ইন্ডিয়ামের পরিচিতি
ইন্ডিয়াম, যার রাসায়নিক প্রতীক In, একটি নরম, রূপালী-সাদা ধাতব মৌল। এটি পর্যায় সারণীর ১৩ নং গ্রুপ এবং ৫ নং পর্যায়-এ অবস্থিত। এর পারমাণবিক সংখ্যা ৪৯। ইন্ডিয়াম তার তুলনামূলকভাবে কম গলনাঙ্ক এবং কাঁচকে ভেজানোর ক্ষমতার জন্য পরিচিত, যা এটিকে বিভিন্ন বিশেষায়িত প্রয়োগে উপযোগী করে তোলে।
মৌলিক পারমাণবিক কণা
যেকোনো মৌলের পারমাণবিক গঠন তার প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রনের সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়।
প্রোটন
একটি মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা সরাসরি তার পরমাণুর নিউক্লিয়াসে থাকা প্রোটন সংখ্যার সমান। ইন্ডিয়ামের জন্য, পারমাণবিক সংখ্যা ৪৯।
- ইন্ডিয়ামে প্রোটন সংখ্যা: ৪৯
ইলেকট্রন
একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে, নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটন সংখ্যার সমান। যেহেতু ইন্ডিয়ামের পরমাণু বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ, তাই এতে সমান সংখ্যক ইলেকট্রন এবং প্রোটন থাকে।
- একটি নিরপেক্ষ ইন্ডিয়াম পরমাণুতে ইলেকট্রন সংখ্যা: ৪৯
নিউট্রন
একটি পরমাণুতে নিউট্রনের সংখ্যা একটি মৌলের আইসোটোপগুলির মধ্যে ভিন্ন হতে পারে। নিউট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করতে, পারমাণবিক ভর (বা একটি নির্দিষ্ট আইসোটোপের জন্য ভর সংখ্যা) ব্যবহার করা হয়। ইন্ডিয়ামের সবচেয়ে প্রচুর এবং স্থিতিশীল আইসোটোপ হলো ইন্ডিয়াম-১১৫। ভর সংখ্যা (A) নিউক্লিয়াসে মোট প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যা নির্দেশ করে।
- ইন্ডিয়াম-১১৫ এর ভর সংখ্যা (A) = ১১৫
- পারমাণবিক সংখ্যা (Z) = ৪৯ (প্রোটন সংখ্যা)
- নিউট্রন সংখ্যা = A - Z = ১১৫ - ৪৯ = ৬৬
- ইন্ডিয়াম-১১৫ এ নিউট্রন সংখ্যা: ৬৬
ইন্ডিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস
ইলেকট্রন বিন্যাস নিউক্লিয়াসের চারপাশে পারমাণবিক অরবিটাল এবং সাবশেলে ইলেকট্রনের বিন্যাস বর্ণনা করে। ইন্ডিয়ামের (পারমাণবিক সংখ্যা ৪৯) জন্য, ৪৯টি ইলেকট্রন আউফবাউ নীতি, পাউলি বর্জন নীতি এবং হুন্ডের নিয়ম অনুসারে উপলব্ধ শক্তি স্তরগুলি পূরণ করে।
ইন্ডিয়ামের সম্পূর্ণ ইলেকট্রন বিন্যাস হলো: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^1$
একটি আরও সংক্ষিপ্ত রূপ, যা নিষ্ক্রিয় গ্যাস বিন্যাস নামে পরিচিত, সেটি পূর্ববর্তী নিষ্ক্রিয় গ্যাসের প্রতীক ব্যবহার করে কোর ইলেকট্রনগুলিকে উপস্থাপন করে। ইন্ডিয়ামের জন্য, পূর্ববর্তী নিষ্ক্রিয় গ্যাস হলো ক্রিপ্টন (Kr), যার পারমাণবিক সংখ্যা ৩৬। ইন্ডিয়ামের নিষ্ক্রিয় গ্যাস বিন্যাস হলো: $[\text{Kr}] 4d^{10} 5s^2 5p^1$
যোজ্যতা ইলেকট্রন
যোজ্যতা ইলেকট্রনগুলি একটি পরমাণুর সর্ববহিস্থ কক্ষে অবস্থিত ইলেকট্রন। এই ইলেকট্রনগুলি প্রাথমিকভাবে রাসায়নিক বন্ধনে জড়িত থাকে এবং একটি মৌলের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।
ইন্ডিয়ামের জন্য, এর নিষ্ক্রিয় গ্যাস ইলেকট্রন বিন্যাস $[\text{Kr}] 4d^{10} 5s^2 5p^1$ পরীক্ষা করলে দেখা যায় যে, সর্ববহিস্থ প্রধান শক্তি স্তরটি হলো $n=5$। $5s$ এবং $5p$ সাবশেলের ইলেকট্রনগুলি হলো যোজ্যতা ইলেকট্রন। $4d^{10}$ ইলেকট্রনগুলিকে অভ্যন্তরীণ-কক্ষের ইলেকট্রন হিসাবে বিবেচনা করা হয় কারণ $4d$ সাবশেলটি সম্পূর্ণভাবে পূর্ণ এবং $n=5$ কক্ষের মধ্যে অবস্থিত।
- $5s$ সাবশেলে ইলেকট্রন: ২
- $5p$ সাবশেলে ইলেকট্রন: ১
- ইন্ডিয়ামের মোট যোজ্যতা ইলেকট্রন সংখ্যা: ৩
তিনটি যোজ্যতা ইলেকট্রনের এই সংখ্যা পর্যায় সারণীর ১৩ নং গ্রুপে ইন্ডিয়ামের অবস্থানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যেখানে মৌলগুলি সাধারণত +৩ যোজ্যতা প্রদর্শন করে।
প্রয়োগ এবং প্রাপ্তিস্থান
ইন্ডিয়াম একটি তুলনামূলকভাবে বিরল মৌল। এটি প্রাথমিকভাবে দস্তা এবং, কিছু কম পরিমাণে, সীসা ও তামার আকরিক পরিশোধনের সময় একটি উপজাত হিসেবে পুনরুদ্ধার করা হয়। যদিও ভারতে সাধারণত ইন্ডিয়ামের বড় আকারের খনন হয় না, তবে এই মৌলের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে ভারতীয় বাজার পরিবেশনকারী বেশ কয়েকটি উচ্চ-প্রযুক্তি শিল্পের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে। এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ হলো ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড (ITO) আকারে, যা ভারতে স্মার্টফোন, ট্যাবলেট এবং টেলিভিশনে সাধারণত পাওয়া তরল ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (LCD), টাচস্ক্রিন এবং অন্যান্য অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের জন্য একটি স্বচ্ছ, বৈদ্যুতিক পরিবাহী আবরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ইন্ডিয়াম CIGS (কপার ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম সেলেনাইড) সৌর কোষ উৎপাদনেও ব্যবহৃত হয়, যা ক্রমবর্ধমান নবায়নযোগ্য শক্তি খাতে অবদান রাখে এবং বিশেষায়িত নিম্ন-গলনাঙ্ক সংকর ধাতুগুলিতে এবং সেমিকন্ডাক্টরে ডোপ্যান্ট হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।