變化多端的元素——碘
瀏覽次數: 342 發布時間:2017-07-04 15:29:35 發布人:editor
碘是一個變化多端的元素,它雖然屬于非金屬元素,卻又閃耀著金屬般的光芒;它雖然是固體,卻又很容易升華,只要一加熱,它可以不經過液態而直接變成氣態。人們常常以為碘蒸氣是紫色的,其實不然,這是因為里面夾雜著空氣,純凈的碘蒸氣是藍色的。
雖然大自然中的碘很少,但由于它容易升華,因此到處都有它的足跡:海水中有碘,巖石中有碘,我們吃的蔥、海里的魚中有碘,甚至從天上掉下來的隕石中也少不了它。
元素碘是由法國的化學家庫爾特瓦在1811年發現的。可是,當時很多人都傳說碘是由一只小花貓發現的。這又是怎么一回事呢?
事情是這樣的,進入十九世紀后,拿破侖發動了許多戰爭,而戰爭中需要大量的黑色火藥。大家知道,黑色火藥是由我國古代人民發明的,最后經阿拉伯人傳到了西方。它的主要成分是硝酸鉀、硫黃和碳粉。
庫爾特瓦在巴黎經營了一座不大的硝石工廠,他是利用法國海岸邊漂浮的綠色海藻來提取硝酸鉀的,也就是先把海藻曬干燒成灰,然后用海藻灰的溶液把天然的硝酸鈉轉變成硝酸鉀。
有一次,庫爾特瓦正在實驗室中制取硝酸鉀。他在桌子上放了兩只瓶子,一只瓶中盛著海藻灰的酒精溶液,另一只瓶中袋的是硫酸。他家里有一只淘氣的小花貓,它不知什么時侯爬到了桌子上,乘庫爾特瓦不注意,它就去碰那兩只杯子。杯子全被它碰倒了,里面的溶液流了一桌。
庫爾特瓦聽到響聲一看,十分生氣,當他抬手就耍懲罰這個“搗蛋鬼”時,突然發現了一個從來汲見過的現象:從混合液體中產生了一縷紫紅色的氣體,就好像一朵美麗的云正從桌面上緩緩升起。這種氣體十分難聞。
更出乎他意料之外的是,這種紫色蒸氣在冷卻下來后并沒有凝結成液體,而變成了一種紫黑色的閃著金屬光澤的顆粒。庫爾特瓦頓時被它吸引住了。
這種氣體究竟是由什么形成的呢?庫爾特瓦經過持續不懈的研究,終于發現這是一種新元素,后來他就用這種蒸氣的顏色給它起名叫碘(在拉丁文中,碘的意思就是紫色)。
碘當然是庫爾特瓦發現的,可你們也不要忘了這只為發現碘而立下大功的小花貓。
平常在生活中,我們見到的人無論男女老幼,脖子長得都差不多一般粗細。可是,一些科學家們在我國西部某省的一個山村里,卻發現那兒的人的脖子特別粗,兒乎跟下巴一樣齊。
為什么他們的脖子長得這么粗呢?
回答這個問題,我們先要知道碘與人體的關系。碘是人體必需的微量元素之一。成人體中約有二十至五十毫克的碘,其中有很多聚集在甲狀腺內,是形成甲狀腺激素的重要元素。
當人體缺碘時,體內甲狀腺素的合成就不能順利地進行,血液中的甲狀腺素的濃度就會下降。這時中樞神經系統就會“下令”給腦垂體,讓它分泌更多的促甲狀腺激素來使甲狀腺細胞增生和肥大,這就使人的脖子越來越粗,科學家們把這個癥狀叫“地方性甲狀腺腫”,而人們一般就叫它“粗脖子病”。
現在就清楚了,那個山村里的人所吃的食物中缺乏碘元素,所以才長出了粗大的脖子。據統計,目前全世果患粗脖子病的人最少也有兩億,平均每一百個人中就有五個人是粗脖子!
那么,怎么治療和預防這種粗脖子病呢?
辦法很多。既可以在食物中加入碘鹽,還可以多吃一些海帶、海藻和海魚等含有碘的食品。
日本有一家農產品公司把碘混入飼料中來喂雞,成功地讓雞下出了含有大量碘的雞蛋,吃了這種雞蛋的人的體質會越來越好,對含有高膽固醇和異常過敏的人作用更加顯著。
大家知道,普通的白熾電燈中的燈絲是用鎢做的。通電時,燈絲溫度很高,通常舍達到攝氏兩千度,這樣高的溫度下,鎢絲很容易揮發,這就大大縮短了電燈的壽命。
怎么才能使生產出來的燈泡更耐用呢?
人們發現,只要在鎢絲表面涂上一層碘化鎢,就能延長燈泡的壽命。
在通電后,當燈絲溫度高于攝氏一千四百度,碘化鎢就受熱分解,變成碘和鎢。鎢留在燈絲上,而碘是容易升華的元素,它會充滿整個燈管。當鎢絲上的鎢受熱揮發,擴散到管壁上,碘就會與鎢作用生成碘化鎢。碘化鎢擴散到燈絲,又受熱分解。這樣循環不已,就使鎢絲保持原狀,使用壽命很長。
一支普通的碘鎢燈管,比一支自來水筆還小,通電后,會射出白熾耀眼的光芒。一般的碘鎢燈,使用壽命可達五千小時以上。
你知道嗎,碘還有一個很好聽功外號叫”智慧元素”。人們為什么要給它起這么一個外號呢?
大家知道,如果人體碘的攝人量不足,就會使甲狀腺激素的合成和釋放減少,引起碘缺乏病。這種病不但會使人長粗脖子,而且也是目前已知的導致人類智力下降的最主要原因。
在我國內陸和一些高山地區,由于缺碘,有為數不少的家庭,生下的子女長相難看,頭大額低、表情呆板、垂舌流涎、而且身材矮小,有的一直到了四五歲時還不會站立、走路,他們智力低下,上了小學連自已的名宇也不會寫,簡單的數學計算也算不出來,有的甚至耳聾、口啞,生活不能自理。
為什么會出現這種情況呢?
這是因為母親在懷孕時,胎兒發育所需的碘是由母體本身提供的,如果那時母體本身攝人的碘不足,就會影響到胎兒,使生下來的嬰兒發育遲綴,身材矮小;如果母親在哺乳期內繼續缺碘,那就會使嬰兒智力低下。
科學家們發現,在嬰兒期出現的這種碘缺乏病是永久性的,它對人體的神經系統和骨胳的發育的損傷也是終身性的。由于缺碘能造成大腦發育不良,智商低下,所以人們把碘稱為“智慧元素”,并提出了“要聰明,食碘鹽”,道理就在這里。
碘在自然界中的含量較少,在地殼中每十萬個原子中約有一個碘原子,而且分布很不均勻。在海水和海產品中碘的含量相對較高(如每千克海帶含碘多達四千毫克),內陸或山區的水中含碘量極少。
我國幅員遼闊,缺碘地區占絕大部分。如甘肅省,就有百分之九十的地區屬于缺碘區,其中有一半是嚴重缺碘區,患各種碘缺乏病的人口高達兩千多萬。據統計,現在全球至少有十億人生活在缺碘的環境中。我國目前有智力殘疾人一千多萬,其中一半以上是因缺碘造成的,而且還在以每年新增一萬智力殘疾兒的速度憎長著。
我國政府已作出了決定,從1995年起全部食用加碘鹽,這對于保護廣大的少年兒童智力健康,提高民族素質有重要意義,也是對人類杜會的一大貢獻。