2014-йилдаги Кимёгарлар куни касб байрами, анъанага кўра, Менделеев кимёвий элемент даврий жадвалидаги кимёвий элементларнинг жойлашув тартибига кўра, 49-элемент - ИНДИЙ номи остида нишонланади. Чунки, ушбу муҳим касб байрами, жорий 2014-йилда, таъсис этилган 1965-йилдан буён, 49-марта нишонламоқда. Шу сабабли сайтимизда, мазкур элемент ҳақида батафсил маълумот беришни мақсад қилдик.
Индий - Менделеев кимёвий элемент даврий жадвалининг V-давр, учинчи гуруҳчасида жойлашган кимёвий элемент. Атом рақами 49. In (лотинча Индиум) рамзий ифодаси билан белгиланади. Номланишининг келиб чиқиши, мазкур элементнинг ёрқин эмиссион кўк-ҳаворанг (Индиго ранги) спектрал чизиғи туфайлидир. Оддий модда сифатидаги Индий - кумушсимон-оқиш рангдаги, осон эрийдиган, осон ишлов бериладиган, жуда юмшоқ металл. Кимёвий хоссаларига кўра Алюминуй ва Галлийга, ташқи кўринишига кўра эса Рухга ўхшашиб кетади.
|
Умумий маълумотлар |
|||||
|
Номи |
Индий; |
||||
|
Формуласи |
In |
||||
|
Рақами |
49, V-давр, III гуруҳ; |
||||
|
Кашф этган олимлар |
Фердинанд Райх, Теодор Рихтер; |
||||
|
Кашф этилган сана |
1863-йил, |
||||
|
Кашф этилган давлат |
Германия; |
||||
|
Атом хоссалари |
|||||
|
Атом рақами |
114,818(1) м.а.б. (г/мол); |
||||
|
Электрон конфигуратсияси |
|
||||
|
Атом радиуси |
166 пм; |
||||
|
Кимёвий хоссалари |
|||||
|
Ковалент радиуси |
144 пм; |
||||
|
Ион радиуси |
(+3е) 81 пм; |
||||
|
Электроманфийлиги |
1.78 (полинг шкаласи бўйича); |
||||
|
Электрод потенсиали |
?0.34 В; |
||||
|
Оксидланиш даражаси |
+1, +3; |
||||
|
Ионизатсия энергияси (биринчи электрон) |
558,0 кЖ/мол;(5,78 эВ); |
||||
|
Термодинамик хоссалари |
|||||
|
Зичлиги (м.ш.) |
7.31 г/см3; |
||||
|
Эриш ҳарорати |
429.32 К; |
||||
|
Қайнаш ҳарорати |
2353 К; |
||||
|
Эриш иссиқлиги |
3,24кЖ/мол; |
||||
|
Буғланиш иссиқлиги |
225,1кЖ/мол; |
||||
|
Моляр иссиқлик сиғими |
26,7кЖ/(К·мол); |
||||
|
Моляр ҳажми |
15,7 мол/см3; |
||||
|
Иссиқлик ўтказувчанлиги |
(300 К) 81,8 Вт/(м·К); |
||||
|
Дебай ҳарорати |
129 К; |
||||
|
Структура панжараси шакли |
Тетрагонал; |
||||
|
Панжара параметрлари |
а=3,252 к=4,946 Å |
||||
|
к/а нисбати |
1.52 |
||||
Индийнинг кашф қилиниши
Индийни илк маротаба 1863-йилда олмон кимёгар олимлари Фердинанд Райх ва Теодор Рихтерлар томонидан, йилтироқ Рухтош минералини спектрал текшириш жараёнида кашф этилган. Улар текширишларида аслида Таллий элементини қидиришган, бироқ, бунинг ўрнига спектрда илгари маълум бўлмаган ёрқин ҳаворанг чизиқдаги янги кимёвий элементни очишди. Профессор Райх далтонизм хасталигидан азият чекканлиги боис, барча тажрибаларни унинг тавсиялари асосида ассистент Теодор Рихтер олиб борган. Тажрибалар якунида, янги кимёвий элемент - Индий метали кичик миқдорда ажратиб олинган ва 1867-йилдаги Бутунжаҳон кўргазмасида ≈0.5 кг вазнга эга Индий қуймаси намойиш қилинган.
