碘化钾到底是什么
碘化钾(化学式KI)属于标准的碘制剂,其制剂一般为碘化钾片。碘化钾的合成工艺是:碘溶于氢氧化钾溶液中,生成碘化钾和碘酸钾的混合物,蒸发至干,再与炭粉混合加热,使碘酸钾还原,即得碘化钾,有关的反应式为:
3I2 6KOH=5KI KIO3 3H2O
KIO3 3C=KI 3CO
从性状上来看,碘化钾是一种白色半透明的六角形晶体或者是白色颗粒状粉末物质。苦涩略带咸味,具有引湿性,吸潮遇光分解出游离碘会变成黄色或褐色,变色之后就不能使用了。
碘化钾的具体用途有很多。最被人们熟知的一个作用就是用来防治地方性甲状腺肿大。甲状腺在合成甲状腺激素的时候需要用到碘元素。如果长期生活处于缺碘的状态,比如长期饮食缺乏碘元素,或者是自身对碘的需求量增加而无法应对甲状腺激素的合成时,甲状腺就会因为激素合成不足引发肿大,也就是代偿性肥大。
那么当年日本在发生核泄漏事件之后美国民众为何要一股脑的抢购碘化钾呢?据当时一位在美国能源部工作了30多年的核能工程师罗本特介绍说,在事故发生之后的几周内,人们面临最头疼的一个问题,将会是海水污染带来的放射性碘问题。解决这个问题,需要在急救人员的指导下,进行科学的服用碘化钾药片。我们既然已经知道合成甲状腺激素需要用到碘元素,那么原因就可以理解了。我们的甲状腺在吸收到了足够的碘元素之后,就不会再继续吸收了。而救援人员给当地民众的碘化钾药片就是为了让甲状腺内有足够健康的碘,以此来阻挡从外界吸收带有放射性的碘元素。
中国曾经是世界上碘缺乏病分布最为广泛,情况也最严重的国家之一。而这其中最常见的就是地方性甲状腺肥大,除此之外还有像克丁病以及胎儿流产和先天畸形等等与碘元素缺乏相关的病症。上世纪70年代地方性克汀病患者人数多达25万人,甲状腺肿患者3500多万人。
2017年的时候中国疾病预防控制中心,曾经对全国40325个地区的饮用水进行了取样调查,其结果显示全国乡级水碘含量为每升3.4微克,有超过83.6%的乡水碘含量都在10微克以下,属于低水碘。
去年在国家卫健委组织的防治碘缺乏危害主题活动上,来自中国医科大学附属第一医院内分泌科的主任单忠艳就曾经明确的表示过:虽然中国目前已经成为了碘营养充足的国家,但还是应该继续坚持补碘政策。
碘化钾的溶解性非常的好,因此可以将其雾化之后直接喷在干燥的盐上。所以最广泛采用的补碘方式就是普及加碘盐。我国从1994年开始颁布了《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》,到2000年的时候中国就已经基本实现了全面消除碘缺乏病的目标,到今天为止仍旧持续保持消除碘缺乏病状态。
碘化钾与碘酸钾
最后我们来看一看碘化钾与碘酸钾之间的关系,这也是前几年人们最关心的一个话题。那个时候有很多无良媒体在文章当中大肆宣传加碘盐对健康有危害。他们这样说的理论依据是食盐中的碘强化剂由原来的碘化钾改为了碘酸钾,认为这样极易有损健康。
其实国际上往食盐里面添加含碘的物质,就是碘化钾和碘酸钾这两种,也就是说这两种物质都是可以的,至于具体选择碘化钾还是碘酸钾,可以根据一个国家的具体情况和科学技术以及原盐的实际成色等等多方面因素进行综合决定,而作为碘强化剂来说,在安全性上碘化钾与碘酸钾没有什么明显的差别。
首先我们先来看看碘化钾,它的价格比较低廉,可以从海水或者是海带当中直接提取。而且用于碘盐加工的工艺也不复杂。可是碘化钾却有一个非常致命的弱点,那就是它在食盐当中非常的不稳定,极其容易受到保存和烹饪等环境因素的限制,就比如说食盐当中的水分和湿润的空气环境、阳光暴露、杂质等等这些因素,全都可以让碘化钾转化成碘分子蒸发消失,这样的话就失去了加碘盐的意义。
