Datos sobre el indio
Un lingote de indio de 2×4,5 cm pesa 40 gramos. Imágenes de elementos)
El indio es un metal plateado brillante que es tan suave y maleable que se puede rayar y doblar en casi cualquier forma con una uña. En la naturaleza, el indio es muy raro y casi siempre está presente como oligoelemento en otros minerales, especialmente en el zinc y el plomo, de los que a menudo se obtiene como subproducto. La Royal Society of Chemistry estima su abundancia en la corteza terrestre en 0,1 partes por millón, ligeramente superior a la de la plata o el mercurio.
El indio tiene un punto de fusión más bajo: 313,9 grados Fahrenheit (156,6 grados Celsius). En cualquier lugar por encima de esta temperatura arde con una llama violeta o índigo. El indio recibe su nombre de la brillante luz índigo que muestra en un espectroscopio. Solo los hechos Número atómico (número de protones en el núcleo): 49 Símbolos atómicos (en la tabla periódica): Peso atómico (masa promedio de un átomo): 114,8,8 Densidad: 7,31 gramos por centímetro cúbico Fase Temperatura ambiente: sólido Fusión punto: 313,88 grados Fahrenheit (156,6 grados Celsius) Punto de ebullición: 3761,6 grados Fahrenheit (2072 grados Celsius) Número de isótopos (átomos con diferentes números de neutrones en el mismo elemento): 35, vida media conocida 1 estable 2 Natural más; isótopo común: In-115 Electrones del indio Configuración y propiedades elementales. (Greg Robson/Creative Commons, Andrei Marincas Shutterstock) Descubrimiento
El indio fue descubierto en 1863 por el químico alemán Ferdinand Rich en la Escuela de Minas de Friburgo, Alemania. Reich estaba estudiando una muestra de una mezcla de minerales de zinc que pensó que podría contener el elemento recientemente descubierto talio. Después de tostar el mineral para eliminar la mayor parte del azufre, añadió ácido clorhídrico al material restante. Luego observó la aparición de un sólido amarillento. Sospechaba que podría ser el sulfuro de un nuevo elemento, pero como era daltónico, pidió al químico alemán Hieronymous T. Richter que examinara el espectro de la muestra. Richter notó una línea violeta brillante que no coincidía con las líneas espectrales de ningún elemento conocido.
Trabajando juntos, los dos científicos aislaron una muestra de un nuevo elemento y anunciaron su descubrimiento. Llamaron al nuevo elemento indio en honor a la palabra latina indio, que significa violeta. Desafortunadamente, según la Real Sociedad de Química (RSC), su relación se agrió cuando el Reich se enteró de la afirmación de Richter de ser el descubridor.
Usos
Más de un siglo después de que se descubriera el indio, el elemento permanece en relativa oscuridad porque nadie sabe qué hacer con él. Hoy en día, el indio es una parte importante de la economía mundial, en forma de óxido de indio y estaño (ITO). Esto se debe a que ITO sigue siendo el mejor material para satisfacer la creciente demanda de LCD (pantallas de cristal líquido) en pantallas táctiles, televisores de pantalla plana y paneles solares.
ITO tiene una variedad de propiedades que lo hacen ideal para pantallas LCD y otras pantallas planas: transparente; conductor; se adhiere bien al vidrio; es resistente a la corrosión y es química y mecánicamente estable;
El ITO también se utiliza habitualmente para realizar revestimientos finos sobre vidrio y espejos. Por ejemplo, cuando se cubre el ITO en el parabrisas de un avión o de un automóvil, se puede descongelar o desempañar el vidrio y se pueden reducir los requisitos de aire acondicionado.
Según datos de RSC, la creciente demanda de LCD en los últimos años ha incrementado considerablemente el precio del indio. Sin embargo, el reciclaje y la eficiencia de la fabricación ayudan a crear un buen equilibrio entre la oferta y la demanda. Según la Real Academia de Ciencias,
El indio se utiliza a menudo para fabricar aleaciones y a menudo se lo conoce como la "vitamina del metal", lo que significa que pequeñas cantidades de indio pueden producir cambios dramáticos en las aleaciones. Por ejemplo, agregar pequeñas cantidades de indio a las aleaciones de oro y platino las hace más duras. Las aleaciones de indio se utilizan en revestimientos de cojinetes de motores de alta velocidad y otras superficies metálicas.