Индий - атом структурасига кўра, ҳалкофил элементлар туркумига киради (сўнгги электрон қаватдан битта олдингисидан 18 та электрон жойлашади). Ушбу металл асосан минераллар таркибида учрайди. Ҳозирги вақтда 10 га яқин Индийли минераллар фанга маълум: Индийнинг соф ёмбиси, рокезит (CuInS2), Индит (FeIn2S2), Кадмионит (CdIn2S4), Жалиндит In(OH)3, Сакуранит (CuZnFe)3InS4 ҳамда, Патрукит -(Cu,Fe,Zn)2(Sn,In)S4. Индий мустақил руда-конлар ҳосил қилмайди, балки бошқа металлар руда конларининг таркибига киради. Индийнинг ер пўстлоғи таркибидаги миқдори (калрк сони) 0.25 грамм/тонна (ёки, 0.001% атрофида). Яъни Индий, Кумушга нисбатан 3 баробар кўпроқ тарқалган. Океан сувларидаги Индий миқдори 0.018 мг/л. Тирик организмларнинг муҳим бирикмаларида Индий аниқланмаган.
Индийнинг кимёвий хоссалари
- Электроманфийлиги - 1.78 (Полинг шкаласи);
- Хона ҳароратига чидамли ва хиралашмайди, лекин, 800 °С дан юқори ҳароратга ўтиши билан, бинафшаранг-кўкимтир аланга билан, оксид ҳосил қилган тарзда ёна бошлайди;
- Олтингугурт кислотасида секинроқ, азот ва хлор кислоталарида тезроқ эрийди. Органик кислоталар (чумоли кислотаси, лимон, уксус, шовул кислоталари) Индийни аста секин эритади;
- Ишқорий эритмалар, ҳаттоки қайнаш ҳолатидагилари билан ҳам унчалик таъсирлашмайди;
- Хлор ва Бром билан таъсирлашади.
- Қиздирилганида, Ёд, Олтингугурт (620 °С дан юқори ҳароратда), Селен, Теллур, Олтингугурт диоксиди, Фосфор буғлари билан таъсирлашади;
- Оксидланиш даражаси +1 дан +3 гача. 3-валентли бирикмалари нисбатан барқарор.
Изотоплари - табиий Индийнинг иккита изотопи маълум: барқарор изотопи - 113In (изотопнинг тарқалганлиги 4.29%) ва бета-радиоактив изотопи 115In (изотопнинг тарқалганлиги 95.71%, ярим емирилиш даври 4,41·1014йил) лардан иборат.
Индийнинг физик хоссалари
- ўта ўтказувчанликнинг критик ҳарорати (атмосфера босими остида) :3,405 К;
- Зичлиги (20 °C да) :7,362гр/см3;
- Доимий босим остидаги солиштирма иссиқлик сиғими - (0-150 °К) 0,238 Ж/гр·К;
Термодинамик параметрлари:
- Стандарт шаклланиш энтропияси - H (298 К): 0 кЖ/мол (т);
- Шаклланиш стандарт Гиббс энергияси - G (298 К): 0 кЖ/мол (т);
- Стандарт шаклланиш энталпияси S (298 К): 57,82 Ж/мол·К (т);
- Стандарт мол иссиқлик сиғими Кp (298 К): 26,74 Ж/мол·К (т);
- Эриш энталпияси Herish: 3,26 кЖ/мол;
- Қайнаш энталпияси Hqaynash: 227,6 кЖ/мол;
- Қаттиқлиги: Бирнелли шкаласи бўйича 9 МПа, Моос шкаласи бўйича 1.2;
Индийнинг олиниши
Индийни асосан Рух ишлаб чиқариш саноатида, ва нисбатан кам миқдорда Қалай, ҳамда, Қўрғошин ишлаб чиқаришларида, оралиқ маҳсулотлар ва чиқиндиларда ажратиб олинади. Чунки, ушбу хом-ашё ўзида, 0.001% да 0.1 % гача миқдордаги Индий тутиши мумкин. Аввалига хом-ашёдан Индийнинг консентрати, кейинчалик эса, консентратдан қоралама Индий метали ажратиб олинади. Кейин эса, Индийли консентратни олтингугурт кислотаси билан ишлов бериш орқали, аралашма ҳолатига келтирилади. Аралашмани таркибидаги консентратни гидрологик чўктириш усули орқали, Индийни ажратиб олинади. Кейинчалик, Индийни турли усуллар билан рафинадланади.
