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Chlorure d'indiumest un composé inorganique de formule chimique InCl3. Sa forme courante est constituée de cristaux ou de poudre blancs à jaune clair, sujets à l’absorption d’humidité et aux infiltrations d’eau. La forme anhydre a une structure en couches, tandis que les hydrates (tels que InCl ∝· 4H ₂ O) sont des cristaux incolores. Le trichloroindium est soluble dans l'eau, l'éthanol et les solvants éther. La solution aqueuse est acide et peut se décomposer et libérer du chlorure d'hydrogène gazeux lorsqu'elle est chauffée. En tant que précurseur, il est utilisé pour préparer des semi-conducteurs composés à base d'indium (tels que InP, InSb) et des films minces conducteurs transparents (ITO). En tant que catalyseur acide de Lewis, il participe aux réactions d'alkylation et d'estérification de Friedel Crafts.
| C.F | Cl3Dans |
| 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 ; Dans, 51.91 |
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Point de fusion 262 degrés (déc.) (lit.), Point d'ébullition 300 degrés C, Densité 3,46 g/mL à 25 degrés (lit.), Point d'éclair 300 degrés C subl., Conditions de stockage Atmosphère inerte, Poudre morphologique à température ambiante, Couleur Blanc à blanc cassé, Proportion 3,46, Réactions solubles dans l'eau, Sensible Hygroscopique, Stabilité hygroscopique, InChIKeyPSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K.
Le trichlorure d'indium (InCl3), numéro CAS 22519-64-8, poids moléculaire 221,18, est une poudre cristalline blanche à température ambiante avec une forte déliquescence. Il peut se sublimer à des températures supérieures à 600 degrés, est facilement soluble dans l'eau et subit une hydrolyse pour former du tétrahydrate (InCl3 · 4H ₂ O) et du pentahydrate. C'est la matière première de base pour la synthèse des composés organiques de l'indium, ainsi que la forme clé de l'anhydre de haute pureté.chlorure d'indium, connue comme la « matière première irremplaçable de base des LED représentant une technologie d'éclairage de pointe ».
Des écrans de téléphones portables aux disciplines de médecine nucléaire des hôpitaux, des laboratoires de synthèse organique aux centrales photovoltaïques, des lentilles optiques aux revêtements de moteurs de fusée, le trichloroindium imprègne tous les recoins de la technologie moderne et de la santé humaine avec ses propriétés chimiques uniques et ses fonctions irremplaçables. Selon le rapport de marché de 2026, l'offre théorique de-trichloroindium de haute pureté dans le monde est d'environ 730 tonnes, tandis que la demande réelle a atteint 755 tonnes après réapprovisionnement stratégique et correction des pertes, formant un écart clair entre l'offre-demande d'environ 3,4 %. Le prix spot moyen a atteint une fourchette de plus de 35 % par kilogramme. La valeur stratégique de cette « vitamine industrielle » devient de plus en plus importante avec le développement de la technologie.
1. Industrie des semi-conducteurs et de l’électronique
Puce de base LED 1.1 : un « code source de lumière » irremplaçable
L'utilisation la plus essentielle et la plus importante du trichloroindium anhydre de haute-pureté (pureté supérieure ou égale à 99,999 %, c'est-à-dire niveau . 5N~6N) est celle d'un précurseur clé pour la production de puces à noyau LED. Dans le processus de dépôt chimique en phase vapeur organométallique (MOCVD), du nitrure d'indium (InN) de haute pureté est généré en réagissant avec de l'ammoniac gazeux ou en participant directement à la croissance épitaxiale de semi-conducteurs au nitrure III, produisant finalement des puces LED bleues, vertes et violettes.
On peut affirmer sans exagération que sans le trichloroindium de haute-pureté, il n'y aurait pas de révolution de l'éclairage LED aujourd'hui. BOE et d'autres géants des panneaux d'affichage ont abandonné le mode d'approvisionnement à source unique et ont plutôt adopté une architecture d'approvisionnement « 3+1 », en s'appuyant sur trois fournisseurs principaux dotés de capacités de purification de 5N ou plus. C'est précisément parce que la pureté du trichloroindium détermine directement l'efficacité lumineuse, la durée de vie et la cohérence des couleurs des puces LED.
1.2 Semi-conducteur au phosphure d'indium (InP) : le « cœur » de la communication 5G
C'est la matière première de base pour la synthèse de matériaux semi-conducteurs au phosphure d'indium (InP).
