碘
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第58页(3373字)
一、物理性质
紫黑色鳞晶或片晶,有金属光泽。性脆,易升华,蒸气呈紫色。碘对光的吸收带在可见光谱的中间部分,故透射的光只是红色和紫色。碘微溶于水,溶解度随温度升高而增加,不形成水合物;难溶于硫酸;易溶于有机溶剂;在不饱和烃、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、吡啶中呈褐色,在苯、甲苯、二甲苯、溴化乙烷中呈褐红色,在氯仿、石油醚、二硫化碳或四氯化碳中呈美丽的紫色;碘也易溶于氯化物、溴化物及其他盐溶液,更易溶于碘化物溶液,形成多碘离子。水微溶于液碘。液碘是一种良好溶剂,可溶解硫、硒、铵和碱金属碘化物、铝、锡、钛等金属碘化物及许多有机化合物。
碘具有特殊刺激臭,有毒,对金属有腐蚀性。
其他物理数据为:
固体相对密度 4.940;
4.886;
液体相对密度 120℃ 3.960;
180℃ 3.736;
气体相对密度 185℃ 6.75;
膨胀系数 0~113.6℃ 2.81×10-4/度;
粘度 116℃ 0.002268Pa·s;
185℃ 0.001414Pa·s;
表面张力 116~155℃ 0.0003688~0.0003404N/cm;
蒸气压:
水解平衡常数 20℃ 1.5×10-13~3×10-13;
晶格常数 18℃
a=0.4776nm,b=0.7250nm,c=0.9771nm;
结晶半径 0.21nm;
共价半径 0.1334nm;
在水中溶解度;
碘在有机溶剂和水之间的分配系数:
在有机溶剂中溶解度,25℃:
注:①每升溶液中的克数。
②碘在无水丙醇中15℃时的溶解度.
在不同浓度乙醇水溶液中的溶解度,15℃:
在碘化钾水溶液中的溶解度,25℃:
在碘化钠水溶液中的溶解度,25℃:
在盐酸水溶液中的溶解度,25℃:
在硫酸水溶液中的溶解度,25℃:
碘蒸气在空气中饱和时的浓度:
熔点 113.6℃;
沸点 185℃;
临界温度Tc 液体 553℃;
临界压力Pc 液体 11753700Pa;
临界密度 1.64g/cm3;
导热系数 24.4℃ 4.21×10-3J·cm-1,s-1·℃-1;
比热 固体 25~113.6℃
c=0.2118J/(g·℃);
熔融热ΔH熔融 113.6℃ 62.13J/g;
生成热ΔH生成 气体 25℃ 62.26kJ/mol;
气化热ΔH气化 185℃ 164.35J/g;
二、化学性质
碘不能直接与碳、氮或氧化合;与臭氧反应生成氧化物;与氟、氯、溴等反应,分别生成氟化物、氯化物及溴化物,与氨反应生成爆炸性的三碘化氮;在有水分存在时,与磷反应生成三碘化磷及四碘化二磷;与铂只能在高温下反应;与锆反应生成挥发性的四碘化锆;与其他多种金属可在常温反应,形成不挥发碘化物。碘在酸性溶液中是氧化剂,可氧化亚硫酸盐、重亚硫酸盐、硫代硫酸盐、亚砷酸盐、亚锡酸盐为硫酸盐、连四硫酸盐、砷酸盐及锡酸盐。强氧化剂可使碘氧化成碘酸或碘酸盐。碘与二氧化硫在无水甲醇与吡啶的混合液中不反应,但如有水分存在,二氧化硫即被氧化为硫酸,碘被还原为碘化氢。碘遇淀粉显蓝色。与饱和烃作用,在有氧化铅或碘酸存在时,碘可取代其中的氢;与不饱和烃作用,可在双键处加成,形成多碘化物。
三、用途
碘是制造无机和有机碘化物的基本原料。主要用于医药卫生方面,用以制造各种碘制剂、杀菌剂、消毒剂、脱臭剂、镇痛剂、放射性物质的解毒剂;碘化物也被用作饮水净化剂、游泳池消毒剂。在农业上,碘是制农药的原料,也是家畜饲料添加剂。在工业上,用于生产合成染料、烟雾灭火剂、照相感光乳剂、切削油乳剂的抑菌剂等;还用于制造电子仪器的单晶棱镜、光学仪器的偏光镜,能透过红外线的玻璃、皮革及特种肥皂等;在有机合成反应中,碘是良好的催化剂;碘也是松香、妥尔油及其他木材制品的稳定剂,烷烃和烯烃的分离剂,高纯度锆、钛、铪、硅和锗的提炼剂;碘还被应用于有机化合物的甲基化、异构化和脱氢反应。碘还用作分析化学试剂。
四、质量标准
我国碘的行业标准(ZBX38002-88)规定碘的感官指标为灰黑色具有金属光泽的片状或块状晶体,有辛辣的刺激味;化学指标应符合表1-1-38的要求。
表1-1-38 碘的化学指标
前苏联、日本、美国、波兰碘的标准见表1-1-39。
表1-1-39 前苏联、日本、美国、波兰碘的标准