Su aleación de bajo punto de fusión también se utiliza en cabezales de rociadores, conexiones de puertas cortafuegos y PLU fusibles.
El metal indio permanece excepcionalmente suave y maleable a temperaturas muy bajas, lo que lo hace ideal para su uso en condiciones de frío extremo. Utilice herramientas como criobombas y sistemas de alto vacío. Otra cualidad única es su pegajosidad, lo que la hace muy útil como soldadura.
El indio se utiliza para fabricar una variedad de dispositivos eléctricos, como rectificadores (dispositivos que convierten la corriente alterna en corriente continua), termistores (un tipo de resistencia que depende de la temperatura) y fotoconductores (que cambian cuando expuesto a la luz un dispositivo que aumenta su conductividad eléctrica). Fuentes y abundancia
El indio rara vez se encuentra suelto en la naturaleza y se encuentra comúnmente en minerales de zinc, hierro, plomo y cobre. Según el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS), se encuentra entre los 61 elementos más comunes en la corteza terrestre y es aproximadamente tres veces más abundante que la plata o el mercurio. Se estima que constituye alrededor de 0,1 partes por millón (ppm) en la corteza terrestre. Según Chemicool, la cantidad de indio se estima en 250 partes por mil millones (ppb) en peso. Según la Enciclopedia Británica, el indio natural es una mezcla de los isótopos I-115 (95,72) y I-113 (4,28).
La mayor parte del indio comercial proviene de Canadá, unas 75 toneladas al año. Se estima que las reservas de este metal superan las 1.500 toneladas. Según Lenntech, a veces se descubre que los suelos cultivados son más ricos en indio que algunos suelos no cultivados, con niveles de hasta 4 ppm, ¿quién sabe? El metal indio emite un "chirrido" agudo cuando se dobla. Similar al "grito de hojalata", este grito suena más como un crujido. El indio es similar al galio en que humedece fácilmente el vidrio y es útil para fabricar aleaciones de bajo punto de fusión. Una aleación que consta de 24 partes de indio y 76 partes de galio es líquida a temperatura ambiente. El primer uso a gran escala del indio fue para recubrir cojinetes en motores de aviones de alto rendimiento durante la Segunda Guerra Mundial, según el USGS. Lentek dijo que se encontraron muestras de indio metálico suelto en un área de Rusia. Mejores baterías
Los recubrimientos de indio podrían algún día dar lugar a baterías de litio recargables más potentes y duraderas, según un estudio publicado en la revista Angewandte Chemie. El recubrimiento de indio proporcionará una deposición de litio más uniforme durante la carga, amortiguando cualquier reacción negativa y aumentando el almacenamiento.
Las baterías de iones de litio son un tipo de batería recargable comúnmente utilizada en tecnología portátil como teléfonos móviles y portátiles. Durante el proceso de descarga, los iones de litio pasan del electrodo negativo (ánodo) al electrodo positivo (cátodo). Cuando la batería se carga, los iones de litio se mueven en direcciones opuestas: el electrodo negativo se convierte en cátodo y el electrodo positivo se convierte en ánodo.
Actualmente, las baterías de iones de litio utilizan ánodos fabricados en grafito, que se utilizan para almacenar litio mientras la batería se carga. Una alternativa prometedora al grafito son los ánodos metálicos, como el litio metálico, que pueden proporcionar una mayor capacidad de almacenamiento. Sin embargo, un problema importante con el uso de ánodos metálicos es la deposición desigual de metal a medida que se carga la batería. Esto da como resultado la formación de dendritas (grupos de cristales con estructuras ramificadas). Después de un uso prolongado, estas dendritas crecen y provocan un cortocircuito en la batería.
Otro problema de los ánodos metálicos es que provocan reacciones secundarias indeseables entre el electrodo metálico activo y el electrolito (el material que permite que la corriente eléctrica fluya entre los electrodos positivo y negativo). Estas reacciones pueden acortar significativamente la vida útil de la batería. Investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer y la Universidad de Cornell han propuesto una nueva alternativa: recubrir litio en una solución de sales de indio. Cuando se utiliza este electrodo, la capa de indio es uniforme y autocurativa. Su composición química permanece sin cambios y permanece intacta durante los ciclos de carga y descarga, previniendo, según un comunicado de prensa de investigación de Science Daily. También se eliminan las dendritas, dejando la superficie lisa y densa.