L'InP possède une mobilité électronique ultra-élevée et des caractéristiques de bande interdite directe, ce qui en fait un matériau idéal pour la fabrication de puces de communication optique, de lasers et de dispositifs micro-ondes à haute-vitesse, prenant directement en charge la fabrication de modules optiques 5G/800G et de lasers à points quantiques. Dans le contexte de l’augmentation explosive de la demande de couches conductrices à faible résistivité dans les panneaux d’affichage flexibles, la position stratégique des matériaux à base d’InP a encore été renforcée.
1.3 Arséniure d'indium et de gallium (InGaAs) : le « mille œil » pour la détection infrarouge
Matériau d'arséniure d'indium et de gallium (InGaAs) préparé à partir dechlorure d'indiumest un matériau de base pour les détecteurs infrarouges et les appareils de communication optique, largement utilisé dans des domaines-haut de gamme tels que les appareils de vision nocturne, les récepteurs de communication à fibre optique et le LiDAR.
1.4 Film conducteur transparent ITO : le « protagoniste invisible » de l'ère tactile
C'est la principale matière première pour la préparation de films minces d'oxyde d'indium et d'étain (ITO). Le film ITO représente environ 70 % de la consommation mondiale d'indium et est utilisé pour les électrodes transparentes des écrans tactiles des téléphones portables (tels que les couches tactiles de l'iPhone), des écrans OLED, des écrans LCD et des cellules solaires. Des écrans plats aux revêtements de verre photovoltaïque, l'ITO est partout, et le point de départ de tout cela est le trichloroindium.
Cellules solaires à couche mince-CIGS 1,5 : le roi de la lumière faible
Les cellules solaires à couches minces de cuivre, d'indium et de gallium (CIGS) sont largement utilisées dans la construction de murs-rideaux photovoltaïques intégrés (BIPV) et de systèmes d'alimentation électrique pour engins spatiaux en raison de leurs excellentes performances en faible luminosité, avec une capacité de production mondiale supérieure à 10 GW. Ils constituent la principale source d’élément indium dans les cellules CIGS et leur qualité affecte directement l’efficacité de conversion photovoltaïque des cellules. Actuellement, l'efficacité des cellules CIGS dépasse 22 % et le trichloroindium joue un rôle indispensable.
2. Médecine nucléaire et diagnostic clinique
Lorsque l'indium du trichloroindium est remplacé par l'isotope radioactif ¹¹³ ᵐ In (Indium-113m), il devient un traceur radioactif indispensable dans le domaine de la médecine nucléaire, jouant un rôle clé dans divers diagnostics cliniques.
2.1 Mesure du volume sanguin - la « règle précise » après une chirurgie cardiaque
Les dernières recherches menées en 2026 montrent que l'utilisation de trichloroindium(III) radioactif (¹¹³ ᵐ InCl3) pour mesurer le volume sanguin après une chirurgie cardiaque peut refléter directement les changements dynamiques du volume sanguin et a une valeur pratique clinique importante.
L'étude a mesuré le volume sanguin de 24 patients cardiaques postopératoires à trois périodes (lorsqu'ils sont entrés dans l'unité de soins intensifs, 8 heures après la chirurgie et 24 heures après la chirurgie), et les volumes sanguins mesurés étaient de (81 ± 11), (81 ± 9) et (82 ± 8) mL/kg, respectivement. Le volume sanguin est significativement positivement corrélé à la pression capillaire pulmonaire (PCWP), à l'indice de débit cardiaque (IC) et au débit urinaire (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 Scanner cérébral et diagnostic des maladies cérébrales
L'acide diéthylènetriaminepentaacétique marqué à l'indium-113m (¹¹³ ᵐ dans le DTPA) est un agent d'imagerie cérébrale classique. Dans des circonstances normales, les médicaments radioactifs ne peuvent pas facilement pénétrer la barrière hémato-encéphalique ; Lorsqu'il y a des tumeurs, des hémorragies cérébrales, des contusions cérébrales et d'autres lésions dans le crâne qui endommagent la barrière hémato-encéphalique, les médicaments radioactifs peuvent se concentrer dans la zone affectée, présentant une « zone concentrée » sur l'image numérisée, localisant ainsi avec précision des maladies telles que les tumeurs cérébrales, les lésions cérébrovasculaires, l'inflammation cérébrale et l'hydrocéphalie. La demi-vie n'est que de 1,7 heures, vérifiez rapidement et en toute sécurité.
2.3 Scanner rénal et évaluation de la fonction rénale
Dans le DTPA, il est excrété par filtration glomérulaire et appartient aux agents d'imagerie rénale rapide. Il peut être utilisé pour évaluer la fonction rénale, détecter la sténose de l'artère rénale et l'obstruction des voies urinaires et fournir des informations importantes pour le diagnostic des maladies du système urinaire.
