卤族元素的一哥，元素碘为什么如此重要？

什么是碘元素

碘，符号为I，在元素周期表当中位于第5周期，是第53号元素。因为是卤族元素，所以也同样属于非金属元素。单质的碘呈现出紫黑色的晶体状，极易升华且升华后会凝华。同样具有毒性和腐蚀性。碘的用途非常多，单质的碘元素碰到淀粉会变成紫蓝色，因此在制药和试纸碘化合物方面都有着不可替代的作用。同时，碘也是人体所必需的微量元素之一，一个健康的成年人体内碘含量不应少于20毫克。另外国家规定在食盐当中添加碘的标准为每千克20~30毫克。

碘的性质

碘是一个非常有趣的元素，虽然它是非金属，但从外表看却闪耀着金属般的光芒；虽然碘是固体，可是又比液体还容易升华，而且可以不经过液态直接转化为气态。在人们以往的印象当中，碘蒸气都是紫红色的，可这是因为夹杂着空气的原因，纯净的碘蒸气其实是深蓝色的。碘盐的颜色却又像食盐一样是白色晶体，而碘化银和碘化铜却是金光闪闪。这么看来的话，碘还真是让人捉摸不透变幻莫测。

单质碘是一种黑紫色的片状晶体，原子序数为53。在自然界中存在的同位素为74个中子的碘-127。其化学性质没有氟、氯这些同族元素那么活泼。但是在化学反应当中，它可以表现出由-1到+7的多种氧化状态。碘可以溶解在很多的有机溶剂当中，比如说氯仿和四氧化碳。碘在介电常数比较小的溶剂当中，比如说二硫化碳里会生成紫色溶液，并且在这些溶液当中碘以分子状态存在。碘在水中的溶解度不高，只能微溶于水。

在与金属反应这一方面，基本上与单质的氯元素能发生反应的一切金属，同样也会与碘发生反应。只不过反应并不如单质氯元素那么强烈，有时需要在较高的温度下才可以发生。与非金属反应这一方面也同样与单质的氯元素相同，同样氧化能力也没有单质的氯元素强烈。

碘的发现

碘元素的发现者是法国硝石商人和药剂师库特瓦，其命名者为法国著名化学家盖吕萨克。18世纪末期的法国在拿破仑的统治下对外疯狂发动战争，而战争需要用到大量的硝酸钾来当作火药的制造原料。当时整个法国的硝酸钾大多来自于印度，其储备量根本无法满足欧洲的庞大需求。后来人们在南美的智利找到了大量的硝石矿场，可是这里的硝石成分是硝酸钠。硝酸钠具有吸湿性，所以不太用来适合制造火药。于是人们便想到利用海藻灰溶液将天然的硝酸钠转化为硝酸钾。包括当时的法国硝石商人库特瓦。

上天总会额外眷顾细心的人。他接连几次发现装有海藻灰溶液的容器腐蚀的格外厉害。其他人只觉得这是一种正常的现象，并没有深究其背后的原因。可库特瓦认为造成这个现象的原因是海藻灰溶液里面有一种物质和铜发生了作用，于是他想搞清楚这到底是一种什么样的物质。当他把硫酸倒进海藻灰溶液之后，就出现了一股美丽的紫色气体。这种气体在冷凝之后没有变回液体，反而成了一种闪耀着金属光芒的晶体，这就是我们熟知的碘了。

库特瓦除了细心以外，还具有一定的化学造诣。因为他常年从事含碘的海草灰制取硝酸钾的工作。同很多伟大的发现者一样，库特瓦身上也有着很强的求知欲，所以注定他不是一个平凡的硝石制造商人，他在1813年发表了《海草灰中新物质的发现》一文。并且他还把获得的单质碘样品送到了当时法国著名的化学家盖吕萨克这里进行进一步的研究鉴定，并得到了他的肯定。盖吕萨克将这种物质命名为iode，在希腊文中指紫色。在拉丁文当中为iodium，化学元素符号为I。后来人们为了纪念库特瓦的这一特殊贡献，将第戎的一条街道以他的姓氏命名，这在整个化学元素发现史上也是极为罕见的荣誉。

碘的用途和危害

单质的碘元素和相关的化合物在医疗、工业、农业等等各个方面都有着极为重要的作用。首先碘元素对动植物的生命活动是极为重要的。海水当中的碘化物和碘酸盐会进入大部分的海洋生物新陈代谢当中。在高级哺乳动物里碘会以碘化氨基酸的形式集中在甲状腺内。缺乏碘元素会引起甲状腺肿大。另外有超过一半以上的碘化合物可以用来制备成消毒剂和其它药物，比如大家平时所熟知的碘伏和碘酒。而碘酸钠则被作为食品添加剂在食盐当中补充碘的摄入量。另外放射性同位素碘131则可以用来进行相关的治疗和放射性示踪技术。

