Большая советская энциклопедия - 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 ученые 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 И. Распространение в природе. И. — типичный рассеянный элемент, его среднее содержание в литосфере составляет 1,4?10-5% по массе. При магматических процессах происходит слабое накопление И. в гранитах и других кислых породах. Главные процессы концентрации И. в земной коре связаны с горячими водными растворами, образующими гидротермальные месторождения. И. связан в них с Zn, Sn, Cd и Pb. Сфалериты, халькопириты и касситериты обогащены И. в среднем в 100 раз (содержание около 1,4?10-3%). Известны 3 минерала И. — самородный И., рокезит CuInS2 и индит In2S4, но все они крайне редкие. Практическое значение имеет накопление И. в сфалеритах (до 0,1%, иногда 1% ). Обогащение И. характерно для месторождений Тихоокеанского рудного пояса. Физические и химические свойства. Кристаллическая решетка И. 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. И. легкоплавок, его tпл 156,2 °С; tkип 2075 °С. Температурный коэффициент линейного расширения 33?10-6 (20 °С); удельная теплоемкость 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; твердость по Бринеллю 9 Мн/м2, или 0,9 кгс/мм2. В соответствии с электронной конфигурацией атома 4d105s25p1 И. в соединениях проявляет валентность 1, 2 и 3 (преимущественно). На воздухе в твердом компактном состоянии И. стоек, но окисляется при высоких температурах, а выше 800 °С горит фиолетово-синим пламенем, давая окись In2O3 — желтые кристаллы, хорошо растворимые в кислотах. При нагревании И. легко соединяется с галогенами, образуя растворимые галогениды InCl3, InBr3, InI3. Нагреванием И. в токе HCl получают хлорид InCl2, а при пропускании паров InCl2 над нагретым In образуется InCl. С серой И. образует сульфиды In2S3, InS; они дают соединения InS?In2S3 и 3InS?In2S3. В воде в присутствии окислителей И. медленно корродирует с поверхности: 4In + 3O2+6H2O = 4In(OH)3. В кислотах И. растворим, его нормальный электродный потенциал равен — 0,34 в, в щелочах практически не растворяется. Соли И. 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 = K3In(OH)6. Соединения И. низших степеней окисления довольно неустойчивы; галогениды InHal и черный окисел In2O — очень сильные восстановители. Получение и применение. И. получают из отходов и промежуточных продуктов производства цинка, свинца и олова. Это сырье содержит от тысячных до десятых долей процента И. Извлечение И. складывается из трех основных этапов: получение обогащенного продукта — концентрата И.; переработка концентрата до чернового металла; рафинирование. В большинстве случаев исходное сырье обрабатывают серной кислотой и переводят И. в раствор, из которого гидролитическим осаждением выделяют концентрат. Черновой И. выделяют главным образом цементацией на цинке или алюминии. Рафинирование производят химическими, электрохимическими, дистилляционными и кристалло-физическими методами. Наиболее широко И. и его соединения (например, нитрид InN, фосфид InP, антимонид InSb) применяют в полупроводниковой технике (см. Полупроводниковые материалы). И. 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 И., 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.