Индий

Определение "Индий" в Большой Советской Энциклопедии

Кришна-пастух. 17 в.

Индий (лат. Indium), In, химический элемент III группы периодической системы Менделеева; атомный номер 49, атомная масса 114,82; белый блестящий мягкий металл. Элемент состоит из смеси двух изотопов: ¹¹³In (4,33%) и ¹¹⁵In (95,67%); последний изотоп обладает очень слабой b-радиоактивностью (период полураспада T_1/2 = 6×10¹⁴ лет).

Миф о происхождении р. Ганг

В 1863 немецкие учёные Ф. Райх и Т. Рихтер при спектроскопическом исследовании цинковой обманки обнаружили в спектре новые линии, принадлежащие неизвестному элементу. По ярко-синей (цвета индиго) окраске этих линий новый элемент был назван Индий

Пляшущий Шива. 14 в.

Распространение в природе. Индий - типичный рассеянный элемент, его среднее содержание в литосфере составляет 1,4×10^-5% по массе. При магматических процессах происходит слабое накопление Индий в гранитах и других кислых породах. Главные процессы концентрации Индий в земной коре связаны с горячими водными растворами, образующими гидротермальные месторождения. Индий связан в них с Zn, Sn, Cd и Pb. Сфалериты, халькопириты и касситериты обогащены Индий в среднем в 100 раз (содержание около 1,4×10^-3%). Известны 3 минерала Индий - самородный Индий, рокезит CuInS₂ и индит In₂S₄, но все они крайне редкие. Практическое значение имеет накопление Индий в сфалеритах (до 0,1%, иногда 1% ).
Обогащение Индий характерно для месторождений Тихоокеанского рудного пояса.

Сцена из «Махабхараты»

Физические и химические свойства. Кристаллическая решётка Индий тетрагональная гранецентрированная с параметрами а = 4,583  и с = 4,936 . Атомный радиус 1,66; ионные радиусы In³⁺ 0,92 , In⁺ 1,30 ; плотность 7,362 г/см³. Индий легкоплавок, его t_пл 156,2 °С; t_kип 2075 °С. Температурный коэффициент линейного расширения 33×10^-6 (20 °С); удельная теплоёмкость при 0-150 °С 234,461 дж/(кг·К), или 0,056 кал/(г·°С); удельное электросопротивление при 0°С 8,2×10^-8 ом×м, или 8,2×10^-6 ом×см, модуль упругости 11 Гн/м², или 1100 кгс/мм²; твёрдость по Бринеллю 9 Мн/м², или 0,9 кгс/мм².

Сцена из «Рамаяны»

  В соответствии с электронной конфигурацией атома 4d¹⁰5s²5p¹ Индий в соединениях проявляет валентность 1, 2 и 3 (преимущественно). На воздухе в твёрдом компактном состоянии Индий стоек, но окисляется при высоких температурах, а выше 800 °С горит фиолетово-синим пламенем, давая окись In₂O₃ - жёлтые кристаллы, хорошо растворимые в кислотах. При нагревании Индий легко соединяется с галогенами, образуя растворимые галогениды InCl₃, InBr₃, InI₃. Нагреванием Индий в токе HCl получают хлорид InCl₂, а при пропускании паров InCl₂ над нагретым In образуется InCl. С серой Индий образует сульфиды In₂S₃, InS; они дают соединения InS×In₂S₃ и 3InS×In₂S₃. В воде в присутствии окислителей Индий медленно корродирует с поверхности: 4In + 3O₂+6H₂O = 4In(OH)₃. В кислотах Индий растворим, его нормальный электродный потенциал равен - 0,34 в, в щелочах практически не растворяется. Соли Индий легко гидролизуются; продукт гидролиза - основные соли или гидроокись In(OH)₃. Последняя хорошо растворима в кислотах и плохо - в растворах щелочей (с образованием солей - индатов): In(OH)₃ + 3KOH = K₃[In(OH)₆]. Соединения Индий низших степеней окисления довольно неустойчивы; галогениды InHal и чёрный окисел In₂O - очень сильные восстановители.

Получение и применение. Индий получают из отходов и промежуточных продуктов производства цинка, свинца и олова. Это сырьё содержит от тысячных до десятых долей процента Индий Извлечение Индий складывается из трёх основных этапов: получение обогащенного продукта - концентрата Индий; переработка концентрата до чернового металла; рафинирование. В большинстве случаев исходное сырьё обрабатывают серной кислотой и переводят Индий в раствор, из которого гидролитическим осаждением выделяют концентрат. Черновой Индий выделяют главным образом цементацией на цинке или алюминии. Рафинирование производят химическими, электрохимическими, дистилляционными и кристалло-физическими методами. Наиболее широко Индий и его соединения (например, нитрид InN, фосфид InP, антимонид InSb) применяют в полупроводниковой технике (см. Полупроводниковые материалы). Индий служит для различных антикоррозионных покрытий (в том числе подшипниковых). Индиевые покрытия обладают высокой отражательной способностью, что используется для изготовления зеркал и рефлекторов. Промышленное значение имеют некоторые сплавы Индий, в том числе легкоплавкие сплавы, припои для склеивания стекла с металлом и др.

Лит.: Химия и технология редких и рассеянных элементов, под ред. К. А. Большакова, т. 1-2, М., 1965-69 (т. 1, с. 88-99, т. 2, с. 178-207); Зеликман А. Н., Крейн О. Е., Самсонов Г. В., Металлургия редких металлов, М., 1964, с. 424-45; Основы металлургии, под ред. Н. С. Грейвера, Н. П. Сажина, Индий А. Стригина, т. 4, М., 1967, с. 552-61.
  Н. А. Гурович.