对于人体来说，碘元素也是必需的微量元素之一，有着“智力元素”的称号。尤其是生命体活动更是离不开碘元素的帮助。它可以促进生物氧化、调节蛋白质合成与分解；促进脂肪、水盐和糖的代谢以及维生素的吸收和利用；碘元素还可以增强酶的活力；另外对于孕妇和青少年来说碘元素也极为重要，碘元素有利于蛋白质的合成，更能促进骨骼的生长发育，维护中枢神经系统的正常运转。

当然不得不提的一点就是当人体摄入过量的碘元素时，也会造成一定的危害。日常饮食碘过量会引起甲亢。所以碘元素固然对身体有好处但一定要听取医生的建议，千万不能盲目补碘。日常人们的碘元素一般都可以从饮食和周围的环境当中获取，尤其是周围环境的影响因素极大。不同地区生活的人群其碘含量也不相同，像内陆和山区高地的人群往往会更容易产生碘缺乏病。实施食盐加碘是最经济有效和简便易行的预防碘缺乏病的方法。另外很多海产品比如海带和海虾、海菜当中也含有丰富的碘元素，能起到补碘的作用。

在这里顺带提一下某些地区食盐当中是不需要添加碘盐的，比如山东菏泽地区就属于标准的高碘地，所以早就取消了强制补碘。另外甲亢患者补碘后会增加甲状腺激素的合成，所以也不需要补碘。

摄入大量高浓度的碘剂会对人体肠胃产生强烈的刺激与腐蚀作用，吸收后会与组织中的蛋白进行反应，引起全身中毒。还会造成头晕、头痛、口渴、恶心、呕吐、腹泻、粪便中带血的情况，严重者会出现面色苍白、呼吸急促、意识模糊、语言杂乱、休克、中毒性肾炎以及血尿、蛋白尿的症状，严重者还会引起肾功能衰竭。对于儿童的作用力更强，甚至会引起大脑缺氧损害神经中枢系统，影响儿童智力发育。

碘元素的制备

虽然碘元素在大自然当中相比于其他元素的含量并不是很多，只占地壳总重量的千万分之一。但由于碘元素极易升华，所以我们在地表到处都能找到碘元素的踪迹。比如海水当中有碘，岩石当中也有碘，甚至最纯净的南北极冰洲原石，大到从外太空里来的陨石，小到我们吃的菠菜芹菜都有碘元素的身影。海洋当中的碘含量约为十万分之一。除此之外海洋当中的海草还可以吸收碘元素，成为天然的“碘加工工厂”。根据测算，海藻灰当中最少还有1%的碘元素。

除了海洋当中以外，很多的碘元素则以碘酸钠和过碘酸钠的形式集中在南美智利的硝石矿当中。比如之前发现碘元素的库特瓦就专门从事智利硝石矿的商业运作。这些硝石里含有大量的碘化物。而如今智利的硝石矿则成为了全球最大的碘矿储备地——新维多利亚碘矿。新维多利亚碘矿也是国内碘化学品领军者金海碘化工的密切合作伙伴。金海碘化工坐拥南美智利的独家碘矿资源，可以稳定不断的以最优的品质和最高的效率向全球客户输出经典还早点。。。

也许连库特瓦本人可能都未曾想到过，碘元素的发现和研究会让19世纪的化学发展不管是在理论还是在实践上，都获得了高度的一致性。当时的人们也绝没有想到碘元素在现代生命科学领域会具有如此无可取代的关键地位。现如今碘及其化合物的应用在工业和医学方面都使人类获得了巨大的收益。而探索碘元素的进一步应用将会给我们带来无穷的收益和更深远的启示。

碘——人体的微量元毒

碘的化学符号是“I”，其原子序数为“53”，Ⅶ族。原子量为126.9045。

碘对人来说，虽说它有人体的含量极低，但作用却很重要，绝对不能少了它，一旦人体缺少了碘，就会发生一系列的病态，也就是所谓的“碘缺乏病”。

碘缺乏病是人体缺碘后产生一系列生理改变，发生一系列病态的总称。它的主要表现和危害如下：

☆缺碘导致智力低下、呆傻 、白痴、等智力残疾。

☆缺碘导致地方性甲状腺肿，俗称粗脖子病，中医称为“瘿”。

☆严重缺碘可导致地方性克汀病，这主要是由于胎儿期及婴儿期严重缺碘，病人呆傻、矮小、聋哑、瘫痪呈现特殊丑陋面容。

☆孕妇缺碘可导致早产、流产、死产、先天畸形儿、先天聋哑儿等。

☆缺碘不很严重时，虽未出现典型的克汀病的症状，但仍有智力低下或发育滞后，即所谓的亚克汀病。

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