碘
碘是一种化学元素,其元素符号为I,原子序数为53,原子量为126.90447。它属于周期系ⅦA(或17)族的卤素。
1. 简史与命名
碘是由法国化学家B.库图瓦在1811年发现的。因其蒸气呈现为美丽的紫红色,故以希腊文iodes(紫色)命名,中文名译为“碘”,带有石字旁。
2. 存在与分布
碘在地壳中广泛存在,主要以碘化物的形式存在于海水、海藻、油井盐水以及甲状腺中。其中,碘-127是自然界的稳定同位素,而碘-131和碘-133则是重要的人工放射性同位素。
3. 物理特性概览
在常温常压下,碘呈现为紫黑色的固体,具有金属光泽,熔点113.6℃,沸点184.25℃,密度为4.94克/立方厘米。其晶态具有高的蒸气压,能产生紫色蒸气,并带有刺激性气味。利用其易升华的特性,可以进行碘的提纯。
4. 化学性质与反应
碘的电子组态特定,其氧化态可为-1、+1、+3、+5、+7。碘在碱溶液中会发生歧化反应,进一步分解为次碘酸盐和碘离子。在酸性介质中,可通过特定反应制备碘。碘的氧化性在水溶液中较弱,通常需要强还原剂如硫化氢和硫代硫酸钠等才能将其还原为碘离子。
5. 制取方法
碘可以从海藻、油井盐水以及硝石生产的母液中提取。通过特定的氧化还原反应,如用或亚硝酸钠氧化碘化物,再利用活性炭吸附、氢氧化钠溶解等步骤,最终得到碘化钠和碘酸钠溶液。
6. 应用领域
碘对动植物生命至关重要。它在海生物的新陈代谢中扮演重要角色,同时在高级哺乳动物的甲状腺内以碘化氨基酸的形式集中。碘及其化合物被广泛应用于制各剂、消毒剂、物以及食品添加剂等。放射性同位素碘-131还用于放射性治疗和示踪技术,而碘也可用于制造染料和摄影胶片。
7. 安全注意事项
尽管碘及其蒸气具有刺激性,但需注意其安全使用。空气中允许的碘最高含量极低,若不慎黏附在皮肤上,可用硫代硫酸钠或碳酸钠溶液清洗。相关信息摘自《大百科全书(第2版)》第5册。