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銦的應用、毒性及其對身體的危害

  
評論: 更新日期:2009年11月27日

  1.性質

  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。晶體結構穩(wěn)定,四方體。比重7.3、熔點156.4°C。溶于酸,與堿和水不反應。當彎曲時,發(fā)出聲調很高的純金屬聲音。

  銦的一個不尋常的性質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。但不認為這種輻射是危險的,因為它的半衰期是441×1014年,比宇宙的年齡大4個量級,比天然釷大50萬倍以上。不同于周期表的鄰居鎘,銦并不是一個出名的蓄積毒物。

  2.應用

  銦的第一次大規(guī)模應用是在第二次世界大戰(zhàn)期間涂在高性能飛機發(fā)動機軸承表面。隨著生產逐漸增加,作為新的用途用于合金、焊料和電子等。在20世紀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80年代中、末期,磷化銦半導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,薄膜應用已成為最大的最終用途。

  3.其他用途

  制造低熔點高溫合金。24%銦和76%鎵構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的半導體。合成半導體需要的成分銅銦鎵硒(CIGS)用來制造太陽能電池薄膜。以化合物半導體為基礎,用在發(fā)光二極管(LED)和激光二極管(LDS),如由金屬有機物氣相外延制成的InGaP。銦的超純金屬有機物,特別是高純度的三甲基銦(trimethylindium,TMI)用來作為III-V族化合物半導體的前體,同時,它還可在II-VI化合物半導體作為半導體摻雜劑。

  也可以鍍在金屬和玻璃上蒸發(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,氧化銦(In2O3)被用來作為透明導電玻璃基板。作為光過濾器用在低壓鈉氣燈。

  銦的凝固點為4297485K(1565985°C)在國際溫標ITS-90定義為一個固定點。

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

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

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

  非常少量用在鋁合金犧牲陽極(鹽水應用),以防止鋁的鈍化。在低溫應用方面,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材料。

  目前,我國是世界上最大的生產國和出口國。最大的消費國為日本。銦的礦產資源主要是鉛鋅礦石,從礦石提取銦的成分方式還很原始。我國銦的礦產資源約13014噸。其中云南省分布占40%(5205噸)、廣西31.4%(4086噸)、內蒙古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90年代中期,有關銦的毒性作用的資料還相當缺乏。認為大部分純金屬形式的銦是沒有毒性的,是一個安全的金屬。在焊接和半導體行業(yè),銦的接觸相對較高,但沒有任何有毒副作用的報告。銦化合物可能不是這樣:有一些未經證實的證據(jù)表明銦有低水平的毒性。舉例來說,無水三氯化銦有相當?shù)亩拘裕谆煵坏卸?,而且是可疑致癌物質。

  2001年有報告指出,在處理銦錫氧化物的勞動者中因吸入銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)導致間質性肺炎并死亡。在近年的研究中,動物實驗確認化合物半導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重的肺損傷等、在平板顯示器等需要增加ITO的情況下,銦對健康的影響可能會成為一個問題。

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