Indium adalah logam keperakan berkilau yang begitu lembut dan mudah ditempa sehingga dapat tergores dengan kuku dan dibengkokkan ke hampir semua bentuk. Di alam, indium sangat langka dan hampir selalu ditemukan sebagai elemen jejak dalam mineral lain - terutama dalam seng dan timah - dari mana ia biasanya diperoleh sebagai produk sampingan. Diperkirakan kelimpahannya di kerak bumi adalah 0,1 bagian per juta (ppm) - sedikit lebih banyak daripada perak atau merkuri, menurut Royal Society of Chemistry.
Indium memiliki titik leleh rendah untuk logam: 313,9 derajat Fahrenheit (156,6 derajat Celcius). Pada apa pun di atas suhu ini, ia terbakar dengan nyala ungu atau nila. Nama Indium berasal dari cahaya nila terang yang ditunjukkannya dalam spektroskopi.
Hanya fakta
- Nomor atom (jumlah proton dalam nukleus): 49
- Simbol atom (pada tabel periodik elemen): Dalam
- Berat atom (massa rata-rata atom): 114.8.8
- Kepadatan: 7,31 gram per sentimeter kubik
- Fase pada suhu kamar: Padat
- Titik lebur: 313,88 derajat F (156,6 derajat C)
- Titik didih: 3.761,6 F (2.072 C)
- Jumlah isotop (atom dari unsur yang sama dengan jumlah neutron yang berbeda): 35 yang waktu paruhnya diketahui; 1 stabil; 2 terjadi secara alami
- Isotop yang paling umum: In-115
Penemuan
Indium ditemukan pada tahun 1863 oleh ahli kimia Jerman Ferdinand Reich di Freiberg School of Mines di Jerman. Reich sedang mempelajari sampel campuran mineral seng yang menurutnya mungkin mengandung elemen thallium yang baru ditemukan. Setelah memanggang bijih untuk menghilangkan sebagian besar sulfur, dia menerapkan asam klorida ke bahan yang tersisa. Dia kemudian mengamati benda padat kekuningan. Dia menduga ini bisa menjadi sulfida dari elemen baru, tetapi karena dia buta warna, dia meminta sesama ahli kimia Jerman Hieronymous T. Richter untuk memeriksa spektrum sampel. Richter mencatat garis berwarna ungu terang, yang tidak cocok dengan garis spektral elemen yang dikenal.
Bekerja bersama, kedua ilmuwan mengisolasi sampel unsur baru dan mengumumkan penemuannya. Mereka menamai elemen baru indium, setelah kata Latin indicum, artinya ungu. Sayangnya, hubungan mereka berubah masam ketika Reich mengetahui bahwa Richter mengklaim sebagai penemu, menurut Royal Society of Chemistry (RSC).
Penggunaan
Lebih dari seabad setelah penemuan indium, unsur itu masih tergelincir karena tidak ada yang tahu apa yang harus dilakukan dengannya. Saat ini, indium sangat penting bagi perekonomian dunia dalam bentuk indium tin oxide (ITO). Ini karena ITO tetap merupakan bahan terbaik untuk memenuhi kebutuhan LCD (liquid crystal display) LCD yang semakin meningkat di layar sentuh, TV layar datar, dan panel surya.
ITO memiliki beberapa properti yang membuatnya sempurna untuk LCD dan display panel datar lainnya: Transparan; melakukan listrik; sangat melekat pada kaca; tahan korosi; dan stabil secara kimia dan mekanis.
ITO juga biasa digunakan untuk membuat lapisan tipis untuk kaca dan cermin. Ketika dilapisi kaca depan pesawat terbang atau mobil, misalnya, ITO memungkinkan kaca menjadi es atau de-kabut, dan dapat mengurangi kebutuhan pendingin udara.
Meningkatnya permintaan untuk LCD telah meningkatkan harga indium dalam beberapa tahun terakhir, menurut RSC. Namun, daur ulang dan efisiensi manufaktur telah membantu menciptakan keseimbangan yang baik antara penawaran dan permintaan.
Indium umumnya digunakan untuk membuat paduan dan sering disebut sebagai "vitamin logam," yang berarti bahwa tingkat kecil indium dapat membuat perbedaan drastis dalam suatu paduan, menurut RSC. Misalnya, menambahkan sejumlah kecil indium ke emas dan paduan platinum membuat mereka jauh lebih sulit. Paduan indium digunakan untuk melapisi bantalan motor berkecepatan tinggi dan permukaan logam lainnya. Paduan rendah lelehnya juga digunakan pada kepala sprinkler, sambungan pintu kebakaran, dan colokan fusible.
