1。3铟的性质与用途
铟(原子序数49,原子量为114。818),是一种银白色略带淡蓝色的稀有金属,第五周期ⅢA族元素,熔点156。61℃,沸点2060℃,相对密度7。31g/cm³。常温下不会被空气中的氧气氧化,当加热到100℃左右时,会逐渐开始氧化并在表面生成一层极薄的氧化物膜,继续升温,就能与氧气、卤素、硫、硒、磷等物质发生反应。铟能与汞形成汞齐。在温度高于800℃后的强热下,铟便能燃烧生成氧化铟,火焰为蓝红色。铟有+1,+2,+3三种价态,在氧化状态下主要化合价为+1,+3,化合价高的在水溶液中更稳定。+3价为铟的主要化合价态,如In2O3、InCl3、InN等。
单质铟的质地非常柔软,用指甲无需用力就能在表面留下划痕,可塑性延展性都比较令人满意,可压成薄片。液态铟粘度很小进而有着极佳的流动性,可用于铸造超高品质的铸件。铟的挥发性比很多同性质金属的都小,但在H2环境或真空中加热能够升华成蒸汽。铟略微带有放射性,在使用中尽可能避免皮肤直接接触。铟在自然环境中有两种常见的同位素,其中In-113为稳定核素,In-115为β-衰变[11]。
铟在地壳中的含量及其少,已知在地壳中的丰度约为4。0×10-8[12]。现已发现的含有铟独立矿物只有8种,并且非常罕见,几乎所有的铟都是以少量杂质的形式存在于其他金属矿产中,因此很难成规模以集中开采,最常见的有铅锌矿和锡矿。锌矿中铟平均含量还非常少,只有约万分之一到百万分之一。铟矿产的存在形式还有一部分为伴生,例如铜铅锡等,还有少量伴生于铋、镉、银等。目前提炼铟的技术还不太理想,在很多方面还有众多困难以待克服,只有某些铅锌冶炼工厂和锡冶炼工厂以副产品回收铟。[13]
铟单质具有较好的光渗透性和导电性,而铟的化合物:高纯氧化铟,和氧化锡的玻璃态复合物(ITO)在等离子显示器和液晶显示屏工业中制作透明导电的电极的重要成分,还用作某些气体测量的敏感元件。全球铟消费的70%都用来生产ITO靶材[11]。不同种类的合金在掺入少量的铟之后,都可以不同程度地明显提高合金的强度、提高其延展性、提高其抗磨损与抗腐蚀的性能等,从而使铟荣获“合金的维生素”的赞誉和公认的好评,也有人称之为“奇妙的铟效应”。[11]文献综述
1。4铟的分析方法
铟资源跟其他矿产资源都是同样不可再生的,随着不断的开采,含铟的矿产日渐减少,铟资源急速枯竭。常量的铟可适用的分析方法有:络合滴定法、原子吸收光谱法以及单扫示波极谱法。分析测定微量的铟,主要方法可以采用光度法、荧光酮类试剂光度分析法、偶氮类试剂光度分析法、染料光度分析法、原子吸收光谱法和电化学分析法。在痕量铟的测定上主要有使用原子吸收光谱法、伏安法和等离子质谱法等。
在常量分析的滴定方法中,因为容易受到其他元素粒子的干扰,所以一般要先加入有机溶剂萃取把铟的卤化物分离出来,需要复杂的有机试剂而且操作麻烦要求严格。光度法是分析铟最常用的方法之一,其仪器结构不复杂,运行成本廉价,操作简便和适用性强的特点使其脱颖而出。在检测敏感度方面,使用荧光酮类试剂来操作光度分析法的敏感度脱颖而出,该方法摩尔吸光系数ε值在105以上,各类染料光度分析方法的灵敏度也很出色,ε值能达到一万至十万,但采用显色剂的方法都有一个共同的弱点就是选择性低。原子吸收光谱法测定铟含量对仪器精度要求很高。痕量铟分析方法成功的至关重要的是对铟进行分离和富集,此操作过程极其繁琐复杂,难度不可忽视,尤其是检测复杂多金属矿产中的痕量铟,应经过多重复杂的分离富集手段,才能准确地测定铟的含量[14]。上述所有铟分析方法,一般的掩蔽剂连最基础的功能消除干扰都还有很大的难度,大多需要萃取或沉淀分离或其他措施进行预分离。因此,探索不经分离即能直接测定物料样品中的铟含量,是研究铟分析方法的一项重要方向。
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