所以说要想用碘化钾作为食盐当中的碘强化剂来使用的话,盐的纯度必须非常高,不能低于99.5%,而干燥度必须足够低,水分不能多于0.1%。除此之外还要加入稳定剂和干燥剂之后才能加入碘化钾。
反过来看碘酸钾对于盐的纯度和环境以及加工工艺的所有要求都没有碘化钾那么高,而且也不需要稳定剂和干燥剂。除了这些以外,碘酸钾在水中的溶解度也远远低于碘化钾,所以在加工和运输的过程当中不会造成碘流失的情况。综合对比来看,虽然碘化钾单纯的价格要比碘酸钾便宜,但如果把碘流失以及加工工艺成本全部算进去的话,碘化钾的性价比并不高,从全球的范围来说,使用碘酸钾的国家也明显多于使用碘化钾的国家。这也就意味着使用碘酸钾的人口要远远多于使用碘化钾的人口。
当然碘元素的来源也是多种多样的,除了常见的加碘盐之外,像是海带或者是其他的海洋类食材当中都含有丰富 的碘元素。自然界当中也蕴含着丰富的碘元素,目前世界最大碘矿来自于智利的新维多利亚点矿。金海碘化工从很早开始就与之有着极其密切的合作,近几年来更是向客户稳定不断的提供最优质的精碘、海藻碘、碘化钾、碘酸钾、碘化钠、碘化亚铜以及聚维酮碘等几十种不同系列的碘的产品。
虽说人体不能缺碘,但补碘也不可过量。碘过量会导致人体内的血清降低,引起甲减疾病。尤其是对于孕妇来说这是一个非常麻烦的情况。所以虽然碘被孕妈妈们称为智力元素,但一定要记得补碘不可过量,“碘”到为止就好。
碘目录[隐藏]元素简介:
碘在化学中的作用
发现:
碘对人的作用:
碘缺乏症
[编辑本段]元素简介:
物质类别:无机物-单质-非金属
化学式:I2
常温下状态:固体
分子量:253.8
单质碘呈紫黑色晶体,密度4.93 克/立方厘米。相对原子质量126.9。熔点113.5℃,沸点184.35℃。化合价-1、+1、+3、+5和+7。电离能10.451电子伏特。具有金属光泽,性脆,易升华。有毒性和腐蚀性。易溶于乙醚、乙醇、氯仿和其他有机溶剂,也溶于氢碘酸和碘化钾溶液而呈深褐色。可与大部分元素直接化合,但不象其他卤素反应那样剧烈,碘的典型有机反应有:芳香族化合物的亲电子置换,形成芳基碘化物;邻近羰基官能团的碳原子的碘化作用;碘(I)在跨越不饱和烃的多重键上的加成反应。但难溶于水,由于歧化反应的结果,所得棕黄色得溶液显酸性。在水溶液中,需要强的还原剂才能使碘还原(成I-)。碘单质遇淀粉会变蓝色。
碘单质是紫黑色,有光泽的固体。加热时,碘升华为漂亮的紫色蒸汽,这种蒸气有刺激性气味。碘可以和大多数元素形成化合物,但是它不如其它卤素(F,Cl,Br)活泼,位于碘之前的卤素可以从碘化物中将碘置换出来。碘具有类似金属的特性。碘易溶解在氯仿、四氯化碳、二硫化碳等有机溶剂,并形成美丽的紫色溶液,但微溶于水(但如果水中含碘离子会使其溶解度增大:(I-)+(I2)==(I3-))。碘的化合物在有机化学中十分重要,另外在医药和照相方面的用途也很广泛。缺乏碘会导致甲状腺肿大。碘单质遇到淀粉会显深蓝色,这是碘的特征之一。和同族卤素气体一样,碘蒸汽有毒,所以取用碘的时候,应尽量在通风橱中操作。
碘主要用于制药物、染料、碘酒、试纸和碘化合物等。碘酒就是用碘、碘化钾和乙醇制成的一种药物,棕红色的透明液体,有碘和乙醇的特殊气味
原子体积:25.74(立方厘米/摩尔)
化学键能: (kJ /mol)
I-H 299
I-C 228
I-O 234
I-F 280
I-Cl 208
I-I 151
I-Si 234
I-P 184
晶胞参数:
a = 718.02 pm
b = 471.02 pm
