Indio (metal)

Maria Ascension Pardo
Indio (metal)

El indio es un elemento químico identificado con el símbolo In y el número atómico 49 en el grupo 13 de la Tabla Periódica. Pertenece a la familia de los metales pobres, considerado un metal de post-transición. Es un metal maleable de color gris brillante que tiene un punto de fusión bastante bajo, es decir, se funde a baja temperatura (156,60°C).

Quién lo descubrió

El indio, llamado así por la línea índigo de su espectro atómico, fue descubierto en 1863 por Ferdinand Reich y Hieronimus Theodor Richter, quienes en busca de talio, encontraron y examinaron una muestra de esfalerita que dio lugar al descubrimiento del metal indio. Hieronimus, fue quien finalmente logró aislar este elemento en 1867.

Características y propiedades

El indio es un metal muy suave, de color blanco plateado, luminoso y brillante. Como estanque, este elemento también emite un chirrido agudo cuando los dedos de metal están doblados como el galio, también es capaz de humedecer el vidrio. Es químicamente similar al aluminio y al galio pero más aún al zinc.

Propiedades químicas

Las propiedades químicas del indio son similares a las de su grupo vecino de galio y talio.

  • El indio tiene 3 electrones de valencia, dos en el orbital 5s y 1 en el orbital 5p.
  • Es más estable en compuestos químicos cuando dona tres electrones, lo que conduciría a una capa de valencia más estable con 10 electrones.
  • Los átomos con mayor número de electrones en sus capas de valencia son más estables. Esto es lo que se conoce como atracción electrostática.
  • No reacciona con el agua pero puede reaccionar con agentes oxidantes fuertes como los haluros.

Protones neutrones y electrones

El indio tiene 49 protones, 49 electrones y 66 neutrones en su núcleo, lo que le da un número atómico de 49 y una masa atómica de 115.

El neutrón es ligeramente más pesado que el protón. Esto aumenta la masa de los núcleos con más neutrones que protones en relación con la escala de unidades de masa atómica basada en 12 C con el mismo número de protones y neutrones.

Propiedades físicas

  • Es un metal de postransición de color blanco plateado, altamente dúctil y lustroso.
  • Es muy suave con dureza de Mohs 1,2.
  • Al igual que el peltre, se escucha un chillido agudo cuando se dobla el indio, un chisporroteo debido al emparejamiento de cristales.
  • Al igual que el galio, el indio puede humedecer el vidrio.
  • Tiene un punto de fusión bajo, 156,60 °C (313,88 °F).
  • El punto de ebullición es de 2072 °C (3762 °F).
  • La densidad del indio, 7,31 g/cm 3.
  • Por debajo de la temperatura crítica, 3,41 K se convierte en un superconductor.
  • Tiene mayor solubilidad en mercurio líquido que cualquier otro metal.
  • Exhibe una respuesta viscoplástica dúctil, que es independiente del tamaño en tensión y compresión.
  • s significativamente grande en comparación con otros metales.

Aleaciones

Se conoce una aleación de indio con galio y estaño, que se encuentra en estado líquido incluso a temperatura ambiente: funde a 10,6 °C. Los fusibles de aleación de indio se utilizan ampliamente en los sistemas de alarma contra incendios.

A partir de aleaciones de indio (por ejemplo, con plata, estaño, cobre y zinc), que se caracterizan por su alta resistencia, resistencia a la corrosión, durabilidad, se fabrican empastes dentales. En estas aleaciones, el indio juega un papel crucial: minimiza la contracción del metal durante el endurecimiento del sello.

Algunas aleaciones de indio son muy hermosas; en particular, una aleación de 75 % de oro, 20 % de plata y 5 % de indio, el llamado oro verde.

Usos y aplicaciones

El indio se utilizó para la producción de rodamientos de bolas en la aeronáutica desde la Segunda Guerra Mundial. Luego, se utilizó en electrónica y otras áreas., tales como:

  • Celda fotovoltaica: tanto el seleniuro de indio como el nitruro de indio-galio o el diseleniuro de cobre-indio se utilizan en las células fotovoltaicas de unión. Otros compuestos de indio también se encuentran en células de película delgada.
  • Pantalla LCD: transparente en una capa delgada, el indio se adhiere fuertemente al vidrio. Dopado con estaño (óxido de indio y estaño, ITO), es el material perfecto para fabricar los delgados electrodos que cubren una pantalla LCD.
  • Telecomunicaciones: el fosfuro de indio InP es el sustrato de componentes optoelectrónicos (LEDs, diodos láser, fotodiodos) para comunicaciones por fibra óptica (FTTH, redes metropolitanas y de larga distancia, a 1300/1550 nm)
  • Mecánica, casquillos para cojinete: la aleación de indio con el acero reduce en gran medida la resistencia al rozamiento y, por tanto, las pérdidas de potencia.
  • Revestimiento de vidrio: el indio se adhiere fuertemente al vidrio y se utiliza por sus propiedades de reflexión, coloración (amarillo claro) y conductor eléctrico. Sirve así como electrodo transparente en pantallas de cristal líquido, para hacer espejos y en ciertos vidrios laminados, para calentarlos.
  • Medicina Nuclear: en medicina nuclear, el indio 111 se utiliza para exámenes de gammagrafía. Este isótopo radiactivo puede ayudar a localizar diversos tumores neuroendocrinos (insulinomas, gastrinomas, paragangliomas, carcinoides, feocromocitomas, etc.)
  • En reactores nucleares: el indio también se utiliza como absorbente de neutrones en reactores nucleares de agua a presión.

Producción

Los principales productores mundiales de indio son:

  • China (57%) de 300 toneladas.
  • Corea (16%) 180 toneladas.
  • Japón (11%) 180 toneladas.
  • Canadá (10%)
  • Bélgica (5%)

Dónde se encuentra

El indio puro se encuentra en particular en las minas de zinc, pero también en las minas de hierro, plomo y cobre. Sin embargo, la mayor parte se obtiene como subproducto de la fundición del mineral de zinc.

La producción cada vez mayor de pantallas LCD, teléfonos inteligentes y otros dispositivos táctiles tuvo como consecuencia agotar muchas reservas planetarias de indio y multiplicar su precio por diez en la primera mitad de la década de 2000.

La demanda actual ha hecho que las reservas de indio en el mundo se consideren cercanas al agotamiento. Debido al alto consumo, los científicos estiman que solo durará 13 años para satisfacer la demanda. Por lo tanto, para continuar fabricando televisores, computadoras y teléfonos inteligentes, es necesario reciclar más para aislar el indio

Algunos países como China están reduciendo las exportaciones de este elemento, mientras que los investigadores trabajan en el desarrollo de materiales sustitutivos. El reciclaje es todavía poco practicado, pero se estima que siga creciendo en vista de la demanda de este elemento para el desarrollo de equipos electrónicos.

Efectos sobre la salud

  • El indio puro no tiene ningún papel biológico, aunque se dice que aumenta el metabolismo si se toma en pequeñas dosis.
  • Todos los compuestos de indio deben considerarse altamente tóxicos: dañan el corazón, los riñones y el hígado y pueden ser teratogénicos.
  • Los datos disponibles sobre el efecto de esta sustancia en la salud humana son insuficientes, por lo que se debe extremar las precauciones.

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