碘

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简介

碘从人类开始用火焰烹饪食物的远古时代起就被广泛使用。碘是人类生存所需的必需元素之一，人体本身无法产生碘。因此，我们必须依靠饮食来弥补碘缺乏。

• 根据政府规定，除非在食品生产过程中添加了碘以保持其新鲜和延长食用时间，否则食品中仅存在微量的碘。

• 碘的质子数为 53，自然界中以灰色或紫色出现。

• 在元素周期表中，它被归类为卤素元素。所有卤素在化学性质上都与碘有很强的相似性，这在它们形成化合物时也是如此。

“什么是碘？”

• 碘的氧化数为+7、-1、+3、+1 和 +5。

• 同样，在地球上自然存在的唯一稳定碘是碘-127。有一种极其有益的碘同位素以放射性状态存在，这种同位素是碘-131。

• 碘的原子质量为 126.9044u。

• 海水中碘的含量并不惊人，每公吨海水中仅含有 50 毫克碘。然而，海藻是提取碘的最佳来源，我们食物中的大部分碘都来源于此。

结构

• 碘的质子数为 53，自然界中以灰色或深紫色和非金属的形式存在。

• 碘的原子质量为 126.9044。

碘的特性

• 碘是一种有光泽的紫黑色或深灰色非金属。

• 尽管它可以与许多元素形成化合物，但碘在卤素中具有最高的电正性，并且在卤素中也最稳定。

• 碘受热时会迅速升华，产生紫色的烟雾。碘溶于某些溶剂，如四氯化碳，但仅微溶于水。

• 碘自然存在于海洋中，某些海洋鱼类和水生植物将其保留在组织中。几乎所有类型的食盐中都添加了碘。它存在于海洋海鲜和海藻中。

• 碘存在于水、大气和土壤中。海洋是碘最重要的天然来源，其中大部分沉积在陆地上并成为生物循环的一部分。

• 碘可能具有放射性。放射性同位素是通过化学过程在大气中自然产生的。大多数碘的放射性同位素的半衰期相对较短，并迅速重排成稳定的碘配合物。

• 然而，有一种放射性碘的半衰期为数百万年，对环境极其有害。

• 核电站事故导致大量放射性碘释放到大气中。这种同位素通过核电站进入大气，在生产钚和铀的过程中产生。

碘的物理性质

性质	碘
原子序数	53
电负性	2.5
熔点	114 °C
范德华半径	0.177 nm
同位素	15
沸点	184 °C
第一电离能	1008.7 kJ/mol
标准电位	+ 0.58 V

碘的化学性质

• 在环境温度下，碘是一种非金属，几乎是黑色的固体，具有闪闪发光的晶体外观。

• 在环境温度下，碘具有相当大的蒸汽压，并在深紫色的烟雾中逐渐升华，这种烟雾对鼻子、喉咙和眼睛有刺激性。

• 因此，碘的称量在带塞的瓶中进行；对于制备水溶液，容器中可以包含 KI 的混合物，这会大大降低碘的蒸汽压；会迅速形成三碘化物的棕色络合物 -

$$\mathrm{Kl\:+\:I_{2}\:\rightarrow\:Kl_{3}}$$

• 碘化物可以溶解在熔融的碘中，作为一种不溶于水的溶剂。

• 由于自电离而建立的平衡导致熔融碘的导电性。反应如下所示 -

$$\mathrm{3l_{2}\:\Longleftrightarrow\:I_{3}^{-}\:+\:I_{3}^{+}}$$

碘的用途

• 碘广泛用于医学，作为酊剂和碘仿，以及在某些药物的配制以及各种印刷油墨和颜色的生产中。它也是净水药片的一个组成部分，用于使水可饮用。

• 在摄影中，使用碘化银。几乎所有盐中都添加了碘，并用作动物饲料成分。

• 1839 年，路易·达盖尔发明了一种在金属片上生成图像的方法，摄影成为碘的第一个工业应用。这些图像被称为达盖尔照相。

• 如今，碘有许多商业应用。制药、印刷油墨、消毒剂、催化剂、染料和摄影化学品都使用碘化物盐。碘还用于制造液晶显示屏的偏光滤光片。

• 碘-131，一种放射性同位素，有时用于治疗恶性甲状腺。

• 在盐中添加少量的碘化物，以减少碘缺乏症导致的甲状腺损伤。

结论

可以得出结论，碘，符号“𝐼”，是一种灰色或紫黑色非金属，质子数为 53。尽管它可以与多种元素形成化合物，但它是卤素中最稳定和电正性的。

它主要以盐水中可溶于水的碘化物形式存在于地球上。当被加热时，它会变成紫色。它不完全溶于水，可以溶解在一些溶剂中，如四氯化碳。碘自然存在于空气、陆地和水中。海洋是这种元素的主要来源。

常见问题

1. 碘可以净化身体吗？

杀虫剂、氟化物和许多其他有害毒素会进入我们的系统。好消息是，人体中含有足够的碘将使我们能够阻止其中一些污染物进入。

2. 碘需要多长时间才能起作用？

这种药物通常需要 1-3 个月才能对甲状腺产生影响，在治疗后 3-6 个月效果最佳。在大多数情况下，单剂量足以治愈甲亢。

3. 摄入碘的好处有哪些？

可以改善甲状腺健康。碘对甲状腺健康至关重要。限制其他甲状腺肿的发生。治疗甲状腺癌治疗、甲状腺功能亢进症、增强认知功能。可能有助于治疗纤维囊性乳腺病。

4. 碘对环境的影响是什么？

大气中的碘与水颗粒混合并溶解在水/陆地中。植物在生长过程中从土壤和水中吸收溶解的碘。植物向人类和动物提供碘。存在于或溶解在水中的碘会蒸发并与空气相互作用。碘具有放射性，但对人类无毒。

5. 碘的气味是什么？

碘的气味几乎像金属，但也有咸味。它具有令人不愉快的气味，并且不像其他卤素那样反应性强。