In

Indium


Het zachte, zilverachtige metaal indium is een halfgeleider. Je vindt het onder andere in zonnecellen en lasers. Het is een cruciaal onderdeel van LCD-monitoren en -televisies. Daarnaast is indium een onderdeel van laagsmeltende legeringen die toepassing vinden als soldeermiddel of als smeltveiligheid (bijvoorbeeld in sprinklerinstallaties). Als legeringselement in staal verlaagt het de wrijvingsweerstand.
Symbool In Protonen/elektronen 49
Groep 13 Isotopen 113In, 115In
Periode Elektronenconfiguratie [Kr] 5s2 4d10 5p1
Blok p Elektronegativiteit 1,5 (Pauling)
Bij kamertemperatuur vast Atoomstraal 166 10-12m
Dichtheid 7310 kg m-3 Relatieve atoommassa 114.82
Smeltpunt 157 oC
(430 K)
Soortelijke warmte J kg-1K-1
Kookpunt 2072 oC
(2345 K)
Warmtegeleidingscoëfficiënt W m-1K-1

Lagers F1-motor

Indium legeert gemakkelijk met vele metalen. Toegevoegd aan staal (maximaal 4 %) leidt het tot een hogere corrosiebestendigheid. Het is zeer geschikt voor gebruik in verbrandingsmotoren omdat het ook de wrijvingsweerstand verlaagt. Een dunne coating van indium (of een indiumlegering) kan voorkomen dat zuigers van motoren vastlopen. Je vindt zo'n coating vooral bij motoren die grote prestaties moeten leveren bij hoge temperaturen, zoals bij vrachtauto's en racewagens. Ook de kogellagers van racewagens  zijn vaak van een indiumhoudende coating voorzien.

 

Glijlager

Indium is een legeringselement in glijlagerstaal. Het bevordert in sterke mate het loopvermo­gen van de lagers. Toevoegen van indium aan lood(legeringen) voor lagers bevordert bovendien de corrosiebestendigheid.

Zonnecel

Indium is een halfgeleider (zie ook 14 - Silicium). Het wordt gebruikt in zonnecellen, ook in combinatie met andere elementen: indiumselenide (InSe2), indiumgalliumnitride (InGaN) en koper-indium-diselenide (CuInSe2). Koper-indium-galliumselenide is een veelgebruikt materiaal voor dunne, flexibele zonnecellen. Het heeft in die toepassing een bijzonder hoge efficiëntie (zo'n twintig procent).

 

Soldeer

Een mengsel van 76 % gallium en 24 %  indium is laagsmeltend; het wordt al vloeibaar net boven kamertemperatuur. Het vindt toepassing bij het solderen van sieraden. Indium kan soldeer vormen met een grote variëteit aan stoffen, zoals goud, lood, keramiek en glas.

Glascoating

Glas voor onder ander vliegtuigramen en gevelbeplating krijgt vaak een coating van indiumoxide of indiumtinoxide. Het is isolerend en maakt het glas transparant; bovendien geleidt een dergelijk laagje elektrische stroom, zodat vliegtuigramen verwarmd kunnen worden.

In platte TV-schermen of laptops fungeert glas met indiumoxide als bovenliggende, transparante elektrode. Deze maakt het mogelijk de onderliggende vloeibare kristallen te schakelen zodat ze al dan niet licht doorlaten. Het scherm bevat meestal ook een beschermingslaag van indiumoxide.

De toevoeging van indiumoxide (In2O3) geeft glas een lichtgele tint. Het wordt onder andere gebruikt in auto's.

 

Medisch onderzoek

De radioactieve isotoop 111In (halfwaardetijd: 67,4 uur) wordt in verschillende verbindingen toegepast voor medisch onderzoek. Bijvoorbeeld voor het opsporen van afwijkingen in de ophoping van bloedplaatjes of de dreigende afstoting van getransplanteerde nieren. Met 111In gemerkte bloedplaatjes zijn met behulp van gammacamera's te traceren. Ook rode bloedlichaampjes (bijvoorbeeld voor het opsporen van verborgen maag- en darmbloedingen) en witte bloedli­chaam­pjes (voor het opspo­ren van ontstekingen, abcessen en tumoren) kunnen met 111In worden ge­merkt. Andere toepassingen zijn het vaststellen van het lekken van hersenvloeistof (bij schedelbasis­fractu­ren), het traceren van cysten in de hersenen en het onderzoek naar beschadiging aan de hartspier.

Meer toepassingen


Als element en in legeringen

  • beschermlaag metalen (50 mm; aan te brengen door diffusie bij 180 °C)
  • drager voor halfgeleiders (met Ge)
  • droge batterij (met Zn; vervanger van Hg)
  • elektrische contacten
  • lage druk natriumlampen (met SnO; zorgt voor beter rendement)
  • kernreactorregelstaaf (neutronenvanger; met Ag en Cd)
  • smeltveiligheid, sprinklerinstallatie
  • spiegels, reflectoren

In verbindingen

  • computerschakelingen                                                           InP
  • detectoren voor het opsporen van magneetvelden               InAs
  • halfgeleiders                                                                          InSe2, InS6
  • kathodestraalbuizen                                                               InP
  • lasers                                                                                     InSb, InAs, InP
  • natriumlampen                                                                       In2O3

Naam

De naam indium is afgeleid van het Latijnse indicum voor blauw, vanwege de heldere, blauwe spectraallijnen van indium. (Ook de naam indigo, van de bekende blauwe kleurstof - o.a. voor spijkerbroeken - is hiervan afgeleid).

 

Ontdekking

Indium werd in 1863 ontdekt door de Duitse chemici Ferdinand Reich (foto) en Hieronymus Theodor Richter. Ze toonden het aan in zinkblende, afkomstig uit Freiburg, met behulp van spectroscopische analysemethoden.

Voorkomen

Met een aandeel van 2,5.10-5 % van de aardkorst (op basis van gewicht) staat indium op plaats 64 in de rangorde van voorkomen.

De belangrijkste mineralen zijn indiet (Fe+2In2S4) en roquesiet (Cu­InS2, foto). Indium komt ook in kleine hoeveel­heden voor in talrijke andere minera­len (onder andere in sulfi­den), in aardolie en in steen­kool.

 

Winning

Indiumhoudende mineralen worden gewonnen in Frank­rijk, Groot-Brittannië, Canada en Bolivia. Daarnaast wint men indiumverbindingen uit de vliegas van kolen- of oliegestookte centrales, uit de vliegas die vrijkomt bij het roosten van lood- en zinksulfi­de en uit het anodeslib bij de elektrolyse van cadmium, koper, lood en zink.

Vroeger

Indium werd in 1867 bereid door de Duitse chemicus Clemens Alexander Winkler, door reduc­tie van het oxide met behulp van een waterstofstroom, nadat door veelvuldige scheidingen de verbindingen van zink, lood, ijzer en cadmium waren verwijderd.

 

Tegenwoordig

Indium wordt nu bereid door indiumhoudend materiaal ver­schei­dene malen te extraheren. Uit de verkregen indiumverbindin­gen (meestal sulfaat) wordt metallisch indium gewonnen door elektrolyse.

Zeer zuiver indium, onder meer voor elektronische toepassingen, is te verkrijgen door zonesmelten.

Deel dit op: