Индий | ТМ 1939-06

И. ПРОКОПЕНКО

Среди многочисленных металлов, используемых человечеством, есть такие, счёт которым ведётся пока только на килограммы Эти металлы обладают во многих случаях очень ценными качествами и могли бы найти весьма широкое применение в технике. Однако они рассеяны в природе столь ничтожными долями, что добыча их крайне трудна. Это — металлы будущего.

К числу таких редких металлов относится индий, который стал известен лишь в 1863 г. Произошло это при следующих обстоятельствах. Немецкие учёные Рейх и Рихтер занимались поисками редчайшего химического элемента — таллия. Изучая с помощью спектрального анализа химический состав цинковой обманки, добываемой близ города Фрейберга (Саксония), они обнаружили в спектре ярко-синюю линию, типичную для синей краски индиго. Эта линия свидетельствовала о присутствии в цинковой обманке нового, доселе неизвестного элемента. Он был извлечён из руды и получил название «индий».

В течение десятков лет индий добывался в ничтожных количествах. Когда в 1924 г. американский химик Вильям Мюррей, заинтересовавшись этим элементом, пожелал приобрести некоторое количество его, то во всем мире он не смог купить даже 10 граммов индия. После долгих усилий ему удалось достать всего лишь один грамм этого редкого металла. Но уже через 10 лет, в 1934 г., Мюррей сам организовал добычу индия в широком масштабе. С этого времени новый металл начинает прокладывать себе дорогу в технику и промышленность. В настоящее время ежегодная добыча индия исчисляется уже тоннами.

Чем же замечателен этот элемент?

Индий представляет собой белый металл, похожий по внешнему виду на серебро. Он мягче свинца, легче цинка, по блеску ярче серебра и, подобно золоту, не тускнеет. Индий плавится при очень низкой температуре — всего 156,4°, а кипит при температуре 1450°. Таков характер этого металла.

Роль индия в чистом виде пока ещё невелика. Но он уже завоевал себе большую славу в качестве необычайно ценной добавки к сплавам. А сплавы, как известно, играют колоссальную роль в технике, так как им присущи особые, весьма важные свойства, которыми не обладают в отдельности металлы — участники сплавов. Так, например, сплав индия с висмутом, оловом и свинцом плавится при температуре всего 45°, тогда как в отдельности ни одни из этих металлов при такой низкой температуре не в состоянии расплавиться. Подобный сплав, который может «растаять» в стакане горячего чая, находит применение в автоматических противопожарных устройствах.

Сплавленный с цветными и благородными металлами — медью, серебром, золотом и др., — индий сообщает им большую твёрдость. Такие сплавы хорошо принимают высококачественную полировку и, кроме того, обладают антикоррозийными свойствами: они весьма устойчивы против действия кислот и щелочей.

Интересное применение находит индий в автомобильных рефлекторах, а также в прожекторах. Поверхность рефлектора, покрытая индием, не тускнеет и хорошо отражает свет. Такая поверхность получается следующим образом: на медный рефлектор сначала наносится слой серебра, а затем тонкий слой индия. После этого рефлектор прогревают, благодаря чему индий сплавляется с серебром, и получается гладкая, блестящая поверхность.

В американской литературе встречаются указания на возможность применения индия для подшипников в двигателях внутреннего сгорания и авиационных моторах. Как отмечают американцы, присадка индия к кадмиевому сплаву предохраняет подшипник от разъедания смазочным маслом.

Имеются сведения об успешном применении индия в ряде других специальных отраслей техники, например в электровакуумных измерительных приборах, в оптике, зубоврачебной практике, ювелирном деле и т. д.

Таким образом, новый металл постепенно проникает в самые разнообразные области техники, промышленности и даже в быт.

*

В чистом виде индий в природе не встречается. Обычно он находится в качестве примеси в других минералах, чаще всего в цинковой обманке, оловянном камне, медном колчедане, пирите и др. Присутствие индия установлено в 54 различных минералах, но, как правило, содержание его в этих минералах крайне ничтожно — всего 0,001%. Лишь изредка оно достигает 0,1%, что считается очень высокой концентрацией.

Основным сырьём, из которого главный образом добывается индий, служат сульфидные цинковые руды. Если бы из этих руд пришлось добывать только индий, то, при ничтожном процентном содержании, он обошёлся бы значительно дороже золота. Но цинковые руды представляют исходное сырье для добычи основного металла — цинка; индий же извлекается попутно при заводской переработке цинковых руд. Благодаря этому цены на индий, которые ещё десять лет назад были непомерно высоки, постепенно падают.

*

Советский Союз необычайно богат минеральным сырьём, в котором встречается индий. К настоящему времени в нашей стране обнаружены достаточные сырьевые запасы, чтобы можно было строить отечественную индиевую промышленность. Индий встречается в рудных районах Кавказа, Средней Азии, Казахстана, на Дальнем Востоке и в Якутии.

Большой интерес представляет свинцово-цинково-оловянное месторождение Ак-Тюз в Киргизии, где экспедицией Академии наук СССР также был обнаружен индий. Это месторождение находится в хребте Заилийского Алатау, в 130 километрах к востоку от столицы Киргизской республики — города Фрунзе. Оно расположено в небольшом ущелье горного района и представляет собой узкий массив изверженной породы, который имеет форму клина. Верхушка массива содержит значительное количество рудных минералов.

Горное ущелье в районе месторождения Ак-Тюз (Киргизская ССР).

Геохимический отряд экспедиции, работавший на Ак-Тюзе, установил, что это месторождение образовалось из горячих водных растворов, содержавших цинк, свинец, медь и другие металлы. Это обстоятельство, а также сложный минералогический состав месторождения и наличие в нем мелких вкраплин оловянного камня навели геологов на мысль, что в месторождении Ак-Тюз имеются редкие элементы, в частности индий. Чтобы проверить это предположение, были взяты образцы цинковой обманки из верхней части массива, а также из подземных выработок и отправлены в Москву для лабораторных исследований. Тщательное изучение под микроскопом, а затем химический и спектральный анализ черной цинковой обманки с Ак-Тюза показали, что в ней действительно содержится индий. Он был извлечён. Удалось также выяснить характер распределения его в Киргизском месторождении.

Находка индия в Киргизии послужила толчком к организации более широких поисков ценного металла в других районах страны. Эти исследования привели к открытию новых месторождений, в которых индий содержится в количествах, достаточных для организации его промышленной добычи.