Nos tutelles

CNRS

Nom tutelle 1

Nos partenaires

Nom tutelle 2 Nom tutelle 3

Rechercher





Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Tous les éléments présentés

Indium

L’indium est un métal mou (on peut le découper facilement au couteau), fondant facilement vers 156-157°C. Il est chimiquement proche du gallium (élément 31) et de l’étain (élément 50). Très ductile, on peut aisément l’obtenir sous forme de fil. Il est résistant à l’air ambiant et à l’eau.
Pur, il a un aspect argenté.
Il fait partie des métaux rares (environ 50 ppb ou 50 mg par tonne de roche). Il est peu recyclable et sa pénurie risque de poser un problème rapide dans les années à venir.

Indium métallique sous forme de fil de diamètre 2-3 mm - Crédit photo : Dschwen, 2006

Présent dans une dizaine de minerais, dont la roquesite (sulfure double de cuivre et d’indium), il est néanmoins trop peu abondant pour que son extraction soit applicable à l’échelle industrielle. On le rencontre par ailleurs comme élément mineur dans certains minerais communs, tels que la blende (majoritairement constitué de sulfure de zinc ZnS) ou la chalcopyrite (sulfure complexe de cuivre et de fer). Actuellement, l’indium est essentiellement obtenu comme sous-produit du raffinage du zinc et du cuivre. Les procédés successifs d’extraction et purification du zinc donnent des résidus au sein desquels l’indium se trouve en quantité appréciable. La purification de notre métal se fait par électrolyse.
L’indium n’a pas de rôle biologique. Ni lui ni ses dérivés ne sont toxiques par ingestion (pas d’absorption digestive). Par contre, sa toxicité est notable en cas d’ingestion accidentelle ou d’inhalation importante des poussières finement divisées.

Étymologie  : le spectre d’émission de l’indium montre une raie bleu-indigo dont la très forte intensité est sans commune mesure avec les raies de même couleur des autres éléments connus. Cette caractéristique a justifié le nom de notre élément. Les composés de l’indium sont par ailleurs incolores.

Origine  : L’indium est un élément produit par capture de neutrons dans les noyaux d’éléments du pic du fer. Les neutrons peuvent provenir de la réaction nucléaire qui transforme le néon en magnésium, ou celui qui transforme le carbone 13 en oxygène 16. Ces processus de capture de neutrons peuvent être rapides, comme par exemple lors de la fusion d’étoiles à neutrons, où les neutrons rapides sont capturés et grossissent les noyaux des éléments du pic du fer. La réaction nucléaire peut aussi être une capture lente de neutrons, par exemple dans les étoiles de masse intermédiaire en fin de vie (branche asymptotique des géantes).
Dans le cas de l’indium, il est produit à environ 70% par des processus de capture rapides.

Historique  : En 1863, F. Reich de l’École des Mines de Freiberg, non loin de Dresde, travaillait sur un échantillon de blende, minéral contenant essentiellement du sulfure de zinc ZnS et était à la recherche de l’élément thallium (81) découvert deux ans auparavant. Reich isola un solide jaune qu’il pensait être du sulfure de thallium. Analysé par spectroscopie, le composé présentait des raies d’absorption qui n’étaient pas celles du thallium. Son collègue H. Richter de Dresde détecta une raie violet-indigo très brillante…et donna le nom d’indium au nouvel élément mis ainsi en évidence.
Richter et Reich publièrent ensemble leur découverte…mais, de passage à Paris, Richter revendiqua seul la découverte et les deux savants se brouillèrent.

Monument à Ferdinand Reich, Freiberg (Saxe) - Crédit photo : Unukorno, 2011

L’indium dans la vie courante :
L’indium est majoritairement utilisé pour la fabrication de l’alliage ITO (Indium-Tin-Oxide en anglais, oxyde mixte d’indium et d’étain). Sous forme de couches minces (échelle nanométrique), l’alliage ITO présente une excellente transparence optique allié à une bonne conductivité électrique. L’alliage ITO est en particulier utilisé dans les écrans tactiles ou les écrans plats de TV.
Certains composés de l’indium (antimoniure InSb par exemple) sont des semi-conducteurs trouvant leur application en électronique (diodes notamment).
Allié à l’argent, c’est un bon piège à neutrons dans les réacteurs nucléaires.

Chapelet de diodes électroluminescentes à base de de nitrure de gallium et d’indium - Crédit photo : Hi-Res Images of Chemical Elements (2011)

L’indium à l’Institut UTINAM :
Les polymères conducteurs comme la polyaniline ont désormais de nombreuses applications comme capteurs, inhibiteurs de corrosion, diodes électroluminescentes ou cellules solaires. L’Institut UTINAM a montré avec succès que ces polymères conducteurs pouvaient être obtenus par polymérisation électrochimique à la surface d’oxydes métalliques comme l’ITO (indium-tin oxide, oxyde mixte d’étain et d’indium).
Les propriétés de surface obtenues sont de très bonne qualité, associées à la conductivité électrique et à la transparence optique des oxydes mixte indium/étain. La structure poreuse des films conducteurs peut renforcer l’immobilisation des molécules biologiques (application en qualité de biocapteurs).