český název | Indium |
mezinárodní název | Indium |
anglický název | Indium |
chemická značka | In |
protonové číslo | 49 |
relativní atomová hmotnost | 114,818 |
perioda | 5 |
skupina | III.A |
zařazení | kovy |
rok objevu | 1863 |
objevitel | F. Reich, T. Richter |
teplota tání [°C] | 156,61 |
teplota varu [°C] | 2080 |
hustota [g cm-3] | 7,31 |
hustota při teplotě tání [g cm-3] | 7,02 |
elektronegativita | 1,78 |
standardní el. potenciál [V] | -0,2 |
oxidační stavy | I, II, III |
elektronová konfigurace | [Kr]4d10 5s2 5p1 |
atomový poloměr [pm] | 156 |
kovalentní poloměr [pm] | 144 |
specifické teplo [J g-1K-1] | 0,23 |
slučovací teplo [kJ mol-1] | 3,263 |
tepelná vodivost [W m-1 K-1] | 81,8 |
elektrická vodivost [S m-1] | 3,4.106 |
1. ionizační potenciál [eV] | 5,7864 |
2. ionizační potenciál [eV] | 18,869 |
3. ionizační potenciál [eV] | 28,03 |
tvrdost podle Mohse | 1,2 |
tvrdost podle Brinnela [MPa] | 8,8 |
modul pružnosti v tahu [GPa] | 11 |
skupenství za norm. podmínek | s |
Chemický prvek indium je stříbrobílý, lesklý, velmi měkký kov. Na vzduchu je indium poměrně stálé, jenom velmi pomalu se pokrývá vrstvou žlutozeleného oxidu inditého In2O3. Ochotně se slučuje s halogeny, s chlorem dokonce za vývoje plamene, po zahřátí se přímo slučuje se sírou, selenem a tellurem. S uhlíkem se přímo neslučuje a netvoří karbidy, podobné chování má z kovů pouze gallium.
Indium se snadno rozpouští ve zředěné kyselině sírové za vzniku síranu inditého a vývoje vodíku:
2In + 3H2SO4 → In2(SO4)3 + 3H2
Reakce india s kyselinou dusičnou probíhá bez vývoje vodíku:
In + 4HNO3 → In(NO3)3 + NO + 2H2O
Ve sloučeninách se vyskytuje nejčastěji v oxidačním stupni III. V alkalickém prostředí vytváří trojmocné indium inditany [InO2]- a hydroxoinditany [In(OH)4]-, v kyselém prostředí vytváří inditý kation In3+. Sloučeniny india v ox. stupních I a II jsou značně nestálé a rozkládají se za vzniku indité soli a elementárního india (oxidoredukce).
Analytické stanovení india v roztoku se provádí komplexometrickou titrací, jako indikátor slouží 0,1% roztok pyrokatechinové violetě ve vodě. V mírně kyselém prostředí (pH=5-6) se bod ekvivalence projeví změnou zbarvení roztoku z modré na žlutou. V alkalickém prostředí (pH=10-11) se stanovení india provádí titrací na eriochromovou čerň, bod ekvivalence je indikován změnou barvy indikátoru z červené na modrou.
Průměrný obsah india v zemské kůře je 0,25 ppm. Indium je výrazně chalkofilní prvek a koncentruje se jako příměs v sulfidech těžkých kovů. Nejvyšší koncentrace india jsou známy ze žilných a metasomatických ložisek cínových rud. Pro průmyslovou výrobu má však praktický význam pouze jeho výskyt ve formě pevných roztoků ve sfaleritu.
Přírodní indium je radioaktivní, obsahuje 4,29% stabilního izotopu 113In a 95,71% radioaktivního izotopu 115In, který se beta rozpadem rozkládá s poločasem rozpadu 6.1014 let, celkem je známo 85 izotopů india. Indium má nejvyšší počet známých izotopů ze všech prvků periodické soustavy.
