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 β-радиоактивностью (период полураспада T_1/2 = 6․10¹⁴ лет).

         В 1863 немецкие учёные 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 решётка И. тетрагональная гранецентрированная с параметрами а = 4,583 Å и с = 4,936 Å. Атомный радиус 1,66Å; ионные радиусы In³⁺ 0,92 Å, In⁺ 1,30 Å; плотность 7,362 г/см³. И. легкоплавок, его t_пл 156,2 °С; t_kип 2075 °С. Температурный коэффициент линейного расширения 33․10^-6 (20 °С); удельная теплоёмкость 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; твёрдость 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 твёрдом компактном состоянии И. стоек, но окисляется при высоких температурах, а выше 800 °С горит фиолетово-синим пламенем, давая окись In₂O₃ — жёлтые 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 = K₃[In(OH)₆]. Соединения И. низших степеней окисления довольно неустойчивы; галогениды InHal и чёрный окисел In₂O — очень сильные восстановители.

         Получение и применение. И. получают из отходов и промежуточных продуктов производства цинка, свинца и олова. Это сырьё содержит от тысячных до десятых долей процента И. Извлечение И. складывается из трёх основных этапов: получение обогащенного продукта — концентрата И.; переработка концентрата до чернового металла; рафинирование. В большинстве случаев исходное сырьё 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.

        

        Пляшущий Шива. 14 в. Музей Гиме. Париж.

        

        Сцена из «Рамаяны» (Рама справа). 10 в. Правительственный музей. Мадрас.

        

        Кришна-пастух, играющий на флейте. 17 в. Музей Гиме. Париж.

        

        Сцена из «Махабхараты». 5 в. Национальный музей. Дели.

        

        Миф о происхождении р. Ганг. Нисхождение реки Ганг на землю. Наскальный рельеф в Махабалипураме. 7 в. Фрагмент.