c = 981.03 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
所属周期:5
所属族数:VIIA
电子层排布: 2-8-18-18-7
晶体结构:晶胞为正交晶胞。
常见化合价:-1,+1,+3,+5,+7
电离能 (kJ /mol)
M - M+ 1008.4
M+ - M2+ 1845.9
M2+ - M3+ 3200
M3+ - M4+ 4100
M4+ - M5+ 5000
M5+ - M6+ 7400
M6+ - M7+ 8700
M7+ - M8+ 16400
M8+ - M9+ 19300
M9+ - M10+ 22100
元素含量:
太平洋表面 0.043ppm;地壳中含量:1.4ppm。
碘在自然界中的丰度是不大的,但是一切东西都含有碘,不论坚硬的土块还是岩石,甚至最纯净的透明的水晶,都含有相当多的碘原子。海水里含大量的碘,土壤和流水里含的也不少,动植物和人体里含的更多。
自然界中的海藻含、智利硝石和石油产区的矿井水中也含碘都较高。工业生产也正是通过向海藻灰或智利硝石的母液加亚硫酸氢钠经还原而生产单质碘。
相关化学式∶
I2+Fe=FeI2
2KI+Cl2=2KCl+I2
2KI+Br2=2KBr+I2
I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O
3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O
I2+H2O=HI+HIO
5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl
[编辑本段]碘在化学中的作用
碘可以用来验证某物质中是否含有淀粉。
在一块饼干上滴一滴碘液,可以发现碘液显深蓝色,说明饼干里含有淀粉(淀粉是多糖的一种)。
[编辑本段]发现:
1811年,法国的库特尔,用硫酸处理海草灰母液时,发现了碘的存在。
18世纪末和19世纪初,法国皇帝拿破仑发动战争,需要大量硝酸钾制造火药。当时法国第戎(Dijon)的制造硝石商人、药剂师库尔图瓦利用海草或海藻灰的溶液把天然的硝酸钠或其他硝酸盐转变成硝酸钾的方法生产着硝酸钾。1811年,他发觉到盛装海草灰溶液的铜制容器很快就遭腐蚀。他认为是海草灰溶液含有一种不明物质在与铜作用,于是他进行了研究。
他将硫酸倒进海草灰溶液中,发现放出一股美丽的紫色气体。这种气体在冷凝后不形成液体,却变成暗黑色带有金属光泽的结晶体。这,就是碘。
今天可以解释一下这个反应:硫酸遇到海草灰中含有的碱金属碘化物——碘化钾(KI)和碘化钠(NaI),生成了碘化氢(HI)。它再与硫酸作用,就产生了游离的碘:
H2SO4 + 2HI ——→ 2H2O + SO2↑+ I2 ↑
1813年,库尔图瓦发表了《海草灰中新物质的发现》论文,并把他取得的碘送请当时的法国化学家克莱门、德索梅、盖吕萨克等人进行研究鉴定,得到他们的肯定。
正是盖吕萨克命名它为iode,来自希腊文紫色一词。由此得到碘的拉丁名称iodium和元素符号I。
[编辑本段]碘对人的作用:
碘是人体的必需微量元素之一,健康成人体内的碘的总量为30mg(20~50mg),其中70%~80%存在于甲状腺。
碘的生理功能:
1.促进生物氧化:甲状腺素能促进三羧酸循环中的生物氧化,协调生物氧化和磷酸化的偶联、调节能量转换。
2.调节蛋白质合成和分解:当蛋白质摄入不足时,甲状腺素有促进蛋白质合成作用;当蛋白质摄入充足时,甲状腺素可促进蛋白质分解。
