ইন্ডিয়াম

ইন্ডিয়াম একটি রাসায়নিক উপাদান, এর সংকেত In এবং পারমাণবিক সংখ্যা ৪৯। সবচেয়ে নরম ধাতু হল ইন্ডিয়াম যা ক্ষার ধাতু নয়। ইহা হল রূপালী-সাদা ধাতু যা টিনের মতো দেখতে। ইহা একটি সন্ধিগত শ্রেণি-পরবর্তী মৌল যা পৃথিবীর ভূত্বকের প্রতি মিলিয়নে ০.২১ ভাগ রয়েছে। ইন্ডিয়ামের গলনাঙ্ক সোডিয়াম এবং গ্যালিয়ামের চেয়ে বেশি কিন্তু লিথিয়াম এবং টিনের চেয়ে কম। রাসায়নিকভাবে ইন্ডিয়ামের অনুরূপ হল গ্যালিয়াম এবং থ্যালিয়াম,এবং এদের অনেক বৈশিষ্ট একইরকম । ১৮৬৩ সালে ফার্দিনান্দ রিচ এবং হিরনিমাস থিওডোর রিকটার স্পেকট্রোস্কোপিক পদ্ধতির দ্বারা ইন্ডিয়াম আবিস্কার করেছিলেন। এর বর্ণালীতে নীলাভ নীল রেখার জন্য তারা এটির নামকরন করেছিলেন। 

ইন্ডিয়াম

ইন্ডিয়াম জিঙ্ক সালফাইড আকরিকের ক্ষুদ্র উপাদান এবং দস্তা পরিশোধনের উপাদান হিসেবে উৎপাদন করা হয়। ইহা সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় সেমিকন্ডাকটর শিল্পে ,নিম্ন গলনাঙ্ক সংকর ধাতুর মধ্যে যেমন ঝালাই করার রাং,কাচের উপর ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইডের স্বচ্ছ আবরণ তৈরি করতে।ইন্ডিয়ামকে প্রযুক্তিগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসেবে বিবেচনা করা হয়।

ইন্ডিয়ামের কোনো জৈবিক ভূমিকা নেই। রক্তপ্রবাহে ইনজেকশনের জন্য এর যৌগগুলি বিষাক্ত। বেশিরভাগ পেশাগত প্রকাশ আহার যেখানে ইন্ডিয়ামের যৌগগুলি ভালভাবে শোষিত বয় না এবং শ্বসন, যেখানে তারা পরিমিতভাবে শোষিত হয়।

ইন্ডিয়াম হল রূপালি-সাদা ধাতু ,খুব প্রসারণীয় সন্ধিগত শ্রেনী পরবর্তী মৌল সঙ্গে উজ্জ্বল চাকচিক্য। ইহা সোডিযামের মতো নরম, এটি ছুরি দিয়ে কাটা যায়।ইহা পেপারের উপর দৃশ্যমান রেখা ছেড়ে দেয়।এটি পর্যায় সারণীতে ১৩তম গ্রুপের সদস্য এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি বেশিরভাগই উল্লম্বভাবে অবস্হান করা গ্যালিয়াম এবং থ্যালিয়াম মধ্যবর্তী।

ইতিহাস 

১৮৬৩ সালে, জার্মান রসায়নবিদ ফার্দিনান্দ রাইখ এবং হায়ারোনিমাস থিওডোর রিখটার ফ্রেইবার্গ, স্যাক্সনির আশেপাশের খনি থেকে আকরিক পরীক্ষা করছিলেন। তারা পাইরাইট, আর্সেনোপাইরাইট, গ্যালেনা এবং স্ফালিরাইট খনিজগুলিকে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডে দ্রবীভূত করেন এবং জিঙ্ক ক্লোরাইড পাতিত করেন। রাইখ , যিনি বর্ণান্ধ ছিলেন, রঙিন বর্ণালী রেখাগুলি সনাক্ত করার জন্য রিখটারকে সহকারী হিসাবে নিয়োগ করেছিলেন। ওই অঞ্চলের আকরিকগুলিতে মাঝে মাঝে থ্যালিয়াম পাওয়া যায় জেনে, তারা সবুজ থ্যালিয়াম নির্গমন বর্ণালী রেখার অনুসন্ধান করছিলেন। পরিবর্তে, তারা একটি উজ্জ্বল নীল রেখা খুঁজে পান। নীল রেখাটি কোনো পরিচিত উপাদানের সাথে না মেলায় তারা অনুমান করেন যে তাদের পাওয়া খনিজগুলিতে কোনো নতুন উপাদান উপস্থিত আছে। লাতিন indicum নামানুসারে, এর বর্ণালীতে দেখা নীল রঙ থেকে তারা উপাদানটির নামকরণ করেন ইন্ডিয়াম, যার অর্থ ' ভারতের '। 

