| 词条 | 53元素 |
| 释义 | 简介 § 常温 常压下，单质碘为紫黑色并带金属光泽的固体。碘微溶于水易溶于有机溶剂。碘易升华，气态碘显深紫色，有刺激气味，刺激眼、鼻、喉头粘膜，生产时要注意防护。 从油田水、气田水、卤水、海带浸泡液等原料提碘，工业上有离子交换、空气吹出、碘化铜沉淀和用活性炭吸附等方法。日、前苏联、美国等国利用油田水、气田水提碘，其中碘含量10～60mg／L。中国四川井卤含碘10～40mg／L，智利硝石矿中碘含量0.02～1％，中国仍以海带为提碘原料，从地下卤水中也提取少量碘。1983年世界碘产量约12.7kt。 § 用途 碘的唯一稳定同位素碘127。在22个人工同位素中，最重要的是碘131，半衰期8天，它在放射性示踪工作中和某些放射治疗手续中有广泛的用途。碘的放射性同位素在20世纪30年代后期发现不久，就应用于蛋白质的碘化标记。在放射性药物的发展中，碘131标记化合物获得广泛应用，如邻碘马尿酸钠和玫瑰红钠盐注射液用于肾功能检查、肝胆显像方面。以Na131I溶液的形式直接用于甲状腺功能检查和甲状腺疾病治疗。60年代中期，加速器核素碘123标记化合物在医学界受到普遍重视。在放射性免疫分析中碘125标记化合物也占据了极重要的地位。放射性碘标记化合物多用于生物医学方面的示踪研究。在核医学中主要用于内脏器的功能测定和显像，以及体外放射性免疫测定。碘131还可用来寻找地下水和测定地下水的流速、流向，查找地下管道泄漏；测定油田注水井各油层吸水能力及其变化，以便及时有效地采取措施，调节水流的分配，保持油井的高产稳产。 碘是制造各种无机及有机碘化物的重要原料，也是人体和动植物中不可缺少的元素之一。碘用在医药上，作碘酒、碘仿等消毒剂以及镇痛剂、脱臭剂等。在工业上用作生产染料、烟雾灭火剂、感光乳剂等。在农业上作农药的原料和饲料添加剂。在食盐中加碘，能预防甲状腺肿病。 在油脂加工中，利用油脂和碘发生加成反应来测定油脂的不饱和程度。100g油脂与碘起加成反应所需碘的克数称作碘值，碘值越大，表示油脂的不饱和程度越大。 利用碘的氧化性和碘离子(I-)的还原性进行容量分析的方法——碘量法。自1826年H·dela比拉迪埃用含有淀粉(指示剂)、氯化钠和碳酸氢钠的碘化物溶液为滴定剂，滴定次氯酸钠溶液(漂白液)。1840年有人以淀粉为指示剂，用碘的乙醇溶液为滴定剂，滴定硫化物溶液以后，碘量法应用日益广泛，在冶金工业中测定铜、锡、锌、铅；化学工业中分析漂白粉、还原糖和许多有机化合物。极微量的碘与多羟基化合物淀粉相遇，立即形成深蓝色的配合物，碘的这一性质在碘量法中得到应用。 碘用于碘钨灯。高温的钨丝在装有碘的灯泡中挥发后可在温度较低的灯泡空间内生成碘化钨，它扩散到钨丝上重新受热分解出钨，从而延缓了钨丝的损耗提高了灯泡的寿命。碘钨灯具有体积小、光色好、寿命长等优点，普遍照明用的碘钨灯的使用寿命可达5000h左右。现在，我国已普遍应用碘钨灯，作为电影摄影、舞台、工厂、建筑物、广场等照明光源。红外线碘钨灯，则用于工厂的加热、烘干操作。另外，高色温碘钨灯用于电子照像。 碘化银用于人工降雨和人工防雹。据历史记载，自公元初到19世纪，我国出现过1000多次旱灾。遭受冰雹灾害的面积每年平均约2600万亩。几千年来，人类对大自然的改造主要还停留在岩石、土壤层的有限范围内。古代中国有大禹治水的传说，然而纵使这样的传奇人物，也是无法治理天上之水的。在天灾面前软弱无助的人们只有乞助于神灵。汉代祭天求雨之风盛极一时。在科技水平很低的年代里，人类为了抵御旱灾，只能以一种敬畏的眼光来注视各种云的变化，期望它们带来雨水。直到20世纪30年代，气象学家揭示了云雾降水的物理成因之后，40年代人工影响天气才真正建立在现代科学基础之上。 