Metal indium: përshkrimi, vetitë dhe aplikimet

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Elementi indium ka shumë veti të dobishme, falë të cilave mund të përdoret në eksplorimin e hapësirës, inxhinierinë, elektronikë, industrinë bërthamore dhe industri të tjera. Megjithatë, është jashtëzakonisht e vështirë për ta gjetur atë në natyrë dhe për ta ndarë atë nga substancat e tjera. Për shkak të kësaj, ai renditet si një element i rrallë. Cilat janë vetitë e indiumit? Është metal apo jo metal? Le të mësojmë për të gjitha veçoritë e tij.

Historiku i zbulimit të elementeve

Indiumi u zbulua për herë të parë vetëm 154 vjet më parë. Pjesërisht, kjo ndodhi rastësisht, sepse zbuluesit e saj po kërkonin një element krejtësisht të ndryshëm. Në vitin 1863, kimistët Theodor Richter dhe Ferdinand Reich u përpoqën të zbulonin taliumin në mineralin sphalerite (përzierje zinku), një metal i ri në atë kohë që ende duhej studiuar.

Për kërkimin e tyre ata përdorën analizën spektrale të Kirchhoff dhe Bunsen. Thelbi i metodës është që kur nxehen në temperatura të larta, atomet e elementeve fillojnë të lëshojnë dritë që korrespondon me një gamë specifike frekuence. Nga spektri i këtij shkëlqimi, mund të zbuloni se çfarë lloj elementi është para jush.

Taliumi duhet të ketë një ngjyrë të gjelbër të ndezur, por shkencëtarët në vend të kësaj kanë gjetur një shkëlqim blu. Asnjë element i njohur nuk kishte një spektër të tillë dhe kimistët e kuptuan këtëata ishin me fat. Për shkak të veçorive të nuancës, gjetjen e tyre e emërtuan sipas ngjyrës indigo. Dhe kështu një metal i ri, indium, u zbulua. Dhe tani në më shumë detaje rreth veçorive.

Ç'është ky metal?

Indiumi është një metal i lehtë argjendi dhe me shumë shkëlqim, që të kujton zinkun. Në sistemin periodik, ai i përket grupit të tretë, qëndron në numrin 49 dhe shënohet me simbolin In.

Ekziston në natyrë si dy izotope: Në ¹¹³ dhe Në¹¹⁵. Kjo e fundit është më e zakonshme, por është radioaktive. Sa është periudha e indiumit metalik 115? Ai prishet në 6·10^{14 vjet, duke u shndërruar në kallaj. Ekzistojnë gjithashtu rreth 20 izotopë artificialë që kalbet shumë më shpejt. Më jetëgjatësia mes tyre ka një gjysmë jetë prej 49 ditësh.}

Indiumi shkrihet në +156,5 °C dhe vlon në +2072 °C. I përshtatet lehtësisht falsifikimit dhe efekteve të tjera mekanike dhe mund të përdoret në bizhuteri. Megjithatë, për shkak të butësisë së lartë, deformohet shpejt. Metali mund të përkulet lehtësisht, të pritet me thikë dhe madje të gërvishtet me thonj.

Vetitë kimike

Për sa i përket vetive kimike, është i ngjashëm me galiumin ose aluminin. Nuk mund të krijojë lidhje të vazhdueshme të ngurta me asnjë metal. Nuk reagon fare me tretësirat alkaline. Në temperatura të caktuara, ai reagon me jodin, selenin, squfurin dhe dioksidin e tij, reagon me klorin dhe bromin. Metalet që e rrethojnë atë në Tabelën Periodike treten lehtësisht në indium, përkatësisht:talium, kallaj, galium, plumb, bismut, merkur, kadmium.

Disa fakte interesante rreth metalit të Indisë:

• Edhe me një qëndrim të gjatë në ajër, nuk zbehet. Kjo nuk ndodh as kur metali shkrihet.
• Nëse filloni të përkulni indiumin, ai do të bëjë një tingull karakteristik, i ngjashëm me një kërcitje ose kërcitje. Shfaqet nga deformimi i rrjetës kristalore të materies.
• Indiumi digjet në +800 °C, flaka është blu-vjollcë, ose indigo.
• Ky është metali më i butë që mund të mbani në duar. Vetëm litiumi e tejkalon atë, por është shumë aktiv dhe oksidohet menjëherë në ajër, duke formuar një alkali helmues.
• Lidhja e indiumit me galiumin është shumë e shkrirë dhe bëhet e lëngshme tashmë në +16 °C.

