Indium metal: təsviri, xassələri və tətbiqləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

İndium elementi bir çox faydalı xüsusiyyətlərə malikdir, bunun sayəsində kosmik tədqiqatlar, mühəndislik, elektronika, nüvə sənayesi və digər sənaye sahələrində istifadə edilə bilər. Ancaq təbiətdə onu tapmaq və digər maddələrdən ayırmaq son dərəcə çətindir. Bu səbəbdən nadir elementlər siyahısına daxil edilmişdir. İndiumun xüsusiyyətləri hansılardır? Metal yoxsa qeyri-metal? Gəlin onun bütün xüsusiyyətlərini öyrənək.

Element kəşf tarixçəsi

İndium ilk dəfə yalnız 154 il əvvəl kəşf edilib. Qismən bu, təsadüfən baş verdi, çünki onu kəşf edənlər tamam başqa element axtarırdılar. 1863-cü ildə kimyaçılar Teodor Rixter və Ferdinand Reyx o dövrdə hələ öyrənilməmiş yeni metal olan sfalerit (sink qarışığı) mineralında taliumu aşkarlamağa çalışdılar.

Axtarışları üçün Kirchhoff və Bunsenin spektral analizindən istifadə etdilər. Metodun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, yüksək temperatura qədər qızdırıldıqda elementlərin atomları müəyyən bir tezlik diapazonuna uyğun işıq saçmağa başlayır. Bu parıltının spektri ilə siz qarşınızda hansı elementin olduğunu öyrənə bilərsiniz.

Tallium parlaq yaşıl rəngə sahib olmalıdır, lakin elm adamları bunun əvəzinə mavi bir parıltı tapdılar. Heç bir məlum elementdə belə bir spektr yox idi və kimyaçılar bunu başa düşdülərşanslı idilər. Kölgənin xüsusiyyətlərinə görə tapdıqlarına indiqo rənginin adını verdilər. Beləliklə, yeni bir metal indium kəşf edildi. İndi funksiyalar haqqında ətraflı məlumat.

Bu metal nədir?

Indium sinki xatırladan açıq gümüşü və çox parlaq metaldır. Dövri sistemdə üçüncü qrupa aiddir, 49-da dayanır və In simvolu ilə işarələnir.

Təbiətdə iki izotop şəklində mövcuddur: In¹¹³ və In¹¹⁵. Sonuncu daha çox yayılmışdır, lakin radioaktivdir. Metal indium 115-in müddəti nədir? 6·10^{14 ildə çürüyərək qalaya çevrilir. Daha sürətli çürüyən 20-yə yaxın süni izotop da var. Onlardan ən uzunömürlülərinin yarı ömrü 49 gündür.}

Indium +156,5 °C-də əriyir və +2072 °C-də qaynayır. Döymə və digər mexaniki təsirlərə asanlıqla borc verir və zərgərlikdə yaxşı istifadə edilə bilər. Lakin yüksək yumşaqlığına görə tez deformasiyaya uğrayır. Metal asanlıqla əyilə, bıçaqla kəsilə və hətta dırnaqla cızıla bilər.

Kimyəvi xassələri

Kimyəvi xassələrinə görə qalium və ya alüminiuma bənzəyir. Heç bir metal ilə davamlı bərk bağlar yarada bilməz. Qələvi məhlullarla ümumiyyətlə reaksiya vermir. Müəyyən temperaturlarda yod, selen, kükürd və onun dioksidi ilə reaksiya verir, xlor və brom ilə reaksiya verir. Dövri Cədvəldə onu əhatə edən metallar indiumda asanlıqla həll olunur, yəni:tallium, qalay, qalium, qurğuşun, vismut, civə, kadmium.

Hindistan metalı haqqında bəzi maraqlı faktlar:

• Havada uzun müddət qaldıqda belə solmur. Metal əridərkən də bu baş vermir.
• İndiumu əyməyə başlasanız, o, cırıltı və ya xırıltıya bənzər xarakterik bir səs çıxaracaq. Bu maddənin kristal qəfəsinin deformasiyasından görünür.
• Indium +800 °C-də yanır, alov mavi-bənövşəyi və ya indiqo rəngdədir.
• Bu, əlinizdə saxlaya biləcəyiniz ən yumşaq metaldır. Yalnız litium onu üstələyir, lakin çox aktivdir və dərhal havada oksidləşərək zəhərli qələvi əmələ gətirir.
• İndiumun qallium ilə ərintisi çox əriyir və +16 °C-də artıq maye olur.

