Indio metal: descripción, propiedades y aplicaciones

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El elemento indio tiene muchas propiedades útiles, gracias a las cuales se puede utilizar en la exploración espacial, la ingeniería, la electrónica, la industria nuclear y otras industrias. Sin embargo, es extremadamente difícil encontrarlo en la naturaleza y separarlo de otras sustancias. Debido a esto, está catalogado como un elemento raro. ¿Cuáles son las propiedades del indio? ¿Es metal o no metal? Descubramos todas sus características.

Historial de descubrimiento de elementos

El indio se descubrió por primera vez hace solo 154 años. En parte, esto sucedió por casualidad, porque sus descubridores buscaban un elemento completamente diferente. En 1863, los químicos Theodor Richter y Ferdinand Reich intentaron detectar talio en el mineral esfalerita (blenda de zinc), un metal nuevo en ese momento que aún no se había estudiado.

Para su búsqueda utilizaron el análisis espectral de Kirchhoff y Bunsen. La esencia del método es que cuando se calientan a altas temperaturas, los átomos de los elementos comienzan a emitir luz correspondiente a un rango de frecuencia específico. Mediante el espectro de este brillo, puedes averiguar qué tipo de elemento hay frente a ti.

El talio debería tener un color verde brillante, pero los científicos han encontrado un brillo azul en su lugar. Ningún elemento conocido tenía tal espectro, y los químicos se dieron cuenta de queellos fueron afortunados. Debido a las peculiaridades de la sombra, llamaron a su hallazgo por el color índigo. Y así se descubrió un nuevo metal, el indio. Y ahora con más detalle sobre las características.

¿Qué es este metal?

El indio es un metal plateado claro y muy brillante, que recuerda al zinc. En el sistema Periódico, pertenece al tercer grupo, ocupa el número 49 y se denota con el símbolo In.

Existe en la naturaleza como dos isótopos: In¹¹³ e In¹¹⁵. Este último es más común, pero es radiactivo. ¿Cuál es el período del metal indio 115? Se descompone en 6·10^{14 años, convirtiéndose en estaño. También hay unos 20 isótopos artificiales que se descomponen mucho más rápido. El más longevo entre ellos tiene una vida media de 49 días.}

El indio se funde a +156,5 °C y hierve a +2072 °C. Se presta fácilmente a la forja y otros efectos mecánicos y bien podría usarse en joyería. Sin embargo, debido a su alta suavidad, se deforma rápidamente. El metal se puede doblar fácilmente, cortar con un cuchillo e incluso rayar con la uña.

Propiedades químicas

En cuanto a sus propiedades químicas, es similar al galio o al aluminio. No puede formar enlaces sólidos continuos con ningún metal. No reacciona en absoluto con soluciones alcalinas. A determinadas temperaturas reacciona con el yodo, el selenio, el azufre y su dióxido, reacciona con el cloro y el bromo. Los metales que lo rodean en la Tabla Periódica se disuelven fácilmente en indio, a saber:talio, estaño, galio, plomo, bismuto, mercurio, cadmio.

Algunos datos interesantes sobre el metal de la India:

• Incluso con una larga estancia en el aire, no se desvanece. Esto tampoco sucede cuando se funde el metal.
• Si comienza a doblar el indio, emitirá un sonido característico, similar a un crujido o un crujido. Aparece por la deformación de la red cristalina de la materia.
• El indio arde a +800 °C, la llama es azul violeta o índigo.
• Este es el metal más blando que puedes tener en tus manos. Solo el litio lo supera, pero es demasiado activo e inmediatamente se oxida en el aire, formando un álcali venenoso.
• La aleación de indio con galio es muy fusible y se vuelve líquida ya a +16 °C.

Contenido en la naturaleza

El indio metálico no forma depósitos independientes. Es muy disperso y extremadamente raro en forma de pepitas. Los minerales propios del indio incluyen sakuranita, roquesita, patrukita y jalindita. Sin embargo, su rareza impide que se utilicen en la industria.

Una pequeña cantidad de indio se encuentra en el agua de mar y de lluvia, en el aceite y también en las cenizas de carbón. Debido a la similitud de los radios iónicos, el indio puede integrarse en las redes cristalinas de hierro, magnesio, zinc, plomo, magnesio, estaño, etc. Debido a esto, a veces se encuentra una pequeña cantidad junto con ellos.

Por regla general, el contenido de indio en los minerales no supera el 0,05-1%. La mayor parte del metal se encuentra en esfalerita y marmarita. Por lo general,cuanto mayor es la concentración, más zinc, hierro y otros metales ya mencionados.

Precio del metal

El indio se aisló en su forma pura solo unos años después del descubrimiento. Debido a la complejidad de este proceso, un gramo de indio se valoraba entonces en unos 700 dólares. Y aunque los métodos para obtenerlo han mejorado significativamente durante siglo y medio, todavía se considera raro y caro.

Hoy, su precio promedio es de 600-800 dólares el kilogramo y, sorprendentemente, no baja mucho con un aumento en su producción. La pureza del metal suele estar indicada en su marcado: IN-2, IN-1, IN-0, IN-00, IN-000, IN-00000. Cuantos más ceros, mejor y más caro es. Por ejemplo, el indio de grado IN-000 puede valorarse en alrededor de $2000 por kilogramo.

El alto costo del indio metálico se explica por su bajo contenido en la naturaleza y su alta demanda. Se extraen entre 600 y 800 toneladas por año, lo que no cubre absolutamente todas las necesidades. Debido a sus propiedades únicas, resulta ser mucho mejor y más duradero que otros metales más baratos. Para no perder un material tan valioso, en muchos países se reutiliza.

Dónde aplicar

El indio metálico aumenta la humectabilidad y la resistencia a la corrosión de la aleación. Están revestidos con cojinetes de plomo y plata, que se utilizan en la aviación y la tecnología automotriz. También es capaz de reducir el punto de fusión de otros metales. Entonces, su mezcla con estaño, plomo, cadmio y bismuto se fundea 46,5 °C, lo que lo hace apto para alarmas contra incendios.

El óxido de indio y estaño se usa para semiconductores y diversas soldaduras. Además, se utiliza para la fabricación de monitores de computadora, pantallas de TV y tabletas. Aleado con plata o solo, se utiliza para espejos astronómicos y espejos de faros de automóviles.

Es excelente para crear fotocélulas, fósforos, materiales termoeléctricos, sellos en tecnología espacial. El indio absorbe bien los neutrones y puede usarse en reactores nucleares.

No se sabe nada sobre el papel biológico de este elemento en nuestro organismo, pero también se ha utilizado en medicina. Se utiliza como fármaco radiactivo en el diagnóstico del hígado, el cerebro y los pulmones para detectar tumores y otras enfermedades.

Métodos de obtención

La cantidad principal de indio metálico se extrae de depósitos de zinc y estaño. Se obtiene a partir de residuos del procesamiento de minerales polimetálicos, de estaño y de plomo-zinc. La separación y purificación del indio se lleva a cabo en varias etapas.

Primero, se precipita ajustando el nivel de acidez de la solución. El "metal negro" resultante debe limpiarse. Esto se hace mediante el refinado de fusión por zonas o de otras maneras.

Hoy, Canadá es uno de los principales productores de India. Además, Estados Unidos, China, Japón y Corea del Sur extraen grandes volúmenes de metal. Sin embargo, las accionesde este elemento son muy limitados, se espera que se agoten en unas pocas décadas.