2.4 Scanner placentaire et imagerie du pool sanguin cardiaque
Après injection intraveineuse de radioactifchlorure d'indium(¹¹³ ᵐ InCl3), en raison du sang abondant dans le placenta, la radioactivité dans le placenta est significativement plus élevée que dans d'autres parties de l'utérus.
Les informations sur la position du placenta peuvent être obtenues à partir de la surface à l'aide d'une sonde à scintillation, largement utilisée pour le diagnostic de localisation placentaire obstétricale. Dans le même temps, il peut également être utilisé pour l'analyse du pool cardiaque et les tests de la fonction cardiaque, avec une demi-vie-de 1,7 heure, et peut être complété par une injection intraveineuse de 2 à 4 mCi/heure.
2.5 Scanner osseux
Le colloïde de phosphate d'indium marqué à l'indium-113m peut être utilisé pour la scintigraphie osseuse afin de diagnostiquer les métastases osseuses, l'ostéomyélite et d'autres maladies osseuses. Injection intraveineuse de 5 à 8 mCi/heure, avec un volume d'injection maximum ne dépassant pas 10 ml.
3. Frontières des nouvelles énergies et de la catalyse
3.1 Catalyseur de pile à combustible à hydrogène
Les catalyseurs à base d'indium peuvent améliorer l'efficacité des piles à combustible à membrane échangeuse de protons et devraient réduire les coûts de production d'hydrogène à moins de 2 dollars/kg, fournissant ainsi un soutien matériel clé pour le développement de l'économie de l'hydrogène.
3.2 Catalyseur de réduction du CO₂
Les polymères de coordination de l'indium (réseaux supramoléculaires tridimensionnels formés avec des acides dicarboxyliques tels que l'acide isophtalique) ont une structure de pores et une surface spécifique élevée.
Et peuvent être utilisés comme catalyseurs efficaces pour la réduction du CO₂ en méthanol, avec une efficacité Faraday de plus de 90 %, ouvrant une nouvelle voie pour atteindre les objectifs de neutralité carbone.
3.3 Électronique flexible et matériaux auto-réparateurs
Le circuit extensible en alliage d'indium et de gallium est utilisé dans les montres intelligentes, les skins électroniques et les dispositifs de réparation nerveuse extensibles, représentant l'orientation du développement de la prochaine génération de technologie électronique flexible.
4. Aérospatiale et défense
4.1 Revêtement des tuyères de fusée
Les alliages à base d'indium peuvent résister à des températures allant jusqu'à 1 800 degrés et sont utilisés pour recouvrir les tuyères des moteurs de fusée afin de protéger les composants du moteur contre un fonctionnement correct à des températures extrêmement élevées.
4.2 Barres de commande pour réacteurs nucléaires
Chlorure d'indiuma une excellente capacité d’absorption des neutrons et est utilisé comme matériau de barre de commande pour les barres de combustible nucléaire. Il peut ajuster avec précision le taux de réaction en chaîne et constitue une garantie importante pour la sécurité nucléaire.
À l'heure actuelle, les méthodes de préparation d'InCl3 anhydre à l'étranger comprennent principalement la chloration directe de l'indium métallique, la chloration par décomposition de l'oxyde et la déshydratation par chauffage de l'hydrate. Ces méthodes de préparation nécessitent une grande pureté des matières premières et des réactifs, un contrôle strict de la température, des équipements complexes, un faible rendement, un post-traitement difficile et une grave pollution de l'environnement.
Il a été rapporté que des solvants organiques tels que l'amine, le formamide et le kérosène sont utilisés pour éliminer l'eau cristalline des chlorures cristallins afin de préparer des chlorures anhydres. La déshydratation de MgCl2 · 2H2O avec du n-butanol pour préparer du MgCl2 anhydre a également été rapportée. Ce produit est généralement synthétisé par réaction directe d'indium et de chlore sec à 150 ~ 300 degrés C. Ou avec du trioxyde d'indium et du chlorure de thionyle. Le produit pur a été purifié par sublimation (300°C).
Méthode de synthèse du dichlorure d'indium I :
Placer le trichlorure d'indium et l'indium métallique stoechiométrique dans un récipient en verre sous vide. S'ils fondent complètement, du dichlorure d'indium sera généré. Le produit peut être raffiné par distillation sous vide.
Lors de l'introduction d'hydrogène mélangé à 15 % de chlorure d'hydrogène, le trichlorure d'indium est chauffé à plus de 600 degrés et du dichlorure d'indium pur peut être préparé par cette réaction. A ce moment, il est chauffé avec une faible flamme rouge pour le faire réagir. Il n’est pas nécessaire d’éliminer complètement l’humidité et l’oxygène.
