碘是什么
碘是一種非金屬化學(xué)元素,讀音為(diǎn),英文元素符號(hào)為Iodine,原子序數(shù)為53,相對(duì)原子質(zhì)量為126.9,位于化學(xué)元素周期表第五周期ⅦA族,屬于鹵族之一。單質(zhì)碘呈紫黑色晶體,具有金屬光澤,性脆,易升華、易凝華,有毒性和腐蝕性。熔點(diǎn)113.5℃,沸點(diǎn)184.35℃,化合價(jià)-1、+1、+3、+5和+7。加熱時(shí),碘升華為紫色蒸汽,有刺激性臭味,有毒。冷卻后凝華成紫黑色固體,即碘單質(zhì)。碘易溶于乙醚、乙醇、氯仿和其他有機(jī)溶劑,形成紫色溶液,但微溶于水。碘的化學(xué)性質(zhì)不如同族元素F2、Cl2、Br2活潑,但在化學(xué)反應(yīng)中它也可以表現(xiàn)出由-1到+7的多種氧化態(tài)。碘是人體的必需微量元素之一,有“智力元素”之稱。健康成人體內(nèi)的碘的總量約為30mg(20~50mg),其中70%~80%存在于甲狀腺。
碘含量分布
碘在自然界中以能溶于水的形式存在。在自然界含量稀少,在地殼的含量位居第47位。除在海水中含量較高的海帶、海魚、和貝類等動(dòng)植物含碘較高(每升海水含50-60微克)以外,在大部分土壤、巖石、水中的含量都很低微。
碘的理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
碘是一種紫黑色有光澤的片狀晶體,原子序數(shù)53,碘具有較高的蒸氣壓,在微熱下即升華,純碘蒸氣呈深藍(lán)色,若含有空氣則呈紫紅色,并有刺激性氣味。碘易溶于許多有機(jī)溶劑中,例如氯仿(CHCl3)、四氯化碳(CCl4)。碘在乙醇和乙醚中生成的溶液顯棕色。
化學(xué)性質(zhì)
碘的化學(xué)性質(zhì)不如同族元素F2、Cl2、Br2活潑,但在化學(xué)反應(yīng)中它也可以表現(xiàn)出由-1到+7的多種氧化態(tài)。碘單質(zhì)在常溫下可以和活潑的金屬直接作用,與其他金屬的反應(yīng)需要在較高的溫度下才能發(fā)生。氯單質(zhì)還可以與非金屬、水反應(yīng)。
碘的同位素
在自然界,碘的同位素有碘115,碘116,碘117碘118,碘119,碘120,碘121,碘122,碘123,碘124,碘125,碘126,碘127,碘128,碘129,碘130,碘131,碘-132,碘133,碘134,碘135,碘136,碘137,碘138,碘139,碘140,碘141,碘142。其中碘127為穩(wěn)定同位素,其余都有放射性。
碘的作用
工業(yè)上,碘及其相關(guān)化合物主要用于醫(yī)藥、照相及染料。它還可作為示蹤劑,進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測(cè),例如用于地?zé)嵯到y(tǒng)監(jiān)測(cè)。碘化銀(AgI)除用作照相底片的感光劑外,還可作人工降雨時(shí)造云的晶種。
生理上,碘與人類的健康息息相關(guān)。成年人體內(nèi)含有20-50mg的碘,碘是維持人體甲狀腺正常功能所必需的元素。當(dāng)人體缺碘時(shí)就會(huì)患甲狀腺腫。因此碘化物可以防止和治療甲狀腺腫大。
碘的制備方法
利用碘在有機(jī)溶劑中的易溶性,可以把它從溶液中分離出來??蓮暮T濉⒂途}水和硝石生產(chǎn)的母液中提取碘。碘的制備一般有兩種方法:(1)由I- 制備I2:I- 具有較強(qiáng)的還原性,很多氧化劑如Cl2、Br2、MnO2等在酸性溶液中都能將碘離子氧化成碘單質(zhì)。(2)IO3-的還原:大量碘的制取來源于自然界的碘酸鈉,用還原劑亞硫酸氫鈉NaHSO3使IO3-離子還原為單質(zhì)碘。