ইন্ডিয়াম মেটাল: বর্ণনা, বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

ইন্ডিয়াম উপাদানটির অনেক দরকারী বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার কারণে এটি মহাকাশ অনুসন্ধান, প্রকৌশল, ইলেকট্রনিক্স, পারমাণবিক শিল্প এবং অন্যান্য শিল্পে ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, এটি প্রকৃতিতে খুঁজে পাওয়া এবং অন্যান্য পদার্থ থেকে পৃথক করা অত্যন্ত কঠিন। এই কারণে, এটি একটি বিরল উপাদান হিসাবে তালিকাভুক্ত করা হয়। ইন্ডিয়াম এর বৈশিষ্ট্য কি কি? এটা ধাতু না অধাতু? চলুন জেনে নিই এর সব ফিচার সম্পর্কে।

এলিমেন্ট আবিষ্কারের ইতিহাস

ইন্ডিয়াম প্রথম আবিষ্কৃত হয়েছিল মাত্র 154 বছর আগে। আংশিকভাবে, এটি ঘটনাক্রমে ঘটেছে, কারণ এর আবিষ্কারকরা একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন উপাদান খুঁজছিলেন। 1863 সালে, রসায়নবিদ থিওডর রিখটার এবং ফার্দিনান্দ রেইচ খনিজ স্ফ্যালেরাইটে (জিঙ্ক ব্লেন্ড) থ্যালিয়াম সনাক্ত করার চেষ্টা করেছিলেন, সেই সময়ে একটি নতুন ধাতু যা এখনও অধ্যয়ন করা হয়নি।

তাদের অনুসন্ধানের জন্য তারা Kirchhoff এবং Bunsen এর বর্ণালী বিশ্লেষণ ব্যবহার করেছে। পদ্ধতির সারমর্ম হল যে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হলে, উপাদানগুলির পরমাণুগুলি একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি সীমার সাথে সম্পর্কিত আলো নির্গত করতে শুরু করে। এই আলোর বর্ণালী দ্বারা, আপনি আপনার সামনে কি ধরনের উপাদান আছে তা খুঁজে বের করতে পারেন।

থ্যালিয়ামের একটি উজ্জ্বল সবুজ রঙ হওয়া উচিত, কিন্তু বিজ্ঞানীরা এর পরিবর্তে একটি নীল আভা খুঁজে পেয়েছেন। কোনও পরিচিত উপাদানের এমন বর্ণালী ছিল না এবং রসায়নবিদরা তা বুঝতে পেরেছিলেনতারা ভাগ্যবান ছিল। ছায়ার বিশেষত্বের কারণে, তারা নীল রঙের নামে তাদের সন্ধানের নামকরণ করেছে। এবং তাই একটি নতুন ধাতু, ইন্ডিয়াম, আবিষ্কৃত হয়েছিল। এবং এখন বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও বিস্তারিত।

এই ধাতু কি?

ইন্ডিয়াম হল একটি হালকা রূপালী এবং খুব চকচকে ধাতু, যা জিঙ্কের কথা মনে করিয়ে দেয়। পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতে, এটি তৃতীয় গোষ্ঠীর অন্তর্গত, 49 নম্বরে অবস্থান করে এবং চিহ্ন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

এটি প্রকৃতিতে দুটি আইসোটোপ হিসাবে বিদ্যমান: ইন¹¹³ এবং ইন¹¹⁵। পরেরটি আরও সাধারণ, তবে তেজস্ক্রিয়। 115 ধাতব ইন্ডিয়ামের সময়কাল কত? এটি 6·10^{14 বছরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে টিনে পরিণত হয়। এছাড়াও প্রায় 20টি কৃত্রিম আইসোটোপ রয়েছে যা অনেক দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। তাদের মধ্যে সবচেয়ে দীর্ঘজীবীদের অর্ধ-জীবন 49 দিন।}

