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Cloruro di indioè un composto inorganico con la formula chimica InCl3. La sua forma comune è quella di cristalli o polvere da bianchi a giallo chiaro, soggetti all'assorbimento di umidità e alle infiltrazioni d'acqua. La forma anidra ha una struttura stratificata, mentre gli idrati (come InCl ∝· 4H ₂ O) sono cristalli incolori. Il tricloroindio è solubile in acqua, etanolo ed etere solventi. La soluzione acquosa è acida e può decomporsi e rilasciare gas di acido cloridrico quando riscaldata. Come precursore, viene utilizzato per preparare semiconduttori composti a base di indio (come InP, InSb) e film sottili conduttivi trasparenti (ITO). Come catalizzatore acido di Lewis, partecipa alle reazioni di alchilazione ed esterificazione di Friedel Crafts.
| C.F | Cl3In |
| E.M | 220 |
| M.W | 221 |
| m/z | 220 (100.0%), 222 (95.9%), 224 (30.6%), 218 (4.5%), 220 (4.3%), 226 (3.3%), 222 (1.4%) |
| E.A | Cl, 48.09; Nel, 51.91 |
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Punto di fusione 262 gradi ( dec. ) ( lit. ), Punto di ebollizione 300 gradi C, Densità 3,46 g / mL a 25 gradi ( lit. ), Punto di infiammabilità 300 gradi C subl., Condizioni di conservazione Atmosfera inerte, Polvere morfologica a temperatura ambiente, Colore Da bianco a biancastro, Proporzione 3,46, Reazioni solubili in acqua, Igroscopico sensibile, Stabilità igroscopica, InChIKeyPSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K.
Il tricloruro di indio (InCl3), numero CAS 22519-64-8, peso molecolare 221,18, è una polvere cristallina bianca a temperatura ambiente con forte deliquescenza. Può sublimare a temperature superiori a 600 gradi, è facilmente solubile in acqua e subisce idrolisi per formare tetraidrato (InCl3 · 4H ₂ O) e pentaidrato. È la materia prima di base per la sintesi dei composti organici dell'indio e anche la forma chiave dell'anidro di elevata purezzacloruro di indio, noto come "la materia prima insostituibile del LED che rappresenta-una tecnologia di illuminazione all'avanguardia".
Dagli schermi dei telefoni cellulari alle discipline di medicina nucleare ospedaliere, dai laboratori di sintesi organica alle centrali fotovoltaiche, dalle lenti ottiche ai rivestimenti dei motori a razzo, il tricloroindio permea ogni angolo della tecnologia moderna e della salute umana con le sue proprietà chimiche uniche e funzioni insostituibili. Secondo il rapporto di mercato del 2026, l'offerta teorica di tricloroindio ad elevata purezza in tutto il mondo è di circa 730 tonnellate, mentre la domanda effettiva ha raggiunto le 755 tonnellate dopo il rifornimento strategico e la correzione delle perdite, formando un chiaro divario tra domanda e offerta di circa il 3,4%. Il prezzo spot medio è salito fino a superare il 35% per chilogrammo. Il valore strategico di questa "vitamina industriale" diventa sempre più evidente con lo sviluppo della tecnologia.
1. Industria dei semiconduttori e dell'elettronica
1.1 Chip core LED: un "codice sorgente luminosa" insostituibile
L'uso più importante e fondamentale del tricloroindio anidro ad elevata purezza (purezza maggiore o uguale al 99,999%, ovvero livello . 5N~6N) è come precursore chiave per la produzione di chip con nucleo LED. Nel processo di deposizione chimica in fase vapore metallo-organica (MOCVD), il nitruro di indio (InN) ad elevata purezza viene generato reagendo con il gas di ammoniaca o partecipando direttamente alla crescita epitassiale dei semiconduttori di nitruro III, producendo infine chip LED blu, verdi e viola.
Si può affermare senza esagerare che senza il tricloroindio ad elevata-purezza oggi non ci sarebbe alcuna rivoluzione nell'illuminazione a LED. BOE e altri giganti del pannello display hanno abbandonato la modalità single source nell'approvvigionamento e hanno invece adottato un'architettura di fornitura "3+1", bloccando tre fornitori principali con capacità di purificazione di 5N o superiori. È proprio perché la purezza del tricloroindio determina direttamente l'efficienza luminosa, la durata e la consistenza del colore dei chip LED.
1.2 Semiconduttore al fosfuro di indio (InP): il "cuore" della comunicazione 5G
È la materia prima principale per la sintesi dei materiali semiconduttori di fosfuro di indio (InP).
