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 laag smeltende legeringen die toepassing vinden als soldeermiddel of als smeltveiligheid (bijvoorbeeld in sprinklerinstallaties). Als legeringselement in staal verlaagt het de wrijvingsweerstand.
Symbool
In
Protonen/elektronen
Groep
Isotopen
113In, 115In
Periode
5
Elektronenconfiguratie
[Kr] 5s2 4d10 5p1
Blok
p
Elektronencofiguratie Bohr
2,8,18,18,3
Bij kamertemperatuur
vast
Elektronegativiteit
1,5 (Pauling)
Dichtheid
7310 kg m-3
Atoomstraal
166 . 10-12 m
Smeltpunt
157 oC (430 K)
Relatieve atoommassa
114.82
Kookpunt
2072 oC (2345 K)
Soortelijke warmte
233 J kg−1 K−1
Warmtegeleidingscoëfficiënt
81,6 W m-1K-1
Selecteer
Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen
Toepassingen
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 indium houdende 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. 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 laag smeltend; 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 & ontdekking
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
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). Indium komt ook in kleine hoeveelheden voor in talrijke andere mineralen (onder andere in sulfiden), in aardolie en in steenkool.
Winning
Indium houdende mineralen worden gewonnen in Frankrijk, Groot-Brittannië, Canada en Bolivia. Daarnaast wint men indiumverbindingen uit de vliegas van kolen- of olie gestookte 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.
De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element indium op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.
Bereiding
Bereiding
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 indium houdend materiaal verscheidene malen te extraheren. Uit de verkregen indium verbindingen (meestal sulfaat) wordt metallisch indium gewonnen door elektrolyse.
Zeer zuiver indium, onder meer voor elektronische toepassingen, is te verkrijgen door zonesmelten.