El indio es un metal plateado brillante que es tan suave y maleable que se puede rayar con una uña y doblar en casi cualquier forma. En la naturaleza, el indio es bastante raro y casi siempre se encuentra como un oligoelemento en otros minerales, particularmente en zinc y plomo - del cual se obtiene típicamente como subproducto. Su abundancia estimada en la corteza terrestre es de 0.1 partes por millón ppm - un poco más abundante que la plata o el mercurio, según Real Sociedad de Química .
El indio tiene un punto de fusión bajo para un metal: 313,9 grados Fahrenheit 156,6 grados Celsius. A cualquier temperatura por encima de esta temperatura, arde con una llama violeta o índigo. El nombre del indio se deriva de la brillante luz índigo que muestra en un espectroscopio.
solo los hechos
- Número atómico número de protones en el núcleo: 49
- Símbolo atómico en la tabla periódica de los elementos: In
- Peso atómico masa media del átomo: 114,8,8
- Densidad: 7,31 gramos por centímetro cúbico
- Fase a temperatura ambiente: Sólido
- Punto de fusión: 313,88 grados F 156,6 grados C
- Punto de ebullición: 3761,6 F 2072 C
- Número de isótopos átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones: 35 cuyas vidas medias son conocidas; 1 estable; 2 de origen natural
- Isótopo más común: In-115
descubrimiento
El indio fue descubierto en 1863 por el químico alemán Ferdinand Reich en la Escuela de Minas de Freiberg en Alemania. Reich estaba estudiando una muestra de una mezcla de minerales de zinc que pensó que podría contener el elemento recientemente descubierto talio . Después de tostar el mineral para eliminar la mayor parte del azufre, aplicó ácido clorhídrico a los materiales restantes. Luego observó que aparecía un sólido amarillento. Sospechaba que esto podría ser el sulfuro de un nuevo elemento, pero como era daltónico,le pidió a su colega químico alemán Hieronymous T. Richter que examinara el espectro de la muestra. Richter notó una línea brillante de color violeta, que no coincidía con la línea espectral de ningún elemento conocido.
Trabajando juntos, los dos científicos aislaron una muestra del nuevo elemento y anunciaron su descubrimiento. Llamaron al nuevo elemento indio, después de la palabra latina indicum , que significa violeta. Desafortunadamente, su relación se agrió cuando Reich se enteró de que Richter había afirmado ser el descubridor, según Real Sociedad de Química RSC.
usos
Más de un siglo después del descubrimiento del indio, el elemento aún permanece en relativa oscuridad ya que nadie sabía qué hacer con él. Hoy en día, el indio es vital para la economía mundial en forma de óxido de indio y estaño ITO. Esto se debe aITO sigue siendo el mejor material para satisfacer la creciente necesidad de LCD pantallas de cristal líquido en pantallas táctiles, televisores de pantalla plana y paneles solares.
ITO tiene varias propiedades que lo hacen perfecto para pantallas LCD y otras pantallas planas: es transparente; conduce la electricidad; se adhiere fuertemente al vidrio; resiste la corrosión; y es química y mecánicamente estable.
ITO también se usa comúnmente para hacer revestimientos delgados para vidrios y espejos. Cuando se cubre sobre los parabrisas de aviones o automóviles, por ejemplo, ITO permite que el vidrio se descongele o desempañe, y puede reducir los requisitos de aire acondicionado.
La creciente demanda de LCD ha aumentado considerablemente los precios del indio en los últimos años, según la RSC. Sin embargo, la eficiencia del reciclaje y la fabricación han ayudado a crear un buen equilibrio entre la oferta y la demanda.
El indio se usa comúnmente para hacer aleaciones y a menudo se lo conoce como la "vitamina metálica", lo que significa que niveles diminutos de indio pueden marcar una diferencia drástica en una aleación, según la RSC. Por ejemplo, agregar pequeñas cantidades de indio a dorado y platino las aleaciones los hacen mucho más duros. Las aleaciones de indio se utilizan para revestir los cojinetes de motores de alta velocidad y otras superficies metálicas. Sus aleaciones de bajo punto de fusión también se utilizan en cabezales de rociadores, eslabones de puertas cortafuegos y tapones fusibles.
