Тетрартутьиндий

Тетрартутьиндий (Hg₄In) — интерметаллическое соединение ртути и индия стехиометрического состава. Вещество синтетическое, в природе не встречается. Принадлежит к системе бинарных амальгам Hg–In, которая характеризуется образованием нескольких устойчивых интерметаллидов. Альтернативное наименование — амальгама индия, реже — тетрартутьиндиевая соль.

Кристаллическая структура и физические свойства

Тетрартутьиндий кристаллизуется в тетрагональной сингонии. Кристаллы серебристо-белого цвета, крайне хрупкие, механически неустойчивы при обращении. Соединение термически нестабильно.

Вещество жидкое при комнатной температуре — кристаллическую форму оно сохраняет лишь при охлаждении ниже −20 °C. При нагреве до ~250 °C начинается термическое разложение с выделением металлической ртути и индия.

Химические свойства

В условиях нормальной температуры и давления Hg₄In химически инертно по отношению к большинству веществ: не реагирует с водой, воздухом, металлами, неметаллами, оксидами и солями. Взаимодействует с концентрированными минеральными кислотами и щелочами. Не растворяется в воде и органических растворителях.

Токсичность и класс опасности

Тетрартутьиндий относится ко 2 классу опасности (высокоопасное вещество) по ГОСТ 12.1.007-76. Основную токсикологическую нагрузку несёт компонент ртути, доля которой составляет ~87% масс. Ртуть и её соединения оказывают системное токсическое действие: поражают центральную нервную систему, почки и печень. Воздействие паров ртути, выделяющихся при нагреве вещества, представляет наибольшую опасность.

При непосредственном контакте с кожей возможны раздражение и сенсибилизирующий эффект. Кожный контакт сам по себе не является главным путём поступления ртутьсодержащих соединений в организм — опаснее всего ингаляция паров при нагреве или механическом воздействии.

Требования при работе с веществом

Работы проводят в вытяжном шкафу с применением средств индивидуальной защиты: перчаток (нитрил или неопрен), защитных очков, халата. Хранение — в герметичной таре, в прохладном, хорошо вентилируемом помещении, вдали от источников тепла и открытого огня. Транспортировка допускается любым видом транспорта в соответствии с требованиями к грузам 2 класса опасности.

Получение тетрартутьиндия

Вещество синтетическое. Hg₄In получают путём прямого взаимодействия металлического индия с ртутью в стехиометрическом соотношении при нормальных условиях. Индий относится к числу металлов с максимальной растворимостью в жидкой ртути (более 50% масс. при 0 °C), что делает синтез технически несложным. Исходным сырьём служат металлический индий Ин00 высокой степени чистоты и металлическая ртуть.

Применение тетрартутьиндия (Hg₄In)

Промышленное применение соединения ограничено. Причины: жидкое агрегатное состояние при комнатной температуре, высокая токсичность ртутной составляющей, термическая нестабильность выше ~250 °C.

Основные направления использования носят лабораторный и научно-исследовательский характер:

• изучение бинарных фазовых диаграмм системы Hg–In;
• исследования в области физики сверхпроводимости (амальгамы индия с ртутью проявляют сверхпроводящие свойства при температурах, близких к 0 К);
• синтез и изучение свойств смежных интерметаллидов системы Hg–In, таких как ртутьундекаиндий.

В технике и промышленности соединение практически не применяется: большинство задач, требующих жидкометаллических систем с участием индия, решается менее токсичными сплавами без ртути.