碘的應用

2012年第4期化學(xué)教育m品幣任品m碘的應用000胡小銘1胡藝文23(1.九江學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院江西九江332005;2.江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處南昌330043;3.湖北工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院武漢430068)摘要闡述了碘在醫藥、化學(xué)催化、分子摻雜、激光等領(lǐng)域的應用,為從事化學(xué)教育的工作者提供借鑒與參考。關(guān)鍵詞碘碘催化碘化標記分子摻雜激光太陽(yáng)能電池滅火劑1811年,法國硝石制造商人、藥劑師庫爾圖瓦將硫酸倒進(jìn)海草灰溶液中,發(fā)現放出一股美麗的Lot紫色氣體。這種氣體在冷凝后不形成液體,卻變成OH暗黑色帶有金屬光澤的結晶體,這就是碘。OH碘具有四大生理功能:維持正常能量代謝;促進(jìn)生長(cháng)發(fā)育;參與蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物代謝;維持神經(jīng)系統的正?；顒?dòng)。健康成人體內碘的圖2碘海醇結構式總量約為30mg。在生產(chǎn)領(lǐng)域,碘是無(wú)機基本原料2碘催化反應之一,廣泛應用于化學(xué)分析、試紙、照相、人工降自1953年 Cromwel首次把碘用于催化合成雨等領(lǐng)域,如今又在許多新領(lǐng)域有了開(kāi)拓性進(jìn)氮雜環(huán)丙烷以來(lái),分子碘作為催化劑,逐漸受到廣展泛的關(guān)注。由于碘具有使用方便、成本低、毒性1醫療藥物低、活性高、用量少、選擇性好、反應條件溫和、由于現代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們早已經(jīng)不滿(mǎn)足反應時(shí)間短等特點(diǎn),避免了對設備的嚴重腐蝕和環(huán)于碘酊、復方碘溶液、碘喉片、碘甘油、聚維酮碘境污染等問(wèn)題,其催化應用也日益被人們重視。碘等簡(jiǎn)單配劑,而是將碘引入到化學(xué)分子中,研制出催化的有機化學(xué)反應現已經(jīng)涉及到保護基團的縮醛各種能夠治療疾病的藥物與檢驗藥劑。例如胺碘酮(酮)反應及其去保護(如圖3);有選擇地保護醚(如圖1),具有抗心律失常和抗心絞痛作用2和去保護的反應;將烷氧化成醇、醛、酸;對硝基、肟、烯、醇、酮、亞砜進(jìn)行還原;碳碳鍵形成的反應,以及雜環(huán)化合物的合成反應4(如圖4)CHOCH(OCHyCH, OH/Lr.t. 1h. 9%0圖1胺碘酮結構式又如,含碘的藥劑,在CT檢測造影技術(shù)中被圖3I2催化縮醛酮廣泛應用,如鼻咽部碘化油造影技術(shù)、胰腺疾病用CN+MN、sm/2,么ACoO碘造影技術(shù)診斷等。其中,碘海醇(又名碘苯六CouH醇)(如圖2),學(xué)名為:N,N-雙(2,3二羥基THF reflux A丙基)-5-[N-(2,3-二羥基丙基)乙酰胺基]2,4,圖4lz催化雜環(huán)合戍6三碘代異酞酰胺。就是CT掃描常用的造影3材料的摻雜作用劑,主要用于成人及兒童的尿路造影、心血管造3.1燈炮氣Ⅵ凵中國煤化工影、脊髓造影、腦池CT掃描檢查,以及成人的大白熾燈是CNMHG,人們在燈腦血管造影、外周及各種動(dòng)脈造影、靜脈造影、數泡中的填充氣體里摻雜少量的碘,就可以使白熾燈字減影和CT增強掃描。也適用于各種體腔檢查,更加明亮,而且使用壽命更長(cháng),這就是碘鎢燈,可包括口服。做為舞臺、廣場(chǎng)、礦井、電影攝影等的照明光源化學(xué)教育2012年第4期3.2玻璃摻雜應歷程。玻璃是一種常見(jiàn)的材料,在玻璃中摻雜碘化5激光應用銀,會(huì )產(chǎn)生新的光學(xué)現象。在強光作用下,碘化銀1984年前,國外還沒(méi)有脈沖氧碘化學(xué)激光器的相晶體分解為無(wú)數碘原子和銀原子,而銀原子不透關(guān)報導,我國1983年由大連物理化學(xué)研究所研究連明,布滿(mǎn)玻璃,使玻璃變暗。