3.促进糖和脂肪代谢:甲状腺素能加速糖的吸收利用,促进糖原和脂肪分解氧化,调节血清胆固醇和磷脂浓度等。
4.调节水盐代谢:甲状腺素可促进组织中水盐进入血液并从肾脏排出,缺乏时可引起组织内水盐潴留,在组织间隙出现含有大量粘蛋白的组织液,发生粘液性水肿。
5.促进维生素的吸收利用:甲状腺素可促进烟酸的吸收利用,胡萝卜素转化为维生素A过程及核黄素合成核黄素腺嘌呤二核苷酸等。
6.增强酶的活力:甲状腺素能活化体内100多种酶,如细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系、碱性磷酸酶等,在物质代谢中起作用。
7.促进生长发育:甲状腺素促进骨骼的发育和蛋白质合成,维护中枢神经系统的正常结构。
值得注意的是,人体摄入过多的碘也是有害的,日常饮食碘过量同样会引起“甲亢”。是否需要在正常膳食之外特意“补碘”,要经过正规体检,听取医生的建议,切不可盲目“补碘”。
含碘制剂如碘酊、复方碘溶液、碘喉片、碘甘油等为医疗中应用较广的药物,碘酊是家庭中常备的消毒药品。小儿碘中毒多因误服或用量过大所致,曾有人将碘酊误作为止咳糖浆,而给小儿服用。少数病儿对碘过敏,治疗剂量也发生严重反应。小儿误服碘酊3~4mL即可致死亡。
小儿误服较高浓度的碘剂,对胃肠道有强烈的刺激和腐蚀作用,吸收后与组织中蛋白反应引起全身中毒病状。小儿误服后口腔内有碘味,口腔、食道和胃部有烧灼热和疼痛,口腔和咽喉部有水肿,呈棕色,病愈后可引起食管和胃的疤痕和狭窄。病儿还出现头晕、头痛、口渴、恶心、呕吐、腹泻、发热等症状,粪便中可带血。中毒严重的小儿面色苍白、呼吸急促、紫绀、四肢震颤、意识模糊、定向力丧失、感觉障碍、言语杂乱,甚至昏迷、休克,或有中毒性肾炎,出现血尿、蛋白尿,严重者引起急性肾功能衰竭。过敏的病儿可引起过敏性休克。
由于碘制剂的腐蚀性强,可引起喉头水肿,甚至窒息,重症还可出现精神症状、昏迷,如不能及时抢救,可引起大脑严重缺氧,损害中枢神经系统,从而影响小儿的智力发育。因此我们要将碘制剂放置在安全的地方,不让小儿随便拿到,特别是碘喉片要教育小儿不宜多服,另外碘酊要与止咳糖浆分开放置,并标明名称,防止将碘酊误作止咳糖浆给小儿服用,以防中毒。如服用了较大量碘制剂应立即送往医院抢救治疗,可减轻症状。
口服碘制剂中毒的小儿应立即给小儿口服大量淀粉食物,如米汤、藕粉、面条、稀饭、面包、饼干等,然后催吐,再用1%~10%的淀粉液或米汤洗胃,也可用1%的硫代硫酸钠溶液洗胃,直到洗出液体无蓝色为止。洗胃后导泻,口服米汤、生蛋清、牛奶、植物油等以保护胃粘膜。重度喉头水肿应给氧,引起窒息时立即切开气管,人工呼吸。同时还要注意对症处理。
国家标准对每100克奶米粉的碘含量要求是30至150μg。过量食用碘会发生甲状腺肿大。中国营养学会公布的儿童碘摄入量的安全上限为每日800微克,而该学会在2000年提出每日膳食中碘的推荐摄入量,婴幼儿为50微克,儿童为90~120微克,成年人为150微克。
而世界卫生组织2001年的最新的每日碘的推荐供给量如下:
0-59个月 学前儿童 90微克/天
6-12岁 学龄儿童 120微克/天
12岁以上 成人 150微克/天
孕妇和哺乳期妇女 200微克/天
碘缺乏对不同生命阶段的影响:
胎儿:流产、死胎、先天畸型、出生死亡率和新生儿死亡率上升、呆小病、智力缺陷及胎儿甲状腺功能低下
婴儿:婴儿甲状腺功能低下、婴儿甲状腺肿
儿童及青少年:青少年甲状腺低下、甲状腺肿、精神功能受损、发育迟缓、呆小病
成人:甲状腺肿及其迸发症、甲状腺功能低下、精神功能受损
日常生活中如何补碘呢?
