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铟的事实

一块2×4.5厘米的铟锭重40克。元素图片)

铟是一种有光泽的银色金属,是如此柔软和可塑性,它可以用指甲刮伤和弯曲成几乎任何形状。在自然界中,铟非常罕见,几乎总是作为微量元素存在于其他矿物中,特别是锌和铅中,从这些矿物中铟通常作为副产品获得。据英国皇家化学学会(Royal Society of Chemistry)估计,其在地壳中的丰度为百万分之0.1,略高于银或汞。

铟的熔点较低:313.9华氏度(156.6摄氏度)。在高于这个温度的任何地方,它都会燃烧成紫色或靛蓝的火焰。铟的名字来源于它在分光镜中显示的明亮的靛蓝光。

只是事实原子序数(原子核中的质子数):49个原子符号(在元素周期表上):原子量(原子的平均质量):114.8.8密度:7.31克每立方厘米相室温下:固体熔点:313.88华氏度(156.6摄氏度)沸点:3761.6华氏度(2072摄氏度)同位素数(同一元素中中子数不同的原子):35,半衰期已知;1稳定;2天然最常见同位素:In-115

铟的电子构型和元素性质。(Greg Robson/Creative Commons,Andrei Marincas Shutterstock)发现

铟是1863年德国化学家费迪南德·里奇在德国弗里堡矿业学院发现的。赖克正在研究一种锌矿物混合物的样品,他认为其中可能含有最近发现的铊元素。在焙烧矿石以除去大部分硫之后,他给剩下的材料加了盐酸。然后他观察到一个淡黄色的固体出现。他怀疑这可能是一种新元素的硫化物,但由于他是色盲,他请德国化学家Hieronymous T.Richter来检查样品的光谱。里希特注意到一条明亮的紫色线,它与任何已知元素的光谱线都不匹配。

一起工作,两位科学家分离了一个新元素的样本,并宣布了它的发现。他们以拉丁语单词indium命名新元素indium,意思是紫罗兰。不幸的是,根据皇家化学学会(RSC)的说法,当帝国得知里希特声称是发现者时,他们的关系变得糟糕。

使用

在铟被发现一个多世纪后,元素仍然处于相对模糊的状态,因为没人知道该如何处理它。今天,铟是世界经济的重要组成部分,氧化铟锡(ITO)的形式。这是因为ITO仍然是满足触摸屏、平板电视和太阳能电池板对LCD(液晶显示器)日益增长的需求的最佳材料。

ITO具有多种特性,使其非常适合LCD和其他平板显示器:透明;导电;与玻璃结合力强;耐腐蚀;化学和机械性能稳定。

ITO也常用于 ... 玻璃和镜子的薄涂层。例如,当ITO覆盖在飞机或汽车的挡风玻璃上时,可以使玻璃除冰或除雾,并且可以降低空调要求。

根据RSC的数据,近年来对LCD的需求不断增长,大大提高了铟的价格。然而,回收利用和制造效率有助于在供需之间建立良好的平衡。据皇家科学院称,

铟通常用于制造合金,通常被称为“金属维生素”,这意味着微量的铟可以在合金中产生巨大的变化。例如,在金和铂合金中加入少量的铟会使它们变得更加坚硬。铟合金用于高速电机轴承和其他金属表面的涂层。它的低熔点合金也用于洒水喷头、防火门连接和易熔plu

铟金属在非常低的温度下保持异常柔软和可锻性,使其非常适合在极冷条件下使用的工具,如低温泵和高真空系统。另一个独特的品质是它的粘性,使它非常有用作为焊料。

铟被用于制造各种电气设备,如整流器(将交流电转换成直流电的设备),热敏电阻(一种依赖于温度的电阻)和光电导体(当暴露在光下时增加其导电性的装置)。

来源和丰度

铟在自然界中很少发现未结合的,通常存在于锌、铁、铅和铜矿中。根据美国地质调查局(USGS)的数据,它是地壳中最常见的61种元素,其含量大约是银或汞的3倍。据估计,它在地壳中约占百万分之0.1(ppm)。根据Chemicool的数据,按重量计算,铟的含量估计为250/10亿(ppb)。根据大英百科全书,天然铟是同位素I-115(95.72%)和I-113(4.28%)的混合物。

大多数商业铟来自加拿大,每年约75吨。这种金属的储量估计超过1500吨。据Lenntech所说,有时发现耕作土壤中的铟含量比某些含量高达4ppm的非耕作土壤更丰富,谁知道

?铟金属弯曲时发出尖锐的“尖叫”。类似于“锡哭声”,这种叫声听起来更像是噼啪声。铟与镓相似,因为它容易弄湿玻璃,对制造低熔点合金非常有用。一种由24%的铟和76%的镓组成的合金在室温下是液态的。美国地质勘探局称,第一次大规模的铟应用是在二战中为高性能飞机发动机的轴承涂上一层涂料。伦泰克说,在俄罗斯的一个地区发现了未结合的金属铟的样本。一项发表在《Angewandte Chemie》杂志上的研究表明,更好的电池

铟涂层有朝一日可能会带来更强大、更持久的可充电锂电池。铟涂层将在充电时提供更均匀的锂沉积,缓冲任何负面反应并增加存储。

锂离子电池是一种可充电电池,常用于便携式技术,如手机和笔记本电脑。在放电过程中,锂离子从负极(阳极)移动到正极(阴极)。当电池充电时,锂离子向相反的方向移动——负极变成阴极,正极变成阳极。

目前,锂离子电池使用石墨制成的阳极,在电池充电时用来储存锂。一个有希望的替代石墨的 ... 是金属阳极,比如金属锂,它可以提供更大的存储容量。然而,使用金属阳极的一个主要问题是,电池充电时金属的沉积不均匀。这导致了树突的形成(具有树枝状结构的晶体团)。长时间使用后,这些树枝状晶长大,使电池短路。

金属阳极的另一个问题是,它们在活性金属电极和电解液(允许电流在正极和负极之间流动的材料)之间引起不良的副反应。这些反应会大大缩短电池的寿命。“来自伦斯勒理工学院和康奈尔大学的

研究人员已经提出了一种新的替代方案:在铟盐溶液中包覆锂。使用该电极时,铟层均匀且自愈。它的化学成分保持不变,在充放电循环中保持完整,防止-根据《科学日报》的研究新闻稿。树突也被消除,使表面保持光滑和致密

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