রিখটার ১৮৬৪ সালে ধাতুটিকে আলাদাভাবে বিচ্ছিন্ন করতে পেরেছিলেন ।

উৎপাদন এবং প্রাপ্যতা 

অন্যান্য ধাতুর আকরিক প্রক্রিয়াকরণের সময় ইন্ডিয়াম উপজাত হিসাবে উৎপাদিত হয়। এর প্রধান উৎস হল সালফিডিক দস্তা আকরিক, যেখানে এটি বেশিরভাগ স্ফ্যালেরাইট এতে পাওয়া যায়।  সালফিডিক কপার আকরিক থেকেও সামান্য পরিমাণ ইন্ডিয়াম পাওয়া যায়। জিংক গলানোর রোস্ট-লিচ-ইলেক্ট্রোভাইনিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, ইন্ডিয়াম আয়রন সমৃদ্ধ অবশিষ্টাংশে জমা হয়। এগুলো থেকে বিভিন্ন উপায়ে নিষ্কাশন করা যায়। ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা আরও পরিশোধন করা হয়।  নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াটি স্মেল্টারের অপারেশন মোডের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। 

এটি উপজাত উপাদান হওয়ায় প্রতি বছর যে পরিমাণ সালফিডিক জিঙ্ক (এবং তামা) আকরিক নিষ্কাশন করা হয় তার দ্বারা ইন্ডিয়াম উৎপাদন সীমাবদ্ধ। অতএব, সরবরাহ সম্ভাবনার পরিপ্রেক্ষিতে এর প্রাপ্যতা নিয়ে আলোচনা করা দরকার। একটি উপ-পণ্যের সরবরাহ সম্ভাবনাকে সেই পরিমাণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা বর্তমান বাজারের অবস্থার (যেমন প্রযুক্তি এবং মূল্য) অধীনে প্রতি বছর তার হোস্ট উপকরণ থেকে অর্থনৈতিকভাবে নিষ্কাশনযোগ্য।  সংস্থানগুলি উপজাত পণ্যর জন্য প্রাসঙ্গিক নয়, কারণ এগুলি প্রধান-পণ্য থেকে স্বাধীনভাবে বের করা যায় না ।  সাম্প্রতিক অনুমান সালফিডিক জিংক আকরিক থেকে সর্বনিম্ন ১,৩০০ টন/বছর এবং সালফিডিক কপার আকরিক থেকে ২০ টন/বছর ইন্ডিয়ামের সরবরাহের সম্ভাবনা রাখে৷ 

২০১৬ সালের হিসাব অনুযায়ী চীন সর্বাধিক ইন্ডিয়াম উৎপাদনকারী ( ২৯০ টন), তারপরে দক্ষিণ কোরিয়া (১৯৫ টন), জাপান (৭০ টন) এবং কানাডা (৬৫ টন)।  কানাডার ব্রিটিশ কলাম্বিয়ার ট্রেইলে টেক রিসোর্সেস শোধনাগার হল একটি বৃহৎ একক-উৎস ইন্ডিয়াম উৎপাদক।

