolytten (materialet som tillater strøm å strømme mellom positive og negative elektroder). Disse reaksjonene kan redusere batteriets levetid betydelig.
Forskere Fra Rensselaer Polytechnic Institute og Cornell University har introdusert et nytt alternativ: belegg litium i en indium saltløsning. Indiumlaget er jevnt og selvhelbredende når elektroden er i bruk. Dens kjemiske sammensetning forblir den samme, og den forblir intakt under ladning/utladningssykluser, og forhindrer sidereaksjoner, ifølge studiens pressemelding I Science Daily. Dendriter elimineres også, slik at overflaten forblir jevn og kompakt.