Indium

ominaisuudet
[ Kr ] 4 d 10 5 s 2 5 p 1 49 tuumaa Jaksollinen järjestelmä
Yleisesti
Nimi , symboli , atominumero	Indium, In, 49
Elementtiluokka	Metallit
Ryhmä , piste , lohko	13 , 5 , s
Ulkomuoto	hopeanhohtoinen kiiltävä harmaa
CAS -numero	7440-74-6
EY -numero	231-180-0
ECHA InfoCard	100.028.345
Massiivinen osa maan verhosta	0,1 ppm
Atomi
Atomimassa	114,818 (1) et ai
Atomisäde (laskettu)	155 (156) pm
Kovalenttinen säde	Klo 144
Van der Waalsin säde	193 pm
Elektronikonfiguraatio	[ Kr ] 4 d 10 5 s 2 5 p 1
1. Ionisointienergia	5.786 355 6 (7) eV ≈ 558.3 kJ / mol
2. Ionisointienergia	18.87041 (3) eV ≈ 1 820.72 kJ / mol
3. Ionisointienergia	28.04415 (12) eV ≈ 2 705.85 kJ / mol
4. Ionisointienergia	55.45 (4) eV ≈ 5 350 kJ / mol
5. Ionisointienergia	69.3 (1,2) eV ≈ 6 686 kJ / mol
Fyysisesti
Fyysinen tila	kiinteä
Kristallirakenne	nelikulmainen
tiheys	7,31 g / cm 3
Mohsin kovuus	1.2
magnetismi	diamagneettinen ( Χ m = −5,1 10 −5 )
Sulamispiste	429,7485 K (156,5985 ° C)
kiehumispiste	2273 K (2000 ° C)
Molaarinen tilavuus	15,76 · 10 −6 m 3 · mol −1
Haihtumislämpö	225 kJ / mol
Fuusion lämpö	3,26 kJ mol −1
Höyrynpaine	1 Pa 1196 K: ssa
Äänen nopeus	1215 m s −1 293,15 K.
Ominaislämpökapasiteetti	233 J kg −1 K −1
Sähkönjohtavuus	12,5 · 10 6 A · V −1 · m −1
Lämmönjohtokyky	81,6 W m −1 K −1
Kemiallisesti
Hapettumistilat	3 , 1
Normaali potentiaali	−0,334 V (In 3+ + 3e - → In)
Elektronegatiivisuus	1,78 ( Paulingin asteikko )
Isotoopit
isotooppi NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 111 tuumaa {syn.} 2.8047 d ε 0,865 111 CD 113 tuumaa 4,3% Vakaa 114 tuumaa {syn.} 71,9 s β - 1.989 114 Sn ε 1.452 114 Cd 115 tuumaa 95,7  % 4.41 · 10 14 a β - 0,495 115 Sn
Katso muut isotoopit isotooppiluettelosta
NMR -ominaisuudet
Spin kvantti numero I γ sisään rad · T -1 · s -1 E r  ( 1 H) f L on B = 4,7 T in MHz 113 tuumaa 9/2 5.8845 · 10 7 0,0151 21,87 115 tuumaa 9/2 5.8972 · 10 7 0,271 38,86
turvallisuusohjeet
GHS -vaaramerkinnät jauhe vaara H- ja P -lausekkeet H: 228 P: 210-241-280-240-370 + 378
SI -yksiköitä käytetään mahdollisuuksien mukaan ja tavanomaisesti . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio -olosuhteita .

Indium on kemiallinen elementti , jonka symboli on In ja atomiluku 49. Alkuaineiden jaksollisessa taulukossa se on viidennessä jaksossa ja se on kolmannen pääryhmän , 13.  IUPAC -ryhmän tai booriryhmän neljäs elementti . Indium on harvinainen, hopeanvalkoinen ja pehmeä raskasmetalli . Sen runsaus maankuorissa on verrattavissa hopeaan. Indium ei ole välttämätön ihmiskeholle , eikä myrkyllisiä vaikutuksia tunneta. Suurin osa metallista jalostetaan nyt indiumtinaoksidiksi , jota käytetään läpinäkyvänä johtimena litteille näytöille ja kosketusnäytöille . Vuosituhannen vaihteesta lähtien siihen liittyvä lisääntynyt kysyntä on johtanut indiumin hintojen merkittävään nousuun ja keskusteluihin talletusten valikoimasta .

tarina

Indium löydettiin 1863 Saksan kemistien Ferdinand Reich ja Theodor Richter klo Bergakademie Freibergin . Ne tutki Sfaleriittia näyte löytyy alueella ja tallium . Sen sijaan, että odotetaan tallium linjat, he löysivät aiemmin tuntematon indigo sininen spektriviivan ja siten aiemmin tuntemattoman elementin on absorptiospektri . Uusi elementti nimettiin myöhemmin tämän mukaan. Hetken kuluttua he pystyivät aluksi tuottamaan indiumkloridia ja oksidia sekä metallia pelkistämällä indiumoksidia vedyllä . Suuri määrä indiumia esiteltiin ensimmäistä kertaa Pariisin maailmannäyttelyssä vuonna 1867 .

