Indio / in / xnumx di elevata purezza
Indio - Usi e prezzi
I chimici Ferdinand Reich e Hieronymous Theodor Richter hanno esaminato 1863 minerali spettroscopicamente diversi nella speranza di trovare l'elemento tallio. Le caratteristiche linee di emissione verde del tallio erano assenti ma invece è stata osservata una linea spettrale azzurra. Nessun elemento era noto per produrre una tale linea, quindi presumevano correttamente che i loro campioni contenessero un nuovo elemento. Hanno chiamato l'ipotetico nuovo elemento indio dall'indaco della sua linea spettrale, e Richter ha isolato l'indio puro nell'anno successivo.
Metallo indio
L'indio ha preso una strada molto lenta dalla sua prima scoperta alla rilevanza commerciale. Nei primi settant'anni dopo la sua scoperta, fu soprattutto una curiosità. Un campione del metallo è stato presentato a 1867 alla fiera mondiale, ma alla fine degli 1920 non si è verificato un grave degrado dell'indio. Queste operazioni furono avviate solo perché diversi chimici erano interessati all'uso dell'indio come trattamento superficiale indurente per i metalli ferrosi e scoprirono che per sperimentare questa idea, essi stessi dovevano sviluppare una fonte di metallo. La prima applicazione su larga scala del metallo fu il rivestimento dei cuscinetti nei motori ad alte prestazioni degli aeromobili. Tuttavia, queste e alcune leghe di nicchia erano gli unici driver di richiesta per il metallo fino a quando non è stato utilizzato nella tecnologia dei semiconduttori da 1952. Successivamente, la produzione ha continuato ad aumentare man mano che le applicazioni per il metallo in entrambe le leghe e semiconduttori composti continuavano a svilupparsi.
Da 1992, un singolo composto semiconduttore ha contribuito maggiormente alla domanda di indio indio-stagno-ossido (ITO). Quando ITO viene applicato su una superficie in un film sottile, produce un rivestimento conduttivo otticamente trasparente che consente di fungere da elettrodo trasparente nei dispositivi elettronici. Gli elettrodi trasparenti sono fondamentali per la progettazione di display a cristalli liquidi (LCD), schermi al plasma e dispositivi touch screen. ITO è anche usato per rivestire i parabrezza di aeromobili che possono essere facilmente scongelati quando una corrente scorre sopra la lamina conduttiva ed è anche schermato contro interferenze elettromagnetiche in LED organici, celle solari, lampade a vapore di sodio, rivestimenti antistatici, estensimetri a film sottile e simili.
Alcuni altri semiconduttori a base di indio hanno applicazioni importanti, sebbene non siano utilizzati nell'alto volume ITO. La maggior parte dei semiconduttori di indio, tra cui arsenuro di indio, fosfuro di indio, nitruro di indio, antimonide di indio e molte sue leghe con altri composti semiconduttori, sono caratterizzati dalla loro elevata mobilità elettronica e si trovano quindi in elettronica ad alta frequenza come i transistor ad alta frequenza. Inoltre, questi materiali hanno generalmente spazi di banda diretti, che li rendono adatti a dispositivi optoelettronici come LED, laser, celle solari a film sottile, rilevatori di radiazioni e circuiti ottici integrati. Il semiconduttore composto rame-indio-gallio-selenide (CIGS) è uno dei pochi materiali attualmente utilizzati commercialmente per la produzione di dispositivi fotovoltaici a film sottile. Inoltre, molti semiconduttori di indio sono allo studio per il loro potenziale utilizzo in nuove forme ingegnerizzate nanotecnologicamente come punti quantici e nanofili.
Al di fuori dell'uso nei semiconduttori, l'indio si trova principalmente come un metallo, da solo o in leghe, di solito in applicazioni in cui viene sfruttato il suo basso punto di fusione. L'indio può essere usato per produrre leghe come il galistan, che sono liquide a temperatura ambiente e possono sostituire il mercurio in applicazioni come i termometri. Le leghe di indio sono comunemente utilizzate nelle guarnizioni per applicazioni criogeniche perché rimangono malleabili e duttili a basse temperature. Le saldature contenenti indio hanno acquisito importanza grazie alle restrizioni sempre più stringenti sull'uso del piombo, un altro metallo a basso punto di fusione che una volta era stato trovato nella maggior parte delle saldature a bassa temperatura. Inoltre, l'indio si trova nelle leghe pressofuse e nei materiali di interfaccia termica.
Degni di nota sono anche due usi di nicchia dell'indio. Nell'imaging dei leucociti di indio, un radioisotopo di indio viene utilizzato per tracciare i globuli bianchi nel corpo e identificare le fonti di infezione. L'indio fa anche parte delle barre di controllo utilizzate nei reattori nucleari, dove assorbe i neutroni in eccesso oltre all'argento e al cadmio.
Produzione mondiale di indio
L'indio non è particolarmente raro - è comune quanto il mercurio - ma non ci sono minerali di minerale di indio economicamente significativi. Il metallo deve quindi essere estratto da altri minerali metallici dove può essere trovato in tracce ed è più comunemente estratto oggi dai sottoprodotti dell'estrazione dello zinco. L'indio viene estratto sempre più dai rifiuti generati dal processo di sputtering ITO e persino direttamente dai pannelli LCD di scarto. Questi sforzi di riciclaggio variano a seconda dell'efficienza del processo e dei prezzi attuali dei metalli in termini di fattibilità economica, motivo per cui il loro utilizzo varia notevolmente da paese a paese e di anno in anno. Le preoccupazioni circa l'esaurimento delle risorse mondiali di indio hanno suscitato un interesse significativo nello sviluppo di materiali alternativi per elettrodi trasparenti per sostituire ITO nell'elettronica.