一、食用碘盐。
国家规定在每克食盐中添加碘20微克,全民可通过食用加碘盐这一简单、安全、有效和经济的补碘措施,来预防碘缺乏病。
加碘盐是用碘酸钾按一定比例与普通食盐混匀。由于碘是一种比较活泼、易于挥发的元素,含碘食盐在贮存期间可损失20%~25%,加上烹调方法不当又会损失15%~50%,所以需要正确使用加碘盐。
1、不能放在温度较高、在阳光照射的地方
2、贮存容器要加盖盖严,
3、快取快盖
4、应在菜即将出锅时加盐,防止高温挥发减少含碘量,降低效果。
二、海带、紫菜、海白菜、海鱼、虾、蟹、贝类含碘也很丰富,可以多食。
三、婴幼儿食用加碘奶粉。考虑到婴幼儿时期的饮食主要是乳制品,我国政府同时还规定在婴幼儿奶粉中也必须加碘。
[编辑本段]碘缺乏症
胎儿期 1.流产、死胎、先天畸形、围生期死亡率增高、婴幼儿期死亡率增高;
2.地方性克汀病
3.神经运动功能发育落后
4.胎儿甲状腺功能减退
新生儿期-新生儿甲状腺功能减退、新生儿甲状腺肿
儿童期和青春期-甲状腺肿、青春期甲状腺功能减退、亚临床型克汀病、智力发育障碍、体格发育障碍、单纯聋哑
成人期-甲状腺肿及其并发症、甲状腺功能减退、智力障碍、碘致性甲状腺功能亢进
碘的简介
碘是人体(包括所有的动物)的必需微量元素,为卤族元素之一,碘在卤族元素中化学活性最弱,但仍可与大多数元素直接化合,并以化合物形式广泛存在于自然界。碘微溶于水,水解产生稳定的次碘酸可使棕黄色水溶液呈酸性。碘易溶于乙醇、乙醚、甘油等有机溶剂。碘遇淀粉呈蓝色,据此可以作定性、定量检测。海藻中碘含量最丰富,并为提取纯碘的主要原料。工业上碘亦来源于海藻,主要用于医药、燃料、感光材料及化学试剂等。
碘的发现
我国远在公元前4世纪的《庄子》中就有关于瘿病,即今碘缺乏病的记载。其中,晋葛洪(公元4世纪)首先用海藻的酒浸液治疗瘿病;隋巢元方(公元7世纪)提出了瘿病与水、土有关的学说;唐孙思邈与王涛(公元8世纪)又扩大了用昆布来治疗瘿病。国外与公元12世纪才开始用海藻治疗甲状腺肿,比我国晚了约800年。经过几个世纪的生活实践和对碘的研究,碘在1813年由法国Courtois从海藻灰中首次分离得到;后来由Glussac命名为碘;1820年Coindet建议用碘制剂防治甲状腺肿;1896年Baumann首次证实甲状腺有聚碘的功能,并从甲状腺中分离出碘。
食物来源
人类所需的碘,主要来自食物,约为一日总摄入量80%-90%,其次为饮水与食盐。食物碘含量的高低取决于各地区的生物地质化学状况。
海洋生物含碘量很高,如海带、紫菜、海鲜鱼、干贝、淡菜、海蜇、龙虾等,其中干海带含碘可达240mg/kg;而远离海洋的内陆山区或不易被海风吹到的地区,土壤和空气中含碘量较少,这些地区的食物含碘量不高。
陆地食品含碘量以动物性食品高于植物性食品,蛋、奶含碘量相对稍高,其次为肉类,淡水鱼的含碘量低于肉类。植物含碘量是最低的,特别是水果和蔬菜。
代谢吸收
人从食物、水和空气中每日摄取的碘总量约100-300ug,主要以碘化物的形式由消化道吸收,其中有机碘一部份可直接吸收,另一部份则需在消化道转化为无机碘后,才可吸收。肺、皮肤及粘膜也可吸收极微量的碘。人体碘的来源约80%-90%来自食物,10%-20%来自饮水,5%的碘来自空气。