Kun sitä käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1933 hammaskullan seoskomponenttina, indiumin laaja käyttö alkoi toisesta maailmansodasta . Yhdysvallat laittaa sen pinnoitteena kovassa rasituksessa laakereissa ja lentokoneita yhden. Toisen maailmansodan jälkeen indiumia käytettiin pääasiassa elektroniikkateollisuudessa, juotosmateriaalina ja heikosti sulavissa seoksissa . Käyttö säätösauvoja on ydinreaktorien myös tuli tärkeää lisääntyvän käytön ydinenergian . Tämä johti indiumin hinnan ensimmäiseen jyrkkään nousuun vuoteen 1980 mennessä. Kuitenkin Three Mile Islandin reaktorionnettomuuden jälkeen sekä kysyntä että hinta laskivat merkittävästi.

1987 kaksi uutta indium-, puolijohde indiumfosfidi (InP), ja sähköä johtava ja läpinäkyvä ohuita indiumtinaoksidista (ITO) kehitettiin. Erityisesti indiumtinaoksidista tuli teknisesti kiinnostava nestekidenäyttöjen kehityksen myötä . Suuren kysynnän vuoksi suurin osa indiumista on jalostettu indiumtinaoksidiksi vuodesta 1992 lähtien.

Esiintyminen

Indium on harvinainen elementti, sen osuus mantereen kuoresta on vain 0,05  ppm . Sen taajuus on siis sama kuin hopean ja elohopean . Tähän mennessä (vuodesta 2014), indium on vain harvoin havaittu on arvokas , eli alkuaine, muodossa. Tyyppi paikkakunnalla on tantaali malmiesiintymä lähellä Olowjannaja Venäjän alueella Transbaikalia . Lisäksi alkuperäistä indiumia löydettiin Perzhanskoe -malmipellolta Ukrainan Zhytomyr -alueelta ja Chatkal -vuorilta Uzbekistanin Tashkentin maakunnassa sekä kuun kivinäytteistä .

Myös indiumia sisältävät mineraalit ovat vain muutamia tunnettuja (tällä hetkellä 13 tunnustettua mineraalia, Booth 2014). Nämä ovat pääasiassa sulfidisia mineraaleja, kuten Indit hienoksi ₂ S ₄ , Laforêtit Agins ₂ ja Roquesit CuInS ₂ ja mineraalien laskeminen alkuaineiksi, luonnon seokset Damiaoit PtIn ₂ ja Yixunit Pt ₃ In. Nämä ovat kuitenkin harvinaisia, eikä niillä ole merkitystä indiumin louhinnassa.

Suurimmat indiumin kerrostumat ovat sinkkimalmeissa , erityisesti sfaleriitissa . Teoreettisten varantojen arvioidaan olevan 16 000 tonnia, joista noin 11 000 tonnia on taloudellisesti hyödynnettävissä. Suurimmat talletukset ovat Kanadassa , Kiinassa ja Perussa . Indiumia sisältäviä malmeja löytyy myös Australiasta , Boliviasta , Brasiliasta , Japanista , Venäjältä , Etelä -Afrikasta , Yhdysvalloista , Afganistanista ja joistakin Euroopan maista. Vuonna Saksassa on olemassa talletukset Erzgebirge ( Freiberg , Marienberg , Geyer ) ja Rammelsberg on Harz-vuoristossa .

Poiminta ja esittely

Indium saadaan lähes yksinomaan kuin sivutuotteena tuotannossa sinkki tai lyijy . Taloudellinen louhinta on mahdollista, jos indiumia kertyy tietyissä tuotantoprosessin kohdissa. Näitä ovat savukaasupölyt, jotka muodostuvat sinkkisulfidin paahtamisen aikana , ja elektrolyysistä jääneet jäännökset sinkin tuotannon märkäprosessin aikana. Nämä saatetaan reagoimaan rikkihapon tai suolahapon kanssa ja saatetaan siten liuokseen. Koska indiumin pitoisuus hapossa on liian alhainen, sitä on rikastettava. Tämä on tehty, esimerkiksi uuttamalla kanssa tributyylifosfaatti tai saostamalla , kuten indium fosfaatti .

Varsinainen indiumtuotanto tapahtuu elektrolyyttisesti . Tätä varten käytetään indium (III) kloridin suolahapossa olevaa liuosta . Tämä muutetaan alkuaineindiumiksi elohopeaelektrodien avulla. Elektrolyysin aikana on huolehdittava siitä, että liuos ei enää sisällä talliumia , koska näiden kahden elementin standardipotentiaalit ovat hyvin samankaltaisia.

${\ displaystyle \ mathrm {In ^ {3 +} + 3 \ e ^ {-} \ {\ xrightarrow {Hg-Elektr.}} \ In}}$

Käyttäen sopivia menetelmiä, kuten vyöhyke sulatusprosessit tai toistuva elektrolyysillä indium (I) kloridi - suola sulaa , raakatuote voidaan edelleen puhdistaa ja näin ollen yli 99,99% puhdasta indium voidaan saavuttaa.

tuotantoa

Indiumin alkutuotanto (jalostamon tuotanto) oli 500–580 tonnia vuonna 2006. Alhaisen 11 000 tonnin luonnonvaran ja samanaikaisesti suuren kysynnän vuoksi indium on yksi maailman niukimmista raaka -aineista. Erityisesti Kiinan osalta indiumin luonnonsuojelutiedot kasvoivat vuonna 2008 280 tonnista 8 000 tonniin, mikä pidentää vaihteluväliä 6 vuodesta 19 vuoteen. Jälkituotanto eli kierrätys ylittää alkutuotannon ja oli 800 tonnia vuonna 2008.

