Свойства индия
Почему жидкокристаллические мониторы не из дешевых? В них содержится индий. Один килограмм этого металла оценивается примерно в 700 долларов.
Добыть же это кило не просто. Индий извлекают из отходов производства свинца, олова, цинка.
Загвоздка в том, что максимальное содержание металла в этих производных не больше одной сотой процента.
Обычно, это и вовсе 0,001%. Процесс извлечения этих 0,001% не из легких. Вот и его стадии:
Вычленить из исходного сырья концентрированный индий. Этот металл осаждается из раствора меди, цинка, олова при кислотности равной 4.
Из образовавшегося концентрата извлекают черновой индий. Он так назван, поскольку имеет черный цвет. Черновой металл осветляют. Процесс называется «рафинирование».
Минус метода в том, что весь индий извлечь не удается. А его в продуктах промежуточного производства других металлов и так, как уже указывалось немного.
Извлечь элемент полностью позволяет другой принцип — выборочного перехода частиц металла из водного раствора в слой органики.
Жидкость, образовавшаяся в процессе жизнедеятельности или гниения живых организмов, как бы притягивает индий.
Проблема в том, что вместе с ним, она притягивает и еще некоторые элементы. Поэтому требуется дополнительная фильтрация.
Так что, этот метод, тоже трудоемкий. Зачем же такие мучения, неужели только ради мониторов? Нет.
Индиевое покрытие нужно запчастям алюминиевых поршней в двигателях. Иначе, они и быстро износятся. «Сердце» машины придется ремонтировать, а то и менять.
Применение индия
— Элемент под 49-ым номером в таблице Менделеева необходим для производства фотоэлементов
— В микроэлектронике индий применяют как, так называемую, «акцепторную примесь». Иными словами металл нужен, чтобы захватывать и удерживать ионы других металлов, германия, к примеру
— 49-ый элемент люминесцентен. Без него вряд ли что-либо сияло в темноте.
— Индием покрывают зеркальные поверхности. Чаще всего, это фары машин. Напыление более стойкое к атмосферным воздействиям, чем серебряное.
Отражающие же параметры у индия ничуть не хуже, чем у серебра, которое тоже используют для фар.
— «Героя» статьи используют в паяльном деле. Он легко плавится и, в отличие от других металлов, может соединять разные по свойствам составляющие.
К примеру, легко соединяет медные и пластиковые элементы или металлические детали со стеклянными
— Индий пригождается в электрической сфере. Здесь приходится кстати его устойчивость к высоким температурам
— Используется в фармацевтике
— К индию прибегают в космонавтике, где с его помощью герметизируют ракеты, шатлы. Из металла изготавливают прокладки, которые размещают в иллюминаторах, дверях и так далее
— В атомной промышленности индий используют для стекол, способных поглощать нейтроны.
— Не обходится без металла №49 и ювелирное дело. Индий добавляют в драгоценные сплавы, чтобы те стали мягче и податливее.
Как видно, есть для чего стараться добывать элемент №49. Проблема в том, что он относится к группе «рассеянных».
Месторождения и добыча индия
Иными словами, месторождений как таковых нет. Элемент равномерно распределен в земной коре. Причем, индия в недрах крайне мало.
В основном, он входит в состав некоторых минералов. Среди них: — сакуринит, патрукит, джалиндит.
Встречается и самородный индий, но это редчайшее явление. В составе камней обычно нет и тысячной доли редкого металла.
Исключения – минералы. Из них можно извлечь сотые проценты индия, что тоже не дотягивает до промышленных масштабов.
Проще всего извлечь металл из цинковой или свинцовой руд. Это и делают. По их запасам в мире лидируют КНР, Канада и США.
В Канаде запасы индия оценены в 700 тонн. В остальных странах и того меньше. В России, к примеру, хранится всего 200 тонн редкого элемента.
Это лишнее подтверждение того, что индий заслуженно входит в топ 10-ти самых редких и ценных металлов мира.
В связи с этим, и постоянно растущими ценами на элемент, его стараются вторично перерабатывать.
То есть, детали с содержанием индия не выбрасывают, а отправляют на переплавку.
Интересно, что столь необходимый элемент сегодня, открыт только 150 лет назад. А впервые применили его и вовсе в середине прошлого века.
Тогда индий использовали для подшипников двигателей самолетов. Это произошло во время второй мировой войны.
О существовании индия, а тогда просто элемента с массой атома 114,818(1) г/моль предположил Менделеев.
Открыли же металл ученые Фердинанд Рейх и Теодор Рихтер. Они обнаружили вещество, исследуя цинковую руду.
Проделав спектральный анализ материала, мужчины заметили, в электромагнитном излучении яркий синий металл.
Он напоминал по цвету плоды дерева индиго. Излучение шло от частиц металла, который и назвали индий.
Позже выяснилось, что и горит вещество синим, даже фиолетовым пламенем. При этом, индий соединяется с кислородом, образуя оксид.
После рафинирования этот металл принимает бело-серебристую, искрящуюся окраску. Она не тускнеет, даже если индий годы пролежит на воздухе.
Элемент – своего рода пластилин. Моос, составивший шкалу твердости минералов, металлов, горных пород поставил индию 1 балл.
У алмаза, к примеру, 10 баллов. Мягче 49-го элемента только тальк, а его, как известно можно искрошить, слегка нажав на поверхность минерала.
С таким «мягким» характером индий смог добиться карьерных высот, пройдя путь от «ненужного» к незаменимому для человечества элементу.