Индий ва жаҳон бозори
Ҳозирги даврда асосий Индий ишлаб чиқарувчи мамлакат бу - Хитой ҳисобланади (йилига 390-400 тонна). Шунингдек, Япония, Канада, ҳамда, Жанубий Корея мамлакатлари ҳам Индий ишлаб чиқариш борасида етакчилар саналишади (ҳар бири тахминан, йилига 70 тонна атрофида Индий ишлаб чиқаради). Индий ишлаб чиқаришга бўлган талаб, сўнгги вақтларда суюқ кристалли дисплейлар ва шундай дисплейлар қўлланган электрон аппаратуралар ишлаб чиқариш ҳажмига ҳамоҳанг ўсиб бормоқда. Чунки, суюқ кристалли дисплейларда Индий элементи асосий ўринни эгаллайди.
Индийни ўрнини босувчи бошқа турдаги ишланмалар эса, нисбатан чидамсиз ва ишончлилиги паст бўлганлигидан, жаҳон бозорида Индийга бўлган талаб долзарблигича қолмоқда. 2013 йилда жаҳон бўйича Индий истеъмоли 1250 тонна ташкил қилди. Бу кўрсаткич, 2005 йилда 850 тонна бўлган эди. Жаҳон бозоридаги сотилаётган бутун Индий ҳажмининг 65-70% қисми, электроника ва суюқ кристалли дисплейлар ишлаб чиқарилиши учун сарфланади. Асосий истеъмолчилар ҳам, электроника бозори етакчилари - Япония, Хитой, Жанубий Корея ва Малайзия давлатларидир. Индийнинг нархи ҳам шунга яраша ўсиб бормоқда. Хусусан, 2002-йилда 1 кг Индий нархи биржаларда 100 АҚШ доллари атрофида баҳоланган бўлса, 2009-йилга келиб, 900 долларга кўтарилди. Ҳозирги вақтда эса, нисбатан нархларинг арзонлашган даври сифатида қаралмоқда. Зеро, 2014-йилнинг биринчи чораги давомида Индийнинг 1 кг нархи, ўртача 734 АҚШ доллари миқдорида баҳоланган.
Индийнинг ишлатилиши
Индий юқорида айтиб ўтилганидек, асосан электроника саноатида, суюқ кристалли дисплейлар ишлаб чиқарилишида қўлланилади. Бундан ташқари, Индийни кенг қўлланиш соҳалари қуйидагилардир:
Микроелектроникада, Кремний ва Германийга аксептор аралашма сифатида;
Металларни ойна ва шиша маҳсулотлари билан бириктиришда;
Соф ҳолатида ёки кумуш билан аралашмаси тарзида, кўзгу ишлаб чиқаришда, автомобил фаралари ишлаб чиқаришда қўлланилади. Индийнинг акслантириш хоссаси кумушникидан ёмон эмас. Лекин, Индий, ташқи таъсирларга, хусусан атмосфера таъсирига (айниқса олтингугурт-водородга) барқарор бўлганлигида, автомобил саноатида катта талабга эга.
Астрономик кўзгуларда ойна юзасини қоплаш учун;
Фотоелементлар ишлаб чиқаришда;
Дизлел двигателларининг алюминийли поршенларининг айрим қисмлари юзасини қоплашда;
Индий Арсенид, юқори ҳароратларга чидамли термоелектр материал сифатида қўлланилади;
Индийнинг 113Ин ва 111Ин изотоплари радиофарматсевтик материал сифатида ишлатилади.
Индийнинг эриш нуқтаси 156,5985 °C, Халқаро Ҳарорат Шкаласи - ХҲШ-90 нинг асосий таянч нуқталаридан бири сифатида эътироф этилган;
Индий-симоб оксиди электрокимёвий тандеми, махсус хизматлар учун аккумуляторларда барқарор ва самарадорлиги юқори бўлган электр токи манбаи сифатида қўлланилади;
Индий ортофосфатстоматалогия соҳасида, тиш сементи таркибида ишлатилади;
Юқори даражали вакуум технологиясида, хусусан, космик аппаратларнинг герметиклиги ҳамда, элементар заррачалар тезлаткичларида (адрон коллайдери сингари) Индий элементи зичловчи модда сифатида қўлланади;