Jalostamon tuotanto maittain (2019)

maa	tonnia	Osuus maailman tuotannosta
Kiinan kansantasavalta	300	039,0%
Etelä-Korea	240	032,0%
Japani	075	009,9%
Kanada	060	007,9%
Ranska	050	006,6%
Belgia	020	002,6%
Peru	010	001,3%
Venäjä	005	000,7%
Kaikki yhteensä:	760	100,0%

Indiumin tuotanto Kiinassa on kasvanut vasta äskettäin. Vuonna 1994 tuotettiin 10 tonnia. Siitä lähtien Kiinan osuus maailman tuotannosta on noussut 60%: iin vuonna 2005. Muissa maissa, kuten Japanissa, Kanadassa tai Ranskassa, tuotantoa voidaan lisätä vain pienessä määrin tai vähentää talletusten ehtymisen vuoksi. Esimerkiksi vuonna 2006 japanilainen Toyohan kaivos suljettiin, mikä vähensi huomattavasti tuotantoa siellä.

Koska indiumin kysyntä on kasvanut tuotantoa nopeammin, indiumin hinta nousi jyrkästi 97  dollarista vuonna 2002 827 dollariin kilogrammalta vuonna 2005. Indium kierrätetään pääasiassa kierrättämällä sputterointijäämiä . Ainoa maa, joka saa tällä hetkellä suuria määriä indiumia talteen, on Japani.

Teollisessa ohutkalvotekniikassa indiumia sisältävien sputterikohteiden kierrätys on yleinen toimintatapa, koska ne ovat paakkuisia ja niiden purkaminen on vähäistä ja materiaali on arvokasta. Toisin kuin sputterointikammion seinät ja kalusteet ja kaikki rakennejätteet. Vaihdosta indiumin läpinäkyvän johtavan kerroksen ( TCO ) avulla sinkkioksidia erityisesti kupari indium gallium lyijyselenidiä - (CIGS), mutta myös a-Si - tai c-Si - aurinkokennot , kuten sekundääristen materiaalin käyttö indium-kohteissa, joilla on alhainen puhtaus, ajankohtainen aihe julkisesti rahoitetussa toiminnallisen ja resurssitaloudellisen materiaalitieteen tutkimuksessa.

Indium voidaan korvata muilla aineilla useimmissa sovelluksissa, mutta tämä usein huonontaa tuotteen ominaisuuksia tai tuotannon kannattavuutta. Esimerkiksi indiumfosfidi voidaan korvata gallium -arsenidilla , ja jotkut indiumtinaoksidin korvikkeet ovat mahdollisia, vaikkakaan fyysisesti eivät ole optimaalisia.

ominaisuudet

Fyysiset ominaisuudet

Indium on hopeanvalkoinen metalli , jonka sulamispiste on alhainen 156,60 ° C. Puhtaista (seostamattomista) metalleista vain elohopealla , galliumilla ja useimmilla alkalimetalleilla on alhaisempi sulamispiste . Metalli on nestemäinen erittäin suurella alueella, lähes 2000 K. Nestemäinen indium jättää pysyvän ohuen kalvon lasille ( kostutus ).

Metallilla on korkea sitkeys ja erittäin alhainen kovuus ( Mohsin kovuus : 1,2). Siksi on mahdollista leikata indium kuten natrium veitsellä. Samalla se jättää näkyvän viivan paperille. Indium on suprajohtava, kun siirtymälämpötila on 3,41  Kelvin . Indiumin erityispiirteitä, joita sillä on yhteistä tinan kanssa , ovat ominaisäänet, joita kuuluu, kun indium taivutetaan (" tinahuuto ").

Vain yksi kiteinen modifikaatio on tiedossa indium alle normaaliolosuhteissa , joka on nelikulmaisen kiteen järjestelmä on tilaa ryhmän I 4 / mmm (space ryhmä no.139) ja siten tetragonaalisessa kehon keskitetty ristikko kanssa hilaparametrien  = 325  pm ja c  = 495 pm sekä kaksi kaavan yksikköä kiteytyä , että yksikkö solussa . Malli: huoneryhmä / 139

Indiumatomia ympäröi kaksitoista muuta kiderakenteessa olevaa atomia , joista neljä on peräisin naapuriyksikön soluista ja ovat lähempänä toisiaan (325 pm; punaiset sidokset) kuin yksikkösolun kulmissa sijaitsevat kahdeksan atomia (337 pm; vihreät joukkovelkakirjat). Kuten koordinointia polyhedron saadaan koordinoituja vääristyneen 4 + 8 = 12 cuboctahedron . Kiderakennetta voidaan siksi kuvata nelikulmaisesti vääristyneenä, kuutioina lähimpänä pallopakkauksena .

