Indium
ディスプレイや半導体に使用される柔らかく銀白色の金属。
インジウムは、記号In、原子番号49の化学元素であり、銀白色の卑金属であり、既知の元素の中で最も柔らかいものの一つに分類されます。その化学的挙動は、周期表上の上下の隣接元素であるガリウムとタリウムの中間的な性質を示します。1863年にフェルディナント・ライヒとヒエロニムス・テオドール・リヒターによって分光法を用いて発見され、そのスペクトルに見える鮮やかな藍色の線にちなんで名付けられました。名称はラテン語のindicum（紫または藍色を意味する）に由来します。物理的には、インジウムは非常に展性があり、モース硬度1.2と非常に柔らかいため、ナイフで切断したり、鉛筆のように紙に跡を付けたりすることができます。ガラスに濡れ、結晶双晶により曲げるとパチパチという音を発し、融点は156.60 °Cで、ガリウムより高いもののタリウムより低いです。沸点は2072 °Cで、3.41 K以下では超伝導体になります。インジウムは体心正方晶構造で結晶化し、液体水銀に非常に溶けやすいです。化学的には、インジウムは49個の電子を持ち、電子配置は[Kr]4d¹⁰5s²5p¹です。最も一般的な酸化状態は+3ですが、不活性電子対効果により+1状態も存在し、インジウム(I)化合物は強力な還元剤として作用します。インジウムには39の既知の同位体がありますが、天然に存在するのは安定なインジウム113と、極めて長い半減期4.41×10¹⁴年を持ち天然インジウムの95.7%を占める原始的なインジウム115の2つのみです。これは、安定同位体よりも長寿命の放射性同位体の方が豊富に存在する3つの元素のうちの1つです。インジウムに生物学的役割はなく、その化合物は吸入または注射時に毒性を示しますが、経口摂取では吸収されにくいです。主に他の金属鉱石、特に閃亜鉛鉱や硫化亜鉛鉱の処理の副産物としてのみ生産されます。
Quick Facts
- Discoverers
- Ferdinand Reich and Hieronymus Theodor Richter
Facts from the source article.
背景と経緯
インジウムは、明るい光沢を持つ銀白色の卑金属で、最も柔らかい元素の一つであり、モース硬度はわずか1.2で、ナイフで切断できるだけでなく、人間の歯で噛むこともできるほど柔らかいです。非常に展性があり、紙にこすると鉛筆のように目に見える線を残します。曲げると、錫と同様に結晶双晶により特徴的な高音の音が聞こえます。融点は156.60 °Cで、ガリウムより高いもののタリウムや錫より低く、沸点は2072 °Cで、タリウムより高いもののガリウムより低いです。密度は7.31 g/cm³で、3.41 K以下では超伝導体になります。体心正方晶系で結晶化し、これはわずかに歪んだ面心立方構造です。インジウムはガリウムと同様にガラスに濡れる性質で知られ、液体水銀への溶解度は他のどの金属よりも高く、0 °Cで質量比50%を超えます。化学的には、インジウムはガリウムとタリウムの中間的な性質を示し、一般的に+3酸化状態を示しますが、不活性電子対効果により+1状態も存在します。主に他の金属鉱石、特に閃亜鉛鉱や他の硫化亜鉛鉱の処理の副産物としてのみ生産されます。
読者ガイド
インジウムの産業上の重要性は、そのユニークな物理的・化学的性質に由来します。銀白色で非常に柔らかい卑金属（モース硬度1.2）であり、ナイフで切断でき、紙に鉛筆のように跡を残します。ガラスに濡れ、融点は156.60 °Cと低く、結晶双晶により曲げるとパチパチという音を発します。3.41 K以下では超伝導体になります。主な用途は、フラットパネルディスプレイ用の透明導電性コーティングである酸化インジウムスズ（ITO）です。また、低融点合金、はんだ、高真空シール、およびインジウムガリウム窒化物p型半導体基板を用いた青色・白色LED回路の製造にも使用されます。インジウムは、主に他の金属鉱石、特に閃亜鉛鉱や他の硫化亜鉛鉱の処理の副産物としてのみ生産されます。化学的にはガリウムとタリウムの中間的な性質を示し、+1と+3の両方の酸化状態を示します。+3状態がより一般的であり、+1化合物は不活性電子対効果により強力な還元剤です。インジウムに生物学的役割はなく、その化合物は吸入または注射時に毒性を示しますが、経口摂取では吸収されにくいです。39の既知の同位体があり、天然に存在するのは安定なインジウム113と長寿命のインジウム115（半減期4.41 × 10¹⁴年、天然インジウムの95.7%を占める）の2つのみです。この元素は1863年に分光法により発見され、そのスペクトルの藍色の線にちなんで名付けられました。