বিশ্বব্যাপী ইন্ডিয়ামের প্রাথমিক ব্যবহার হল এলসিডি উৎপাদন। ১৯৯০ এর দশকের শেষ থেকে ২০১০ সাল পর্যন্ত এলসিডি কম্পিউটার মনিটর এবং টেলিভিশন সেটের জনপ্রিয়তার সাথে চাহিদা দ্রুত বৃদ্ধি পায়, যা এখন ৫০% ইন্ডিয়াম ব্যবহারের জন্য দায়ী।  বর্ধিত উৎপাদন দক্ষতা এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা (বিশেষ করে জাপানে) চাহিদা এবং সরবরাহের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখে। UNEP এর মতে, ইন্ডিয়ামের শেষ-জীবনের-পুনর্ব্যবহারযোগ্য হার ১% এর কম।

বাস্তবে প্রয়োগ 

১৯২৪ সালে, ইন্ডিয়ামে অ লৌহঘটিত ধাতুকে স্থিতিশীল করার একটি মূল্যবান বৈশিষ্ট আছে জানা যায়, এবং এটি উপাদানটির প্রথম উল্লেখযোগ্য বাস্তব ব্যবহার হয়ে ওঠে।  দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়কালে ইন্ডিয়ামের প্রথম বৃহৎ আকারের ব্যবহার ছিল ক্ষয় থেকে রক্ষা করার জন্য উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন বিমানের ইঞ্জিনে বিয়ারিং লেপন; ইহা বর্তমানে উপাদানটির উল্লেখযোগ্য ব্যবহার নয়।  ফিউসিবল অ্যালয়, সোল্ডার এবং ইলেকট্রনিক্সে নতুন নতুন ব্যবহার পাওয়া গেছে। ১৯৫০এর দশকে, পিএনপি অ্যালয়-জাংশন ট্রানজিস্টরের নির্গমনকারী এবং সংগ্রাহকের জন্য ইন্ডিয়ামের ক্ষুদ্র পুঁতি ব্যবহার করা হতো। ১৯৮০র দশকের মাঝামাঝি এবং শেষের দিকে, লিকুইড-ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (এলসিডি) এর জন্য ইন্ডিয়াম ফসফাইড সেমিকন্ডাক্টর এবং ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড পাতলা ফিল্মগুলির বিকাশ প্রযুক্তিক্ষেত্রে আগ্রহের বিষয় হয়ে ওঠে। ১৯৯২ সাল নাগাদ, থিন-ফিল্ম অ্যাপ্লিকেশন সবচেয়ে বড় অন্তিম ব্যবহারে পরিণত হয়েছিল। 

ইন্ডিয়াম(III)অক্সাইড এবং ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড (ITO) ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট প্যানেলে কাচের স্তরে স্বচ্ছ পরিবাহী আবরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।  ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড নিম্নচাপের সোডিয়াম-বাষ্প ল্যাম্পে আলোর ফিল্টার হিসাবে ব্যবহার হয় অবলোহিত বিকিরণ ল্যাম্পের মধ্যে প্রতিফলিত হয় যা এর ভিতরে তাপমাত্রা বাড়ায় এবং বাতির কর্মক্ষমতা উন্নত করে। 

ইন্ডিয়ামের অনেক সেমিকন্ডাক্টর -সম্পর্কিত প্রয়োগ রয়েছে। কিছু ইন্ডিয়াম যৌগ, যেমন ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইড এবং ইন্ডিয়াম ফসফাইড, হলো উপকারী বৈশিষ্ট্য সহ অর্ধপরিবাহী : একটি অগ্রদূত হল সাধারণত ট্রাইমেথিলিন্ডিয়াম (TMI), যা II-VI যৌগিক অর্ধপরিবাহীতে সেমিকন্ডাক্টর ডোপ্যান্ট হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।  কম-তাপমাত্রার ট্রানজিস্টরের জন্য InAs ও InSb এবং উচ্চ-তাপমাত্রার ট্রানজিস্টরের জন্য InP ব্যবহার করা হয়।  যৌগিক অর্ধপরিবাহী InGaN এবং InGaP আলোক নিঃসারী ডায়োড (LED) এবং লেজার ডায়োডে ব্যবহৃত হয়।  ফোটোভোলটাইক্সে ইন্ডিয়াম ব্যবহৃত হয় সেমিকন্ডাক্টর কপার ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম সেলেনাইড (সিআইজিএস) হিসেবে যাকে সিআইজিএস সোলার সেলও বলা হয়, এক ধরনের দ্বিতীয় প্রজন্মের পাতলা-ফিল্ম সোলার সেল ।  জার্মেনিয়ামের সাথে PNP বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টরে ইন্ডিয়াম ব্যবহার করা হয়: কম তাপমাত্রায় সোল্ডার করা হলে, ইন্ডিয়াম জার্মেনিয়ামকে চাপ দেয় না। 