Korkeapainekokeissa havaittiin vielä yksi muunnos, joka on stabiili yli 45  GPa ja kiteytyy ortorombisessa kidejärjestelmässä avaruusryhmässä  Fmmm (nro 69) .Malli: huoneryhmä / 69

Kristallografiset tiedot

Kristallijärjestelmä	nelikulmainen
Avaruusryhmä	I 4 / mmm (nro 139)Malli: huoneryhmä / 139
Hilaparametri (yksikkö solu )	a  = ( b ) = 325  pm c  = 495 pm
Numero (Z) kaavan yksiköiden	Z = 2

Kemiallisia ominaisuuksia

Indiumin kemialliset ominaisuudet ovat samankaltaisia ​​kuin sen naapuriryhmien gallium ja tallium . Kuten kaksi muuta alkuaineita, indium on peruselementti, joka voi reagoida monien ei-metallien kanssa korkeissa lämpötiloissa . Ilmassa se on stabiili huoneen lämpötilassa, sillä, kuten alumiini, tiivis oksidikerros muotoja, jotka suojaa materiaalin välillä edelleen hapettumisen kautta passivointi . Reaktio indium (III) oksidiin tapahtuu vain korkeissa lämpötiloissa .

Vaikka mineraalihapot , kuten typpihappo tai rikkihappo, hyökkäävät indiumin kimppuun , se ei liukene kuumaan veteen, emäksiin ja useimpiin orgaanisiin happoihin . Suolavesi ei myöskään hyökkää indiumia vastaan. Indium on elohopean liukoisin metalli huoneenlämmössä.

Isotoopit

38 eri isotooppien ja toinen 45 ydin-isomeerien välillä ⁹⁷ In ¹³⁵ In ovat tunnettuja ja indium . Näistä vain kaksi isotooppia esiintyy luonnossa, ¹¹³ tuumaa (64  neutronia ) 4,29 prosenttia ja ¹¹⁵ tuumaa (66 neutronia) 95,71 prosentilla luonnollisesta isotooppijakaumasta. Yleinen isotooppi ¹¹⁵ In on heikosti radioaktiivinen ; se on beetasäteilijä , jonka puoliintumisaika on 4,41 · 10 ¹⁴ vuotta. Näin ollen, yksi kilogramma indium on aktiivisuutta 250  becquereliä . Molemmat luonnolliset isotoopit voidaan havaita NMR -spektroskopian avulla . ^Vakaimpien keinotekoisten isotooppien ¹¹¹ In ja ^114m In puoliintumisajat ovat 2,8 ja 50 päivää, ^{113 m} Vain 99 minuutissa. ¹¹¹ In ja ^113m In käytetään lääketieteellisessä diagnostiikassa ja kuvantamismenetelmiä ( gammakuvaus ja SPECT ).

käyttää

metalli-

Indium on monipuolinen, mutta sen käyttöä rajoittavat sen harvinaisuus ja korkea hinta. Suurinta osaa tuotetusta indiumista ei käytetä metallina, vaan se jalostetaan useiksi yhdisteiksi. Vuonna 2000, 65% koko indiumin tuotanto käytettiin tuotantoon indiumtinaoksidista yksin . Muita yhdisteitä, kuten indiumfosfidi ja indium -arsenidi, uutetaan myös tuotetusta indiumista. Lisätietoja indiumyhdisteiden käytöstä on kohdassa Liitännät .

Metalliset työkappaleet voidaan suojata galvaanisesti pinnoitetuilla indiumpinnoitteilla. Materiaalit on valmistettu teräksestä , lyijyn tai kadmiumin , sillä esimerkiksi näin päällystetty ovat vastustuskykyisempiä korroosiota peräisin orgaanisista hapoista tai suolaliuoksia ja, ennen kaikkea, että hankausta . Aikaisemmin, indium suojakerrokset käytettiin usein liukulaakereiden sisään autojen tai ilma . Koska indiumin hinta on noussut merkittävästi, tämä ei kuitenkaan ole enää taloudellista. Indiumilla päällystetyillä pinnoilla on suuri ja tasainen heijastusaste kaikissa väreissä, joten niitä voidaan käyttää peilinä.

Indiumin sulamispiste on suhteellisen alhainen ja voidaan määrittää erittäin tarkasti. Tästä syystä se on yksi kiinteistä kohdista lämpötila -asteikon asettamisessa. Tämä ominaisuus on myös käytetään kalibrointiin on dynaaminen differentiaalikalorimetrialla (DSC).

Koska suuri talteenotto poikkileikkaus sekä hidas ja nopea neutronien , indium on sopiva materiaali säätösauvoja on ydinreaktoreissa . Indiumkalvoja voidaan käyttää myös neutronien ilmaisimina. Indium on kaasutiivis ja helppo muuttaa muotoaan jopa alhaisissa lämpötiloissa, ja siksi sitä käytetään ns indium tiivisteet on jäähdytysainetta .

Indium myös merkitystä kuin juote monien materiaalien vuoksi joitakin erityisiä ominaisuuksia. Se muodostuu vain hieman jäähtyessään. Tämä on erityisen tärkeää, kun juotetaan puolijohteita transistoreille . Myös sillä, että indium kykenee juottamaan myös muita kuin metallisia materiaaleja, kuten lasia ja keramiikkaa, on myös rooli.

"Indium -pillereillä " germaniumverihiutaleet seostettiin molemmin puolin ensimmäisten transistorien tuottamiseksi .