Le produit a été chauffé à une température légèrement supérieure au point de fusion pendant 15 min. Pendant ce temps, afin d’éliminer le chlorure d’hydrogène, de l’azote peut être introduit lentement. Si la masse fondue jaune clair est refroidie, elle se solidifie en un solide vitreux.
Le trichlorure d'indium est synthétisé par réaction directe d'indium métallique et de chlore sec à 150 ~ 300 degrés. Ou en faisant réagir du trioxyde d'indium et du chlorure de thionyle. Le produit pur a été purifié par sublimation (300 degrés).
Méthode 2 pour la synthèse du dichlorure d'indium :
La méthode de chloration directe de l'indium métallique est une méthode de préparation de chlorures métalliques, qui génère les chlorures correspondants en faisant réagir directement le métal avec du chlore gazeux.
Étape 1 : Préparer les matières premières requises
Indium métal :
D'une pureté supérieure à 99,99 %, généralement fourni en vrac ou sous forme de poudre.
Chlore gazeux :
D'une pureté supérieure à 99,99 %, il subit un traitement de déshydratation pour en éliminer l'humidité.
Réacteur:
Un réacteur en verre dur ou en quartz pour assurer une bonne stabilité chimique à haute température.
Matériaux auxiliaires :
Four à haute-température, thermocouple, gaz inerte (tel que l'argon ou l'azote), etc.
Étape 2 : Préparation expérimentale
Nettoyez soigneusement le réacteur pour vous assurer qu’il n’y a aucun résidu.
Placez l'indium métallique dans le réacteur et assurez-vous qu'il est uniformément réparti au fond du réacteur.
Scellez le réacteur et introduisez du gaz inerte pour éliminer l’air.
Vérifiez si le thermocouple est correctement placé dans le réacteur et connecté au contrôleur de température.
Étape 3 : Réaction de chauffage
Chauffez le réacteur à la température souhaitée (généralement 500-600 degrés).
Lorsque la température atteint la valeur définie, introduisez du chlore gazeux dans le réacteur pour garantir que le chlore gazeux est uniformément réparti sur la surface de l'indium métallique.
Observez la situation de réaction.
Lorsque l'indium métallique est complètement converti en chlorure (ce qui prend généralement plusieurs heures), arrêtez de chauffer et laissez le réacteur refroidir naturellement.
Pendant le processus de refroidissement, le chlore gazeux s’échappera progressivement pour obtenir le produit requis.
L'équation chimique est 3In+3Cl2→ InCl3
Étape 4 : Collecte et purification du produit
Une fois le réacteur refroidi à température ambiante, ouvrez le réacteur et récupérez le produit généré.
Purification préliminaire du produit collecté pour éliminer les impuretés. La purification peut être obtenue grâce à des méthodes telles que la recristallisation et la séparation chromatographique.
Sécher le purifiéchlorure d'indiumpour éliminer toute humidité.
Conservez le produit séché dans un endroit sec et sombre pour éviter l'absorption d'humidité et la détérioration.
Foire aux questions
Combien de temps l'indium reste-t-il dans le corps ?
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L'Indium In 111 se désintègre par capture d'électrons avec une demi-vie physique-de 67,9 heures (2,8 jours). Les énergies des photons utiles pour les études de détection et d'imagerie sont répertoriées dans le tableau 1. 1 Kocher, David C., "Radioactive Decay Data Tables", DOE/TIC- 11026, 115 (1981).
À quoi sert l’indium en médecine ?
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L'Indium In-111 oxyquinoléine est un agent de diagnostic radiopharmaceutique utilisé pourradiomarquage de leucocytes autologues comme complément à la détection de processus inflammatoires vers lesquels migrent les leucocytes.
Comment les humains utilisent-ils l’indium ?
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Aujourd'hui, plus de la moitié de l'indium utilisé est destiné auproduction d'appareils électroniques tels que des écrans de téléphones portables et de télévision, des puces électroniques et des panneaux solaires. L'oxyde d'indium et d'étain, un composé d'indium, est transparent et conduit l'électricité. Ces propriétés le rendent parfait pour une utilisation sur les écrans de téléphones portables.
L'indium est-il toxique ?
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L'indium n'a aucun rôle biologique connu.Il est toxique si plus de quelques milligrammes sont consomméset peut affecter le développement de l’embryon ou du fœtus.
Que se passe-t-il si nous manquons d'indium ?
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Avez-vous déjà imaginé votre smartphone ou votre tablette sans écran tactile ? Cela pourrait bientôt être le cas si nous manquions d’indium, l’un des minéraux les plus rares sur Terre. L'indium est utilisé dans de nombreux appareils-de haute technologie tels que les écrans tactiles, les téléphones intelligents, les panneaux solaires et les fenêtres intelligentes, sous forme d'oxyde d'étain et d'indium.
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