膳食和水中的碘主要为无机碘化物,经口进入人体后,在胃及小肠上段被迅速、完全吸收,一般在进入胃肠道后1小时内大部分吸收,3小时内几乎完全被吸收。有机碘经肠降解释放出碘化物后方被吸收,但甲状腺激素碘约有80%可直接吸收。与氨基酸结合的碘可直接被吸收。而同脂肪酸结合的有机碘可不经肝脏,由乳糜管进入血液。被吸收的碘很快转运至血浆,遍布于全身各组织中。膳食钙、镁以及一些药物如磺胺等,对碘吸收有一定阻碍影响。蛋白质、能量不足时。也妨碍胃肠道内碘的吸收。
碘在体内主要被用于合成甲状腺激素,甲状腺从血液中摄取碘的能力很强,甲状腺中碘的浓度比血浆高25倍以上。
消化道吸收的碘进入门静脉。有机碘经肝脏改造为无机碘化物后,一部分进入血液循环,输送至甲状腺、心、肺、肾、肌肉、皮肤及其他组织;另一部分则由肝装入胆汁,再进入消化道,其中有的经再吸收重新进入门静脉到肝,谓之“肠肝循环”。余下部分经肠道排出体外。
生理功能
1.参与能量代谢 在蛋白质、脂肪与碳水化合物的代谢中,碘促进氧化和氧化磷酸化过程;促进分解代谢、能量转换、增加氧耗量、加强产热作用,这些均在心、肝、肾及骨骼肌中进行,而对脑的作用不明显;碘参与维持与调节体温,保持正常的新陈代谢和生命活动。
2.促进代谢和体格的生长发育 所有的哺乳类动物都必须有甲状腺素,即需要碘维持其细胞的分化与生长。发育期儿童的身高、体重、肌肉、骨骼的增长和性发育都必须有甲状腺激素的参与,此时期碘缺乏可致儿童生长发育受阻,侏儒症的一个最主要病因就是缺碘。已有的研究表明,甲状腺激素促进DNA及蛋白质合成、维生素的吸收和利用,并有活化许多重要的酶的作用,包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶等100多种,对生物氧化和代谢都有促进作用。
3.促进神经系统发育 在脑发育阶段,神经元的迁移及分化,神经突起的分化和发育,尤其是树突、树突棘、触突、神经微管以及神经元联系的建立,髓鞘的形成和发育都需要甲状腺激素的参与。
4.垂体激素作用 碘代谢与甲状腺激素合成、释放及功能作用受垂体前叶TSH的调节,TSH的分泌则受血浆甲状腺激素浓度的反馈影响。
需要人群
缺碘患甲状腺肥大、甲状腺机能减退等疾病者。
生理需要
成人碘推荐摄入量为150ug/d;可耐受最高摄入量为1000ug/d。
过量表现
较长时间的高碘摄入可导致高碘性甲状腺肿等的高碘性危害。
碘缺乏症
胎儿期:
1.流产、死胎、先天畸形、围生期死亡率增高、婴幼儿期死亡率增高。
2.地方性克汀病。
3.神经运动功能发育落后。
4.胎儿甲状腺功能减退。
新生儿期-新生儿:
甲状腺功能减退、新生儿甲状腺肿。
儿童期和青春期:
甲状腺肿。
青春期:
甲状腺功能减退、亚临床型克汀病、智力发育障碍、体格发育障碍、单纯聋哑。
成人期:
甲状腺肿及其并发症、甲状腺功能减退、智力障碍、碘致性甲状腺功能亢进。
摄取提示
现在多采用在食用盐中加碘的化合物(碘酸钾)方式预防碘缺乏症
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