Seokset

Indium voidaan seostaa monilla metalleilla . Monilla näistä seoksista, erityisesti vismutin , tinan , kadmiumin ja lyijyn metallien kanssa , on alhainen sulamispiste , 50-100 ° C. Tämä johtaa mahdollisiin sovelluksiin esimerkiksi sprinklerijärjestelmissä , termostaateissa ja sulakkeissa . Koska lyijy, jota voidaan myös käyttää, on myrkyllistä, indium toimii vaarattomana korvikkeena. Näiden seosten tarkoitus on, että ne sulavat liian korkeissa ympäristön lämpötiloissa tulipalon tai suurten virtausten vuoksi. Sulatus keskeyttää sitten piirin tai laukaisee sprinklerijärjestelmän. Indium- gallium- seoksilla on usein vielä alhaisemmat sulamispisteet ja ne sisältyvät korkean lämpötilan lämpömittariin . Galinstan on erityinen gallium-indium-tinaseos . Tämä on nestemäinen huoneenlämmössä ja toimii vaarattomana korvikkeena elohopealle tai natrium-kaliumseoksille.

On olemassa muutamia muita seoksia, jotka sisältävät indiumia ja joita käytetään eri alueilla. On kliinisissä tutkimuksissa , elohopea seokset, joissa kuparin ja 5 tai 10% indiumia oli testattiin kuten amalgaamipaikkojen . CD-RW-levyn tallennuskerros sisältää muun muassa indiumia.

Investointi

Joitakin vuosia on ollut indiumpalkkeja, joita sijoittajat voivat lisätä metalliportfolioonsa riskialttiina seoksena. Saksassa ei ole vain muutamia palveluntarjoajia, vaan markkinat ovat suhteellisen epälikvidit, eikä indiumia voida käydä kauppaa samassa määrin kuin kultaa tai hopeaa.

todiste

Mahdollinen kemiallinen todiste on indiumionien saostuminen 8-hydroksikinoliinin avulla etikkahappoliuoksesta . Normaalisti indiumia ei havaita kemiallisesti, vaan käyttämällä sopivia spektroskooppisia menetelmiä. Indium voidaan helposti havaita käyttämällä tunnusomaiset spektriviivat on 451,14 nm: ssä ja 410,18 nm. Koska nämä ovat sinisen spektrin alueella, saadaan tyypillinen sininen liekki . Röntgenfluoresenssianalyysiä ja massaspektrometriaa voidaan käyttää tutkintamenetelminä tarkempaan kvantitatiiviseen määritykseen .

Myrkyllisyys ja turvallisuus

Kun taas indium metalli ei tiedetä olevan mitään toksisia vaikutuksia, on osoitettu, että indium-ioneja on alkio-toksisia ja teratogeenisia vaikutuksia on eläinkokeissa kanssa rotilla ja kaneilla . Kerta -annos 0,4 mg kg - ¹ InCl ₃ raskaana oleville rotille johti epämuodostumiin , kuten suulakihalkiin ja oligodaktyyliin . Näitä ilmiöitä havaittiin useammin, kun indiumtrikloridia käytettiin 10. raskauspäivänä. Sitä vastoin hiirissä ei havaittu epämuodostumia. Indiumnitraatille on todettu myrkyllisyys vesieliöille (myrkyllisyys vesieliöille).

Kompakti indiummetalli ei ole syttyvää . Hienoksi jaettuna jauheena tai pölynä , toisaalta, kuten monet metallit, se on helposti syttyvää ja syttyvää. Palavaa indiumia ei saa sammuttaa vedellä syntyneen vedyn räjähdysvaaran vuoksi , vaan se on sammutettava metallisammuttimilla (luokka D).

linkkejä

Indium muodostaa useita yhdisteitä. Niissä metallilla on yleensä hapetustila + III. Taso + I on harvinaisempi ja epävakaampi. Hapettumistilaa + II ei ole, yhdisteet, joissa muodollisesti esiintyy kaksiarvoista indiumia, ovat todellisuudessa mono- ja trivalenttisen indiumin sekayhdisteitä.

Indiumoksidit

Indium (III) oksidi on keltainen, vakaa puolijohde . Puhdasta indium (III) oksidia käytetään harvoin; tekniikassa suurin osa siitä jalostetaan indiumtinaoksidiksi . Se on indium (III ) oksidia seostettuna pienellä määrällä tina (IV) oksidia . Tämä muuttaa liitännän läpinäkyväksi ja johtavaksi oksidiksi ( TCO -materiaaliksi ). Tämä ominaisuuksien yhdistelmä, jolla on vain muutamia muita materiaaleja, tarkoittaa sitä, että sitä käytetään laajalti. Indiumtinaoksidia käytetään erityisesti johtimena nestekidenäytöissä (LCD), orgaanisissa valodiodeissa (OLED), kosketusnäytöissä ja aurinkokennoissa . Muissa sovelluksissa, kuten lämmitetyissä auton ikkunoissa ja aurinkokennoissa, kallis indiumtinaoksidi voitaisiin korvata halvemmalla alumiiniseostetulla sinkkioksidilla (AZO).

YInMn sininen on yttriumin, indiumin ja mangaanioksidien oksidiseos, joka näyttää erittäin puhtaalta ja loistavalta siniseltä.

