|
|
Индий – это редкий и дорогой металл. Его настоящая ценность была подтверждена самым первым опытом
применения - в авиационных двигателях во время Второй мировой войны. Выдержав экзамен на пригодность,
он получил своеобразную путевку к широкому применению. Сегодня популярность этого ценного металла
растет, он всегда в дефиците. Вопреки всем закономерностям увеличение добычи индия не снижает его
стоимости, как следовало ожидать, а наоборот повышает. Один килограмм этого ценного сырья в последние
годы стоит от 600 до 800 долларов.
|
|
Свойства индия |
Металлический индий обладает красивой серебристо-белой внешностью. Свое имя он получил от названия
одного из оттенков синего цвета, называемого «индиго». Такой же оттенок имеет и внутренний срез
металла. Как вещество и химический элемент индий отличается рядом необычных характеристик. К примеру,
при сгибании он издает «хруст», не характерный для других веществ. Звук возникает из-за разрушения
кристаллов, которые формируются при его застывании.
|
Индий относится к легким металлам. Его плотность составляет 7,362 г/куб.см. в обычных условиях.
Мягкость этого вещества соответствует 1,2 по шкале Мооса, где самым мягким считается тальк, а
остальные элементы распределены от 2 до 10. Этот ценный металл мягче золота в 20 раз, его можно
разрезать ножом или использовать как карандаш. На бумаге он оставляет линию серого цвета.
Температура плавления индия составляет 156,7°С, а при 2072 °С он начинает закипать. В Канаде был
проведен интересный опыт. При исследовании мельчайших частиц металла было замечено, что с достижением
критически малой величины, температура их плавления резко снижается до 40 °С. Данное свойство
поставило физиков в тупик. Оно свидетельствует, что металл таит еще много загадок.
Индий не окисляется и не тускнеет на воздухе. При достижении 800 °С он воспламеняется фиолетовым
цветом и превращается в оксид. В водной среде в присутствии воздуха металл медленно поддается
коррозии. Индий медленно вступает в реакции с различными кислотами. Сам металл является растворителем
для своих соседей по периодической системе: галлия, олова, таллия, свинца, висмута, ртути, кадмия и
немного цинка.
В своей природной форме, ценный металл - индий состоит из изотопов: индия-113 и индия-115. До
середины прошлого столетия они считались стабильными, но позже было установлено, что 115 индий
распадается, превращаясь в олово-115. Период его полураспада настолько большой
(6 000 000 000 000 000 лет), что физикам трудно было определить его наличие. В течение последних
десятилетий учеными было получено 20 новых изотопов этого металла. Самый большой долгожитель –
индий-114 имеет период полураспада 49 дней.
|
История индия |
Открытие индия состоялось в Германии в 1863 году, когда в исследованиях стал активно применяться
спектральный анализ. Занимаясь изучением цинковых минералов, двое ученых Фердинанд Райх и Теодор
Рихтер надеялись отыскать в них новый элемент талий, открытый пару лет назад. В поисках спектральных
линий зеленого цвета они провели много времени и пересмотрели массу образцов. Но успех пришел к ним
в совсем другом обличье.
Спектр очередного образца засиял ярким синим цветом, и был незнакомым для химиков. Райх и Рихтер
поняли, что столкнулись с неизвестным элементом. За сходство цвета спектральной линии с известным
красителем «индиго» он был назван индием.
После длительных усилий ученые выделили чистый металл в виде двух стержней, похожих на карандаши.
Академия наук Франции оценила полученные образцы в сумму 80 тысяч долларов, назначив за каждый грамм
по 700 долларов. На этом этапе индий оставили в покое. Он оказался столь редким металлом, что о
промышленной добыче речь не велась.
Лишь в 1924 году им занялся инженер из Соединенных Штатов Маррей. Он изъездил всю страну в поисках
индиевых руд. И вскоре обнаружил их на холмах штата Аризона. Здесь металл оказался в довольно
высоких концентрациях и вскоре в этом месте появился завод, на котором был выпущен его первый грамм.
|
|
Добыча индия |
По наличию в породах литосферы, ценный металл – индий, относится к редким рассеянным элементам. Его
кларк составляет 0,000014 по массе. Индий обладает собственными минералами (индит, рокезит, сакуранит,
патрукит, йиксуит, джалиндит) и редко может встречаться в самородном состоянии. Минералы металла
очень редки в природе и не имеют особого значения для добычи. Индий присутствует в них в тысячных
долях процента. Но промышленную ценность имеют лишь породы, в которых содержится 0,1% металла и
более.
Собственные минералы, в которых доля индия выше – 0,05-1%, еще более редкие. Это цилиндрит, франкеит,
цинковая обманка, халькопирит, борнит и минералы сульфостаннанов. Поэтому производство этого металла
осуществляется из отходов добычи цинка, свинца, олова, железа и меди. При этом 70-75% сырья добывают
из свинцово-цинковых месторождений и 10-15% из оловянных.
Основные запасы индия сосредоточены в Канаде – 30%, Китае -60% и Соединенных Штатах – 10%. Ввиду того,
что добыча его зависит от производства других металлов, точные сведения о ресурсах индия привести
невозможно. Главную добычу металла ведет тройка стран - Китай, Южная Корея, Япония. Производство
индия на протяжении последнего десятилетия «плавает», составляя то 600 тонн (2006-2007 годы), то
500 тонн (2010-2011-2012 годы).
|
Применение индия |
Путь металла в промышленность начался с производства зеркал, рефлекторов и прожекторов. Индий при
отражении точно передает окраску предмета или светового пучка в отличие от других зеркал, склонных
к искажению.
Главной областью применения для него является изготовление полупроводников. Чистый на 99,9999% индий
обеспечивает проводимость других материалов. Сам металл в некоторых соединениях тоже является
полупроводником и применяется для изготовления приборов и термоэлементов. Индий применяют в
производстве электронной техники, оснащенной жидкокристаллическими экранами: телевизоров, мониторов,
ноутбуков, планшетов, сотовых телефонов. В данном секторе он не имеет аналогов. Все заменители индия
откровенно проигрывают ему в свойствах.
Индиевые сплавы с другими металлами обладают прочностью, коррозионной устойчивостью и долговечностью.
Эти свойства находят применение в ответственных узлах деталей, в ювелирном производстве и в
стоматологии.
Интерес к индию возрастает с каждым годом. Ученые-физики пытаются самым тщательным образом изучить
этот металл с целью его дальнейшего внедрения во все сферы промышленности.
|
|
|