1933年瑞典气象学家贝吉隆提出冰晶效应冷云降水的理论。冷云降水，主要看云中是否有足够的冰晶进行冰——水转化。冷云人工降水就是向冷云中补充冰晶，增强冰晶效应，形成降水。云中产生降水要伴随巨大的能量转换，人工降水的方法不是人类直接干预云中的能量变化，而是用飞机向云中播散适当的催化剂，促使云中更多的水分变成雨滴降落。1930年荷兰的维拉尔特教授利用干冰人工降雨取得成功。每克干冰在-10℃的气温下，可产生1011～1012个水晶。干冰的制造、保存和运输很不方便，而碘化银具有云中自然冰核的性质。据结晶学原理，晶体在形成过程中首先形成晶核，结构相似的物质由于可作为结构相似物质的晶核，因之可用作结构相似物质的晶种。水为共价化合物，在冰的结构中，氧原子系按六方ZnS中Zn和S原子的方式排列，且由于氢键的存在，使冰中水分子间O…O键长为2.76。银的卤化物中，据离子极化理论，在碘化银中，结合力主要是共价性的AB型化合物，ZnS型是AB型共价化合物的主要存在形式之一。ZnS具有不改变配位情况的多晶型现象，有立方硫化锌和六方硫化锌两种结构，Zn和S均为四面体配位，碘化银是具有六方ZnS型的化合物中的一种，且键长2.80，与冰中O…O键长2.76很近似。可见碘化银之所以能用于人工降雨，在于碘化银微粒结构与冰结构很相似，且每克碘化银在-10℃的气温下产生的冰核大约为1012～1014个，比干冰效率高，所以说它是一种很好的人工冰核，是冷云内人工产生冰晶的一种较好的物质，因此，它是一种冷云降雨的“催化剂”或称为“成核剂”。碘化银比干冰制造冰晶的效能高出成百倍。 人工防雹和碘化银人工降雨的原理类似。只是投放的方式是以高射炮或火箭发射碘化银，而且投放的碘化银的量要大些，以产生比云中雹胚多得多的碘化银冰核，造成同雹胚竞争水分的优势，尽快形成更多的水滴或冰粒，从而抑制雹胚的增长。 有机碘化物在医学上用作造影剂始于1935年，这些化合物中的碘碳链相当稳定，不易形成碘离子，对人体无生理作用，在机体某些器官或组织中有一定吸收，使它们适当集中，达到一定浓度时，产生阻泄x射线的能力，供造影之用。如醋碘苯酸钠C9H5O3NI3Na可用于泌尿系统、脑血管、心血管造影。再如胆影酸C20H14O6N2I6可用于胆囊造影等等。 碘化物还可用在照像方面，其中碘化银是快速照像软片乳剂的成分；在染料工业方面，是生产为食品加工和为照像着色用的含碘染料。某些碘化物如TiI4受热分解可用于制取纯金属。而NiI2、TiI4是有机合成和制备立体聚合物的催化剂。 海水中的碘化物和碘酸盐进入大多数海水植物与动物的代谢循环中，而在高等哺乳动物中，碘集中在甲状腺内并转变为碘化的氨基酸（主要成为甲状腺素和碘化对羟苯基丙氨酸），体现出碘的生物重要性。 碘及其化合物有着重要的用途。相信人们会不断地发现它们新的用途，使其更好地为我们的社会服务。 状态：298K 时为固体 颜色：暗紫色，有光泽 碘单质是紫黑色，有光泽的固体。加热时，碘升华为漂亮的紫色蒸气，这种蒸气有刺激性气味。碘可以和大多数元素形成化合物，但是它不如其它卤素（F，Cl，Br）活泼，位于碘之前的卤素可以从碘化物中将碘置换出来。碘具有类似金属的特性。碘易溶解在氯仿、四氯化碳、二硫化碳中形成美丽的紫色溶液，但微溶于水。碘的化合物在有机化学中十分重要，另外在医药和照相方面的用途也很广泛。缺乏碘会导致甲状腺肿大。碘单质遇到淀粉会显深蓝色，这是碘的特征之一。碘被海藻吸收，所以人们可以从海藻中提取碘，另外，碘也可以从智利硝石、生硝、海水、盐井中获得。 制法 由于碘有商业产品，所以一般没有必要在实验室中制取。碘存在于海水中，但是含量相 对于 Cl, Br 要少得多。