Yhdistetyt puolijohteet

Monet indiumyhdisteet ovat erittäin tärkeitä puolijohdeteknologiassa . Tämä koskee erityisesti yhdisteitä, joissa on viidennen ja kuudennen pääryhmän elementtejä (15. ja 16. IUPAC -ryhmä), kuten fosforia, arseenia tai rikkiä. Ne, joissa on viidennen pääryhmän elementtejä, lasketaan III-V-yhdistelmäpuolijohteiden joukkoon , kalkogeenejä sisältävät III-VI-yhdistelmäpuolijohteiden joukkoon . Luku riippuu valenssielektronien määrästä kahdessa liitoskomponentissa. Indiumnitridillä , indiumfosfidilla , indium -arsenidilla ja indium -antimonidilla on erilaisia ​​sovelluksia eri diodeissa , kuten valodiodit (LED), fotodiodit tai laserdiodit . Erityinen sovellus riippuu vaaditusta kaistaraosta. Indium (III) sulfidi (In ₂ S ₃ ) on III-VI puolijohde bändi aukko 2  eV , jota käytetään sijasta kadmiumsulfidi on aurinkokennoja . Joillakin näistä yhdisteistä - etenkin indiumfosfidilla ja indium -arsenidilla - on rooli nanoteknologiassa . Indiumfosfidi -nanolangoilla on voimakkaasti anisotrooppinen fotoluminesenssi, ja niitä voidaan mahdollisesti käyttää erittäin herkissä valonilmaisimissa tai optisissa kytkimissä.

Yksinkertaisten yhdistelmäpuolijohteiden lisäksi on myös puolijohteita, jotka sisältävät enemmän kuin yhden metallin. Yksi esimerkki on indium -gallium -arsenidi (In _x Ga _{1 - x} As) kolmiosainen puolijohde, jonka kaistarako on pienempi kuin gallium -arsenidi . Kupari- indiumdislenididillä (CuInSe ₂ ) on suuri valon absorptioaste, ja siksi sitä käytetään ohutkalvoisissa aurinkokennoissa ( CIGS-aurinkokennot ).

Muut indiumyhdisteet

Indium muodostaa useita yhdisteitä, jossa halogeenit fluori , kloori , bromi ja jodi . Ne ovat Lewisin happoja ja muodostavat komplekseja sopivien luovuttajien kanssa . Tärkeä indiumhalogenidi on indium (III) kloridi . Tätä käytetään, muun muassa, koska katalyytti varten vähentämiseksi orgaanisten yhdisteiden .

On myös orgaanisia indiumyhdisteitä, joilla on yleiset kaavat InR ₃ ja InR. Kuten monet organometalliset yhdisteet, ne ovat herkkiä hapelle ja vedelle. Orgaanisia indiumyhdisteitä käytetään dopingreagensseina puolijohteiden valmistuksessa.

kirjallisuus

• Ulrich Schwarz-Schampera, Peter M. Herzig: Indium: Geologia, mineralogia ja talous . Springer, Berliini / New York 2002, ISBN 3-540-43135-7 .
• AF Holleman , E.Wiberg , N.Wiberg : Epäorgaanisen kemian oppikirja . 102 painos. Walter de Gruyter, Berliini 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 .
• Norman N. Greenwood, A.Earnshaw: Elementtien kemia. 1. painos. Verlag Chemie, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 .
• Hans Breuer: dtv-Atlas Chemie 1. Yleinen ja epäorgaaninen kemia . Dtv, 1981, ISBN 3-423-03217-0 .
• Harry H. Binder: Kemiallisten elementtien sanakirja - jaksollinen taulukko tosiasioissa, luvuissa ja tiedoissa. Hirzel, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .

nettilinkit

• Indium - Tilastot ja tiedot (USGS)

