Fakta Om Indium

{h1}

Egenskaber, kilder og anvendelser af elementindium.

Indium er et glansfuldt sølvfarvet metal, der er så blødt og formbart, det kan blive ridset med en negle og bøjet i næsten enhver form. I naturen er indium ret sjældent og findes næsten altid som et sporstof i andre mineraler - især i zink og bly - hvorfra det typisk opnås som et biprodukt. Dens anslåede overflod i jordskorpen er 0,1 dele pr. Million (ppm) - lidt mere rigelig end sølv eller kviksølv, ifølge Royal Society of Chemistry.

Indium har et lavt smeltepunkt for et metal: 313,9 grader Fahrenheit (156,6 grader Celsius). Ved noget over denne temperatur brænder det med en violet eller indigo flamme. Indiums navn er afledt af det strålende indigo lys, det viser i et spektroskop.

Bare fakta

  • Atomtal (antal protoner i kernen): 49
  • Atomisk symbol (på elementernes periodiske tabel): In
  • Atomvægt (gennemsnitlig masse af atom): 114,8,8
  • Tæthed: 7,31 gram pr. Kubikcentimeter
  • Fase ved stuetemperatur: Fast
  • Smeltepunkt: 313,88° F (156,6° C)
  • Kogepunkt: 3.761,6 F (2.072 C)
  • Antal isotoper (atomer af samme element med et andet antal neutroner): 35 hvis halveringstider er kendt; 1 stabilt; 2 naturligt forekommende
  • Mest almindelige isotop: In-115

Elektronkonfiguration og elementære egenskaber af indium.

Elektronkonfiguration og elementære egenskaber af indium.

Kredit: Greg Robson / Creative Commons, Andrei Marincas Shutterstock

Opdagelse

Indium blev opdaget i 1863 af den tyske kemiker Ferdinand Reich på Freiberg School of Mines i Tyskland. Reich studerede en prøve af en zink mineralblanding, som han troede kunne indeholde det nyligt opdagede element thallium. Efter ristning af malmen for at fjerne det meste af svovlet anbragte han saltsyre på de resterende materialer. Han så da et gulligt fast stof frem. Han mistanke om, at dette kunne være sulfidet af et nyt element, men da han var farveblind, bad han den tyske kemiker Hieronymous T. Richter at undersøge stikprøven. Richter bemærkede en strålende violetfarvet linje, som ikke matchede spektrallinjen af ​​et kendt element.

De to forskere isolerede sammen en prøve af det nye element og meddelte sin opdagelse. De kaldte det nye element indium, efter det latinske ord indicum, hvilket betyder violet. Desværre blev deres forhold surt, da Reich lærte at Richter havde hævdet at være opdageren, ifølge Royal Society of Chemistry (RSC).

Anvendelser

Mere end et århundrede efter indiums opdagelse lå elementet stadig i relativt uklarhed, da ingen vidste hvad de skulle gøre med det. Indium er i dag afgørende for verdens økonomi i form af indiumtinoxid (ITO). Dette skyldes, at ITO fortsat er det bedste materiale til at fylde det voksende behov for LCD-skærme (LCD-skærme) i berøringsskærme, fladskærms-tv og solpaneler.

ITO har flere egenskaber, der gør den perfekt til LCD og andre fladskærme: Den er gennemsigtig; udfører elektricitet klæber stærkt på glas; modstår korrosion og er kemisk og mekanisk stabil.

ITO bruges også almindeligt til at lave tynde belægninger til glas og spejle. Når det f.eks. Er belagt over forruden af ​​fly eller biler, tillader ITO glasset at de-is eller de-tåge, og det kan reducere krav til klimaanlæg.

Den stigende efterspørgsel efter LCD-skærme har øget indiumpriserne betydeligt de seneste år, ifølge RSC. Imidlertid har genbrugs- og fremstillingseffektivitet bidraget til at skabe en god balance mellem udbud og efterspørgsel.

Indium er almindeligt anvendt til fremstilling af legeringer og benævnes ofte "metal vitamin", hvilket betyder, at små niveauer af indium kan gøre en drastisk forskel i en legering ifølge RSC. For eksempel giver små mængder indium til guld- og platinlegeringer dem meget hårdere. Indiumlegeringer anvendes til at belægge lejerne af højhastighedsmotorer og andre metaloverflader. Dens lavsmeltende legeringer anvendes også i sprinklerhoveder, branddørforbindelser og smeltestik.

