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CAS:12190-71-5
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碘是人体(包括所有的动物)的必需微量元素,为卤族元素之一,碘在卤族元素中化学活性最弱,但仍可与大多数元素直接化合,并以化合物形式广泛存在于自然界。碘微溶于水,水解产生稳定的次碘酸可使棕黄色水溶液呈酸性。碘易溶于乙醇、乙醚、甘油等有机溶剂。碘遇淀粉呈蓝色,据此可以作定性、定量检测。海藻中碘含量最丰富,并为提取纯碘的主要原料。工业上碘亦来源于海藻,主要用于医药、燃料、感光材料及化学试剂等。

2009年8月13日,有消息称部分地区“补碘过量”,导致包括甲状腺癌在内的甲状腺疾病增加。卫生部出具专家咨询意见称,此观点缺乏有力证据,但几年前就关注碘摄入过量问题,已初步形成降低现行食盐加碘量的意见。根据《健康报》的报道,北京碘营养高于适宜量水平,因此专家认为有必要适当下调碘盐中的碘含量。

碘-发现史     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。

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,发觉盛装海草灰溶液的铜制容器很快就遭腐蚀。库尔图瓦利认为是海草灰溶液含有一种不明物质在与铜作用,于是进行了研究。

库尔图瓦利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,其反应为: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-概述   碘是人体的必需微量元素之一,健康成人体内的碘的总量为30mg(20~50mg),其中70%--80%存在于甲状腺。单质碘呈紫黑色晶体,密度4.93 克/厘米3。相对原子质量126.9。熔点113.5℃,沸点184.35℃。化合价-1、+1、+3、+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。

碘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;碘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。遇淀粉会变蓝色。

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、二硫化碳等有机溶剂,并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。和同族卤素气体一样,碘蒸汽有毒,所以取用碘的时候,应尽量在通风橱中操作。

多醣类与碘形成有色吸光错合物,乃由于螺旋状多醣类键与碘形成配位错合物所致,其中碘是否位于螺旋物之内部或中心,端赖可形成错合物之未分枝链组成,呈红棕色,而直链淀粉成分之淀粉醣(amylose)呈深蓝色,若兼具两者则呈紫色。淀粉糊化时虽然直链淀粉的双螺旋结构遭到了破坏,但并非水解,所以还是会呈现蓝色。若将酶添加入淀粉內並持续加热至淀粉完全水解后,则淀粉遇碘液就不会呈现蓝色反应。方程式:I2+6n(C6H10O5)=2n(C18H30O5I)。

碘-分布   太平洋表面  0.043ppm;地壳中含量:1.4ppm。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。

自然界中的海藻含、智利硝石和石油产区的矿井水中也含碘都较高。工业生产也正是通过向海藻灰或智利硝石的母液加亚硫酸氢钠经还原而生产单质碘。碘主要用于制药物、染料、碘酒、试纸和碘化合物等。碘酒就是用碘、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。

碘-主要数据   原子体积:25.74(立方厘米/摩尔)

化学键能(kJ /mol): I-H  299 , I-C  228,I-O  234,I-F  280,I-Cl  208,I-I  151 ,I-Si  234 ,I-P  184

晶胞参数:a = 718.02 pm ,b = 471.02 pm ,c = 981.03 pm ,α = 90°,β = 90° ,γ = 90°

所属周期:5,所属族数:VIIA,电子层排布: 2-8-18-18-7,晶体结构:晶胞为正交晶胞。常见化合价:-1,+1,+3,+5,+7

电离能(kJ /mol) :M - M+ 1008.4 ,M+ - M2+ 1845.9 ,M2+ - M3+ 3200,M3+ - M4+ 4100 ,M4+ - M5+ 5000 ,M5+ - M6+ 7400 ,M6+ - M7+ 8700 ,M7+ - M8+ 16400 ,M8+ - M9+ 19300 ,M9+ - M10+ 22100。