Logam indium: deskripsi, properti, dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Unsur indium memiliki banyak sifat yang berguna, karena itu dapat digunakan dalam eksplorasi ruang angkasa, teknik, elektronik, industri nuklir, dan industri lainnya. Namun, sangat sulit untuk menemukannya di alam dan memisahkannya dari zat lain. Karena itu, ia terdaftar sebagai elemen langka. Apa saja sifat-sifat indium? Apakah itu logam atau non-logam? Mari kita cari tahu tentang semua fitur-fiturnya.

Riwayat penemuan elemen

Indium pertama kali ditemukan hanya 154 tahun yang lalu. Sebagian, ini terjadi secara kebetulan, karena penemunya mencari elemen yang sama sekali berbeda. Pada tahun 1863, ahli kimia Theodor Richter dan Ferdinand Reich mencoba mendeteksi thallium dalam mineral sphalerite (zinc blende), logam baru pada waktu itu yang belum dipelajari.

Untuk pencarian mereka, mereka menggunakan analisis spektral Kirchhoff dan Bunsen. Inti dari metode ini adalah bahwa ketika dipanaskan hingga suhu tinggi, atom-atom unsur mulai memancarkan cahaya yang sesuai dengan rentang frekuensi tertentu. Dengan spektrum cahaya ini, Anda dapat mengetahui jenis elemen apa yang ada di depan Anda.

Thallium seharusnya memiliki warna hijau cerah, tetapi para ilmuwan malah menemukan cahaya biru. Tidak ada unsur yang diketahui memiliki spektrum seperti itu, dan ahli kimia menyadari bahwamereka beruntung. Karena kekhasan naungannya, mereka menamai temuan mereka dengan warna nila. Dan logam baru, indium, ditemukan. Dan sekarang lebih detail tentang fitur.

Logam apa ini?

Indium adalah logam ringan keperakan dan sangat mengkilap, mengingatkan pada seng. Dalam sistem periodik, itu termasuk dalam kelompok ketiga, berdiri di nomor 49 dan dilambangkan dengan simbol In.

Itu ada di alam sebagai dua isotop: Dalam¹¹³ dan Dalam¹¹⁵. Yang terakhir ini lebih umum, tetapi bersifat radioaktif. Berapa periode logam indium 115? Meluruh dalam 6·10^{14 tahun, berubah menjadi timah. Ada juga sekitar 20 isotop buatan yang meluruh lebih cepat. Yang hidup paling lama di antara mereka memiliki waktu paruh 49 hari.}

Indium meleleh pada +156,5 °C dan mendidih pada +2072 °C. Ini cocok untuk penempaan dan efek mekanis lainnya dan juga dapat digunakan dalam perhiasan. Namun, karena kelembutannya yang tinggi, ia cepat berubah bentuk. Logam dapat dengan mudah ditekuk, dipotong dengan pisau dan bahkan digores dengan kuku.

Sifat kimia

Dari segi sifat kimianya, mirip dengan galium atau aluminium. Itu tidak dapat membentuk ikatan padat terus menerus dengan logam apa pun. Itu tidak bereaksi sama sekali dengan larutan alkali. Pada suhu tertentu, ia bereaksi dengan yodium, selenium, belerang dan dioksidanya, bereaksi dengan klorin dan brom. Logam-logam yang mengelilinginya dalam Tabel Periodik mudah larut dalam indium, yaitu:talium, timah, galium, timah, bismut, merkuri, kadmium.

Beberapa fakta menarik tentang logam India:

• Bahkan dengan tinggal lama di udara, itu tidak memudar. Ini juga tidak terjadi ketika logam dilelehkan.
• Jika Anda mulai menekuk indium, itu akan menghasilkan suara yang khas, mirip dengan derit atau derak. Itu tampak dari deformasi kisi kristal materi.
• Indium terbakar pada +800 °C, nyalanya biru-ungu, atau nila.
• Ini adalah logam paling lembut yang dapat Anda pegang di tangan Anda. Hanya lithium yang melampauinya, tetapi terlalu aktif dan segera teroksidasi di udara, membentuk alkali beracun.
• Paduan indium dengan galium sangat mudah melebur dan menjadi cair pada +16 °C.