Yksilöllisiä todisteita

1. ↑ ^{a b} Harry H. Binder: Kemiallisten alkuaineiden sanakirja. Hirzel Verlag 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
2. ↑ Ominaisuuksien arvot ( inforuutu ) on otettu osoitteesta www.webelements.com (indium) , ellei toisin mainita .
3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013 .
4. ↑ ^{a b c d e} Entry on indium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. and NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (versio 5.7.1) . Toim.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434/T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Haettu 11. kesäkuuta 2020.
5. ↑ ^{b c d e} Merkintä indium klo WebElements, https://www.webelements.com , pääsee 11. kesäkuuta 2020 mennessä.
6. ↑ Robert C.Weast (toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , s. E-129-E-145. Siellä arvot perustuvat g / mol ja ne on annettu cgs -yksiköissä. Tässä määritetty arvo on siitä laskettu SI -arvo ilman mittayksikköä.
7. ^ ^{A b c} H.Preston-Thomas: The International Temperature Scale of 1990. (ITS-90). Julkaisussa: Metrologia . 27, 1990, s. 3-10.
8. ^ ^{A b} Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Korjatut arvot kiehumispisteille ja käsikirjojen elementtien höyrystymisen entalpioille. Julkaisussa: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, s. 328-337, doi: 10.1021 / je1011086 .
9. ^ D. Stullin luku: Dwight E. Gray (toim.): American Institute of Physics handbook. 3. Painos. McGraw-Hill, New York 1972, ISBN 0-07-001485-X .
10. ↑ ^{b c} Merkintä indium, jauhe on GESTIS aine tietokanta IFA , pääsee 30. huhtikuuta, 2017 mennessä. (JavaScript vaaditaan)
11. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Epäorgaanisen kemian oppikirja . 102 painos. Walter de Gruyter, Berliini 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 .
12. ↑ ^{a b c} Kasvun materiaaliset rajat. ( Muistio 29. huhtikuuta 2015 Internet -arkistossa ) julkaisussa: Augsburgin yliopiston lehdistökatsausfysiikka. (PDF -tiedosto; 267 kt)
13. ↑ ^{a b c d} Ulrich Schwarz-Schampera, Peter M. Herzig: Indium: Geologia, mineralogia ja talous . Springer, Berliini / New York 2002, ISBN 3-540-43135-7 .
14. ↑ ^{a b c} Mineral Commodity Profile: Indium from usgs mineraalivarot (englanti; PDF -tiedosto; 1,1 Mt).
15. ^ KH Wedepohl: Mannerkuoren koostumus. Julkaisussa: Geochimica et Cosmochimica Acta. 1995, 59, 7, 1217-1232.
16. ↑ www.mindat.org/Indium .
17. ↑ Webmineral - Indium, elementtitiedot ja mineraaliluettelo .
18. ↑ ^{a b c d e f} indium at usgs mineraalivarat (2009) (PDF -tiedosto; 85 kB).
19. ↑ ^{a b c d} Wilhelm Morawiez: Erittäin puhtaan indiumin tuotanto amalgaamielektrolyysillä. Julkaisussa: Chemical Engineer Technology - CIT. 36, 6, 1964, s. 638-647.
20. ↑ Lucien F. Trueb: Kemialliset alkuaineet, jaksottaisen taulukon läpi. Hirzel Verlag Stuttgart / Leipzig 1996, ISBN 3-7776-0674-X .
21. ↑ ^{a b} Indiumin ja galliumin tarjonnan kestävyys syyskuussa 2007 , 22. EU: n PV -konferenssi, Milano, Italia, 16. helmikuuta 2009.
22. ↑ indium. (pdf) julkaisussa: Mineral Commodity Summaries. US Geological Survey, tammikuu 2020, käytetty 11. syyskuuta 2020 (amerikkalainen englanti). 
23. ^ Charles "Sky" Anderson: Indiumin tilastot ja tiedot. Julkaisussa: National Minerals Information Center. US Geological Survey, käytetty 11. syyskuuta 2020 . 
24. ↑ Indium at usgs mineraalivarat (1996) (PDF -tiedosto; 12 kB).
25. ↑ G. Bräuer: Läpinäkyvät johtavat oksidit - ominaisuudet, tuotanto ja käyttöalueet. ( Muisto 14. heinäkuuta 2014 Internet -arkistossa ) Luento osana tapahtumaa “Nano Surface: Industrial Surface Technology” Giessenissä 19. heinäkuuta 2005.
26. ↑ Tiekartan resurssitehokas aurinkosähkö 2020+ . ( Muisto 17. huhtikuuta 2012 Internet-arkistossa ) Osana BMBF: n rahoittamaa tutkimushanketta "Material Efficiency and Resource Conservation (MaRess)" . Wuppertal, marraskuu 2010. ISSN  1867-0237 .
27. ↑ H.Steiger et ai.: (Zn, Mg) O osana kalkopyriittisten aurinkokennojen ikkunakerrosta . Yhteenveto uusiutuvien energialähteiden tutkimusyhdistyksen FVS -työpajan "TCO -materiaalitutkimus" 2002 yhteydessä.
28. ↑ F.Fenske et ai .: Al-seostetut ZnO-kerrokset a-Si / c-Si-aurinkokennoille . Yhteenveto uusiutuvien energialähteiden tutkimusyhdistyksen FVS -työpajan "TCO -materiaalitutkimus" 2002 yhteydessä .
