Indi metall: descripció, propietats i aplicacions

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

L'element indi té moltes propietats útils, gràcies a les quals es pot utilitzar en exploració espacial, enginyeria, electrònica, indústria nuclear i altres indústries. No obstant això, és extremadament difícil trobar-lo a la natura i separar-lo d' altres substàncies. Per això, està catalogat com un element rar. Quines són les propietats de l'indi? És metall o no metàl·lic? Descobrim totes les seves característiques.

Historial de descoberta d'elements

L'indi es va descobrir per primera vegada fa només 154 anys. En part, això va passar per casualitat, perquè els seus descobridors buscaven un element completament diferent. L'any 1863, els químics Theodor Richter i Ferdinand Reich van intentar detectar el tal·li en el mineral esfalerita (blenda de zinc), un metall nou en aquell moment que encara s'havia d'estudiar.

Per a la seva recerca van utilitzar l'anàlisi espectral de Kirchhoff i Bunsen. L'essència del mètode és que quan s'escalfa a altes temperatures, els àtoms dels elements comencen a emetre llum corresponent a un rang de freqüència específic. Amb l'espectre d'aquest resplendor, podeu esbrinar quin tipus d'element hi ha davant vostre.

El tal·li hauria de tenir un color verd brillant, però els científics han trobat un resplendor blau. Cap element conegut tenia aquest espectre, i els químics se'n van adonarvan tenir sort. A causa de les peculiaritats de l'ombra, van batejar la seva troballa amb el nom del color indigo. I així es va descobrir un nou metall, l'indi. I ara amb més detall sobre les funcions.

Què és aquest metall?

L'indi és un metall platejat clar i molt brillant, que recorda el zinc. En el sistema periòdic, pertany al tercer grup, es troba al número 49 i es denota amb el símbol In.

Existeix a la natura com dos isòtops: In¹¹³ i In¹¹⁵. Aquest últim és més comú, però és radioactiu. Quin és el període del metall indi 115? Decau en 6·10^{14 anys i es converteix en estany. També hi ha uns 20 isòtops artificials que es desintegren molt més ràpidament. El més longeu d'ells té una vida mitjana de 49 dies.}

L'indi es fon a +156,5 °C i bull a +2072 °C. Es presta fàcilment a la forja i altres efectes mecànics i es pot utilitzar en joieria. No obstant això, a causa de la seva gran suavitat, es deforma ràpidament. El metall es pot doblegar, tallar amb un ganivet i fins i tot ratllar-se amb una ungla.

Propietats químiques

Pel que fa a les seves propietats químiques, és similar al gal·li o l'alumini. No pot formar enllaços sòlids continus amb cap metall. No reacciona gens amb les solucions alcalines. A determinades temperatures, reacciona amb el iode, el seleni, el sofre i el seu diòxid, reacciona amb el clor i el brom. Els metalls que l'envolten a la taula periòdica es dissolen fàcilment en indi, és a dir:tal·li, estany, gal·li, plom, bismut, mercuri, cadmi.

Algunes dades interessants sobre el metall de l'Índia:

• Fins i tot amb una llarga estada a l'aire, no s'esvaeix. Això tampoc passa quan el metall es fon.
• Si comenceu a doblegar l'indi, farà un so característic, semblant a un cruixent o un cruixent. Apareix per la deformació de la xarxa cristal·lina de la matèria.
• L'indi crema a +800 °C, la flama és blau-violeta o indigo.
• Aquest és el metall més tou que pots agafar a les teves mans. Només el liti el supera, però és massa actiu i s'oxida immediatament a l'aire, formant un àlcali verinós.
• L'aliatge d'indi amb gal·li és molt fusible i ja es torna líquid a +16 °C.

Contingut a la natura

El metall indi no forma dipòsits independents. Està molt dispersa i extremadament rara en forma de nuggets. Els minerals propis de l'indi inclouen sakuranite, roquesita, patrukita i jalindita. Tanmateix, la seva raresa impedeix que s'utilitzin a la indústria.

Una petita quantitat d'indi es troba a l'aigua del mar i de la pluja, al petroli i també a les cendres del carbó. A causa de la similitud dels radis iònics, l'indi és capaç d'integrar-se a les xarxes cristal·lines de ferro, magnesi, zinc, plom, magnesi, estany, etc. Per això, de vegades se'n troba una petita quantitat juntament amb ells.

Per regla general, el contingut d'indi en minerals no supera el 0,05-1%. La major part del metall es troba a l'esfalerita i la marmarita. Normalment aixòla concentració és més alta, més zinc, ferro i altres metalls ja esmentats.

Preu del metall

L'indi es va aïllar en la seva forma pura només uns quants anys després del descobriment. A causa de la complexitat d'aquest procés, un gram d'indi es va valorar en uns 700 dòlars. I encara que els mètodes per obtenir-lo han millorat significativament al llarg del segle i mig, encara es considera rar i car.

Avui, el seu preu mitjà és de 600-800 dòlars el quilogram i, sorprenentment, no cau gaire amb l'augment de la seva producció. La puresa del metall sol indicar-se en el seu marcatge: IN-2, IN-1, IN-0, IN-00, IN-000, IN-00000. Com més zeros, millor i més car és. Per exemple, l'indi de grau IN-000 es pot valorar en uns 2.000 $ per quilogram.

L' alt cost del metall d'indi s'explica pel seu baix contingut a la natura i la seva gran demanda. S'extreuen 600-800 tones a l'any, cosa que no cobreix totes les necessitats. A causa de les seves propietats úniques, resulta ser molt millor i més durador que altres metalls més barats. Per no perdre un material tan valuós, a molts països es reutilitza.

On sol·liciti

El metall indi augmenta la humectabilitat i la resistència a la corrosió de l'aliatge. Estan recoberts amb coixinets de plom-plata, que s'utilitzen en tecnologia d'aviació i automoció. També és capaç de reduir el punt de fusió d' altres metalls. Així doncs, la seva barreja amb estany, plom, cadmi i bismut es fona 46,5 °C, per la qual cosa és adequat per a alarmes d'incendi.

L'òxid d'estany d'indi s'utilitza per a semiconductors i diverses soldadures. A més, s'utilitza per a la fabricació de monitors d'ordinador, pantalles de TV i tauletes. Aliat amb plata o sol, s'utilitza per a miralls astronòmics i miralls de fars de cotxes.

És excel·lent per crear fotocèl·lules, fòsfors, materials termoelèctrics, segells en tecnologia espacial. L'indi absorbeix bé els neutrons i es pot utilitzar en reactors nuclears.

No se sap res del paper biològic d'aquest element en el nostre cos, però també s'ha utilitzat en medicina. S'utilitza com a fàrmac radioactiu en el diagnòstic del fetge, el cervell i els pulmons per detectar tumors i altres mal alties.

Mètodes d'obtenció

La quantitat principal de metall d'indi s'extreu dels dipòsits de zinc i estany. S'obté a partir de residus del processament de minerals polimetàl·lics, estany, plom-zinc. La separació i purificació de l'indi es duu a terme en diverses etapes.

Primer, es precipita ajustant el nivell d'acidesa de la solució. Aleshores, cal netejar el "metall negre" resultant. Això es fa mitjançant el refinament de fusió de zones o d' altres maneres.

Avui, Canadà és un dels principals productors de l'Índia. A més, els EUA, la Xina, el Japó i Corea del Sud extreuen grans volums de metall. No obstant això, les accionsd'aquest element són molt limitats, s'espera que s'esgotin en unes quantes dècades.