Indium

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	7,31
Härte nach Mohs und Brinell	1,2; 0,98 · 107
Schallgeschwindigkeit in	1218
Schmelztemperatur in °C bei 3 MPa	156
spezifische Schmelzwärme in	28,48
Siedetemperatur in °C	2000
spezifische Verdampfungswärme in	1970
Standardentropie S0 in	58
Wärmeleitfähigkeit in bei 27 °C	81,6
spezifische Wärmekapazität in	0,238
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	0,0837
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	0,000 01

Isotope des Elements 

Natürlich vorkommendes Indium besteht aus einem Gemisch von zwei Isotopen. Eines ist stabil, das häufigere ist radioaktiv mit sehr langer Halbwertszeit. Weiterhin sind noch 34 radioaktive künstliche Isotope bekannt.

Ordnungszahl Z	Massen- zahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
49	113	112,904 089	4,3%
	114	113,904 905	künstlich	β : 2,0	1,2 min.
	115	114,903 871	95,7%	β : 0,5	6 · 101 4 a
	116	115,905	künstlich	β : 1,0	14 s

Weitere Eigenschaften

Indium ist ein stark silberweiß glänzendes, sehr weiches Schwermetall. Es lässt sich leicht mit der Hand platt drücken und mit dem Messer gut schneiden. Indium besitzt eine sehr niedrige Schmelz- und Siedetemperatur. Es ist daher über einen weiten Temperaturbereich flüssig. Aufgrund seiner Elektronenkonfiguration ist es in der Lage, in seinen Verbindungen die Oxidationsstufen I und III auszubilden, wobei die Stufe III die beständigste und stabilste ist. Es zeigt in seinem chemischen Verhalten große Ähnlichkeit mit Gallium und Thallium. Bei Zimmertemperatur ist es gegenüber Luft und Wasser beständig, bei Feuchtigkeit und Wärme oxidiert es jedoch langsam. Bei hoher Temperatur verbrennt es zu Indium(III)-oxid. Mit den Halogenen reagiert es bei Erwärmung zu den Indium(III)-Halogeniden. Mit Schwefel, Selen, Stickstoff und Phosphor reagiert Indium erst bei hohen Temperaturen zu Indium(III)-Verbindungen. Mit Wasserstoff verbindet es sich zu Indan.

Entdeckung

Die deutschen Hüttenchemiker FERDINAND REICH (1799-1882) und THEODOR HIERONYMUS RICHTER (1825-1898) entdeckten Indium 1863 bei der spektralanalytischen Untersuchung eines Freiberger Zinkblendeerzes. Sie isolierten es in Form des Chlorids, Oxids und Hydroxids. Auch die Herstellung von Indium durch die Reduktion des Oxids mit Wasserstoff ist ihr Verdienst. Aufgrund der charakteristischen blauen Spektrallinien in seinem Flammenspektrum erhielt es den Namen «Indium» mit dem chemischen Symbol «In».

Vorkommen/Herstellung

Indium gehört zu den äußerst seltenen Elementen der Erde und steht an Stelle 68 der Elementhäufigkeit. Es tritt in der Natur nie elementar auf. Weit verbreitet ist es aber in geringen Konzentrationen u. a. in Form der Sulfidminerale Indit und Roquésit. Diese haben für die Gewinnung von Indium keine Bedeutung. Indium kommt auch in sulfidischen Zink- und Bleierzen sowie in oxidischen Schwermetallmineralien in geringen Mengen vor. Hauptvorkommen findet man in den GUS-Staaten, den USA, Kanada, Bolivien, Peru, Italien und in Deutschland. Technisch gewinnt man Indium hauptsächlich aus den Nebenprodukten der Zink-, Blei- oder Cadmium-Produktion. Dort ist Indium spurenweise enthalten. Dazu werden die Beimengungen abgetrennt und das Indiumhydroxid gefällt. Dann wird es zum Oxid geglüht, welches im Wasserstoffstrom zu Indium reduziert wird. Eine weitere Möglichkeit Indium herzustellen bietet die Elektrolyse der wässrigen Lösungen seiner Salze. Hochreines Indium wird durch das Zonenschmelzverfahren gewonnen.

Verwendung

Indium ist sehr teuer, daher wird es nur begrenzt in der Technik eingesetzt. Verwendet wird es u. a. als Beschichtungsstoff für andere Metalle (Korrosionsschutz), als Legierungszusatz, zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit und der Härte, für Lagermetalle und Spezialstähle. Manche Indium-Legierungen dienen auch als Schmelzsicherungen, Feuerschutzanlagen, ferromagnetische Werkstoffe für Transformatoren und Spulen und werden in der Kerntechnik zur Herstellung von Reaktorregelstäben verwendet. Indium dient weiterhin als Neutronenabsorber für Spiegelbeläge. Intermetallische Verbindungen sind wichtige Halbleitermaterialien.

Wichtige Verbindungen

Indium bildet eine Vielzahl von Verbindungen, unter denen die Chalkogenide In2O3
und In2S3 sowie die Trihalogenide InF3 und InCl3 hervorzuheben sind.

Bau

Indium kristallisiert in einer dichtesten Kugelpackung.