銦
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顏色和狀態(tài):銀白色金屬
聲音在其中的傳播速率(m/S):1215
密度:7.31克/厘米3
熔點(diǎn):156.61℃
沸點(diǎn):2080℃
莫氏硬度:1.2
電離能 (kJ /mol) : 5.786電子伏特
M - M+ 558.3
M+ - M2+ 1820.6
M2+ - M3+ 2704
M3+ - M4+ 5200
M4+ - M5+ 7400
M5+ - M6+ 9500
M6+ - M7+ 11700
M7+ - M8+ 13900
M8+ - M9+ 17200
M9+ - M10+ 19700
其它:稀散元素之一,有延展性,比鋁軟。
目錄 |
化學(xué)性質(zhì):
元素原子量:114.8
元素類(lèi)型:金屬
原子體積(立方厘米/摩爾):15.7
原子序數(shù):49
元素符號(hào):In
相對(duì)原子質(zhì)量:114.8
核內(nèi)質(zhì)子數(shù):49
核外電子數(shù):49
核電荷數(shù):49
氧化態(tài):
主要:In+3
其它:In+1, In+2
質(zhì)子質(zhì)量:8.1977E-26
質(zhì)子相對(duì)質(zhì)量:49.343
所屬周期:5
所屬族數(shù):IIIA
摩爾質(zhì)量:115g/mol
外圍電子排布:5s2 5p1
核外電子排布:2,8,18,18,3
晶體結(jié)構(gòu):晶胞為四方晶胞。
晶胞參數(shù):
a = 325.23 pm
b = 325.23 pm
c = 494.61 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
原子半徑:2
其它:易溶于酸或堿;不能分解水;在空氣中很穩(wěn)定;燃燒時(shí)會(huì)發(fā)生鮮紫色的火焰。
元素輔助資料:
元素來(lái)源:主要以微量存在于錫石和閃鋅礦中,用化學(xué)法或電解法由閃鋅礦制得。
元素用途:質(zhì)軟,能拉成細(xì)絲。純態(tài)的金屬銦幾乎沒(méi)有什么商業(yè)價(jià)值,主要用于制造合金,以降低金屬的熔點(diǎn)。銦銀合金或銦鉛合金的導(dǎo)熱能力高于銀或鉛。可作低熔合金、軸承合金、半導(dǎo)體、電光源等的原料。主要作飛機(jī)用的涂敷鉛的銀軸承的鍍層。銦箔往往插入核反應(yīng)堆中以控制核反應(yīng)的進(jìn)行,銦箔在反應(yīng)堆中與中子反應(yīng)后便呈現(xiàn)放射性,其呈現(xiàn)放射性的速度,可作為測(cè)量和反應(yīng)進(jìn)行的一個(gè)有價(jià)值的參數(shù)。
元素在太陽(yáng)中的含量(ppm):0.004
元素在海水中的含量(ppm):太平洋表面 0.0000001
地殼中含量(ppm):0.049
發(fā)現(xiàn):
1863年,德國(guó)的賴(lài)希和李希特,用光譜法研究閃鋅礦,發(fā)現(xiàn)有新元素,即銦。
鉈被發(fā)現(xiàn)和取得后,德國(guó)弗賴(lài)貝格(Freiberg)礦業(yè)學(xué)院物理學(xué)教授賴(lài)希由于對(duì)鉈的一些性質(zhì)感興趣,希望得到足夠的金屬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。他在1863年開(kāi)始在夫賴(lài)堡希曼爾斯夫斯特(Himmelsfüst)出產(chǎn)的鋅礦中尋找這種金屬。這種礦石所含主要成分是含砷的黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉛礦、硅土、錳、銅和少量的錫、鎘等。賴(lài)希認(rèn)為其中還可能含有鉈。雖然實(shí)驗(yàn)花費(fèi)了很多時(shí)間,他卻沒(méi)有獲得期望的元素。但是他得到了一種不知成分的草黃色沉淀物。他認(rèn)為是一種新元素的硫化物。
只有利用光譜進(jìn)行分析來(lái)證明這一假設(shè)。可是賴(lài)希是色盲,只得請(qǐng)求他的助手H.T.李希特進(jìn)行光譜分析實(shí)驗(yàn)。李希特在第一次實(shí)驗(yàn)就成功了,他在分光鏡中發(fā)現(xiàn)一條靛藍(lán)色的明線(xiàn),位置和銫的兩條藍(lán)色明亮線(xiàn)不相吻合,就從希臘文中“靛藍(lán)”(indikon)一詞命名它為indium(銦)(In)。兩位科學(xué)家共同署名發(fā)現(xiàn)銦的報(bào)告。分離出金屬銦的還是他們兩人共同完成的。他們首先分離出銦的氯化物和氫氧化物,利用吹管在木炭上還原成金屬銦,于1867年在法國(guó)科學(xué)院展出。
銦在地殼中的分布量比較小,又很分散。它的富礦還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò),只是在鋅和其他一些金屬礦中作為雜質(zhì)存在,因此它被列入稀有金屬。
危險(xiǎn)性:
重金屬,有輕微毒性。
健康危害:
銦比鉛還毒。美國(guó)和英國(guó)已公布了銦的職業(yè)接觸限值均為0.1 mg/m3[11]。而這兩個(gè)國(guó)家鉛的標(biāo)準(zhǔn)為0.15 mg/m3。說(shuō)明銦的毒性不可輕視。液晶顯示器含有銦,據(jù)新華社消息,28歲的黃力(化名)就職于江蘇一家生產(chǎn)手機(jī)液晶顯示屏的企業(yè),主要工作是將一些金屬粉噴在液晶屏幕模板上.工作兩年后,他經(jīng)常呼吸困難、 喘不過(guò)氣來(lái),檢查發(fā)現(xiàn)肺部布滿(mǎn)雪花狀的白色顆粒物.經(jīng)過(guò)半年多時(shí)間的醫(yī)學(xué)循征,呼吸科專(zhuān)家認(rèn)為,黃力是罕見(jiàn)的銦中毒,他血液里的銦是常規(guī)的300倍。黃力肺里的粉塵顆粒無(wú)法抽出,所以肺部功能很難恢復(fù),而且還在不斷地自我排出蛋白質(zhì)。所以每隔一個(gè)月就要到醫(yī)院進(jìn)行一次全肺灌洗,否則就可能舊病復(fù)發(fā),有生命危險(xiǎn)。
環(huán)境危害: 對(duì)環(huán)境有危害,對(duì)水體可造成污染。
燃爆危險(xiǎn): 可燃,具刺激性。
用途
銦錠因其光滲透性和導(dǎo)電性強(qiáng),主要用于生產(chǎn)ITO 靶材(用于生產(chǎn)液晶顯示器和平板屏幕),這一用途是銦錠的主要消費(fèi)領(lǐng)域,占全球銦消費(fèi)量的70%。
其次的幾個(gè)消費(fèi)領(lǐng)域分別是:電子半導(dǎo)體領(lǐng)域,占全球消費(fèi)量的12%;焊料和合金領(lǐng)域占12%;研究行業(yè)占6%。另,因?yàn)槠漭^軟的性質(zhì)在某些需填充金
屬的行業(yè)上也用于壓縫。如:較高溫度下的真空縫隙填充材料。
醫(yī)學(xué):肝、脾、骨髓掃描用銦膠體。腦、腎掃描用銦-DTPA。肺掃描用銦Fe(OH)**3顆粒。 胎盤(pán)掃描用銦Fe抗壞血酸。 肝血池掃描用銦輸鐵蛋白
產(chǎn)地
中國(guó)是世界上銦錠主要生產(chǎn)地,此外全球還有美國(guó)、加拿大及日本等國(guó)生產(chǎn)。
我國(guó)的銦分布在鉛鋅礦床和銅多金屬礦床中,保有儲(chǔ)量為13014t,分布15 個(gè)省區(qū),主要集中在云南(占全國(guó)銦總儲(chǔ)量的40%)、廣西(31.4%)、內(nèi)蒙古(8.2%)、青海(7.8%)、廣東(7%)。
尚未發(fā)現(xiàn)銦的單獨(dú)礦床,它以微量伴生在鋅、錫等礦物中。當(dāng)其含量達(dá)十萬(wàn)分幾,就有工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值,目前主要是從閃鋅礦中提取。另外,從鋅、鉛和錫生產(chǎn)的廢渣、煙塵中也可回收銦。
無(wú)機(jī)材料銦可以形成類(lèi)似碳鍵的化學(xué)鍵
《Science》雜志上,英國(guó)科學(xué)家發(fā)表論文,聲稱(chēng)他們?cè)阢熢娱g形成了銦-銦單鍵組成的長(zhǎng)鏈。這個(gè)發(fā)現(xiàn)非常令人驚訝,因?yàn)橐话阒挥性刂芷诒碇械?4列的元素(碳族元素)才能形成這種化學(xué)鍵。所有的生命系統(tǒng)和大多數(shù)聚合物都含有碳元素,這也是因?yàn)橹挥刑歼@樣的元素才能形成這種化學(xué)鍵。
英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院和蘇塞克斯大學(xué)的研究人員們制備的這種新的銦化合物中含有與眾不同的電子結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)允許元素周期表中的第13列元素(硼族元素)形成類(lèi)似碳有機(jī)物的聚合物。
研究人員們還認(rèn)為,硼族元素聚合物的電子學(xué)性質(zhì)可以用來(lái)制造那些類(lèi)似固體半導(dǎo)體的新型電子學(xué)元件,例如發(fā)光二極管和太陽(yáng)能電池。一種可溶解的銦聚合物可以很容易取代碳族元素的地位,而且生產(chǎn)這種銦聚合物不需要像固體電子器件那樣的高溫低壓條件。
倫敦帝國(guó)學(xué)院化學(xué)系的Mike Hill博士說(shuō):“我們制造的化合物具有出人意料的穩(wěn)定性,而且生產(chǎn)它們的過(guò)程也很簡(jiǎn)單。它可以用來(lái)解決大量的問(wèn)題。”他還說(shuō):“如果你把元素周期表中的元素看作是一些顏料的話(huà),那么我們平時(shí)只用了調(diào)色板中的某幾種顏料。我們現(xiàn)在的工作就是要用那些平時(shí)沒(méi)有用到的顏料。”
研究人員通過(guò)碘化銦和一種鉀的衍生物之間的置換反應(yīng)制備出了這種銦聚合物。他們現(xiàn)在正打算更深入的研究這種銦聚合物分子,并且在硼族元素化合物中形成更長(zhǎng)或更短的鏈,最終利用它們制出穩(wěn)定的聚合物。
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