Logam indium tetap luar biasa lunak dan mudah ditempa pada suhu yang sangat rendah, menjadikannya sempurna untuk digunakan pada alat yang dibutuhkan dalam kondisi yang sangat dingin, seperti pompa kriogenik dan sistem vakum tinggi. Kualitas unik lainnya adalah kekakuannya, membuatnya sangat berguna sebagai solder.
Indium digunakan dalam pembuatan berbagai perangkat listrik seperti penyearah (perangkat yang mengubah arus bolak-balik menjadi langsung), termistor (resistor listrik tergantung pada suhu) dan fotokonduktor (perangkat yang meningkatkan konduktivitas listriknya ketika terkena cahaya).
Sumber & kelimpahan
Indium jarang ditemukan tidak terkombinasi di alam dan biasanya ditemukan dalam bijih seng, besi, timah dan tembaga. Ini adalah elemen paling umum ke-61 dalam kerak bumi dan sekitar tiga kali lebih banyak daripada perak atau merkuri, menurut Survei Geologi AS (USGS). Diperkirakan membentuk sekitar 0,1 bagian per juta (ppm) di kerak bumi. Berdasarkan beratnya, indium diperkirakan 250 bagian per miliar (ppb), menurut Chemicool. Indium alami adalah campuran dari isotop I-115 (95,72 persen) dan I-113 (4,28 persen), menurut Encyclopaedia Britannica.
Kebanyakan indium komersial berasal dari Kanada dan sekitar 75 ton per tahun. Cadangan logam diperkirakan melebihi 1.500 ton. Tanah yang dibudidayakan kadang-kadang ditemukan lebih kaya di indium daripada tanah yang tidak dibudidayakan dengan beberapa tingkat setinggi 4 ppm, menurut Lenntech.
Siapa yang tahu?
- Logam indium mengeluarkan "jeritan" bernada tinggi saat ditekuk. Mirip dengan "tangisan timah," teriakan ini lebih mirip suara berderak.
- Indium mirip dengan galium karena mudah membasahi kaca dan sangat berguna untuk membuat paduan rendah leleh. Paduan yang terdiri dari 24 persen indium dan 76 persen galium adalah cair pada suhu kamar.
- Aplikasi indium skala besar pertama adalah lapisan untuk bantalan di mesin pesawat berkinerja tinggi dalam Perang Dunia II, menurut USGS.
- Spesimen logam indium yang tidak terkombinasi telah ditemukan di wilayah Rusia, menurut Lenntech.
Baterai lebih baik
Pelapisan indium suatu hari nanti dapat menghasilkan baterai lithium yang lebih kuat dan tahan lama, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Angewandte Chemie. Lapisan indium akan menawarkan pengendapan lithium yang lebih seragam saat diisi, mengisi setiap reaksi samping negatif dan meningkatkan penyimpanan.
Baterai lithium-ion adalah jenis baterai isi ulang yang biasa digunakan dalam teknologi portabel, seperti ponsel dan komputer laptop. Selama pelepasan, ion lithium bergerak dari elektroda negatif (anoda) ke elektroda positif (katoda). Saat baterai sedang diisi, ion lithium bergerak dalam arah yang berlawanan - elektroda negatif menjadi katoda, dan elektroda positif menjadi anoda.
Saat ini, baterai lithium-ion menggunakan anoda yang terbuat dari grafit yang digunakan untuk menyimpan lithium ketika baterai diisi. Alternatif yang menjanjikan untuk menggunakan grafit adalah anoda logam - seperti logam lithium - yang dapat menawarkan kapasitas penyimpanan yang jauh lebih besar. Namun, masalah utama dengan menggunakan anoda logam adalah adanya pengendapan logam yang tidak rata saat baterai sedang diisi. Ini mengarah pada pembentukan dendrit (massa kristal dengan struktur mirip pohon bercabang). Setelah digunakan dalam waktu lama, dendrit ini tumbuh sangat besar sehingga menyebabkan arus pendek pada baterai.
Masalah lain dengan anoda logam adalah bahwa mereka menyebabkan reaksi samping yang tidak diinginkan antara elektroda logam reaktif dan elektrolit (bahan yang memungkinkan listrik mengalir antara elektroda positif dan negatif). Reaksi ini dapat secara signifikan mengurangi masa pakai baterai.
Para peneliti dari Rensselaer Polytechnic Institute dan Cornell University telah memperkenalkan alternatif baru: melapisi lithium dalam larutan garam indium. Lapisan indium seragam dan dapat disembuhkan sendiri saat elektroda digunakan. Komposisi kimianya tetap sama, dan tetap utuh selama siklus pengisian / pengosongan, mencegah reaksi samping, menurut siaran pers penelitian di Science Daily. Dendrit juga dihilangkan, memungkinkan permukaan tetap halus dan kompak.