Mezi minerály s obsahem india patří např. damiaoit In2Pt, indit Fe2+In2S, yixunit InPt3, kadmoindit CdIn2S4, roquesit CuInS2, abramovit Pb2SnInBiS7 nebo laforetit AgInS. Nejvyšší obsah india ze všech známých nerostů má dzhalindit In(OH)3, který obsahuje 69,2 % india, v roce 1964 byl popsán i ojedinělý nález ryzího india - naleziště Orlovskoje v Rusku.
Světové zásoby těžitelného india doposud nebyly kvalifikovaně odhadnuty. Podle průzkumů zveřejněných v roce 2009 bylo perspektivní ložisko rud s obsahem india objeveno na saské straně Krušných hor.
V roce 2012 se celosvětově vytěžilo 670 t india. Největším producentem india je Čína (390 t), Jižní Korea (70 t), Japonsko (70 t), Kanada (70 t) a Belgie (30 t). Cena india si na světových trzích drží stále vysokou úroveň, v roce 2012 se 1 kg kovového india o čistotě 99,99% obchodoval za průměrnou cenu 510 USD.
V roce 2010 bylo do ČR dovezeno 9 kg surového india za průměnou dovozní cenu 9556 Kč/kg.
Výroba india se provádí z odpadních produktů po destilační rafinaci zinku ze kterých se získává elektrolýzou chloridu inditého InCl3, určité množství india se také získává z odpadních produktů po rafinaci cínu a olova. Obvyklým způsobem získávání india z odpadních produktů bývá elektrolýza nebo loužení kyselinou sírovou, z výluhu se indium získává srážením pomocí oxidu zinečnatého. Sraženina je po promytí roztokem hydroxidu sodného opět rozpuštěna v kyselině sírové. Z roztoku je indium odděleno cementací hliníkem nebo zinkem jako indiová houba nebo vysráženo pomocí sulfanu:
In2(SO4)3 + 2Al → 2In + Al2(SO4)3
In2(SO4)3 + 3Zn → 2In + 3ZnSO4
Surové indium se po přetavení rafinuje elektrolyticky, elektrolytem je roztok chloridu inditého. Produktem je indium o čistotě až 99,97%. Starší metoda výroby kovového india spočívala v redukci oxidu inditého plynným amoniakem při teplotě 250°C:
In2O3 + 2NH3 → 2In + 3H2O + N2
Indium dlouho nemělo příliš velký praktický význam, od roku 1933 se ve slitině s bismutem používá na zubní plomby, spotřeba india vzrostla během 2. světové války, kdy se používalo k pokovování ložisek pro letecké motory. Indiem se pokovují nejkvalitnější zrcadla pro náročné použití. Slitiny india s olovem nebo zlatem dobře smáčejí sklo a zachovávají si mechanické vlastnosti i za velmi nízkých teplot, slouží k výrobě těsnění skleněných průzorů pro vysoké vakuum a nízké teploty (urychlovače částic, kosmické lodě).
V současnosti se indium ve formě fosfidu InP a pevného roztoku směsného oxidu In2O3·SnO2 (ITO - Indium Tin Oxide) stále více využívá k výrobě tenkovrstvých fotoelektrických článků CIGS pro trubicové fotovoltaické panely, LED diody, LCD displeje, dotykové obrazovky a dalších polovodičové součástky.
Dusičnan inditý In(NO3)3 se používá v pyrotechnice - barví plamen intenzivně modře. Oxid inditý In2O3 se používí k přípravě antistatických vrstev a k výrobě polovodičů. Fluorid inditý InF3 se používá k výrobě neoxidových skel a katalytuje některé organické reakce. Chlorid inditý InCl3 jako silná Lewisova kyselina nalézá využití v organické chemii. Arsenid inditý InAs a antimonid inditý InSb se používají k výrobě fotodiod. Jodid indný InI slouží jako luminofor v halogenidových výbojkách. Radioaktivní izotop 115In se používá jako součást detektoru neutrin.