Ind
Ind (In, łac. indium) – pierwiastek chemiczny, metal z bloku p układu okresowego.
| kadm ← ind → cyna | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| srebrzystobiały | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Widmo emisyjne indu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nazwa, symbol, l.a. |
ind, In, 49 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grupa, okres, blok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopień utlenienia |
III | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Właściwości metaliczne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Właściwości tlenków | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atomowa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stan skupienia |
stały | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gęstość | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura topnienia |
156,60 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura wrzenia |
2072 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Został odkryty w 1863 r. przez Ferdinanda Reicha i Hieronymousa Theodora Richtera z Akademii Górniczej we Freibergu[5][6]. Nazwa pochodzi od koloru indygo, na jaki barwi płomień[5] (linia spektralna[6] 451,13 nm). W temperaturze pokojowej jest odporny na działanie powietrza. Dopiero w podwyższonej temperaturze tworzy tlenek. Nie reaguje z kwasami nieutleniającymi. Z kwasem siarkowym i azotowym reaguje na gorąco. Rozpuszcza się w roztworach zasad. W wyższych temperaturach reaguje z chlorowcami, siarką i azotem.
Występowanie i otrzymywanie
edytujZawartość indu w skorupie ziemskiej średnio wynosi około 50 ppb (µg/kg), a w wodzie 0,1-0,01 ppt (ng/kg). W przyrodzie występuje w minerałach: rokezycie CuInS2, indycie FeIn2S4 i gallindycie In(OH)3. Często towarzyszy rudom cynku, żelaza, miedzi i cyny.
Metaliczny ind otrzymuje się przez redukcję tlenku indu wodorem lub metodą elektrolizy roztworu jego soli.
Zastosowania
edytujInd wykorzystywany jest intensywnie przez przemysł półprzewodnikowy, m.in. do wytwarzania tranzystorów p-n-p z germanem oraz do niskotemperaturowego lutowania półprzewodników. Z pierwiastkami grupy 15 tworzy półprzewodniki III-V. Spośród nich arsenek indu (InAs) i antymonek indu (InSb) są stosowane do produkcji tranzystorów niskotemperaturowych i termistorów, a fosforek indu (InP) do tranzystorów wysokotemperaturowych[7].
Ind stosuje się też jako dodatek stopowy (np. do stali) podwyższających ich twardość i odporność na korozję. Wykorzystuje się go (w postaci drutu) przy produkcji termometrów oporowych i przyrządów optycznych. Wchodzi w skład metalicznych powłok antykorozyjnych. Niektóre stopy indu mają właściwości nadprzewodzące. W postaci tlenku indowo-cynowego jest wykorzystywany w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych (LCD). Wytwarza się z niego stopy niskotopliwe (stop zawierający 24% indu i 76% galu). Tlenek indu stosuje się również przy wytwarzaniu powierzchni o własnościach elektroluminescencyjnych.
W pierwszej dekadzie XXI w. produkcja indu zaczęła gwałtownie wzrastać z powodu zastosowań tego pierwiastka w przemyśle elektronicznym, szczególnie w produkcji wyświetlaczy LCD oraz paneli słonecznych. W 2007 roku 75% rocznej produkcji indu zużyto do produkcji LCD dla odbiorników telewizyjnych i wyświetlaczy w telefonach komórkowych. Zaledwie 8% odbiorników telewizyjnych na świecie są odbiornikami LCD, co stwarza potencjalnie duży wzrost zapotrzebowania na ten metal. W 2011 globalna produkcja indu wyniosła 1800 ton, z czego Japonia zużyła 60%[6].
Ze względu na duży przekrój czynny dla neutronów ind używany jest także do produkcji prętów kontrolnych do reaktorów jądrowych[7]. Inne zastosowanie to detekcja neutronów metodą aktywacyjną[8].
Uwagi
edytuj- ↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 114,818 ± 0,001. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.
Przypisy
edytuj- ↑ a b David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-18, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
- ↑ Cadmium (nr 264113) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-02]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
- ↑ Indium, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 5359967 (ang.).
- ↑ a b Henri A. Favre, Warren H. Powell, Nomenklatura związków organicznych. Rekomendacje IUPAC i nazwy preferowane 2013, Komisja Terminologii Chemicznej Polskiego Towarzystwa Chemicznego (tłum.), wyd. 3, Narodowy Komitet Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej, [2017], s. 125.
- ↑ a b c Indium: historical information. WebElements: the periodic table on the WWW. [dostęp 2011-02-10].
- ↑ a b N.N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements. Wyd. 2. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 221. ISBN 978-0-7506-3365-9.
- ↑ Ludwik Dobrzyński: Energia jądrowa i jej zastosowania. [dostęp 2018-03-28].