Indiummetal forbliver usædvanligt blødt og smeltbart ved meget lave temperaturer, hvilket gør det perfekt til brug i værktøjer, der er nødvendige under ekstremt kolde forhold, såsom kryogene pumper og højvakuumsystemer. En anden unik kvalitet er dens klæbrighed, hvilket gør det meget nyttigt som loddemetal.

Indium anvendes til fremstilling af forskellige elektriske apparater som ensretter (enheder, der konverterer en vekselstrøm til en direkte), termistorer (en elektrisk modstand afhængig af temperatur) og fotokonduktorer (enheder, som øger deres elektriske ledningsevne, når de udsættes for lys).

Kilde og overflod

Indium findes sjældent ukombineret i naturen og findes typisk i zink-, jern-, bly- og kobbermalmer. Det er det 61. mest almindelige element i jordskorpen og omkring tre gange mere rigeligt end sølv eller kviksølv, ifølge U.S. Geological Survey (USGS). Det anslås at udgøre omkring 0,1 dele pr. Million (ppm) i jordskorpen. Indium anslås at være 250 dele pr. Mia. (Ppb) ifølge Chemicool. Naturligt indium er en blanding af isotoperne I-115 (95,72 procent) og I-113 (4,28 procent), ifølge Encyclopaedia Britannica.

Mest kommercielle indium kommer fra Canada og er omkring 75 tons om året. Metalreserverne anslås at overstige 1.500 tons. Kultiverede jordarter er nogle gange fundet rigere i indium end ikke-dyrkede jordbund med nogle niveauer så højt som 4 ppm, ifølge Lenntech.

Der kan man bare se?

  • Indium metal afgiver et højt "skrig", når det er bøjet.I lighed med "tin cry" lyder dette skrig mere som en knitrende lyd.
  • Indium ligner gallium, idet det let kan glas og er meget nyttigt til fremstilling af lavmeltende legeringer. En legering bestående af 24 procent indium og 76 procent gallium er flydende ved stuetemperatur.
  • Den første store indium applikation var en belægning til lejer i højtydende flymotorer i Anden Verdenskrig, ifølge USGS.
  • Prøver af ikke-kombineret indiummetal er fundet i en region i Rusland, ifølge Lenntech.

Bedre batterier

Indiumcoating kan en dag føre til mere kraftfulde og længerevarende genopladelige lithiumbatterier, ifølge en undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie. Indiumovertrækningen ville tilbyde en mere ensartet afsætning af lithium under opladning, buffer eventuelle negative sidereaktioner og øge opbevaring.

Et lithium-ion batteri er en type genopladeligt batteri, der almindeligvis anvendes i bærbare teknologier, såsom mobiltelefoner og bærbare computere. Under udladningen bevæger lithiumionerne fra den negative elektrode (anode) til den positive elektrode (katode). Mens batteriet oplader, rejser lithiumionerne i modsat retning - den negative elektrode bliver katoden, og den positive elektrode bliver anoden.

I øjeblikket bruger lithium-ion-batterier anoder lavet af grafit, der bruges til at opbevare lithium, når batteriet er opladet. Et lovende alternativ til at bruge grafit ville være metalliske anoder - såsom lithium metal - som kunne tilbyde meget større lagerkapacitet. Et stort problem med at bruge metalanoder er imidlertid, at der er en ujævn aflejring af metallet, mens batteriet oplades. Dette fører til dannelsen af ​​dendritter (en krystalmasse med en forgrenende trælignende struktur). Efter langvarig brug vokser disse dendritter så store, at de kortslutter batteriet.

Et andet problem med metalliske anoder er, at de forårsager uønskede sidereaktioner mellem de reaktive metalelektroder og elektrolytten (det materiale, der tillader elektricitet at strømme mellem positive og negative elektroder). Disse reaktioner kan reducere batteriets levetid betydeligt.

Forskere fra Rensselaer Polytechnic Institute og Cornell University har indført et nyt alternativ: belægning af lithium i en indiumsaltopløsning. Indiumlaget er ensartet og selvhelende, når elektroden er i brug. Dets kemiske sammensætning forbliver den samme, og den forbliver intakt under ladnings- / udladningscyklusser, hvilket forhindrer sidereaktioner, ifølge undersøgelsens pressemeddelelse i Science Daily. Dendrit er også elimineret, så overfladen forbliver glat og kompakt.


Video Supplement: Interesting Indium Facts.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com