Terkandung di alam

Indium logam tidak membentuk endapan independen. Ini sangat tersebar dan sangat langka dalam bentuk nugget. Mineral Indium sendiri termasuk sakuranite, roquesite, patrukite, dan jalindite. Namun, kelangkaannya membuat mereka tidak dapat digunakan di industri.

Sejumlah kecil indium ditemukan di laut dan air hujan, dalam minyak, dan juga dalam abu batu bara. Karena kesamaan jari-jari ion, indium dapat berintegrasi ke dalam kisi kristal besi, magnesium, seng, timbal, magnesium, timah, dll. Karena ini, sejumlah kecil kadang-kadang ditemukan bersama mereka.

Sebagai aturan, kandungan indium dalam mineral tidak melebihi 0,05-1%. Sebagian besar logam ditemukan di sfalerit dan marmarit. Biasanya itusemakin tinggi konsentrasinya, semakin banyak seng, besi, dan logam lain yang telah disebutkan.

Harga logam

Indium diisolasi dalam bentuk murni hanya beberapa tahun setelah penemuan. Karena kerumitan proses ini, satu gram indium dihargai sekitar $700. Dan meskipun metode untuk mendapatkannya telah meningkat secara signifikan selama satu setengah abad, itu masih dianggap langka dan mahal.

Hari ini, harga rata-ratanya adalah 600-800 dolar per kilogram dan, yang mengejutkan, tidak turun banyak dengan peningkatan produksinya. Kemurnian logam biasanya ditunjukkan dalam penandaannya: IN-2, IN-1, IN-0, IN-00, IN-000, IN-00000. Semakin banyak nol, semakin baik dan lebih mahal. Misalnya, indium grade IN-000 dapat dihargai sekitar $2.000 per kilogram.

Harga logam indium yang tinggi disebabkan oleh kandungannya yang rendah di alam dan permintaan yang tinggi. 600-800 ton ditambang per tahun, yang sama sekali tidak mencakup semua kebutuhan untuk itu. Karena sifatnya yang unik, ternyata jauh lebih baik dan lebih tahan lama daripada logam lain yang lebih murah. Agar tidak kehilangan bahan yang begitu berharga, di banyak negara digunakan kembali.

Di mana melamar

Logam indium meningkatkan keterbasahan dan ketahanan korosi pada paduan. Mereka dilapisi dengan bantalan timah-perak, yang digunakan dalam teknologi penerbangan dan otomotif. Ia juga mampu menurunkan titik leleh logam lain. Jadi, campurannya dengan timah, timah, kadmium, dan bismut melelehpada 46,5 °C, sehingga cocok untuk alarm kebakaran.

Indium timah oksida digunakan untuk semikonduktor dan berbagai solder. Selain itu, digunakan untuk pembuatan monitor komputer, layar TV, dan tablet. Paduan dengan perak atau tunggal, digunakan untuk kaca spion astronomis dan kaca spion lampu mobil.

Sangat baik untuk membuat fotosel, fosfor, bahan termoelektrik, segel dalam teknologi luar angkasa. Indium menyerap neutron dengan baik dan dapat digunakan dalam reaktor nuklir.

Tidak ada yang diketahui tentang peran biologis elemen ini dalam tubuh kita, tetapi juga telah digunakan dalam pengobatan. Ini digunakan sebagai obat radioaktif dalam diagnosis hati, otak dan paru-paru untuk mendeteksi tumor dan penyakit lainnya.

Cara memperoleh

Jumlah utama logam indium ditambang dari endapan seng dan timah. Itu diperoleh dari limbah dari pemrosesan bijih polimetalik, timah, timah-seng. Pemisahan dan pemurnian indium dilakukan dalam beberapa tahap.

Pertama diendapkan dengan mengatur tingkat keasaman larutan. Hasil "logam hitam" kemudian perlu dibersihkan. Ini dilakukan dengan pemurnian zona peleburan atau dengan cara lain.

Saat ini, Kanada adalah salah satu produsen utama India. Selain itu, sejumlah besar logam ditambang oleh AS, Cina, Jepang, dan Korea Selatan. Namun, sahamunsur ini sangat terbatas, diperkirakan akan habis dalam beberapa dekade.