Какова температура плавления йода и его уникальные свойства

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.