L'InP ha una mobilità elettronica ultra-elevata e caratteristiche di bandgap diretto, che lo rendono un materiale ideale per la produzione di chip di comunicazione ottica, laser e dispositivi a microonde ad alta velocità-, supportando direttamente la produzione di moduli ottici 5G/800G e laser a punti quantici. Sullo sfondo dell’aumento esplosivo della domanda di strati conduttivi a bassa resistività nei pannelli display flessibili, la posizione strategica dei materiali a base di InP è stata ulteriormente rafforzata.
1.3 Arseniuro di indio e gallio (InGaAs): l'"occhio da mille miglia" per il rilevamento a infrarossi
Materiale arseniuro di indio e gallio (InGaAs) preparato dacloruro di indioè un materiale di base per rilevatori a infrarossi e dispositivi di comunicazione ottica, ampiamente utilizzato in campi-di fascia alta come dispositivi per la visione notturna, ricevitori di comunicazione in fibra ottica e LiDAR.
1.4 Film conduttivo trasparente ITO: il "protagonista invisibile" dell'era del touch
È la principale materia prima per la preparazione di film sottili di ossido di indio-stagno (ITO). La pellicola ITO rappresenta circa il 70% del consumo globale di indio e viene utilizzata per elettrodi trasparenti nei touch screen dei telefoni cellulari (come gli strati touch dell'iPhone), display OLED, display LCD e celle solari. Dai display a schermo piatto ai rivestimenti in vetro fotovoltaico, l'ITO è ovunque e il punto di partenza di tutto questo è il tricloroindio.
Celle solari a film sottile-CIGS da 1,5: il re della luce debole
Le celle solari a film sottile al seleniuro di rame indio gallio (CIGS) sono ampiamente utilizzate nella costruzione di facciate continue fotovoltaiche integrate (BIPV) e sistemi di alimentazione di veicoli spaziali grazie alle loro eccellenti prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione, con una capacità di produzione globale superiore a 10 GW. Sono la fonte principale dell'elemento indio nelle celle CIGS e la loro qualità influisce direttamente sull'efficienza di conversione fotovoltaica delle celle. Attualmente l’efficienza delle celle CIGS ha superato il 22% e il tricloroindio svolge un ruolo indispensabile.
2. Medicina Nucleare e Diagnosi Clinica
Quando l'indio nel tricloroindio viene sostituito dall'isotopo radioattivo ¹¹³ ᵐ In (Indio-113m), diventa un tracciante radioattivo indispensabile nel campo della medicina nucleare, svolgendo un ruolo chiave in varie diagnosi cliniche.
2.1 Misurazione del volume del sangue - il "righello preciso" dopo un intervento di cardiochirurgia
L'ultima ricerca del 2026 mostra che l'uso del tricloroindio (III) radioattivo (¹¹³ ᵐ InCl3) per misurare il volume del sangue dopo un intervento di cardiochirurgia può riflettere direttamente i cambiamenti dinamici nel volume del sangue e ha un importante valore pratico clinico.
Lo studio ha misurato il volume di sangue di 24 pazienti cardiaci postoperatori in tre periodi di tempo (quando sono entrati nell'unità di terapia intensiva, 8 ore dopo l'intervento chirurgico e 24 ore dopo l'intervento chirurgico) e i volumi di sangue misurati erano (81 ± 11), (81 ± 9) e (82 ± 8) mL/kg, rispettivamente. Il volume del sangue è significativamente correlato positivamente con la pressione di incuneamento capillare polmonare (PCWP), l'indice di gittata cardiaca (CI) e la produzione di urina (r=0.3700~0,5751, P<0.01), and the correlation coefficient with mixed venous oxygen saturation (SvO ₂) is as high as 0.7243~0.7856 (P<0.01). This method provides precise basis for postoperative fluid management of the heart.
2.2 Scansione cerebrale e diagnosi delle malattie cerebrali
L'acido dietilentriamminopentaacetico marcato con indio-113m (¹¹³ ᵐ In DTPA) è un classico agente di imaging per la scansione del cervello. In circostanze normali, i farmaci radioattivi non riescono facilmente a penetrare la barriera emato-encefalica; Quando sono presenti tumori, emorragie cerebrali, contusioni cerebrali e altre lesioni nel cranio che causano danni alla barriera ematoencefalica, i farmaci radioattivi possono concentrarsi nell'area interessata, presentando una "area concentrata" sull'immagine scansionata, localizzando così con precisione malattie come tumori cerebrali, lesioni cerebrovascolari, infiammazioni cerebrali e idrocefalo. L'emivita è di sole 1,7 ore, controlla in modo rapido e sicuro.
2.3 Scansione renale e valutazione della funzionalità renale
Nel DTPA viene escreto attraverso la filtrazione glomerulare e appartiene agli agenti di imaging renale rapido. Può essere utilizzato per valutare la funzionalità renale, rilevare la stenosi dell'arteria renale e l'ostruzione del tratto urinario e fornire informazioni importanti per la diagnosi delle malattie del sistema urinario.