29. ↑ Lyhyt kuvaus tutkimushankkeesta "Toissijaisen materiaalin käyttö kalkoviiri-aurinkosähköjen (SECUMAT-CIS) tuotannossa" BMBF- rahoitusaloitteen "Tieteellisen tutkimuksen innovaatiopotentiaalin validointi" puitteissa . ( Muisto 22. joulukuuta 2015 Internet -arkistossa )
30. ↑ indiumin fyysiset ominaisuudet osoitteessa www.webelements.com .
31. ↑ K. Takemura, H. Fujihaza: Korkeapaineinen rakenteellinen vaihesiirtymä indiumissa . Julkaisussa: Physical Review, Series 3. B - Condensed Matter. 47, 1993, s. 8465-8470.
32. ^ J. Graham, A. Moore, GV Raynor: Lämpötilan vaikutus indiumin hilaväleihin. Julkaisussa: Journal of the Institute of Metals. 84, 1954, s. 86-87.
33. ^ ^{A b} G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, AH Wapstra: Ydin- ja hajoamisominaisuuksien NUBASE -arviointi. Julkaisussa: Ydinfysiikka. Vuosikerta A 729, 2003, s.3-128. doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001 . ( PDF ; 1,0 Mt).
34. ↑ JA Burdine: Indium-113m radiofarmaseuttiset lääkkeet monikäyttöiseen kuvantamiseen. Julkaisussa: Radiology. Osa 93, numero 3, syyskuu 1969, s. 605-610 , doi: 10.1148 / 93.3.605 . PMID 5822736 .
35. ↑ ML Thakur: Gallium-67- ja indium-111-radiofarmaseuttiset lääkkeet. Julkaisussa: International Journal of Applied Säteily ja Isotoopit. Osa 28, numerot 1-2, 1977 tammi-helmikuu, s. 183-201. PMID 67094 (arvostelu).
36. ↑ Physikalisch-Technische Bundesanstalt: Lämmön ja lämmön virtauksen kalibroinnin dynaaminen ero kalorimetri.
37. ↑ Dieter Weber: Keraamisten sputterikohteiden liittäminen metallipidikkeisiin. Haettu 19. lokakuuta 2014 . 
38. ^ Nigel Calder: Transistori, 1948–58. Julkaisussa: New Scientist. 4, 86, 1958, s. 342-345 ( rajoitettu esikatselu Googlen teoshaussa ).
39. ^ NN Greenwood, A. Earnshaw: Alkuaineiden kemia. 1. painos. VCH Verlagsgesellschaft, 1988, ISBN 3-527-26169-9 .
40. ^ GH Johnson, DJ Bales, LV Powell: Kuparipitoisten hammasamalgaamien kliininen arviointi indiumin kanssa tai ilman. Julkaisussa: American journal of dentistry. Osa 5, numero 1, helmikuu 1992, s.39-41. PMID 1524741 .
41. ↑ Wolfram Schiffmann, Helmut Bähring, Udo Hönig: Technical Informatics 3: PC -tekniikan perusteet. Springer, 2011, ISBN 978-3-642-16811-6 , s. 222 ( rajoitettu esikatselu Googlen teoshaussa).
42. ↑ https://www.handelsblatt.com/finanzen/maerkte/devisen-rohstoffe/gefrahre-industriemetalle-wie-private-anleger-vom-geschaeft-mit-seltenen-erden-profitieren-koennen/25114070.html
43. ↑ Hans Breuer: dtv-Atlas Chemie 1. Yleinen ja epäorgaaninen kemia. Dtv, ISBN 3-423-03217-0 .
44. ↑ G. Ungváry, E. Szakmáry, E. Tátrai, A. Hudák, M. Náray, V. Morvai: Indiumkloridin embryotoksiset ja teratogeeniset vaikutukset rotilla ja kaneilla. Julkaisussa: J. Toxicol. Environ. Health A. 1, 59, 2000, s. 27-42. PMID 11261900 .
45. ↑ M. Nakajima et ai.: Indiumin vertaileva kehitystoksisuustutkimus rotilla ja hiirillä. Julkaisussa: Teratog Carcinog Mutagen . 20/2000, s.219-227. PMID 10910472 .
46. ^ RE Chapin et ai.: Indiumin lisääntymis- ja kehitysmyrkyllisyys sveitsiläisessä hiiressä. Julkaisussa: Fundam Appl Toxicol . 27/1995, s.140-148. PMID 7589924 .
47. ↑ M. Nakajima et ai.: Indiumkloridin kehitysmyrkyllisyys laskimoon tai suun kautta rotille. Julkaisussa: Teratog Carcinog Mutagen. 18/1998, s.231-238. PMID 9876012 .
48. ↑ M. Nakajima et ai.: Indiumin kehitysmyrkyllisyys viljellyissä rotan alkioissa. Julkaisussa: Teratog Carcinog Mutagen. 19/1999, s. 205-209. PMID 10379844 .
49. ↑ JL Zurita et ai.: Indiumnitraatin toksikologinen arviointi vesieliöille ja vaikutusten tutkimus PLHC-1-kalasolulinjalle. Julkaisussa: Sci Total Environ. 387/2007, s.155-165. PMID 17804041 .
50. ↑ Günter Bräuer: Läpinäkyvät johtavat oksidit - ominaisuudet, tuotanto ja käyttöalueet. ( Muisto 30. tammikuuta 2012 Internet -arkistossa ) (PDF -tiedosto; 1,5 Mt) Dresden / Braunschweig / Gießen 2005.
51. ↑ N. Barreau, S. Marsillac, D. Albertini, JC Bernede: PVD: llä saatujen β _{-In 2} S _{3> -3x} O _3x ohutkalvojen rakenteelliset, optiset ja sähköiset ominaisuudet . Julkaisussa: Thin Solid Films. 403-404, 2002, s. 331-334.
52. ↑ Jianfang Wang, Mark S.Gudiksen, Xiangfeng Duan, Yi Cui, Charles M.Lieber: Erittäin polarisoitu fotoluminesenssi ja fotodetektio yksittäisistä indiumfosfidi -nanolangoista. Julkaisussa: Science. 293, 5534, 2001, s. 1455-1457.
53. ↑ Orgaanisen kemian portaali: Indium pelkistävänä aineena. (Englanti).
54. ^ Christoph Elschenbroich : Organometallchemie. 5. painos. Teubner, Wiesbaden, 2005, ISBN 3-519-53501-7 .