铟

铟是化学元素，符号In和原子序数49。铟是一种银灰色，质地极软的易熔金属。铟位于第13组（元素周期表的第13个垂直列）。 它显示了各种各样的特性。 它被认为是“贫金属”族的金属。液态铟能浸润玻璃，并且会粘附在接触过的表面上留下黑色的痕迹。铟有微弱的放射性，天然铟有两种主要同位素，其一为In-113为稳定核素，In-115为β-衰变。因此，在使用中尽可能避免直接接触。

铟元素是在1863年由德国的赖希和李希特，用光谱法研究闪锌矿时发现的。 铟的发现要归功于元素铊的发现，在铊被发现和取得后，德国弗赖贝格(Freiberg)矿业学院物理学教授赖希由于对铊的一些性质感兴趣，希望得到足够的金属进行实验研究。他在1863年开始在夫赖堡希曼尔斯夫斯特(Himmelsfüst)出产的锌矿中寻找这种金属。这种矿石所含主要成分是含砷的黄铁矿、闪锌矿、辉铅矿、硅土、锰、铜和少量的锡、镉等。赖希认为其中还可能含有铊。虽然实验花费了很多时间，但他却没有获得期望的元素。

然而他得到了一种不知成分的草黄色沉淀物，并认为是一种新元素的硫化物。 只有利用光谱进行分析来证明这一假设。可是赖希是色盲，只得请求他的助手H.T.李希特进行光谱分析实验。李希特在第一次实验就成功了，他在分光镜中发现一条靛蓝色的明线，位置和铯的两条蓝色明亮线不相吻合，就从希腊文中"靛蓝"(indikon)一词命名它为indium(铟)。两位科学家共同署名发现铟的报告。分离出金属铟还是他们二者共同完成的。他们首先分离出铟的氯化物和氢氧化物，利用吹管在木炭上还原成金属铟，于1867年在法国科学院展出。1863年，德国化学家Ferdinand Reich和Hieronymous Theodor Richter用光谱法研究闪锌矿时发现一条靛蓝色光谱线，随后经过分离提取获得新元素并以靛蓝色命名为铟。

铟是一种相当稀有的金属。 它是第69个最丰富的元素，在0.05 ppm时与银差不多。 尽管它广泛散布在地壳中，但浓度极低，并且总是与其他金属矿石结合在一起。 从未发现它具有天然金属状态。 回收铟是冶炼其他金属矿石（如铝，锑，镉，砷和锌）的副产品。 每年从锌精炼厂的烟囱（烟囱）中回收约1,000公斤铟（或每1000份粉尘中的铟浓度为1份）。 在俄罗斯，日本，欧洲，秘鲁和加拿大以及美国西部的金属矿石和矿物中发现了铟。

从常温到熔点之间，铟与空气中的氧作用缓慢，表面形成极薄的氧化膜（In2O3），温度更高时，与活泼非金属作用。大块金属铟不与沸水和碱溶液反应，但粉末状的铟可与水缓慢的作用，生成氢氧化铟。铟与冷的稀酸作用缓慢，易溶于浓热的无机酸和乙酸、草酸。铟能与许多金属形成合金（尤其是铁，粘有铁的铟会显著的被氧化）。铟的主要氧化态为+1和+3，主要化合物有In2O3、In(OH)3、InCl3，与卤素化合时，能分别形成一卤化物和三卤化物。
铟的配位聚合物：
1. In(Ⅲ)与刚性的二羧酸（1,3-间苯二甲酸和1,4-萘二酸），在不同的溶剂中得到了四个化合物[In_2(OH)_2(1,3-BDC)_2(2,2’-bipy)2](1)，HIn(1,3-BDC)_2·2DMF (2)，In(OH)(1,4-NDC)·2H_2O (3)和HIn(1,4-NDC)_2·2H_2O·1.5DMF (4)。化合物1是1D链状结构，化合物2是2D层状结构，它们分别通过π-π相互作用最终形成了3D超分子结构。化合物3和4都是无限的3D网络结构，虽然用的是同一羧酸配体，但是由于所用溶剂的不同，化合物3形成的是SrAl2拓扑结构，而化合物4形成的是2-重穿插的dia拓扑结构。化合物1-4的合成，充分证明了溶剂在配位聚合物的合成过程中起到的重要作用。
2. In(Ⅲ)与柔性的二羧酸（1,4-苯二乙酸，反式-1,4-环己二酸和4,4’-二苯醚二甲酸），在不同的溶剂热条件下，得到了三个化合物(Me_2NH_2)[In(cis-1,4-pda)2](5), In(OH)(trans-1,4-chdc)(6)和In(OH)(oba)·DMF·2H_2O (7)。化合物5是In~(3+)与cis-1,4-pda~(2-)形成的1D非共面的双链结构，化合物6和7则都是由–In-OH-In-OH–棒状次级结构基元形成的无限的3D网络结构。化合物5-7的合成主要是考察了柔性不同的二羧酸配体对产物结构的影响。
3. In(Ⅲ)与旋光性的D-樟脑酸（D-H_2Cam），在溶剂热的条件下合成了一个3D具有单一手性结构的铟配位聚合物InH(D-C_(10)H_(14)O_4)_2(8)。经拓扑分析可得，化合物8具有dia拓扑结构。
4. In(Ⅲ)与含氮杂环羧酸（2-吡啶羧酸和2,3-吡嗪二羧酸），在溶剂热条件下合成了两个化合物In_2(OH)_2(2-PDC)_4(9)和HIn(2,3-PDC)_2(10)。其中化合物9是由双核分子In_2(OH)_2(2-PDC)_4通过π-π相互作用形成的1D波浪形的链状结构；化合物10形成的是3D的nbo拓扑结构。

