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銦的應(yīng)用、毒性及其對(duì)身體的危害

  
評(píng)論: 更新日期:2009年11月27日

  1.性質(zhì)

  銦(In)原子序數(shù)49。是一種非常軟、銀白色的、比較稀有的、帶有光澤的純金屬。晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,四方體。比重7.3、熔點(diǎn)156.4°C。溶于酸,與堿和水不反應(yīng)。當(dāng)彎曲時(shí),發(fā)出聲調(diào)很高的純金屬聲音。

  銦的一個(gè)不尋常的性質(zhì)是銦是最常見的具有輕微放射性的同位素,它非常緩慢地由β射線衰變?yōu)殄a。但不認(rèn)為這種輻射是危險(xiǎn)的,因?yàn)樗陌胨テ谑?41×1014年,比宇宙的年齡大4個(gè)量級(jí),比天然釷大50萬倍以上。不同于周期表的鄰居鎘,銦并不是一個(gè)出名的蓄積毒物。

  2.應(yīng)用

  銦的第一次大規(guī)模應(yīng)用是在第二次世界大戰(zhàn)期間涂在高性能飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承表面。隨著生產(chǎn)逐漸增加,作為新的用途用于合金、焊料和電子等。在20世紀(jì)50年代,極少的銦被用來作為輻射源和晶體管合金交界處的集流器。在20世紀(jì)80年代中、末期,磷化銦半導(dǎo)體和液晶顯示器銦錫氧化物薄膜的發(fā)展引起了很大的興趣。到1992年,薄膜應(yīng)用已成為最大的最終用途。

  3.其他用途

  制造低熔點(diǎn)高溫合金。24%銦和76%鎵構(gòu)成的合金在室溫為液體。一些銦化合物,如銻化銦、磷化銦、氮化銦是具有使用性質(zhì)的半導(dǎo)體。合成半導(dǎo)體需要的成分銅銦鎵硒(CIGS)用來制造太陽能電池薄膜。以化合物半導(dǎo)體為基礎(chǔ),用在發(fā)光二極管(LED)和激光二極管(LDS),如由金屬有機(jī)物氣相外延制成的InGaP。銦的超純金屬有機(jī)物,特別是高純度的三甲基銦(trimethylindium,TMI)用來作為III-V族化合物半導(dǎo)體的前體,同時(shí),它還可在II-VI化合物半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體摻雜劑。

  也可以鍍?cè)诮饘俸筒A险舭l(fā)形成一面鏡子,這種做法與用銀一樣,但具有較高的耐腐蝕性能。在制作電致發(fā)光面板時(shí),氧化銦(In2O3)被用來作為透明導(dǎo)電玻璃基板。作為光過濾器用在低壓鈉氣燈。

  銦的凝固點(diǎn)為4297485K(1565985°C)在國(guó)際溫標(biāo)ITS-90定義為一個(gè)固定點(diǎn)。

  銦的高中子俘獲截面的熱中子使得它適合使用在核反應(yīng)堆的控制桿,通常在合金中含有銀80%、銦15%、鎘5%。

  在核工程,113In和115In的(n,n')反應(yīng)用來確定中子通量的大小。

  111In發(fā)出γ射線,它用在醫(yī)學(xué)影像學(xué)的顯像技術(shù)。顯像有許多應(yīng)用,包括藥物開發(fā)的早期階段,以及白血細(xì)胞活性的監(jiān)視。從病人采血,去除白細(xì)胞,用111In放射性標(biāo)記,然后再重新回注到病人的血液試驗(yàn)。伽馬成像能顯示高白細(xì)胞活性的所有區(qū)域,如一膿腫。

  非常少量用在鋁合金犧牲陽極(鹽水應(yīng)用),以防止鋁的鈍化。在低溫應(yīng)用方面,以金屬絲形式作為真空密封使用。

  作為熱重分析裝置的校準(zhǔn)材料。

  目前,我國(guó)是世界上最大的生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。最大的消費(fèi)國(guó)為日本。銦的礦產(chǎn)資源主要是鉛鋅礦石,從礦石提取銦的成分方式還很原始。我國(guó)銦的礦產(chǎn)資源約13014噸。其中云南省分布占40%(5205噸)、廣西31.4%(4086噸)、內(nèi)蒙古8.2%(1067噸),青海省7.8%(1015噸),廣東省7%(910噸,),其他地區(qū)5.6%(728噸)。

  4.銦的健康損害

  到20世紀(jì)90年代中期,有關(guān)銦的毒性作用的資料還相當(dāng)缺乏。認(rèn)為大部分純金屬形式的銦是沒有毒性的,是一個(gè)安全的金屬。在焊接和半導(dǎo)體行業(yè),銦的接觸相對(duì)較高,但沒有任何有毒副作用的報(bào)告。銦化合物可能不是這樣:有一些未經(jīng)證實(shí)的證據(jù)表明銦有低水平的毒性。舉例來說,無水三氯化銦有相當(dāng)?shù)亩拘?,而磷化銦不但有毒,而且是可疑致癌物質(zhì)。

  2001年有報(bào)告指出,在處理銦錫氧化物的勞動(dòng)者中因吸入銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)導(dǎo)致間質(zhì)性肺炎并死亡。在近年的研究中,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)確認(rèn)化合物半導(dǎo)體磷化銦有致癌作用,在其他的銦化合物加入磷化銦可觀察到嚴(yán)重的肺損傷等、在平板顯示器等需要增加ITO的情況下,銦對(duì)健康的影響可能會(huì)成為一個(gè)問題。

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