Indium

Eigenschaften
Cadmium - Indium - Zinn Ga In Tl       [Kr]4d105s25p1 115 49 In Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Indium, In, 49
Serie	Metalle
Gruppe, Periode, Block	13 (IIIA), 5, p
Aussehen	silbrig glänzend grau
Massenanteil an der Erdhülle	1 · 10-5 %
Atomar
Atommasse	114,818
Atomradius (berechnet)	155 (156) pm
Kovalenter Radius	144 pm
van der Waals-Radius	193 pm
Elektronenkonfiguration	[Kr]4d105s25p1
Elektronen pro Energieniveau	2, 8, 18, 18, 3
1. Ionisierungsenergie	558,3 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie	1820,7 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie	2704 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie	5210 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand (Magnetismus)	fest (-)
Kristallstruktur	tetragonal
Dichte (Mohshärte)	7310 kg/m3 (1,2)
Schmelzpunkt	429,75 K (156,60 °C)
Siedepunkt	2345 K (2072 °C)
Molares Volumen	15,76 · 10-6 m3/mol
Verdampfungswärme	231,5 kJ/mol
Schmelzwärme	3,263 kJ/mol
Dampfdruck	1,42 · 10-17 Pa bei 429 K
Schallgeschwindigkeit	1215 m/s bei 293,15 K
Spezifische Wärmekapazität	233 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit	11,6 · 106 S/m
Wärmeleitfähigkeit	81,6 W/(m · K)
Chemisch
Oxidationszustände	3
Oxide (Basizität)	(amphoter)
Normalpotential	-0,338 V (In3+ + 3e- → In)
Elektronegativität	1,78 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP 111In {syn.} 2,8047 d ε 1,097 111Cd 112In {syn.} 14,97 min ε β- 2,586 0,663 112Cd 112Sn 113In 4,3 % In ist stabil mit 64 Neutronen 113mIn {syn.} 1,658 h IT ??? 113In 114In {syn.} 71,9 s β- ε 1,989 1,452 114Sn 114Cd 114mIn {syn.} 49,51 d IT ε 0,190 1,642 114In 114Cd 115In 95,7 % 4,41·1014 a β- 0,495 115Sn 115mIn {syn.} 4,486 h IT β- 0,336 0,831 115In 115Sn 116In {syn.} 14,10 s β- 3,274 116Sn 116mIn {syn.} 54,7 min β- ??? 116Sn 117In {syn.} 43,2 min β- 1,455 117Sn 117mIn {syn.} 1,94 h β- IT ???  ??? 117Sn
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Indium (benannt nach der indigofarbenen Bande im Linienspektrum) ist ein seltenes, silbrigweißes, duktiles Metall der III-Hauptgruppe. Es ist leicht verformbar und gibt wie Zinn beim Verbiegen Geräusche ab (siehe auch Zinnschrei). Es wurde 1863/1864 von Ferdinand Reich in Zusammenarbeit mit Hieronymus Theodor Richter an der Bergakademie Freiberg entdeckt.

Gewinnung

Indiumdraht

Indium kommt vergesellschaftet in einigen Zink-, Blei-, Zinn- und Kupfererzen in England, Argentinien, Kanada und den USA vor. Es reichert sich daher in den Aschen oder Elektrolyten bei der Gewinnung dieser Metalle an und kann daraus gewonnen werden. Es ist also ein typisches Nebenprodukt. Um eine wirtschaftliche Gewinnung zu gewährleisten, muss das Indium auf mindestens 1 Gew. % in den Vorprodukten angereichert werden. Bei den Raffinationsprozessen (beispielsweise Röstung oder Flotation) von Blei, Zink, Kupfer oder Zinn muss das Indium in ausreichender Menge vorliegen.

Aufgrund des kleinen Anteils von Indium in den elektronischen Geräten (z.B. Mobiltelefone) wird zur Zeit ein Recycling mit Ausnahme von Japan kaum durchgeführt.

Verwendung

Die Verwendung des Indiums ist mannigfaltig. Indium zeigt eine hohe Duktilität und gute Gleit- und Schmierfähigkeit. Dadurch bilden galvanisch abgeschiedene Indiumüberzüge auf Blei-, Stahl- und Cadmium-Gleitlagern einen ausgezeichneten Oberflächenschutz gegen Abrieb. Indiumdichtungen werden auch in der kryogenen Vakuumtechnik als Dichtungsmaterial eingesetzt.

Infolge des niedrigen Schmelzpunktes von 157 °C kann Indium, mit anderen Metallen legiert, Speziallote bilden. Weiterhin kann die Eigenschaft des niedrigen Schmelzpunktes ausgenutzt werden, um Schmelzsicherungen für Branddetektoren herzustellen. Eine andere Anwendung der Indiumlegierungen besteht als Füllmasse für Hochtemperaturthermometer.

Aber auch umweltfreundliche quecksilberfreie Fieberthermometer haben Indium als Legierungsbestandteil in ihrer Füllmasse. Mit Kupfer, Mangan und Magnesium wird Indium als Legierungsbestandteil von magnetischen Werkstoffen verwendet. Gelegentlich wird Indium in Dentallegierungen verwendet. Indium und dessen Verbindungen spielen eine wichtige Rolle in der Halbleitertechnik. Die Einsatzgebiete seien hier kurz genannt:

• Verwendung in Hallsonden, die zur Messung von Magnetfeldern dienen.
• Ternäre Indiumlegierungen mit Schwermetallantimoniden zeigen anisotropische elektrische Eigenschaften.
• Intermetallische indiumhaltige Verbindungen eignen sich zum Bau von InfrarotSensoren und Solarkollektoren.
• Indiumzinnoxid (ITO, englisch indium tin oxid) ist lichtdurchlässig und elektrisch leitend und wird daher vielfältig als durchsichtige Zuleitung auf Solarbatterien oder flüssig-kristallinen Digitalanzeigen (LCD) benutzt.

Verbindungen

• In₂O₃ : Indiumoxid, gelber Feststoff, entsteht bei der Oxidation von Indiumpulver
• InSe : Indiumselenid, schwarze Kristalle, Verwendung als Halbleiter
• InP : Indiumphosphid, spröde Masse, Halbleiter für Solarzellen
• InCl₃ : Indiumtrichlorid, weiße Flocken
• In₂S₃ : Indiumsulfid, Dünnschichthalbleiter (Solarzellen)

Sicherheitshinweise

Beim Umgang mit Indium sind - wie bei allen Chemikalen - die gesetzlichen Vorschriften zu beachten (z.B. Chemikaliengesetz, Mutterschutzgesetz).

Siehe auch

• Indium - Statistics and Information (USGS)
• Indium - ein Rohstoff der Hochtechnologie (Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe)

Weblinks

Wiktionary: Indium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons: Indium – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

• Reducing Agents > Indium low valent (englisch)