碘_6分词条
摘要:

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。

2009年8月13日,有消息称部分地区“补碘过量”,导致包括甲状腺癌在内的甲状腺疾病增加。卫生部出具专家咨询意见称,此观点缺乏有力证据,但几年前就关注碘摄入过量问题,已初步形成降低现行食盐加碘量的意见。根据《健康报》的报道,北京碘营养高于适宜量水平,因此专家认为有必要适当下调碘盐中的碘含量。

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碘 发现史

 
碘盐碘盐

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,发觉盛装海草灰溶液的铜制容器很快就遭腐蚀。库尔图瓦利认为是海草灰溶液含有一种不明物质在与铜作用,于是进行了研究。

库尔图瓦利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,其反应为: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。

碘 概述

 
针状碘针状碘

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。单质碘呈紫黑色晶体,密度4.93 克/厘米3。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。

碘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。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气,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。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。

多醣类与碘形成有色吸光错合物,乃由于螺旋状多醣类键与碘形成配位错合物所致,其中碘是否位于螺旋物之内部或中心,端赖可形成错合物之未分枝链组成,呈红棕色,而直链淀粉成分之淀粉醣(amylose)呈深蓝色,若兼具两者则呈紫色。淀粉糊化时虽然直链淀粉的双螺旋结构遭到了破坏,但并非水解,所以还是会呈现蓝色。若将酶添加入淀粉內並持续加热至淀粉完全水解后,则淀粉遇碘液就不会呈现蓝色反应。方程式:I2+6n(C6H10O5)=2n(C18H30O5I)。

碘 分布

 
碘分析碘分析

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。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。

碘 主要数据

 
海藻碘盐海藻碘盐

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。

碘 主要用途

 

碘主要用于制药、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。碘还可以用来验证某物质中是否含有淀粉,以及作为工业用途。

碘 食物含量

 
碘的工业应用——碘钨灯碘的工业应用——碘钨灯

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。在碘的食物来源中,最为有效的是碘化食盐。在自然界的食物中,碘的食物来源主要有:干海藻、碘化食盐、海水鱼、甘蔗废蜜、海产品、蔬菜、乳类及乳制品、蛋、全小麦等。

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。

碘 生理功能

 
生物碘生物碘

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。

碘 对人作用

 
碘量瓶碘量瓶

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。

碘 代谢吸收

 
海带中可以提取碘海带中可以提取碘

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。

碘 生活应用

 
碘使用宣传画报碘使用宣传画报
 

碘缺乏的影响

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: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。

 

摄入标准

国内:中国国内标准对每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,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。

国际: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。

 

应用

隐患 人体摄入过多的碘是有害的,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。

补碘宣传剪纸补碘剪纸

危害 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。

中毒处理 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。

碘 相关资讯

 
个食盐加碘

中国有大量人口生活在高碘地区。截止到2008年10月,已有山东河北江苏等6个省份82个县647个乡镇的高碘地区停供了碘盐。专家指出,中国缺碘地区尚有5%—10%的人口未能食用合格碘盐,仍在遭受碘缺乏危害。西藏海南两个省(区)整体处于碘缺乏状况。

2009年8月,有消息称部分地区“补碘过量”,导致包括甲状腺癌在内的甲状腺疾病增加。专家认为,将其归咎于食盐加碘,并不客观,甲状腺疾病的发病原因与环境因素、污染物、精神和遗传因素等都有某种联系。以甲状腺癌为例,除了精神压力、感染外,也不排除自然、社会环境改变、污染带来的影响。专家咨询意见指出,对碘营养正常的人群来说,食盐加碘并不会对甲状腺疾病谱产生影响,而对碘缺乏人群而言,食盐加碘后碘致性甲亢发病率会增高,但持续时间很短就会消失。 

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其他内容来源:
天天营养网:碘
食谱网:碘
百洋健康药房网:日常生活中如何补碘,2008-05-14
腾讯网:卫生部:明年拟降盐含碘量 每千克盐降5毫克碘, 2009年08月14日
被引用: 本词条已被如下媒体引用 我来补充
开放分类: 我来补充
元素名称
化学元素
原子和分子物理学
应用物理
微量元素
物理理论
营养学

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