ইন্ডিয়াম +156.5 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলে যায় এবং +2072 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটতে থাকে। এটি ফোরজিং এবং অন্যান্য যান্ত্রিক প্রভাবে সহজেই নিজেকে ধার দেয় এবং গয়নাতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, উচ্চ কোমলতার কারণে, এটি দ্রুত বিকৃত হয়ে যায়। ধাতু সহজেই বাঁকানো যায়, ছুরি দিয়ে কাটা যায় এমনকি আঙুলের নখ দিয়ে আঁচড়াও যায়।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে এটি গ্যালিয়াম বা অ্যালুমিনিয়ামের মতো। এটি কোনো ধাতুর সাথে অবিচ্ছিন্ন কঠিন বন্ধন গঠন করতে পারে না। এটি ক্ষার দ্রবণের সাথে মোটেও প্রতিক্রিয়া করে না। নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়, এটি আয়োডিন, সেলেনিয়াম, সালফার এবং এর ডাই অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে, ক্লোরিন এবং ব্রোমিনের সাথে বিক্রিয়া করে। পর্যায় সারণীতে এটিকে ঘিরে থাকা ধাতুগুলি সহজেই ইন্ডিয়ামে দ্রবীভূত হয়, যথা:থ্যালিয়াম, টিন, গ্যালিয়াম, সীসা, বিসমাথ, পারদ, ক্যাডমিয়াম।

ভারতের ধাতু সম্পর্কে কিছু আকর্ষণীয় তথ্য:

• হাওয়ায় দীর্ঘক্ষণ থাকার পরও তা বিবর্ণ হয় না। ধাতু গলে গেলে এটি ঘটে না।
• যদি আপনি ইন্ডিয়াম বাঁকানো শুরু করেন, এটি একটি চরিত্রগত শব্দ তৈরি করবে, যা ক্রিক বা ক্রাঞ্চের মতো। এটি পদার্থের স্ফটিক জালির বিকৃতি থেকে প্রদর্শিত হয়।
• ইন্ডিয়াম +৮০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে জ্বলে, শিখা নীল-বেগুনি বা নীল।
• এটি সবচেয়ে নরম ধাতু যা আপনি আপনার হাতে ধরে রাখতে পারেন। শুধুমাত্র লিথিয়াম এটিকে অতিক্রম করে, কিন্তু এটি খুব সক্রিয় এবং অবিলম্বে বাতাসে জারিত হয়, একটি বিষাক্ত ক্ষার তৈরি করে।
• গ্যালিয়ামের সাথে ইন্ডিয়ামের সংকর ধাতু খুবই ফুসিবল এবং ইতিমধ্যেই +16 ডিগ্রি সেলসিয়াসে তরল হয়ে যায়।

প্রকৃতিতে রয়েছে

ধাতু ইন্ডিয়াম স্বাধীন আমানত গঠন করে না। এটি খুব বিক্ষিপ্ত এবং নাগেট আকারে অত্যন্ত বিরল। ইন্ডিয়ামের নিজস্ব খনিজগুলির মধ্যে রয়েছে সাকুরানাইট, রোকুসাইট, পাট্রুকাইট এবং জালিন্ডাইট। যাইহোক, তাদের বিরলতা তাদের শিল্পে ব্যবহার হতে বাধা দেয়।

সাগর ও বৃষ্টির পানিতে, তেলে এবং কয়লার ছাইতেও অল্প পরিমাণ ইন্ডিয়াম পাওয়া যায়। আয়নিক ব্যাসার্ধের সাদৃশ্যের কারণে, ইন্ডিয়াম লোহা, ম্যাগনেসিয়াম, দস্তা, সীসা, ম্যাগনেসিয়াম, টিন ইত্যাদির স্ফটিক জালির সাথে একত্রিত হতে সক্ষম হয়। এই কারণে, কখনও কখনও এটির সাথে অল্প পরিমাণে পাওয়া যায়।

একটি নিয়ম হিসাবে, খনিজগুলিতে ইন্ডিয়ামের পরিমাণ 0.05-1% এর বেশি হয় না। ধাতুর বেশিরভাগই পাওয়া যায় স্ফ্যালেরাইট এবং মারমারাইটে। সাধারণত এটাঘনত্ব বেশি, দস্তা, লোহা এবং অন্যান্য ধাতু ইতিমধ্যে উল্লেখ করা হয়েছে।

ধাতুর দাম

ইন্ডিয়াম আবিষ্কারের মাত্র কয়েক বছর পর তার বিশুদ্ধ আকারে বিচ্ছিন্ন হয়ে পড়ে। এই প্রক্রিয়ার জটিলতার কারণে, তখন এক গ্রাম ইন্ডিয়ামের মূল্য ছিল প্রায় $700। এবং যদিও এটি প্রাপ্তির পদ্ধতিগুলি দেড় শতাব্দীতে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে, তবুও এটিকে বিরল এবং ব্যয়বহুল হিসাবে বিবেচনা করা হয়৷

