новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Индий


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Индий [назван по синей (цвета индиго) линии спектра; лат. Indium] In, хим. элемент III гр. периодич. системы; ат. н. 49, ат.м. 114,82. Прир. индий состоит из двух изотопов 115In (95,7%) и 113In (4,3%). Первый слабо радиоактивен (b-излучатель, T1/25.1014 лет). Конфигурация внеш. электронной оболочки 5s25p1; степень окисления +3, редко +1; энергия ионизации In0 : In1+ : In2+ : In3+ соотв. равна 5,786390, 18,8700 и 28,03 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,8; атомный радиус 0,166 нм, ионные радиусы (в скобках указано координац. число) для In3+ 0,076 нм (4), 0,094 нм (6), 0,106 нм (8). индий относится к рассеянным элементам. Содержание его в земной коре 10-5 % по массе, в воде морей и океанов менее 0,02 мг/л. Известно 5 минералов - самородный индий, индит FeIn2S4, рокезит CuInS2, джалиндит In(ОН)3, сакуранит (Сu, Zn,Fe)3(In,Sn)S4. индий является спутником Zn, Sn, Pb, в меньшей мере - Сu и Fe. Присутствует в сфалеритах, касситеритах, галенитах, халькопиритах (10-4—10-2%), пиритах и пирротинах (до 10-3 %). Наиб. содержание индий - в высокотемпературных гидротермальных месторождениях касситеритсульфидного и олово-сульфосольного типов. Извлекается индий из руд свинцово-цинковых, медно-колчеданных и колчеданно-полиметаллич. месторождений. Мировые ресурсы ок. 3100 т, в т.ч. промышленные 1550 т.

Свойства. индий - серебристо-белый металл. кристаллич. решетка тетрагональная, а = 0,32512 нм, с = 0,49467 нм, z = 2, пространств. группа I4/ттт. Т. пл. 156,78 °С, т. кип. 2024 °С; плотн: 7,31, жидкого индий 7,03 г/см3 (160 °C); C0p 26,7 Дж/(моль.К); DH0пл 3,26 кДж/молъ, DH0исп 237,4 кДж/моль; S0298 57,86 Дж/(моль.К); ур-ние температурной зависимости давления пара. lgp(в гПа) = 9,454 - 12593Т-1 - 0,1901gT + 1,320.10-3T (82 - 430 К), lgp(в гПа) = 9,076 - 12216T-1 + 0,2161gT(430 -2285 К); температурный коэф. линейного и объемного расширения соотв. 30,0.10-6K-1 (293-333 К) и 101.10-6 К-1 (298-323 К); теплопроводность 87,0 Вт/(м.К) при 273 К; температура перехода в сверхпроводящее состояние 3,405 К; r ~ 10-7 Ом.м, температурный коэф. r 4,9.10-3 К-1 (273-373 К); диамагнитен, магн. восприимчивость — 0,56.10-9. Очень мягок и пластичен; твердость по Моосу ~ 1, по Бринеллю 8,8-10,0 МПа; модуль упругости 11 ГПа; sраст 2,9-3,9 МПа. Стандартный электродный потенциал для In0/In3+ —0,34 В. индий устойчив на воздухе, но выше ~ 800 °С горит фиолетово-синим пламенем с образованием In2О3 (см. Индия оксиды). В воде в присутствии воздуха постепенно корродирует. Медленно реагирует с минер. кислотами (легче всего с HNO3) и орг. кислотаминдий Взаимод. с Сl2 и Вr2, при нагр. с I2, при сплавлении с халькогенаминдий Не взаимод. с N2, H2, NH3, В, С. Важнейшим соед. индий посвящены отдельные статьи (см. Индия антимонид. Индия арсенид. Индия фосфид). Ниже приводятся сведения о др. соединениях индий Сульфат In2(SO4)3 светло-серые кристаллы с моноклинной решеткой; плотн. 3,44 г/см3, выше 600 °С разлагается до In2О3; гигроскопичен; раств. в воде (54% по массе при 20 °С), в водных растворах гидролизован; из растворов кристаллизуется при комнатной температуре в виде пента- и декагидратов, которые обезвоживаются при ~ 200 °С. При действии этанола. растворов щелочи или NH3 (рН 2-3) на водные растворы сульфата индий выпадает осадок гидроксисульфата In(OH)SO4.2H2O. В присут. избытка сульфат-иона образуются комплексные ионы [In(SO4)2] и [In(SO4)3]3 , соответствующие им гидросульфаты кристаллизуются из растворов, содержащих H2SO4. Нитрат In(NO3)3.4,5H2O - расплывающиеся на воздухе кристаллы; т. пл. 74 °С; при 100-160 °С разлагается до оксинитрата InONO3, при 230-250 °С - до In2О3; хорошо раств. в воде и этаноле. Получают взаимод. металл. с HNO3. Используют для получения In2О3 и др. соединений индий Ортофосфат InРО4 - кристаллы с ромбич. решеткой; т.пл. 1600°С; выше 1800°С разлагается; плотн. 3,91 г/см3; не раств. в воде; разлагается растворами щелочей и конц. минер. кислотаминдий Получают в виде дигидрата (который обезвоживается выше 300 °С) при действии Н3РО4 на растворы солей индий Используют как добавку к шихте при произ-ве спец. стекол и к зубным цементам. Св-ва важнейших галогенидов индия приведены в табл. 1.