与 Br 的制法类似，将氯气通入海水中，然后将生成物用空气 吹出。这里，碘离子被氯气氧化为碘单质。 2I- + Cl2 --> 2Cl- + I2 少量的碘可以用固体碘化物和浓硫酸反应获得。反应先生成碘化氢气体，但是会进一步 元素名称：碘 元素原子量：126.9 元素类型：非金属 发现人：库特尔 发现年代：1811年 发现过程： 1811年，法国的库特尔，用硫酸处理海草灰母液时，发现了碘的存在。 元素描述： 呈紫黑色晶体，密度4.93 克/厘米3。熔点113.5℃，沸点184.35℃。化合价-1、+1、+5和+7。电离能10.451电子伏特。具有金属光泽，性脆，易升华。有毒性和腐蚀性。易溶于乙醚、乙醇、氯仿和其他有机溶剂，也溶于氢碘酸和碘化钾溶液而呈深褐色。可与大部分元素直接化合，但不象其他卤素反应那样剧烈，碘的典型有机反应有：芳香族化合物的亲电子置换，形成芳基碘化物；邻近羰基官能团的碳原子的碘化作用；I2在跨越不饱和烃的多重键上的加成反应。但难溶于水，由于歧化反应的结果，所得棕黄色得溶液显酸性。在水溶液中，需要强的还原剂才能使碘还原（成I-）。遇淀粉会变蓝色。 元素来源： 自然界中的海藻含有碘。智利硝石和石油产区的矿井水中也含有碘，由海藻灰或智利硝石的母液加亚硫酸氢钠经还原而制得。 元素用途： 用于制药物、染料、碘酒、试纸和碘化合物等。 元素辅助资料： 18世纪末和19世纪初，法国皇帝拿破仑发动战争，需要大量硝酸钾制造火药。当时法国第戎(Dijon)的制造硝石商人、药剂师库尔图瓦利用海草或海藻灰的溶液把天然的硝酸钠或其他硝酸盐转变成硝酸钾的方法生产着硝酸钾。1811年，一个时期里他发觉到盛装海草灰溶液的铜制容器很快就遭腐蚀。他认为是海草灰溶液含有一种不明物质在与铜作用，于是他进行了研究。 他将硫酸倒进海草灰溶液中，发现放出一股美丽的紫色气体。这种气体在冷凝后不形成液体，却变成暗黑色带有金属光泽的结晶体。这，就是碘。 今天可以解释一下这个反应：硫酸遇到海草灰中含有的碱金属碘化物——碘化钾（KI）和碘化钠（NaI），生成了碘化氢（HI）。它再与硫酸作用，就产生了游离的碘： H2SO4 + 2HI ——→ 2H2O + SO2 + I2 ↑ 1813年，库尔图瓦发表了《海草灰中新物质的发现》论文，并把他取得的碘送请当时的法国化学家克莱门、德索梅、盖吕萨克等人进行研究鉴定，得到他们的肯定。 正是盖吕萨克命名它为iode，来自希腊文紫色一词。由此得到碘的拉丁名称iodium和元素符号I。 碘在自然界中的丰度是不大的，但是一切东西都含有碘，不论坚硬的土块还是岩石，甚至最纯净的透明的水晶，都含有相当多的碘原子。海水里含大量的碘，土壤和流水里含的也不少，动植物和人体里含的更多。 原子序数：53 元素符号：I 元素中文名称：碘 元素英文名称：Iodine 相对原子质量：126.9 核内质子数：53 核外电子数：53 核电核数：53 质子质量：8.8669E-26 质子相对质量：53.371 所属周期：5 所属族数：VIIA 摩尔质量：127 氢化物：HI 密度：4.93 熔点：113.5 沸点：184.0 外围电子排布：5s2 5p5 核外电子排布：2,8,18,18,7 颜色和状态：紫黑色固体 原子半径：1.32 常见化合价：-1,+1,+3,+5,+7 发现人：库特瓦 发现时间和地点：1811 法国 元素用途：主要用于医药(例如用于抗菌、治疗呆小病和甲状腺肿)、照相和分析 其他化合物：NaI-碘化钠 扩展介绍：碘酒：用碘、碘化钾和乙醇制成的一种药物,棕红色的透明液体,有碘和乙醇的特殊气味 |
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