Përmban në natyrë

Indiumi metalik nuk formon depozita të pavarura. Është shumë i shpërndarë dhe jashtëzakonisht i rrallë në formën e copave. Mineralet e vetë Indiumit përfshijnë sakuranite, roquesite, patrukite dhe jalindite. Megjithatë, rrallësia e tyre i pengon ato të përdoren në industri.

Një sasi e vogël indiumi gjendet në ujin e detit dhe shiut, në vaj, si dhe në hirin e qymyrit. Për shkak të ngjashmërisë së rrezeve jonike, indiumi është në gjendje të integrohet në rrjetat kristalore të hekurit, magnezit, zinkut, plumbit, magnezit, kallajit, etj. Për shkak të kësaj, një sasi e vogël e tij ndonjëherë gjendet së bashku me to.

Si rregull, përmbajtja e indiumit në minerale nuk kalon 0.05-1%. Pjesa më e madhe e metalit gjendet në sfalerit dhe marmarit. Zakonisht atëpërqendrimi është më i lartë, aq më shumë zink, hekur dhe metale të tjera të përmendura tashmë.

Çmimi i metalit

Indiumi u izolua në formën e tij të pastër vetëm disa vjet pas zbulimit. Për shkak të kompleksitetit të këtij procesi, një gram indium u vlerësua më pas në rreth 700 dollarë. Dhe megjithëse metodat për marrjen e tij janë përmirësuar ndjeshëm gjatë një shekulli e gjysmë, ai ende konsiderohet i rrallë dhe i shtrenjtë.

Sot, çmimi mesatar i tij është 600-800 dollarë për kilogram dhe çuditërisht nuk bie shumë me rritjen e prodhimit. Pastërtia e metalit zakonisht tregohet në shënimin e tij: IN-2, IN-1, IN-0, IN-00, IN-000, IN-00000. Sa më shumë zero, aq më mirë dhe më e shtrenjtë është. Për shembull, indiumi i klasës IN-000 mund të vlerësohet me rreth 2000 dollarë për kilogram.

Kostoja e lartë e metalit indium shpjegohet me përmbajtjen e tij të ulët në natyrë dhe kërkesën e lartë. Në vit minohen 600-800 tonë, çka absolutisht nuk i mbulon të gjitha nevojat për të. Për shkak të vetive të tij unike, rezulton të jetë shumë më i mirë dhe më i qëndrueshëm se metalet e tjera, më të lira. Për të mos humbur një material kaq të vlefshëm, në shumë vende ai ripërdoret.

Ku aplikoni

Indiumi metalik rrit lagueshmërinë dhe rezistencën ndaj korrozionit të lidhjes. Ato janë të veshura me kushineta plumbi-argjendi, të cilat përdoren në teknologjinë e aviacionit dhe automobilave. Është gjithashtu i aftë të ulë pikën e shkrirjes së metaleve të tjera. Pra, përzierja e tij me kallaj, plumb, kadmium dhe bismut shkrihetnë 46,5°C, duke e bërë të përshtatshme për alarmet e zjarrit.

Oksidi i kallajit të indiumit përdoret për gjysmëpërçues dhe saldime të ndryshme. Përveç kësaj, përdoret për prodhimin e monitorëve të kompjuterëve, ekraneve të TV dhe tabletave. I lidhur me argjend ose i vetëm, përdoret për pasqyrat astronomike dhe pasqyrat e fenerëve të makinave.

Është i shkëlqyer për krijimin e fotocelave, fosforeve, materialeve termoelektrike, vulave në teknologjinë hapësinore. Indiumi përthith mirë neutronet dhe mund të përdoret në reaktorët bërthamorë.

Asgjë nuk dihet për rolin biologjik të këtij elementi në trupin tonë, por është përdorur edhe në mjekësi. Përdoret si një ilaç radioaktiv në diagnostikimin e mëlçisë, trurit dhe mushkërive për të zbuluar tumoret dhe sëmundjet e tjera.

Metodat e marrjes

Sasia kryesore e metalit indium është nxjerrë nga depozitat e zinkut dhe kallajit. Përftohet nga mbetjet nga përpunimi i xeheve polimetalike, kallaji, plumb-zinku. Ndarja dhe pastrimi i indiumit kryhet në disa faza.

Së pari, precipitohet duke rregulluar nivelin e aciditetit të tretësirës. "Metali i zi" që rezulton më pas duhet të pastrohet. Kjo bëhet me rafinimin e shkrirjes së zonës ose në mënyra të tjera.

Sot, Kanadaja është një nga prodhuesit kryesorë të Indisë. Përveç tij, vëllime të mëdha metali minohen nga SHBA, Kina, Japonia dhe Koreja e Jugut. Megjithatë, aksionettë këtij elementi janë shumë të kufizuara, pritet që të mbarojnë brenda disa dekadash.