Feiten over Indium

Indium is een glanzend zilverachtig metaal dat zo zacht en kneedbaar is dat het met een vingernagel kan worden gekrast en in bijna elke vorm kan worden gebogen. Indium is in de natuur vrij zeldzaam en wordt bijna altijd aangetroffen als spoorelement in andere mineralen — met name in zink en lood — waaruit het meestal als bijproduct wordt verkregen. De geschatte dichtheid in de aardkorst is 0,1 deeltjes per miljoen (ppm) – iets meer in overvloed dan zilver of kwik, volgens de Royal Society of Chemistry.

Indium heeft een laag smeltpunt voor een metaal: 313.9 graden Fahrenheit (156,6 graden Celsius). Bij iets boven deze temperatuur brandt het met een violette of indigo vlam. Indium ‘ s naam is afgeleid van het briljante Indigo licht dat het toont in een spectroscoop.

alleen de feiten

• atoomnummer (aantal protonen in de kern): 49
• Atoomsymbool (periodiek systeem van de elementen): In
• atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 114.8.8
• dichtheid: 7,31 gram / kubieke centimeter
• fase bij kamertemperatuur: vast
• smeltpunt: 313,88 graden F (156.6 graden C)
• kookpunt: 3,761. 6 F (2,072 C)
• Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 35 waarvan de halfwaardetijden bekend zijn; 1 stabiel; 2 natuurlijk voorkomend
• -115

Indium werd in 1863 ontdekt door de Duitse scheikundige Ferdinand Reich aan de Freiberg School of Mines in Duitsland. Reich bestudeerde een monster van een zinkmineraal mengsel waarvan hij dacht dat het onlangs ontdekte element thallium zou bevatten. Na het roosteren van het erts om het grootste deel van de zwavel te verwijderen, bracht hij zoutzuur aan op de resterende materialen. Hij zag toen een gelige vaste stof verschijnen. Hij vermoedde dat dit het sulfide van een nieuw element kon zijn, maar omdat hij kleurenblind was, vroeg hij zijn collega-Duitse chemicus Hieronymous T. Richter om het spectrum van het monster te onderzoeken. Richter noteerde een briljante vioolkleurige lijn, die niet overeenkwam met de spectraallijn van een bekend element.

samen hebben de twee wetenschappers een monster van het nieuwe element geïsoleerd en de ontdekking ervan aangekondigd. Ze noemden het nieuwe element indium, naar het Latijnse woord indicum, wat violet betekent. Helaas werd hun relatie zuur toen Reich vernam dat Richter beweerde de ontdekker te zijn, volgens de Royal Society of Chemistry(RSC).

gebruikt

meer dan een eeuw na de ontdekking van indium lag het element nog steeds in relatieve obscuriteit omdat niemand wist wat ermee te doen. Tegenwoordig is indium van vitaal belang voor de wereldeconomie in de vorm van indium tinoxide (ITO). Dit komt omdat ITO het beste materiaal blijft om de groeiende behoefte aan LCD ’s (liquid crystal displays) in touch screens, flatscreen tv’ s en zonnepanelen te vullen.

ITO heeft verschillende eigenschappen die het perfect maken voor LCD ‘ s en andere platte beeldschermen: het is transparant, geleidt elektriciteit, hecht sterk aan glas, bestand tegen corrosie en is chemisch en mechanisch stabiel.

ITO wordt ook vaak gebruikt voor het maken van dunne coatings voor glas en spiegels. Wanneer het bijvoorbeeld over de voorruiten van vliegtuigen of auto ‘ s wordt bedekt, laat ITO het glas ontijzen of ontsproeien, en kan het de vereisten voor airconditioning verminderen.

de groeiende vraag naar Lcd ‘ S heeft de prijzen van indium de afgelopen jaren aanzienlijk doen stijgen, aldus de RSC. Recycling en efficiëntie van de productie hebben echter bijgedragen tot een goed evenwicht tussen vraag en aanbod.

Indium wordt vaak gebruikt om legeringen te maken en wordt vaak aangeduid als de “metaalvitamine”, wat betekent dat kleine hoeveelheden indium een drastisch verschil kunnen maken in een legering, volgens de RSC. Bijvoorbeeld, het toevoegen van kleine hoeveelheden indium aan goud en platina legeringen maakt ze veel moeilijker. Indiumlegeringen worden gebruikt om de lagers van high-speed motoren en andere metalen oppervlakken te coaten. De laag smeltende legeringen worden ook gebruikt in sprinklerkoppen, brand-deur koppelingen, en smeltbare pluggen.Indiummetaal blijft ongewoon zacht en kneedbaar bij zeer lage temperaturen, waardoor het perfect is voor gebruik in gereedschappen die nodig zijn in extreem koude omstandigheden, zoals cryogene pompen en hoogvacuümsystemen. Een andere unieke kwaliteit is de kleverigheid, waardoor het zeer nuttig als soldeer.