Təbiətdə var

Metal indium müstəqil çöküntülər əmələ gətirmir. Çox səpələnmiş və külçə şəklində olduqca nadirdir. İndiumun öz minerallarına sakuranit, rokesit, patrukit və jalindit daxildir. Lakin onların nadirliyi sənayedə istifadəsinə mane olur.

Az miqdarda indium dəniz və yağış sularında, neftdə, həmçinin kömürün küllərində olur. İon radiuslarının oxşarlığına görə indium dəmir, maqnezium, sink, qurğuşun, maqnezium, qalay və s. kristal qəfəslərə inteqrasiya edə bilir. Buna görə də bəzən onlarla birlikdə onun az bir hissəsi də tapılır.

Bir qayda olaraq minerallarda indiumun miqdarı 0,05-1%-dən çox olmur. Metalın çox hissəsi sfalerit və marmaritdə olur. Adətən okonsentrasiya daha yüksəkdirsə, bir o qədər sink, dəmir və digər metallar artıq qeyd olunur.

Metal qiyməti

İndium kəşfdən cəmi bir neçə il sonra saf formada təcrid olundu. Bu prosesin mürəkkəbliyinə görə indiumun bir qramı o zaman təxminən 700 dollar dəyərində qiymətləndirilirdi. Onu əldə etmək üsulları əsr yarım ərzində əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşsə də, o, hələ də nadir və bahalı hesab olunur.

Bu gün onun orta qiyməti kiloqramı 600-800 dollar təşkil edir və təəccüblüdür ki, istehsalının artması ilə o qədər də aşağı düşmür. Metalın təmizliyi adətən onun markalanmasında göstərilir: IN-2, IN-1, IN-0, IN-00, IN-000, IN-00000. Sıfırlar nə qədər çox olsa, bir o qədər yaxşıdır və daha bahalıdır. Məsələn, IN-000 dərəcəli indium kiloqramı üçün təxminən 2000 dollar dəyərində qiymətləndirilə bilər.

İndium metalının yüksək qiyməti onun təbiətdəki aşağı tərkibi və yüksək tələbat ilə izah olunur. İldə 600-800 ton hasil edilir ki, bu da ona olan tələbatı tamamilə ödəmir. Unikal xüsusiyyətlərinə görə, digər, daha ucuz metallardan daha yaxşı və daha davamlı olduğu ortaya çıxır. Belə qiymətli materialı itirməmək üçün bir çox ölkələrdə ondan təkrar istifadə olunur.

Tətbiq olunan yer

Metal indium ərintinin nəmlənmə qabiliyyətini və korroziyaya davamlılığını artırır. Onlar aviasiya və avtomobil texnologiyasında istifadə olunan qurğuşun-gümüş podşipniklərlə örtülmüşdür. O, həmçinin digər metalların ərimə nöqtəsini aşağı salmağa qadirdir. Belə ki, onun qalay, qurğuşun, kadmium və vismutla qarışığı əriyir46,5°C-də, onu yanğın siqnalları üçün uyğun edir.

İndium qalay oksidi yarımkeçiricilər və müxtəlif lehimlər üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, kompüter monitorları, televizor ekranları və planşetlərin istehsalı üçün istifadə olunur. Gümüşlə və ya tək aşqarlanmış, astronomik güzgülər və avtomobil fara güzgüləri üçün istifadə olunur.

Kosmik texnologiyada fotosellər, fosforlar, termoelektrik materiallar, möhürlər yaratmaq üçün əladır. İndium neytronları yaxşı udur və nüvə reaktorlarında istifadə edilə bilər.

Bu elementin bədənimizdəki bioloji rolu haqqında heç nə məlum deyil, lakin ondan tibbdə də istifadə olunub. Şişləri və digər xəstəlikləri aşkar etmək üçün qaraciyər, beyin və ağciyərlərin diaqnostikasında radioaktiv dərman kimi istifadə olunur.

Alma üsulları

İndium metalının əsas miqdarı sink və qalay yataqlarından hasil edilir. Polimetal, qalay, qurğuşun-sink filizlərinin emalı zamanı tullantılardan alınır. İndiumun ayrılması və təmizlənməsi bir neçə mərhələdə həyata keçirilir.

İlk olaraq məhlulun turşuluq səviyyəsini tənzimləməklə çökdürülür. Nəticədə yaranan "qara metal" sonra təmizlənməlidir. Bu, zonada ərimə emalı və ya başqa üsullarla həyata keçirilir.

Bu gün Kanada Hindistanın əsas istehsalçılarından biridir. Bundan əlavə, böyük həcmdə metal ABŞ, Çin, Yaponiya və Cənubi Koreya tərəfindən hasil edilir. Bununla belə, səhmlərbu element çox məhduddur, onların bir neçə onillik ərzində tükənəcəyi gözlənilir.