Иод - Описание и сущность галогенов

Иод (лат. Iodum), I, химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, относится к Галогенам (в литературе встречается также символ J); атомный номер 53, атомная масса 126,9045; кристаллы черно-серого цвета с металлическим блеском. Природный И. состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. И. открыл в 1811 французский химик Б. Куртуа. Нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой, он наблюдал выделение фиолетового пара (отсюда назв. И. - от греч. iodes, ioeides - похожий цветом на фиалку, фиолетовый), который конденсировался в виде темных блестящих пластинчатых кристаллов. В 1813-1814 французский химик Ж. Л. Гей-Люссак и английский химик Г. Дэви доказали элементарную природу И.

Распространение в природе. Среднее содержание И. в земной коре 4?10-5% по массе. В мантии и магмах и в образовавшихся из них породах (гранитах, базальтах и др.) соединения И. рассеяны; глубинные минералы И. неизвестны. История И. в земной коре тесно связана с живым веществом и биогенной миграцией. В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организмами (водорослями, губками и др.). Известны 8 гипергенных минералов И., образующихся в биосфере, однако они очень редки. Основным резервуаром И. для биосферы служит Мировой океан (в 1 Л в среднем содержится 5?10-5 Г И.). Из океана соединения И., растворенные в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на континенты. (Местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены И.) И. легко адсорбируется органическими веществами почв и морских илов. При уплотнении этих илов и образовании осадочных горных пород происходит десорбция, часть соединений И. переходит в подземные воды. Так образуются используемые для добычи И. иодо-бромные воды, особенно характерные для районов нефтяных месторождений (местами 1 Л этих вод содержит свыше 100 Мг И.).

Физические и химические свойства. Плотность И. 4,94 Г/См3, TПл 113,5 °C, TКип 184,35 ?C. Молекула жидкого и газообразного И. состоит из двух атомов (I2). Заметная диссоциация наблюдается выше 700°C, а также при действии света. Уже при обычной температуре И. испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании И. возгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки И. в лабораториях и в промышленности. И. плохо растворим в воде (0,33 Г/Л при 25 °C), хорошо - в сероуглероде и органических растворителях (бензоле, спирте и др.), а также в водных растворах иодидов.

Получение и применение. Сырьем для промышленного получения И. в СССР служат нефтяные буровые воды; за рубежом - морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, содержащие до 0,4% И. в виде иодата натрия. Для извлечения И. из нефтяных вод (содержащих обычно 20-40 Мг/Л И. в виде иодилов) на них сначала действуют хлором (2NaI + Cl2 = 2NaCl + I2) или азотистой кислотой (2NaI + 2NaNO2 + 2H2SO4 = 2Na2SO4 + 2NO + I2 + 2H2O). Выделившийся И. либо адсорбируют активным углем, либо выдувают воздухом. На И., адсорбированный углем, действуют едкой щелочью или сульфитом натрия (I2 + Na2SO3 + H2O = Na2SO4 + 2HI). Из продуктов реакции свободный И. выделяют действием хлора или серной кислоты и окислителя, например дихромата калия (K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6NaI = K2SO4 + 3Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3I2). При выдувании воздухом И. поглощают смесью двуокиси серы с водяным паром (2H2O + SO2 + I2 = = H2SO4 + 2HI) и затем вытесняют И. хлором (2HI + Cl2 = 2HCl + I2). Сырой кристаллический И. очищают возгонкой.

Похожие статьи




Иод - Описание и сущность галогенов

Предыдущая | Следующая