Indium wordt gebruikt bij de vervaardiging van verschillende elektrische apparaten, zoals gelijkrichters (gelijkrichters die een wisselstroom omzetten in een directe), thermistoren (een van temperatuur afhankelijke elektrische weerstand) en fotogeleiders (apparaten die hun elektrische geleidbaarheid verhogen bij blootstelling aan licht).

bron& abundantie

Indium wordt zelden niet gecombineerd in de natuur aangetroffen en wordt meestal gevonden in zink -, ijzer -, lood-en kopererts. Het is het 61e meest voorkomende element in de aardkorst en ongeveer drie keer meer aanwezig dan zilver of kwik, volgens de U. S. Geological Survey (USGS). Het wordt geschat op ongeveer 0,1 delen per miljoen (ppm) in de aardkorst. In gewicht wordt indium geschat op 250 delen per miljard (ppb), volgens Chemicool. Natuurlijk indium is een mengsel van de isotopen I-115 (95,72 procent) en i-113 (4,28 procent), volgens Encyclopaedia Britannica.

de meeste commerciële indium komt uit Canada en is ongeveer 75 ton per jaar. Reserves van het metaal worden geschat op meer dan 1.500 ton. Gecultiveerde bodems zijn soms rijker in indium dan niet-gecultiveerde bodems met sommige niveaus zo hoog als 4 ppm, volgens Lenntech.

wie wist?

• Indium metal geeft een hoge “schreeuw,” wanneer gebogen. Vergelijkbaar met de” tin cry, ” deze schreeuw klinkt meer als een gekraak geluid.
• Indium is vergelijkbaar met gallium omdat het gemakkelijk glas bevochtigt en zeer nuttig is voor het maken van laagsmeltende legeringen. Een legering bestaande uit 24 procent indium en 76 procent gallium is vloeibaar bij kamertemperatuur.De eerste grootschalige indium-toepassing was een coating voor lagers in high-performance vliegtuigmotoren in de Tweede Wereldoorlog, volgens de USGS.
• monsters van niet-gecombineerd indiummetaal zijn gevonden in een regio in Rusland, volgens Lenntech.

betere batterijen

Indiumcoating zou op een dag kunnen leiden tot krachtigere en langduriger oplaadbare lithiumbatterijen, volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie. De indium coating zou een meer uniforme deponering van lithium bieden tijdens het opladen, eventuele negatieve nevenreacties bufferen en opslag verhogen.

een lithium-ion batterij is een type oplaadbare batterij die vaak wordt gebruikt in draagbare technologieën, zoals mobiele telefoons en laptops. Tijdens de ontlading bewegen de lithiumionen van de negatieve elektrode (anode) naar de positieve elektrode (kathode). Terwijl de batterij wordt opgeladen, reizen de lithiumionen in de tegenovergestelde richting — de negatieve elektrode wordt de kathode en de positieve elektrode wordt de anode.

momenteel gebruiken lithium-ion-batterijen anoden van grafiet die worden gebruikt om lithium op te slaan wanneer de batterij wordt opgeladen. Een veelbelovend alternatief voor het gebruik van grafiet zijn metallische anoden — zoals lithiummetaal — die een veel grotere opslagcapaciteit zouden kunnen bieden. Een groot probleem bij het gebruik van metalen anoden is echter dat er een ongelijke afzetting van het metaal is terwijl de batterij wordt opgeladen. Dit leidt tot de vorming van dendrieten (een kristalmassa met een vertakte boomachtige structuur). Na langdurig gebruik worden deze dendrieten zo groot dat ze de batterij kortsluiten.

een ander probleem met metallische anoden is dat ze ongewenste nevenreacties veroorzaken tussen de reactieve metaalelektroden en de elektrolyt (het materiaal dat de stroom tussen positieve en negatieve elektroden mogelijk maakt). Deze reacties kunnen de levensduur van de batterij aanzienlijk verkorten.Onderzoekers van het Rensselaer Polytechnic Institute en de Cornell University hebben een nieuw alternatief geïntroduceerd: het lithium coaten in een indiumzoutoplossing. De indiumlaag is uniform en zelfherstellend wanneer de elektrode in gebruik is. De chemische samenstelling blijft hetzelfde, en het blijft intact tijdens laad – / ontladingscycli, het voorkomen van bijwerkingen, volgens het persbericht van de studie in Science Daily. Dendrieten worden ook geëlimineerd, waardoor het oppervlak glad en compact blijft.