Indium

Indium (chemická značka In, latinsky Indium) je snadno tavitelný kov, bílé barvy, měkký a dobře tažný.

Indium
[Kr] 4d10 5s2 5p1 115 In 49
↓ Periodická tabulka ↓
Obecné
Název, značka, číslo	Indium, In, 49
Cizojazyčné názvy	lat. Indium
Skupina, perioda, blok	13. skupina, 5. perioda, blok p
Chemická skupina	Nepřechodné kovy
Koncentrace v zemské kůře	0,25 ppm
Identifikace
Registrační číslo CAS	7440-74-6
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost	114,818
Atomový poloměr	167 pm
Kovalentní poloměr	142±5 pm
Van der Waalsův poloměr	193 pm
Elektronová konfigurace	[Kr] 4d10 5s2 5p1
Oxidační čísla	I, II, III
Elektronegativita (Paulingova stupnice)	1,78
Ionizační energie
První	558,3 kJ·mol−1
Druhá	1820,7 kJ·mol−1
Třetí	2704 kJ·mol−1
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava	tetragonální
Mechanické vlastnosti
Hustota	7,31 g·cm−3
Skupenství	pevné
Rychlost zvuku	(20 °C) 1215 m·s−1 m/s
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost	81,8 W⋅m−1⋅K−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání	156,60 °C (429,75 K)
Teplota varu	2072 °C (2 345,15 K)
Teplota trojného bodu T3	156,5945 °C (429,7445 K)
Tlak trojného bodu p3	~ 1 kPa
Skupenské teplo tání	3,281 kJ·mol−1
Skupenské teplo varu	231,8 kJ·mol−1
Molární tepelná kapacita	26,74 J·mol−1·K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Měrný elektrický odpor	(20 °C) 83,7 nΩ·m
Magnetické chování	diamagnetické
Bezpečnost
GHS02 GHS07 GHS08 [1] Nebezpečí[1]
Izotopy
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P 113In 4,29 % – spontánní štěpení <24.281 115In 95,71 % 4.41×1014 let β− 0,495 115Sn
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Ga ⋏ Kadmium ≺ In ≻ Cín ⋎ Tl

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Poměrně řídce se vyskytující kov, nalézající se obvykle jako příměs v rudách hliníku a zinku. V přírodě se vyskytuje pouze ve sloučeninách, běžné mocenství je In^III, pouze výjimečné a nestálé je In^I. Je supravodičem prvního typu za teplot pod 3,403 K.

Objevili jej roku 1863 Ferdinand Reich a Hieronymus T. Richter ve spektru zbytků po zpracování zinkové rudy sfaleritu. Odtud pochází i jeho jméno podle modrého zbarvení spektrální čáry, připomínající organické barvivo indigo.

Výskyt a výroba

• Indium je v zemské kůře značně vzácným prvkem.^[2] Průměrný obsah činí pouze 0,1 ppm. V mořské vodě je jeho koncentrace natolik nízká, že ji nelze změřit ani nejcitlivějšími analytickými technikami. Ve vesmíru připadá na jeden atom india přibližně 100 miliard atomů vodíku.
• V horninách se vyskytuje vždy pouze jako příměs v rudách hliníku a zinku, z nichž je také průmyslově získáváno elektrolýzou roztoku chloridu inditého InCl₃.^[2]
• V lednu 2009 bylo oznámeno, že vědci z technické univerzity v saském Freibergu objevili v Krušných horách kolem tisícovky tun india.^[3][4]

Vzhledem k omezené dostupnosti hrozí v nejbližších letech kritický nedostatek zdrojů prvku pro technologické využití.^[5]

Využití

• První významnější využití kovového india spočívalo v ochraně ložisek např. leteckých motorů proti opotřebování a korozi, a to metodou galvanického pokovování. Z tohoto pohledu je indium důležité i v dnešní době.

Krystalická struktura india

• Některé slitiny mají nízké teploty tání. Toho se využívá ve slitinách s galliem, kadmiem, olovem a cínem, z nichž se vyrábí tavné pojistky pro teploty mezi 0–100 °C využitelné např. pro spouštění samočinných hasicích systémů. Slitina Galinstan (Ga+In+Sn) je kapalná dokonce i při teplotách do −20 °C.
• Tenká vrstva india nanesená na rovný povrch vytváří velmi kvalitní zrcadlovou plochu, která je značně odolnější vůči korozi než klasická stříbrná zrcadla. Kromě toho tato speciální indiová zrcadla odrážejí všechny části světelného spektra a jsou nejkvalitnějšími zrcadly.
• V jaderné energetice slouží slitina Ag-Cd-In jako materiál pro výrobu kontrolních moderátorových tyčí pro některé typy jaderných reaktorů.
• Největší využití nachází indium v současné době v elektronickém průmyslu. Slitiny Ge-In jsou důležitým prvkem při výrobě mnoha polovodičových prvků – zejména tranzistorů, dále pak termistorů a světlo emitujících diod (LED). Tenké vrstvy ITO (Indium Tin Oxide) jsou elektricky vodivé a současně průhledné a proto jsou klíčovou součástí LCD displejů a dotykových obrazovek. Indium slouží také k pájení polovodičových spojů za nízkých teplot. Další využití lze najít na povrchu CD disků, kde se indium používá opět v tenké vrstvě na zpevnění celého disku.