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So wurde die blaue Farbreferenz ermittelt

индий
© Форпост Северо-Запад/ Горный музей

Vor vierzehn Jahren gab es zum ersten Mal seit 200 Jahren ein neues blaues Pigment. Wissenschaftler an der Universität von Oregon experimentierten mit Materialien für die Elektronik und erhielten unerwartet eine anorganische Verbindung mit einer satten blauen Farbe. Es stellte sich heraus, dass es praktisch nicht verblasst und im Gegensatz zu seinem Vorgänger Kobalt nicht giftig ist. Seine Leuchtkraft ist mit der des klassischen Ultramarins vergleichbar, das aus dem Halbedelstein Lapislazuli hergestellt wurde und bei den Künstlern der Renaissance sehr beliebt war.

Die Farbe Blau verdankt ihren Ursprung den Farbenblinden. Im Jahr 1859 erhielt die Wissenschaft eine wirksame Fernmethode zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der Materie - die Spektralanalyse. Ferdinand Reich, Professor an der Bergakademie Freiberg, hatte das größte Problem mit der Farberkennung - er sah die Welt monochrom. Dennoch vertiefte er sich in das Studium der Spektrallinien des Erzmaterials, wobei er die Hilfe seines "Augen"-Kollegen Theodor Richter (des späteren Akademiedirektors) in Anspruch nahm. 1863 bemerkte er eine hellblaue Spektrallinie, die dem Indigofarbstoff sehr ähnlich war. Sie konnte mit keinem der bekannten chemischen Elemente in Verbindung gebracht werden. So wurde zum ersten Mal das Metall Indium isoliert, das später die Grundlage für das Pigment YInMn Blue wurde.

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© Форпост Северо-Запад/ Горный музей

"Wir fanden Indium im Zink des Freiberger Mischerzes und isolierten es als Oxid. Durch Reduktion des Oxids auf Kohle mit Soda erhielt man ein weiches, schmiedbares, papierfarbenes Metall von hellerer Farbe als Blei und von besserer Qualität", heißt es im ersten Artikel der deutschen Forscher über das neue Metall.

1867 gelang es den Wissenschaftlern, einen Indium-Barren von einem halben Kilogramm herzustellen. Im selben Jahr wurde er auf der Weltausstellung in Paris ausgestellt. Ein Jahr später traf eine Probe des Metalls als Geschenk aus Freiberg im Sankt Petersburger Bergbauinstitut ein.

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© Форпост Северо-Запад/ Горный музей

Der historische Barren ist jetzt im Bergbaumuseum des ältesten technischen Instituts Russlands ausgestellt, zusammen mit einer Probe von einheimischem Indium aus dem Jahr 1981. Das Tscheljabinsker Zinkwerk, der größte Hersteller des chemischen Elements Nummer 49 in der GUS, installierte eine effiziente Filterpresse und begann mit der Produktion von 99,999 % reinem Indium (Grad 5n). Heute ist das Unternehmen in der Lage, weitere neun Dezimalstellen hinzuzufügen und damit den ohnehin schon sehr geringen Anteil an Verunreinigungen um eine Größenordnung zu reduzieren.

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© Форпост Северо-Запад/ Горный музей

Eine solche Reinheit ist für die Pigmentherstellung vielleicht nicht erforderlich. Aber für die Herstellung von Flüssigkristallbildschirmen für Smartphones und Computer oder für die Herstellung von Leuchtdioden ist das hochreine Metall unverzichtbar. Im Jahr 1995, als die Umstellung von Bildschirmen auf Flachbildschirme begann, verzeichnete Indium einen Rekordpreisanstieg. In Anbetracht der schwindelerregenden Aussichten auf eine wachsende Nachfrage erhöhte der weltgrößte Hersteller, die American Indium Corp., seinen Verkaufspreis fast um das Zehnfache - von 20 Dollar auf 190 Dollar pro Kilogramm. Im Jahr 2005 war das Metall noch mehr als 800 Dollar wert. Heute wird es wieder billiger - der Preis ist auf etwa 220 Dollar gefallen.

Die Situation könnte sich genauso plötzlich ändern wie 1995. Tatsache ist, dass bis zu 14 % der Kosten von Lithium-Ionen-Batterien auf Graphit entfallen. Es wird für die Herstellung der Anoden verwendet, aber die Effizienz der Batterie würde sich drastisch erhöhen, wenn sie aus Metall bestünde. Der Nachteil ist, dass sie instabil sind - sie können einen Kurzschluss verursachen. Die Beschichtung der Metallanode mit Indium beseitigt dieses Risiko. Wenn es gelänge, die Herstellung von Indium zu verbilligen und die Mengen zu erhöhen, könnte sich die Verbreitung von Elektroautos wesentlich schneller vollziehen.