ইন্ডিয়াম ভ্যাকুয়াম সীল এবং তাপ পরিবাহী হিসাবে ক্রায়োজেনিক্স এবং অতি-উচ্চ-ভ্যাকুয়াম অ্যাপ্লিকেশনে, গ্যাসকেটের মতো উৎপাদন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।  এর নমনীয়তা এবং একাধিক এবং ধাতুর সাথে আনুগত্যের কারণে কখনও কখনও মাইক্রোওয়েভ সার্কিট এবং ওয়েভগাইড জয়েন্টগুলিতে কোল্ড-সোল্ডারিংয়ের জন্য ইন্ডিয়াম শীট ব্যবহার করা হয়, যেখানে সরাসরি সোল্ডারিং সমস্যবহুল। ইন্ডিয়াম হল গ্যালিয়াম-ইন্ডিয়াম-টিন অ্যালয় গ্যালিনস্টানের একটি উপাদান, যা ঘরের তাপমাত্রায় তরল এবং কিছু থার্মোমিটারে পারদের পরিবর্তে ব্যবহার করা হয়।  বিসমাথ, ক্যাডমিয়াম, সীসা, এবং টিনের সাথে ইন্ডিয়ামের অন্যান্য সংকর, যার গলনাঙ্ক উচ্চতর কিন্তু তুলনামূলক ভাবে কম (৫০ থেকে ১০০ °C এর মধ্যে), ফায়ার স্প্রিংকলার সিস্টেম এবং তাপ নিয়ন্ত্রকগুলিতে ব্যবহৃত হয়। 

ক্ষারীয় ব্যাটারিতে পারদের অনেকগুলি বিকল্পের মধ্যে ইন্ডিয়াম অন্যতম , এটি জিঙ্ককে ক্ষয় ও হাইড্রোজেন গ্যাস নির্গত করা থেকে রোধ করার জন্য গুরুত্বপুর্ণ।  পারদের উপরিভাগের টান কমাতে এবং সহজে একত্রিতকরণের জন্য কিছু ডেন্টাল অ্যামালগাম অ্যালয়তে ইন্ডিয়াম যোগ করা হয়। 

তাপীয় নিউট্রনগুলির জন্য ইন্ডিয়ামের উচ্চ নিউট্রন-ক্যাপচার ক্রস-সেকশন একে পারমাণবিক চুল্লিগুলির জন্য নিয়ন্ত্রণ রডগুলিতে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে, সাধারণত ৮০% রূপা, ১৫% ইন্ডিয়াম এবং ৫% ক্যাডমিয়ামের সংকর ধাতুতে।  পারমাণবিক প্রকৌশলে, ১১৩ In এবং ১১৫ In এর (n,n') বিক্রিয়াগুলি নিউট্রন প্রবাহের মাত্রা নির্ণয় করতে ব্যবহৃত হয়। 

২০০৯ সালে, ওরেগন স্টেট ইউনিভার্সিটির অধ্যাপক মাস সুব্রাহ্মণিয়ান এবং প্রাক্তন স্নাতক ছাত্র অ্যান্ড্রু স্মিথ আবিষ্কার করেন যে ইট্রিয়াম এবং ম্যাঙ্গানিজের সাথে ইন্ডিয়ামকে একত্রিত করে একটি তীব্র নীল, অ-বিষাক্ত, নিষ্ক্রিয়, বিবর্ণ-প্রতিরোধী রঙ্গক তৈরি করা যেতে পারে, যার নাম YInMn নীল । এটি গত ২০০ বছরে আবিষ্কৃত প্রথম অজৈব নীল রঙ্গক।

তথ্যসূত্র 

 
মৌলিক পদার্থ