Йод - удивительный химический элемент с уникальными свойствами. Давайте разберемся, какова температура плавления йода, как он был открыт и почему так важен для человека. Узнаем много нового и полезного!
1. Общие сведения о йоде
Йод был открыт в 1811 году французским химиком Бернаром Куртуа. При кипячении серной кислоты с рассолом золы морских водорослей он наблюдал выделение фиолетового пара, который при охлаждении превращался в темные кристаллы с ярким блеском. Это был новый химический элемент, который Куртуа назвал "йод" от греческого слова, означающего "фиолетовый".
Определение йода - химический элемент 17-й группы, пятого периода периодической системы.
В чистом виде йод представляет собой темные кристаллы с металлическим блеском и характерным запахом. Его пары имеют яркий фиолетовый цвет. Йод плохо растворяется в воде, лучше - в растворах йодидов щелочных металлов. При нагревании он сублимируется - превращается в пар без перехода в жидкое состояние.
Химическая формула йода - I2. Он проявляет степени окисления от -1 до +7 и образует различные кислоты и соли.
Йод широко используется в медицине как антисептик и для диагностики заболеваний щитовидной железы. Его соединения применяются в органическом синтезе, полиграфии, пищевой промышленности.
2. Какова температура плавления йода
Какова температура плавления йода? При нормальном атмосферном давлении температура плавления йода составляет 113,6°C. Однако процесс плавления начинается при более низких температурах, если давление паров йода превышает 70 мм рт.ст. Это может быть достигнуто либо нагреванием йода в замкнутом объеме, либо интенсивным локальным нагревом.
Для сравнения, температура плавления серы - 119°C, а температура кипения - 444,6°C. Таким образом, йод плавится при более низких температурах по сравнению с серой. А температура кипения йода составляет 184,3°C.
Знание точки плавления важно при выделении йода из смесей веществ и очистке его от примесей. Например, твердые примеси можно отделить от жидкого йода фильтрованием после нагревания до температуры выше 113,6°C.
3. Добыча йода в природе
Основной источник промышленной добычи йода - йодсодержащие подземные воды (рассолы), извлекаемые при бурении нефтяных и газовых скважин. Также йод извлекают из морских водорослей и минералов.
- Крупнейшие мировые производители йода: Чили Япония США
- Способы промышленной добычи:
- Перегонка с водяным паром Сорбция на активированном угле Экстракция органическими растворителями
При добыче и переработке йодсодержащего сырья требуется контроль за сбросами в окружающую среду, поскольку соединения йода токсичны для живых организмов. Применяются различные методы очистки сточных вод и газовых выбросов.
4. Применение йода в промышленности
Помимо медицины, йод и его соединения широко используются в различных отраслях промышленности.
Например, 12% всего производимого йода расходуется на изготовление поляризационных пленок для жидкокристаллических дисплеев. Еще 7% идет на производство фторорганических соединений, применяемых в органическом синтезе и как теплоносители в ядерных реакторах.
4% мирового производства йода расходуется в виде йодида меди для стабилизации полиамидных материалов, таких как капрон и нейлон. Йодсодержащие биоциды в количестве 4% используются для защиты лакокрасочных материалов от грибков и плесени.
5. Биологическая роль йода
В организме человека содержится около 20 мг йода, бо́льшая часть которого сконцентрирована в щитовидной железе. Здесь йод входит в состав гормонов тироксина и трийодтиронина, регулирующих обмен веществ, рост и развитие.
Суточная потребность взрослого человека в йоде составляет 150-200 мкг. Дефицит йода приводит к нарушениям функции щитовидной железы. Поэтому в регионах с йодной недостаточностью в пищу и питьевую воду добавляют йодированную соль.
6. Формы существования йода в природе
Химическая формула свободного йода - I2. Однако в природе он чаще встречается в виде различных химических соединений.
- В морской воде йод присутствует главным образом в форме иодид-ионов (I-) в концентрации 0,05 мг/л.
- В организме морских водорослей и животных он входит в состав таких органических молекул, как йодтирозины и йодлипиды.
- В подземных минеральных водах (рапе) йод образует йодиды (например, NaI) и Иодаты (например, Ca(IO3)2).
Таким образом, хотя свободный йод и встречается в природе, гораздо чаще он существует в связанном виде в составе других молекул и соединений.
7. Какова температура плавления йода
Как уже отмечалось ранее, какова температура плавления йода зависит от условий. При нормальном давлении воздуха температура плавления йода составляет 113,6°C. Однако плавление кристаллов йода может начаться уже при 70°C, если давление паров превысит 70 мм рт.ст.
Это свойство йода часто используется на практике, например при перегонке и очистке от примесей. Зная точную температуру плавления, можно точно отделить йод от тугоплавких веществ.