আজ, এর গড় দাম 600-800 ডলার প্রতি কিলোগ্রাম এবং আশ্চর্যজনকভাবে, এটির উৎপাদন বৃদ্ধির সাথে খুব একটা কমে না। ধাতুর বিশুদ্ধতা সাধারণত এর চিহ্নিতকরণে নির্দেশিত হয়: IN-2, IN-1, IN-0, IN-00, IN-000, IN-00000৷ যত বেশি শূন্য, তত ভাল এবং আরও ব্যয়বহুল। উদাহরণস্বরূপ, IN-000 গ্রেডের ইন্ডিয়ামের মূল্য প্রতি কিলোগ্রামে প্রায় $2,000 হতে পারে।

ইন্ডিয়াম ধাতুর উচ্চ মূল্য প্রকৃতিতে এর কম উপাদান এবং উচ্চ চাহিদা দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। প্রতি বছর 600-800 টন খনন করা হয়, যা এটির জন্য সমস্ত প্রয়োজনীয়তা একেবারেই কভার করে না। এর অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, এটি অন্যান্য, সস্তা ধাতুগুলির তুলনায় অনেক ভাল এবং আরও টেকসই হয়ে উঠেছে। এই জাতীয় মূল্যবান উপাদান যাতে না হারায়, অনেক দেশে এটি পুনরায় ব্যবহার করা হয়।

যেখানে আবেদন করুন

মেটাল ইন্ডিয়াম খাদটির ভেজাতা এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়। তারা সীসা-সিলভার বিয়ারিং দিয়ে লেপা, যা বিমান চালনা এবং স্বয়ংচালিত প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়। এটি অন্যান্য ধাতুর গলনাঙ্ক কমাতেও সক্ষম। সুতরাং, টিন, সীসা, ক্যাডমিয়াম এবং বিসমাথের সাথে এর মিশ্রণ গলে যায়46.5 ডিগ্রি সেলসিয়াসে, এটিকে ফায়ার অ্যালার্মের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর এবং বিভিন্ন সোল্ডারের জন্য ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, এটি কম্পিউটার মনিটর, টিভি স্ক্রিন এবং ট্যাবলেট তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। রৌপ্য বা একা দিয়ে মিশ্রিত, এটি জ্যোতির্বিজ্ঞানের আয়না এবং গাড়ির হেডলাইট আয়নার জন্য ব্যবহৃত হয়।

এটি মহাকাশ প্রযুক্তিতে ফটোসেল, ফসফর, থার্মোইলেকট্রিক উপকরণ, সিল তৈরির জন্য চমৎকার। ইন্ডিয়াম নিউট্রন ভালোভাবে শোষণ করে এবং পারমাণবিক চুল্লিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

আমাদের শরীরে এই উপাদানটির জৈবিক ভূমিকা সম্পর্কে কিছুই জানা যায়নি, তবে এটি ওষুধেও ব্যবহৃত হয়েছে। এটি লিভার, মস্তিষ্ক এবং ফুসফুসের টিউমার এবং অন্যান্য রোগ নির্ণয়ের জন্য একটি তেজস্ক্রিয় ওষুধ হিসাবে ব্যবহৃত হয়৷

পাওয়ার পদ্ধতি

ইন্ডিয়াম ধাতুর প্রধান পরিমাণ দস্তা এবং টিনের জমা থেকে খনন করা হয়। এটি পলিমেটালিক, টিন, সীসা-দস্তা আকরিক প্রক্রিয়াকরণ থেকে বর্জ্য থেকে প্রাপ্ত হয়। ইন্ডিয়ামের পৃথকীকরণ এবং পরিশোধন বিভিন্ন পর্যায়ে সম্পন্ন হয়।

প্রথম, এটি দ্রবণের অম্লতা স্তর সামঞ্জস্য করে প্ররোচিত হয়। ফলস্বরূপ "কালো ধাতু" তারপর পরিষ্কার করা প্রয়োজন। এটি জোন মেল্টিং রিফাইনিং বা অন্য উপায়ে করা হয়৷

আজ, কানাডা ভারতের অন্যতম প্রধান উৎপাদক। এটি ছাড়াও, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন, জাপান এবং দক্ষিণ কোরিয়া দ্বারা প্রচুর পরিমাণে ধাতু খনন করা হয়। যাইহোক, স্টকএই উপাদানগুলির খুব সীমিত, আশা করা হচ্ছে যে কয়েক দশকের মধ্যে সেগুলি ফুরিয়ে যাবে৷