| Indium 49In | ||||||
| engl. Indium; nach „Indigo“ (aufgrund seiner blauen Spektrallinie) | ||||||
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| Physikalisch-chemische Eigenschaften |
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Indium
ist ein silbrig glänzendes, relativ weiches Schwermetall.
Es ist weicher als Blei, es kann mit der Hand
platt gedrückt werden und lässt sich auch mit dem Messer schneiden.
Ähnlich wie beim Zinn kommt es beim Verbiegen
eines Indiumstabes zu einem knisternden Geräusch. Die Schmelztemperatur
des Metalls ist sehr niedrig und liegt deutlich unter der von Blei oder
von Zinn. Flüssiges Indium benetzt Glas dauerhaft.
In seinen chemischen
Eigenschaften ähnelt das Indium dem Gallium und dem Thallium. Bei Zimmertemperatur ist es
an der Luft und gegen Wasser beständig. Durch Feuchtigkeit und Wärme
wird es langsam oxidiert. Bei höheren Temperaturen verbrennt Indiumpulver mit
indigoblauer Flamme zu gelbem Indium(III)-oxid:
4 In + 3 O2 
2 In2O3 Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure reagieren mit Indium unter Bildung der entsprechenden Salze, während es gegen heißes Wasser beständig ist. Mit den Halogen reagiert
Indium in Wärme zu den entsprechenden Halogeniden:
2 In + 3 Cl2
2 InCl3 Das weiße Salz Indium(III)-chlorid InCl3 ist so stark hygroskopisch, dass es mit der Luftfeuchtigkeit eine flüssige Lösung bildet, wenn es nicht unter völligem Luftabschluss aufbewahrt wird. Bei sehr hohen Temperaturen
reagiert Indium auch mit Phosphor, Schwefel, Selen, Stickstoff und Wasserstoff. Indiumverbindungen sind meistens
dreiwertig, sie ähneln den entsprechenden Aluminiumverbindungen.
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| Toxikologie |
Die
Toxizität des kompakten Metalls wird als gering
eingeschätzt. Eine Staubbildung
und das Einatmen der Stäube ist zu vermeiden. Von einigen
wenigen Indiumverbindungen, die Indium-Ionen freisetzen, ist bekannt,
dass sie krebserzeugend oder reprotoxisch wirken. |
| Vorkommen |
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Häufigkeit sehr selten
Indium ist ein sehr seltenes Element und steht in der Häufigkeit direkt hinter Silber, aber noch deutlich vor Gold. In der Natur kommt es elementar nur sehr selten vor. Zu den Indiummineralen gehört auch der Indit (FeIn2S4) oder der Roquésit (CuInS2), der auf dem Buntkupferkies die bunten Anlauffarben erzeugt. Für die technische Gewinnung sind diese Mineralien jedoch ohne Bedeutung. Die Gewinnung des Elements erfolgt ausschließlich aus Rückständen bei der Aufbereitung von Zink-, Blei- oder Cadmiumerzen.
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| Geschichte |
Das
Element wurde von den deutschen Chemikern Ferdinand Reich (1799–1882) und
Theodor Hieronymus Richter (1825–1898) im Jahre 1863 in Freiberg/Sachsen
entdeckt. Sie untersuchten Zinkblende und nahmen spektralanalytische Untersuchungen
vor. Danach gelang ihnen zunächst die Herstellung von Indiumchlorid
und Indiumoxid und schließlich auch des reinen Metalls durch eine
Reduktion von Indiumoxid mit Wasserstoff. Aufgrund der indigoblauen Spektrallinie
benannten sie es nach der Farbe Indigo und führten das Symbol In ein. |
| Herstellung |
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Die
Herstellung erfolgt bei der Verhüttung von Zink-, Blei- oder Cadmiumerzen.
Löst man indiumhaltiges Zink in verdünnten Säuren kann man
aus den Rückständen Indiumsulfat gewinnen. Durch eine Elektrolyse
der wässrigen Lösung des Indiumsulfats gewinnt man das Metall.
Die nachfolgende Reinigung erfolgt durch ein Zonenschmelzverfahren, wobei
hochreines Indium entsteht.
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| Verwendung |
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Aufgrund
des hohen Preises ist die technische Bedeutung von Indium stark eingeschränkt.
Als Legierungsbestandteil erhöht es die Korrosionsbeständigkeit
und die Härte in anderen Metallen. In Dentallegierungen und in Lötzinn
wird es aufgrund seiner Weichheit und des niedrigen Schmelzpunktes verwendet.
Gallium-Indium-Legierungen eignen sich für Hochtemperatur-Thermometer
oder für Temperatursicherungen in Feuerschutzanlagen. Indium-Kupfer-Mangan-Legierungen
dienen zum Bau von Spulen und Transformatoren. Weitere Anwendungen finden
sich in der Schmuckindustrie, in metallischen Klebmassen, in Glasfarben
und Spiegeln zur Benetzung von Glas mit einer Metallschicht. Indiumantimonit,
Indiumarsenid oder Indiumselenid stellen wichtige intermetallische Verbindungen für Halbleitermaterialien in Phototransistoren, LEDs, Solarzellen oder Lasern dar.
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Gefahr