Безводный трифторид InF3 не раств. в воде; получают его фторированием индий, тригидрат InF3.3H2O - взаимод. оксида или гидроксида индий с фтористоводородной кислотой. Тригидрат при нагр. разлагается с образованием оксифторида InOF; раств. в воде (5,8% по массе при 25 °С); разлагается при действии минер. кислот и щелочей. Безводный трихлорид InСl3 очень гигроскопичен, расплывается на воздухе; раств. в воде (63% по массе при 20 °С), этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне; получают хлорированием металл. при незначит. нагреванииндий Кристаллизуется из водных растворов в виде тетрагидрата InСl3.4Н2О с т. пл. 56 °С; при более высоких температурах разлагается с образованием нерастворимого в воде оксихлорида InOCl. При сплавлении безводного InСl3 с металл.ч. индий можно получить монохлорид, а также ряд промежут. хлоридов - In3Cl4, In2Cl3 и др. Они представляют собой комплексные соед., например, сесквихлорид In2Сl3 имеет строение In3I [InIII Сl6]. Все они гигроскопичны, при действии воды диспропорционируют на металл.ч. индий и InСl3. Хлориды индий - промежут. продукты при получении индий высокой чистоты. Трибромид и трииодид индий по свойствам напоминают InСl3, но менее реакционноспособны (особенно InI3). InBr3 получают действием паров Вr2 на нагретый металл. InI3 -сплавлением элементов. Используют их для синтеза соед. индий с полупроводниковыми свойстваминдий InI3 и InI - компоненты наполнителя металл.галогенных ламп. В отличие от InCl и InBr моноиодид индий негигроскопичен и при комнатной температуре почти не взаимод. с водой. Р-римость InI в воде 4,7.10-4 моль/л. Его можно осаждать из водных растворов, например, при анодном растворении индий Св-ва важнейших халькогенидов индий приведены в табл. 2. Для индий характерно образование халькогенидов типов In2X, InX, In2X3, а также промежут. соед. между InX и In2Х3 и веществ с большим содержанием халькогена. Соед. In2Х метастабильны, плавятся инконгруэнтно, обладают большой летучестью; InX и In2Х3 плавятся конгруэнтно. Халькогениды InS и InSe имеют слоистую структуру типа GaS со связью металл.металл. Для InTe характерна резкая анизотропия свойств: вдоль оси кристалла он имеет металл.ч. проводимость, в перпендикулярном направлении - полупроводниковую. Халькогениды индий не раств. в воде, реагируют с конц. кислотами и растворами щелочей. Обладают полупроводниковыми свойстваминдий Получают халькогениды сплавлением соответствующих элементов. Соед. InX и In2Х3, как и некоторые сложные халькогениды, например CuInSe2, - перспективные полупроводниковые материалы. Соед. индий с элементами V гр. (InAs, InSb, InP) - полупроводниковые материалы.

Получение. Сырье для получения индий - отходы и промежут. продукты свинцово-цинкового и оловянного произ-в. индий выщелачивают из них серной кислотой. Для отделения индий от сопутствующих металл.в и концентрирования растворов используют экстракцию, например, раствором ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в керосине, или ионный обмен, например, на фосфорнокислых катионитах.

Выделяют индий из растворов электролизом либо цементацией на металл.ч. Аl (т.е. вытеснением индий из раствора по реакции: In3+ + Аl0 D In0 + Аl3+) с послед. переплавкой под слоем щелочиндий Для очистки индий используют чаще всего электролитич. рафинирование, вакуумную обработку для удаления летучих примесей, зонную плавку или вытягивание кристаллов из расплава. Предложен также ряд методов очистки индий с промежут. образованием его соед., в частности хлоридов.

Определение. Качественно индий может быть обнаружен по сине-фиолетовому окрашиванию пламени или спектральным методом. Предложен ряд реакции с CsCl, фторидом, тиоцианатом, оксалатом аммония, акридином, 8-гидроксихинолином и др., а также ряд цветных реакций с ализарином, морином, алюминоном и др. реагентаминдий Эти хим. реакции малоспецифичны и требуют предварит. отделения индий от большинства др. элементов. Для количеств. определения индий применяют комплексонометрию, а также амперометрич. титрование с K4[Fe(CN)6]. Гравиметрич. методом индий определяют в виде In2O3, In2S3, 8-гидроксихинолината. Для определения малых кол-в индий используют радиоактивац., спектральный, полярографич. методы. Предварительно производится концентрирование индий методами экстракции, электролиза или соосаждения.

Применение. индий легирующая добавка к полупроводниковым Ge и Si; герметизирующий материал в вакуумных приборах и космич. аппаратах; материал для соединения пьезоэлектрич. кристаллов. Его используют также для нанесения покрытий на пов-сть подшипников, зеркал и рефлекторов, как компонент легкоплавких сплавов, применяемых в качестве припоев, в термоограничителях, предохранителях, сигнальных устройствах, в радиац. контурах ядерных реакторов. Мировое произв-во индий (без СССР) ок. 60 т/год (1984). Осн. производители - Япония, Канада, США, Бельгия, Перу. индий токсичен; ПДК 0,1 мг/м3 (в США). Пыль индий и его соед. может вызвать воспалит. и склеротич. поражения легких, вредно действует на печень и селезенку. Р-римые соед. индий раздражают кожу, глаза, слизистые оболочкиндий По некоторым данным, индий малотоксичен при введении в желудок и внутривенно. индий открыт Ф Рейхом и индий Рихтером в 1863. Лит.: Федоров П. И., Мохосоев М. В., Алексеев Ф. П., Химия галлия, индия и таллия, Новосиб., 1977; Химия и технология редких и рассеянных элементов, под ред. К. А. Большакова, т. 1, М., 1976, с. 281-325; Шека З. А., Шека И.А., Галогениды индия и их координационные соединения, К., 1981; Смирнов В. А., Дмитриев B. C., Редькин А. Н., Химия одновалентного индия, М., 1986; Яценко С .П., Индий: свойства и применение, М., 1987. ©П. И. Федоров.

Дополнительная информация: "Индий: химические и физические свойства".


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVII
Контактная информация