元素碘

元素碘

元素碘的原子序數為53,相對原子質量126.9,符號為I,英文名為Iodine,屬於VIIA族,第五周期的元素,它是由一個叫做別爾恩·加內特·庫爾圖阿的法國藥劑師於1811年從海藻中發現的。 單質碘密度4.93 克/立方厘米,熔點113.5℃,沸點184.35℃,它是有金屬光澤的紫黑色晶體,易溶於有機溶劑卻微溶於水,易升華,性脆,並且有毒性和腐蝕性。碘可以與大部分元素直接化合,但它的活潑性不強,化合價有-1,+1,+3,+5,+7價態。

碘的特性

單質碘與碘蒸汽 單質碘與碘蒸汽

碘是一個很有意思的元素:碘雖然是非金屬,但卻閃耀著金屬般的光澤;碘雖然是固體,卻又很易升華,可以不經過液態而直接變為氣態。 人們常以為碘蒸氣是紫紅色的,其實不然,這是因為夾雜著空氣的緣故,純淨的碘蒸氣是深藍色的。然而,碘的鹽類的顏色,大部分和食鹽一樣--都是白色晶體,只有極少數例外,如碘化銀是淺黃色,碘化銅閃耀著黃金般的色彩。碘,真是變化多端。

無處不有的碘

碘在大自然中很少,僅占地殼總重量的一千萬分之一。可是,由於碘很易升華,因此到處都有它的足跡:海水中有碘,岩石中有碘,甚至連最純淨的冰洲石、從宇宙空間掉下來的隕石、人們吃的蔥、海里的魚,都有微量的碘。海水中碘含量約為十萬分之一,不過,海里倒有許多天然的“碘工廠”--海藻。它們從海水中吸收碘。據測定,在海藻灰中約含有1%的碘。世界上也有一些比較集中的碘礦,含有較多的碘酸鈉和過碘酸鈉。在智利硝石中,也含有一些碘化物。海帶也含有微量元素碘。

碘的性質

碘的電子式 碘的電子式

碘能微溶於水,但更易溶解於一些有機溶劑。碘溶液的顏色有紫色、紅色、褐色、深褐色,顏色越深,表明碘溶解得越多。碘酒,便是碘的酒精溶液,它的顏色那么深,便是因為碘很易溶解於酒精。碘酒能殺菌,常作皮膚消毒劑。塗了碘酒後,黃斑會逐漸消失,那是因為碘升華了,變成了蒸氣,散失在空氣中。

大量的碘對人來說,是很毒的,碘蒸氣會劇烈地刺激眼、鼻黏膜,會使人中毒致死。然而,人卻又不能缺乏少量的碘。在成年人體內,大約含有20毫克的碘,而其中約有一半是含在靠近喉頭的甲狀腺里。甲狀腺是人體中很重要的器官,它分泌甲狀腺素。一個人每年約分泌3.5克甲狀腺素。碘是製造甲狀腺素必不可缺的原料。缺少了碘,甲狀腺素便不能正常分泌,人的脖子便會腫脹起來,得地方性甲狀腺腫大(俗稱“大脖子病”)。平常,人們大都是從海鹽中吸取少量碘,因為海鹽中總夾雜著少量的碘化鈉或碘化鉀。在我國西南山區,解放前由於缺少海鹽,缺乏碘,有些人患腫脖子病--甲狀腺腫大。現在,在這些地方,衛生部門在岩鹽中摻入少量碘化物,來消除這些缺碘症。

人們發現,在牛或豬的飼料中,加入少量的碘化物,能促進它們的發育。母雞經常加餵少量碘化物,可使受精率提高95—99%。

另外,碘還有一個特殊的脾氣--它和澱粉會形成一種複雜的藍色化合物。可不是嗎,當你用塗了碘酒的手去拿饅頭時,手上立即會出現藍斑。碘的這一脾氣,在分析化學上得到了套用:著名的“碘定量法”,便是利用澱粉溶液來作指示劑。

碘的套用

近年來,我國利用碘和鎢的化合物--碘化鎢,製成碘鎢燈。大家知道,普通的白熾燈泡中的燈絲是用鎢做的。通電時,燈絲溫度越高,發光效率也越高。但是,溫度高了,鎢絲就更易揮發,壽命也就縮短。在碘鎢燈中,在鎢絲上附著一層碘化鎢。通電後,當燈絲溫度高於1400℃,碘化鎢就受熱分解,變成碘與鎢。鎢留在燈絲上,而碘是極易升華的元素,便立即充滿整個燈管。當鎢絲上的鎢受熱蒸發,擴散到管壁上,若管壁溫度高於200℃,碘即與鎢作用生成碘化鎢。碘化鎢擴散到燈絲,又受熱分解,鎢粘附於鎢絲,而碘又升華到燈管各部分。如此循環不已,使鎢絲保持原狀,使用壽命很長。碘鎢燈具有體積小、光色好、壽命長等優點。一支普通的碘鎢燈管,比一支自來水筆還小,很輕便。通電後,射出白熾耀目的光芒。普通照明用的碘鎢燈的使用壽命,可達5000小時左右。現在,我國已普遍套用碘鎢燈,作為電影攝影、舞台、工廠、建築物、廣場等照明光源。紅外線碘鎢燈,則用於工廠的加熱、烘乾操作。另外,高色溫碘鎢燈則用於電子照相。

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