铟是一种银灰色，质地极软的易熔金属。熔点156.61℃。沸点2060℃。相对密度d7.30。液态铟能浸润玻璃，并且会粘附在接触过的表面上留下黑色的痕迹。
铟有微弱的放射性，天然铟有两种主要同位素，其一为In-113为稳定核素，In-115为β- 衰变。因此，在使用中尽可能避免直接接触。
铟金属可提高二硼化镁超导临界电流密度：
在超导体二硼化镁里添加铟金属粉末，大大提高了二硼化镁超导临界电流密度，向实用化又前进了一步。通过超导体的电流密度在超过某一数值时，超导体就失去了超导性，这一数值就是超导临界电流密度。它是衡量超导体性能的一个重要指标。向二硼化镁里添加铟金属粉末，在2000摄氏度下热处理后加工成为电线，其超导临界电流密度比不添加铟提高了4倍，达到每平方厘米10万安培。这是铟金属渗透在二硼化镁的晶粒之间，从而改善了它的结合性。

1.铟的首次大规模应用是在二战中用于高性能飞机轴承的涂层。之后，随着铟在可熔性合金、焊接材料、电子材料方面新的应用，铟产量也在逐年增加。特别是在八十年代中后期，磷化铟半导体和铟锡氧化物薄膜材料在LCD显示屏的应用引起了广泛关注。目前铟的主要用途就是形成铟锡氧化物(ITO)透明电极用于液晶显示屏和触屏装置。而该项应用也大大提高了铟矿的全球开采量。

2.铟称得上“合金的维生素”，利用铟合金熔点低的特点还可制成特殊合金，用于消防系统的断路保护装置及自动控制系统的热控装置，添加少量铟制造的轴承合金是一般轴承合金使用寿命的4～5倍；由于铟具有较强的抗腐蚀性及对光的反射能力，可制成军舰或客轮上的反射镜。

3.铟对中子辐射敏感，可用作原子能工业的监控材料，其原理是铟箔插入反应堆中与中子反应后便呈现放射性，其呈现放射性的速度，可作为测量反应进行的一个有价值的参数。在医学中，铟胶体常用于肝、脾、骨髓的扫描。铟合金还可用于牙科医疗、钢铁和有色金属的防腐装饰件、塑料金属化等方面。

1.主要用作包覆层(或制成合金)以增强金属材料的耐腐蚀性，并广泛用作电子器件；合金涂层作反射器；铟合金用作反应堆控制棒等。
2.用于化合物半导体，高纯合金及半导体材料的掺杂剂等。
3.主要用于制轴承及提炼高纯铟，也用于电子工业和电镀工业。
4.用于低熔点合金和铟盐的制造。

原生铟主要是从原矿中提取铟，也是当前冶炼铟的主要来源。再生铟则是对废弃金属回收后的冶炼，主要是从铅、锌、铜、锡等矿石冶炼过程中回收的副产品，但再生铟占的总量不大。矿物质来源最常见的是深色闪锌矿（ZnS），硬石膏和锂蒙脱石（FeS：ZnS）。 铟也存在于锡矿石，菱铁矿，锰和钨矿石中。镓通常与锌和锡矿石中的铟有关。 铜，铁，铅，钴和铋的许多硫化矿石中都含有少量的铟。 在某些情况下，锌冶炼厂的烟道粉尘包含超过1％的铟，并且是金属的最大商业来源。 其他商业来源是来自锌，铅和镉精炼的植物残渣和锡渣。 通过酸浸从锌加工残渣中回收铟，然后从随附的元素杂质（如锌，镉，铝，砷和锑）中进行化学分离。 通过在受控电位下对盐进行水电解最终纯化，得到纯度为99.9％的产物。