Индий

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 T1/2 = 6×1014 лет).

  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 индием.

  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 индия в гранитах и других кислых породах. Главные процессы концентрации индия 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 индием в среднем в 100 раз (содержание около 1,4×10-3%). Известны 3 минерала индия — самородный индий, рокезит CuInS2 и индит In2S4, но все они крайне редкие. Практическое значение имеет накопление индия в сфалеритах (до 0,1%, иногда 1% ).

  Обогащение индия характерно для месторождений Тихоокеанского рудного пояса.

  Физические и химические свойства. Кристаллическая решётка индия 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 tпл 156,2 °С; tkип 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.

  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 индия 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 индия 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 индия 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 индия. Извлечение индия складывается из трёх основных этапов: получение обогащенного продукта — концентрата индия; 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 индия, 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, И. А. Стригина, т. 4, М., 1967, с. 552—61.

  Н. А. Гурович.


Кришна-пастух, играющий на флейте. 17 в. Музей Гиме. Париж.


Сцена из «Махабхараты». 5 в. Национальный музей. Дели.


Пляшущий Шива. 14 в. Музей Гиме. Париж.


Сцена из «Рамаяны» (Рама справа). 10 в. Правительственный музей. Мадрас.


Миф о происхождении р. Ганг. Нисхождение реки Ганг на землю. Наскальный рельеф в Махабалипураме. 7 в. Фрагмент.


ПраймКемикалсГрупп