2.4 Scansione placentare e imaging del pool sanguigno cardiaco
Dopo l'iniezione endovenosa di radioattivocloruro di indio(¹¹³ ᵐ InCl3), a causa dell'abbondante sangue nella placenta, la radioattività nella placenta è significativamente più alta che in altre parti dell'utero.
Le informazioni sulla posizione della placenta possono essere ottenute dalla superficie utilizzando una sonda a scintillazione, ampiamente utilizzata per la diagnosi ostetrica della localizzazione della placenta. Allo stesso tempo, può essere utilizzato anche per la scansione del pool cardiaco e i test di funzionalità cardiaca, con un'emivita-di 1,7 ore e può essere completato mediante iniezione endovenosa di 2-4 mCi/ora.
2.5 Scansione ossea
Il colloide di fosfato di indio marcato con indio-113m può essere utilizzato per la scansione ossea per diagnosticare metastasi ossee, osteomielite e altre malattie ossee. Iniezione endovenosa di 5-8 mCi/ora, con un volume massimo di iniezione non superiore a 10 ml.
3. Frontiere della nuova energia e catalisi
3.1 Catalizzatore per celle a combustibile a idrogeno
I catalizzatori a base di indio possono migliorare l’efficienza delle celle a combustibile con membrana a scambio protonico e si prevede che ridurranno i costi di produzione dell’idrogeno a meno di 2 dollari al kg, fornendo un supporto materiale chiave per lo sviluppo dell’economia dell’idrogeno.
3.2 Catalizzatore di riduzione della CO₂
I polimeri di coordinazione dell'indio (reti supramolecolari tridimensionali formate con acidi dicarbossilici come l'acido isoftalico) hanno una struttura dei pori e un'elevata area superficiale specifica.
Inoltre, possono essere utilizzati come catalizzatori efficienti per la riduzione della CO₂ in metanolo, con un'efficienza di Faraday superiore al 90%, fornendo un nuovo percorso per raggiungere gli obiettivi di neutralità del carbonio.
3.3 Elettronica flessibile e materiali autoriparanti-
Il circuito estensibile in lega di indio-gallio viene applicato negli orologi intelligenti, nelle skin elettroniche e nei dispositivi estensibili per la riparazione dei nervi, rappresentando la direzione di sviluppo della prossima generazione di tecnologia elettronica flessibile.
4. Aerospaziale e Difesa
4.1 Rivestimento ugelli a razzo
Le leghe a base di indio possono resistere a temperature fino a 1800 gradi e vengono utilizzate per rivestire gli ugelli dei motori a razzo per proteggere i componenti del motore dal corretto funzionamento a temperature estremamente elevate.
4.2 Barre di controllo per reattori nucleari
Cloruro di indioha un'eccellente capacità di assorbimento dei neutroni e viene utilizzato come materiale per le barre di controllo per le barre di combustibile nucleare. Può regolare con precisione la velocità della reazione a catena ed è un'importante garanzia per la sicurezza nucleare.
Allo stato attuale, i metodi per preparare InCl3 anidro all'estero comprendono principalmente la clorurazione diretta dell'indio metallico, la clorurazione per decomposizione dell'ossido e la disidratazione termica dell'idrato. Questi metodi di preparazione richiedono un'elevata purezza delle materie prime e dei reagenti, un rigoroso controllo della temperatura, attrezzature complesse, bassa resa, post-trattamento difficile e grave inquinamento ambientale.
È stato riportato che solventi organici come ammina, formammide e cherosene vengono utilizzati per rimuovere l'acqua cristallina dai cloruri cristallini per preparare cloruri anidri. È stata anche segnalata la disidratazione di MgCl2 · 2H2O con n-butanolo per preparare MgCl2 anidro. Questo prodotto viene solitamente sintetizzato mediante reazione diretta di indio e cloro secco a 150 ~ 300 gradi C. Oppure con triossido di indio e cloruro di tionile. Il prodotto puro è stato purificato mediante sublimazione (300 gradi C.).
Metodo di sintesi del dicloruro di indio I:
Collocare il tricloruro di indio e l'indio metallico stechiometrico in un contenitore di vetro sotto vuoto. Se sono completamente sciolti, verrà generato il dicloruro di indio. Il prodotto può essere raffinato mediante distillazione sotto vuoto.
Durante l'introduzione di idrogeno miscelato con acido cloridrico al 15%, il tricloruro di indio viene riscaldato a più di 600 gradi e mediante questa reazione è possibile preparare il dicloruro di indio puro. In questo momento viene riscaldato con una debole fiamma rossa per farlo reagire. Non è necessario rimuovere completamente l'umidità e l'ossigeno.
