碘

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簡介

碘從人類開始用火焰烹飪食物的遠古時代起就被廣泛使用。碘是人類生存所需的必需元素之一，人體本身無法產生碘。因此，我們必須依靠飲食來彌補碘缺乏。

• 根據政府規定，除非在食品生產過程中添加了碘以保持其新鮮和延長食用時間，否則食品中僅存在微量的碘。

• 碘的質子數為 53，自然界中以灰色或紫色出現。

• 在元素週期表中，它被歸類為鹵素元素。所有鹵素在化學性質上都與碘有很強的相似性，這在它們形成化合物時也是如此。

“什麼是碘？”

• 碘的氧化數為+7、-1、+3、+1 和 +5。

• 同樣，在地球上自然存在的唯一穩定碘是碘-127。有一種極其有益的碘同位素以放射性狀態存在，這種同位素是碘-131。

• 碘的原子質量為 126.9044u。

• 海水中碘的含量並不驚人，每公噸海水中僅含有 50 毫克碘。然而，海藻是提取碘的最佳來源，我們食物中的大部分碘都來源於此。

結構

• 碘的質子數為 53，自然界中以灰色或深紫色和非金屬的形式存在。

• 碘的原子質量為 126.9044。

碘的特性

• 碘是一種有光澤的紫黑色或深灰色非金屬。

• 儘管它可以與許多元素形成化合物，但碘在鹵素中具有最高的電正性，並且在鹵素中也最穩定。

• 碘受熱時會迅速昇華，產生紫色的煙霧。碘溶於某些溶劑，如四氯化碳，但僅微溶於水。

• 碘自然存在於海洋中，某些海洋魚類和水生植物將其保留在組織中。幾乎所有型別的食鹽中都添加了碘。它存在於海洋海鮮和海藻中。

• 碘存在於水、大氣和土壤中。海洋是碘最重要的天然來源，其中大部分沉積在陸地上併成為生物迴圈的一部分。

• 碘可能具有放射性。放射性同位素是透過化學過程在大氣中自然產生的。大多數碘的放射性同位素的半衰期相對較短，並迅速重排成穩定的碘配合物。

• 然而，有一種放射性碘的半衰期為數百萬年，對環境極其有害。

• 核電站事故導致大量放射性碘釋放到大氣中。這種同位素透過核電站進入大氣，在生產鈽和鈾的過程中產生。

碘的物理性質

性質	碘
原子序數	53
電負性	2.5
熔點	114 °C
範德華半徑	0.177 nm
同位素	15
沸點	184 °C
第一電離能	1008.7 kJ/mol
標準電位	+ 0.58 V

碘的化學性質

• 在環境溫度下，碘是一種非金屬，幾乎是黑色的固體，具有閃閃發光的晶體外觀。

• 在環境溫度下，碘具有相當大的蒸汽壓，並在深紫色的煙霧中逐漸升華，這種煙霧對鼻子、喉嚨和眼睛有刺激性。

• 因此，碘的稱量在帶塞的瓶中進行；對於製備水溶液，容器中可以包含 KI 的混合物，這會大大降低碘的蒸汽壓；會迅速形成三碘化物的棕色絡合物 -

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

• 碘化物可以溶解在熔融的碘中，作為一種不溶於水的溶劑。

• 由於自電離而建立的平衡導致熔融碘的導電性。反應如下所示 -

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

碘的用途

• 碘廣泛用於醫學，作為酊劑和碘仿，以及在某些藥物的配製以及各種印刷油墨和顏色的生產中。它也是淨水藥片的一個組成部分，用於使水可飲用。

• 在攝影中，使用碘化銀。幾乎所有鹽中都添加了碘，並用作動物飼料成分。

• 1839 年，路易·達蓋爾發明了一種在金屬片上生成影像的方法，攝影成為碘的第一個工業應用。這些影像被稱為達蓋爾照相。

• 如今，碘有許多商業應用。製藥、印刷油墨、消毒劑、催化劑、染料和攝影化學品都使用碘化物鹽。碘還用於製造液晶顯示屏的偏光濾光片。

• 碘-131，一種放射性同位素，有時用於治療惡性甲狀腺。

• 在鹽中新增少量的碘化物，以減少碘缺乏症導致的甲狀腺損傷。

結論

可以得出結論，碘，符號“𝐼”，是一種灰色或紫黑色非金屬，質子數為 53。儘管它可以與多種元素形成化合物，但它是鹵素中最穩定和電正性的。

它主要以鹽水中可溶於水的碘化物形式存在於地球上。當被加熱時，它會變成紫色。它不完全溶於水，可以溶解在一些溶劑中，如四氯化碳。碘自然存在於空氣、陸地和水中。海洋是這種元素的主要來源。

常見問題

1. 碘可以淨化身體嗎？

殺蟲劑、氟化物和許多其他有害毒素會進入我們的系統。好訊息是，人體中含有足夠的碘將使我們能夠阻止其中一些汙染物進入。

2. 碘需要多長時間才能起作用？

這種藥物通常需要 1-3 個月才能對甲狀腺產生影響，在治療後 3-6 個月效果最佳。在大多數情況下，單劑量足以治癒甲亢。

3. 攝入碘的好處有哪些？

可以改善甲狀腺健康。碘對甲狀腺健康至關重要。限制其他甲狀腺腫的發生。治療甲狀腺癌治療、甲狀腺功能亢進症、增強認知功能。可能有助於治療纖維囊性乳腺病。

4. 碘對環境的影響是什麼？

大氣中的碘與水顆粒混合並溶解在水/陸地中。植物在生長過程中從土壤和水中吸收溶解的碘。植物向人類和動物提供碘。存在於或溶解在水中的碘會蒸發並與空氣相互作用。碘具有放射性，但對人類無毒。

5. 碘的氣味是什麼？

碘的氣味幾乎像金屬，但也有鹹味。它具有令人不愉快的氣味，並且不像其他鹵素那樣反應性強。