El metal indio permanece inusualmente blando y maleable a temperaturas muy bajas, lo que lo hace perfecto para usar en herramientas necesarias en condiciones extremadamente frías, como bombas criogénicas y sistemas de alto vacío. Otra cualidad única es su adherencia, lo que lo hace muy útil como soldadura.
El indio se utiliza en la fabricación de varios dispositivos eléctricos como rectificadores dispositivos que convierten una corriente alterna en una directa, termistores una resistencia eléctrica que depende de la temperatura y fotoconductores dispositivos que aumentan su conductividad eléctrica cuando se exponen a la luz..
fuente y abundancia
El indio rara vez se encuentra sin combinar en la naturaleza y se encuentra típicamente en minerales de zinc, hierro, plomo y cobre. Es el elemento número 61 más común en la corteza terrestre y alrededor de tres veces más abundante que la plata o el mercurio, según Servicio Geológico de EE. UU. USGS . Se estima que constituye alrededor de 0.1 partes por millón ppm en la corteza terrestre. Por peso, se estima que el indio es 250 partes por billón ppb, según químicool . El indio natural es una mezcla de los isótopos I-115 95,72 por ciento e I-113 4,28 por ciento, según Enciclopedia Británica .
La mayor parte del indio comercial proviene de Canadá y tiene alrededor de 75 toneladas por año. Se estima que las reservas del metal superan las 1.500 toneladas. A veces se encuentra que los suelos cultivados son más ricos en indio que los suelos no cultivados con algunos niveles de hasta 4 ppm, de acuerdo a Lenntech .
¿Quién sabía?
- El metal indio emite un "grito" agudo cuando se dobla. Similar al " estaño llorar, "este grito suena más como un crujido.
- El indio es similar al galio porque moja fácilmente el vidrio y es muy útil para hacer aleaciones de bajo punto de fusión. Una aleación que consta de 24 por ciento de indio y 76 por ciento de galio es líquida a temperatura ambiente.
- La primera aplicación de indio a gran escala fue un recubrimiento para rodamientos en motores de aviones de alto rendimiento en la Segunda Guerra Mundial, según USGS .
- Se han encontrado muestras de metal indio sin combinar en una región de Rusia, según Lenntech .
mejores baterías
El recubrimiento de indio podría algún día conducir a recargables más potentes y duraderas litio baterías, según a estudio publicado en la revista Angewandte Chemie. El revestimiento de indio ofrecería un depósito más uniforme de litio durante la carga, amortiguaría cualquier reacción secundaria negativa y aumentaría el almacenamiento.
Una batería de iones de litio es un tipo de batería recargable que se usa comúnmente en tecnologías portátiles, como teléfonos celulares y computadoras portátiles. Durante la descarga, los iones de litio se mueven del electrodo negativo ánodo al electrodo positivo cátodo.la batería se está cargando, los iones de litio viajan en la dirección opuesta: el electrodo negativo se convierte en el cátodo y el electrodo positivo se convierte en el ánodo.
Actualmente, las baterías de iones de litio usan ánodos hechos de grafito que se utilizan para almacenar litio cuando la batería está cargada. Una alternativa prometedora al uso de grafito serían los ánodos metálicos, como el metal de litio, que podrían ofrecer una capacidad de almacenamiento mucho mayor. Sin embargo,, un problema importante con el uso de ánodos metálicos es que hay una deposición desigual del metal mientras se carga la batería. Esto conduce a la formación de dendritas una masa de cristal con una estructura ramificada en forma de árbol. Después de un uso prolongado, estas dendritascrecen tanto que provocan un cortocircuito en la batería.
Otro problema con los ánodos metálicos es que provocan reacciones secundarias indeseables entre los electrodos metálicos reactivos y el electrolito el material que permite que la electricidad fluya entre los electrodos positivos y negativos. Estas reacciones pueden reducir significativamente la vida útil de la batería.
Investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer y la Universidad de Cornell han introducido una nueva alternativa: recubrir el litio con una solución de sal de indio. La capa de indio es uniforme y se autocura cuando el electrodo está en uso. Su composición química sigue siendo la misma ypermanece intacto durante los ciclos de carga / descarga, evitando reacciones secundarias, según el comunicado de prensa del estudio en Science Daily . Las dendritas también se eliminan, lo que permite que la superficie permanezca lisa y compacta.