Il prodotto è stato riscaldato ad una temperatura leggermente superiore al punto di fusione per 15 minuti. Nel frattempo, per rimuovere l'acido cloridrico, è possibile introdurre lentamente l'azoto. Se la massa fusa giallo chiaro viene raffreddata, si solidifica in un solido vetroso.
Il tricloruro di indio viene sintetizzato mediante reazione diretta di indio metallico e cloro secco a 150 ~ 300 gradi. Oppure facendo reagire triossido di indio e cloruro di tionile. Il prodotto puro è stato purificato mediante sublimazione (300 gradi).
Metodo 2 per la sintesi del dicloruro di indio:
Il metodo di clorurazione diretta dell'indio metallico è un metodo per preparare cloruri metallici, che genera cloruri corrispondenti facendo reagire direttamente il metallo con cloro gassoso.
Passaggio 1: preparare le materie prime richieste
Indio metallo:
Con una purezza superiore al 99,99%, solitamente fornito sfuso o in polvere.
Cloro gassoso:
Con una purezza superiore al 99,99%, subisce un trattamento di disidratazione per rimuoverne l'umidità.
Reattore:
Un reattore in vetro duro o quarzo per garantire una buona stabilità chimica alle alte temperature.
Materiali ausiliari:
Forno ad alta-temperatura, termocoppia, gas inerte (come argon o azoto), ecc.
Fase 2: preparazione sperimentale
Pulire accuratamente il reattore per garantire che non vi siano residui.
Posizionare l'indio metallico nel reattore e assicurarsi che sia distribuito uniformemente sul fondo del reattore.
Sigillare il reattore e introdurre gas inerte per rimuovere l'aria.
Controllare se la termocoppia è posizionata correttamente nel reattore e collegata al controller della temperatura.
Passaggio 3: reazione di riscaldamento
Riscaldare il reattore alla temperatura desiderata (solitamente 500-600 gradi).
Quando la temperatura raggiunge il valore impostato, introdurre cloro gassoso nel reattore per garantire che il cloro gassoso sia distribuito uniformemente sulla superficie dell'indio metallico.
Osserva la situazione della reazione.
Quando l'indio metallico è completamente convertito in cloruro (di solito sono necessarie diverse ore), interrompere il riscaldamento e lasciare raffreddare il reattore in modo naturale.
Durante il processo di raffreddamento, il gas di cloro fuoriuscirà gradualmente per ottenere il prodotto richiesto.
L'equazione chimica è 3In+3Cl2→ Incl3
Passaggio 4: raccolta e purificazione del prodotto
Dopo che il reattore si è raffreddato a temperatura ambiente, aprire il reattore e raccogliere il prodotto generato.
Purificazione preliminare del prodotto raccolto per eliminare le impurità. La purificazione può essere ottenuta attraverso metodi come la ricristallizzazione e la separazione cromatografica.
Asciugare il purificatocloruro di indioper rimuovere l'eventuale umidità.
Conservare il prodotto essiccato in un luogo asciutto e buio per evitare l'assorbimento di umidità e il deterioramento.
Domande frequenti
Quanto tempo rimane l'indio nel corpo?
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L'indio In 111 decade per cattura elettronica con un'emivita fisica-di 67,9 ore (2,8 giorni). Le energie dei fotoni utili per gli studi di rilevamento e imaging sono elencate nella Tabella 1. 1 Kocher, David C., "Radioactive Decay Data Tables", DOE/TIC- 11026, 115 (1981).
A cosa serve l'indio in medicina?
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L'ossichinolina Indium In-111 è un agente diagnostico radiofarmaceutico utilizzato perradiomarcatura dei leucociti autologhi come coadiuvante nella rilevazione dei processi infiammatori verso i quali migrano i leucociti.
In che modo gli esseri umani usano l'indio?
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Oggi, più della metà dell'indio utilizzato è per ilproduzione di componenti elettronici come schermi di telefoni cellulari e TV, microchip e pannelli solari. L'ossido di indio-stagno, un composto dell'indio, è trasparente e conduce elettricità. Queste proprietà lo rendono perfetto per l'uso sugli schermi dei cellulari.
L'indio è velenoso?
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L'indio non ha alcun ruolo biologico noto.È tossico se se ne consumano più di pochi milligrammie possono influenzare lo sviluppo di un embrione o di un feto.
Cosa succede se finiamo l’indio?
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Hai mai immaginato il tuo smartphone o tablet senza touch screen? Ciò potrebbe accadere presto se finissimo l’indio, uno dei minerali più rari sulla Terra. L'indio è utilizzato in molti dispositivi high-tecnologici come touch screen, smartphone, pannelli solari e finestre intelligenti, sotto forma di ossido di indio-stagno.
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