碘是人體生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的微量元素,它在人體中含量不多僅有20—50毫克,但是發(fā)揮的作用卻不容小覷,碘在人體內(nèi)用于合成甲狀腺素,調(diào)節(jié)新陳代謝,如果人體內(nèi)碘攝入量不足,則會(huì)患上地方性甲狀腺腫,即俗曰的“大脖子病”.
碘在地殼中的含量為3×10-5 ％.自然界并不存在游離狀態(tài)的碘,獨(dú)立的礦物也很少,只有碘酸鈣礦.碘主要來源為：①智利硝石中含有 0.2％ 碘酸鈉,智利硝石在提取硝酸鈉以后,其母液中約含3％碘酸鈉.②海水中碘的濃度盡管很低,只有一億分之五,但總量卻很大.特別是某些海藻（例如海帶）能吸收碘,使碘相對(duì)地富集起來（每100克海帶中含碘達(dá)24毫克）,因此海藻便成了提取碘的主要原料.
工業(yè)上常用離子交換法,空氣吹出法,活性炭吸附法,碘化亞銅沉淀法等方法提取單質(zhì)碘.
實(shí)驗(yàn)部分
實(shí)驗(yàn)原理
把干海帶燃燒后生成的灰燼,海帶會(huì)中的碘元素以碘離子的形式存在.加入去離子水并煮沸,使碘離子溶于水中,過濾取濾液,調(diào)節(jié)濾液pH為中性.蒸干濾液,將得到的白色固體與重鉻酸鉀混合均勻,研磨.在高筒燒杯中加熱混合物,此時(shí)碘單質(zhì)會(huì)升華出來,用注滿冰水的圓底燒瓶蓋在燒杯口處,碘就會(huì)凝華在燒瓶底部.刮下生成的碘,稱量計(jì)算產(chǎn)率.
儀器與試劑
儀器：電子天平,天平,圓底燒瓶,高筒燒杯,普通燒杯（250mL）,電爐,馬福爐,剪子,帶蓋坩堝,坩堝鉗,蒸發(fā)皿,脫脂棉,研缽,pH試紙,定量濾紙,吸濾瓶.
試劑：干海帶（40g）,蒸餾水,冰塊,NaOH溶液,H2SO4溶液,重鉻酸鉀（s）.
實(shí)驗(yàn)方法
1、將海帶用刷子刷干凈（切忌水洗）.稱取40g海帶,用剪子剪成條或片狀（盡量?。?置于坩堝中,加入30mLNaOH溶液,蓋上蓋子,在電爐上加熱1小時(shí),后轉(zhuǎn)移至馬福爐中,在600℃下加熱2小時(shí)30分,使海帶完全灰化.（加熱過程中注意通風(fēng)）
2、海帶灰冷卻后倒在研缽中充分研磨,后轉(zhuǎn)移至250mL燒杯中,依次加入40mL、20mL、10mL蒸餾水熬煮,每次熬煮后,抽濾,保留濾液.將三次抽濾的濾液合并在一起,總體積不宜超過30mL.
3、向?yàn)V液里加H2SO4溶液酸化,調(diào)節(jié)pH值顯中性.把酸化后的濾液倒入蒸發(fā)皿中,蒸發(fā)至干并盡量炒干,將固體轉(zhuǎn)移至研缽中,加入2g重鉻酸鉀固體,研細(xì).
4、將上述混合物放入干燥的高筒燒杯中,將裝有冰水冷卻的燒瓶放在燒杯口上,在燒杯的缺口部位用脫脂棉賽緊,加熱燒杯使生成的碘遇熱升華.碘蒸氣在燒瓶底部遇冷凝華.當(dāng)在無(wú)紫色碘蒸氣產(chǎn)生時(shí),停止加熱.取下燒瓶,將燒瓶凝聚的固體碘刮到小稱量瓶中,稱重.計(jì)算海帶中碘的百分含量.
1.取10g食用干海帶,用刷子把干海帶表面附著物刷凈,不要用水洗.將海帶剪碎,用酒精潤(rùn)濕放入瓷坩堝中,把坩堝置于泥三角上.
2用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝,至海帶完全燒成炭黑色灰后,停止加熱,自然冷卻.
3.將坩堝內(nèi)海帶灰放至小燒杯中,再加入15mL蒸餾水,不斷攪拌,煮沸4min～5min,使可溶物溶解,10分鐘后過濾.
4.將濾液分成四份放入試管中,并標(biāo)為1、2、3、4號(hào).在1號(hào)試管中滴入6滴稀硫酸后,再加入約3mLH2O2溶液,觀察現(xiàn)象.滴入1%淀粉液1—2滴,觀察現(xiàn)象.
5.在2號(hào)試管中加入2mL新制的飽和氯水,振蕩溶液,觀察現(xiàn)象.2分鐘后把加入氯水的溶液分成兩份.其中甲中再滴入1%淀粉液1—2滴,觀察現(xiàn)象.乙溶液中加入2mLCCl4,振蕩萃取,靜置2分鐘后觀察現(xiàn)象.
6.向加有CCl4的溶液的試管中加入NaOH溶液10mL,充分振蕩后,將混合溶液倒入指定的容器中.加入氫氧化鈉目的是吸收溶解在CCl4中的碘單質(zhì),把剩余溶液倒入指定容器防止污染環(huán)境.
7.在3號(hào)試管中加入食用碘鹽3g,振蕩使之充分溶解后滴入6滴稀硫酸.在滴入1%淀粉液1—2滴,觀察現(xiàn)象.
8.在4號(hào)試管中加入硝酸銀溶液,振蕩,再加入稀硝酸溶液.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.
9.取用三種不同產(chǎn)地的海帶產(chǎn)品重復(fù)上述實(shí)驗(yàn).