當光線(xiàn)由強變弱時(shí),續波氧碘化學(xué)激光獲得成功之后,就提出脈沖氧碘化銀原子與碘重新結合成微小透明的碘化銀晶體,玻學(xué)激光的研究方案,同年完成了該方案理論模型計璃也變得透明起來(lái)。用這種玻璃制成的變色眼鏡,算,于1984年4月成功地獲得了脈沖氧碘化學(xué)激光,在光線(xiàn)變化較大的情況下,能使人眼感到舒適柔還取得與體系化學(xué)因素有關(guān)的一些規律0。和,防止眼睛過(guò)度疲勞。用碘分子濾波器構成的高光譜分辨率激光雷達3.3導電塑料摻雜可以分離大氣分子散射和氣溶膠散射,從而能夠測2000年諾貝爾化學(xué)獎3名得主之一,日本著(zhù)量大氣后向散射比和大氣風(fēng)場(chǎng),運用于對地球大氣名化學(xué)家白川英樹(shù),在美國賓夕法尼亞大學(xué)作博士的觀(guān)測。后研究期間,與黑格、馬克迪爾米德教授合作,對6碘的防核輻射他的聚合物半導體—聚乙炔進(jìn)行摻雜試驗,經(jīng)過(guò)1986年前蘇聯(lián)烏克蘭境內的切爾諾貝利事件了無(wú)數個(gè)日日夜夜的實(shí)驗與失敗,終于實(shí)現了第一之后,世界衛生組織在附近兒童中發(fā)現甲狀腺癌的個(gè)全有機導電聚合物——碘摻雜聚乙炔,導電性提風(fēng)險顯著(zhù)提高。這是因為泄露的輻射物質(zhì)中含有大高了7個(gè)數量級。白川英樹(shù)等發(fā)現的導電性高分子量的放射性碘元素。甲狀腺從血液中攝取碘的能力材料這一令人激動(dòng)的研究成果,激發(fā)了許多科學(xué)家很強,甲狀腺中碘的濃度比血液中高25倍還多的興趣與探索在放射性的沾染區,放射性的碘會(huì )被富集到甲狀近年來(lái)已相繼硏究開(kāi)發(fā)了碘摻雜聚乙炔、聚吡腺,可能會(huì )導致甲狀腺癌和其他病變。如果人體攝咯、聚對苯撐、聚苯胺等結構型導電聚合物。碘作入了足夠的碘,碘進(jìn)入甲狀腺達到飽和后,對后來(lái)為非金屬摻雜劑,被應用于多壁碳鈉米管、碲化進(jìn)入人體的放射性的碘元素就不再吸收,直接通過(guò)鋅、碲化鎘等納米材料的摻雜,如對TiO進(jìn)行摻血液循環(huán)就排出了體外。從這個(gè)作用來(lái)講,碘具有雜,可以改變光吸收性能和催化活性,在微波吸收一定的防核輻射的作用。材料、電池、敏感元件、天然橡膠等方面也得到了碘片中含碘100mg左右,按照有關(guān)規定,我廣泛應用。國每千克食用鹽中碘含量為20~30mg。如果想通4碘化標記過(guò)吃鹽達到防核輻射的效果,需要每天吃3kg食鹽碘的放射性同位素在20世紀初期發(fā)現后不才行,是不切實(shí)際的。和其他營(yíng)養素一樣,盡管碘久,就應用于蛋白質(zhì)的碘化標記。常用的放射性碘有很多作用,也需要適量攝取,成人每天攝入碘的有1、1和3I等。在放射性藥物的發(fā)展中,31總量不能超過(guò)10004g。標記化合物獲得廣泛的應用,如鄰碘馬尿酸鈉和玫輻射性物質(zhì)有多種。2011年3月11日,日本瑰紅鈉鹽注射液用于腎功能檢查、肝膽顯像方面。福島核電站因地震發(fā)生故障,導致核泄漏,在日本加速器放射性核素標記化合物,在醫學(xué)界受到核電站周?chē)鷻z測到的有1I和Cs等輻射性物質(zhì)。普遍重視。在放射免疫分析中31標記化合物也占而服用碘片會(huì )對引起的輻射起到一定的作用據了極重要的地位。但對3Cs等放射性元素起不到防護作用。所以,碘的性質(zhì)活潑。采用放射性碘標記化合物,方碘不是“輻射解毒劑”,不要盲目服用。一方面,法簡(jiǎn)便、反應時(shí)間短、使用原料少(可用微克級原如果環(huán)境中的放射性物質(zhì)不超標,就沒(méi)有必要服用料)、純化容易、活性損失小、產(chǎn)品收率高而且比碘。另一方面,和其他營(yíng)養素一樣,碘過(guò)量同樣會(huì )較穩定,多用于生物醫學(xué)方面的示蹤研究。它在核對健康帶來(lái)負面影響。長(cháng)期碘攝入量過(guò)高或1次性醫學(xué)中的應用尤為廣泛,主要用于體內臟器的功能攝入大劑量中國煤化工包括碘致甲狀測定和顯像,以及體外放射免疫測定。而由于C腺功能亢進(jìn)本甲狀腺炎、半衰期5730年,H半衰期12.5年,121半衰期60甲狀腺癌、碘過(guò)敏市唄下母CNMHG天,31的半衰期只有8.3天,碘具有獨特的半衰7太陽(yáng)能電池期,因此也廣泛地應用于化學(xué)反應機理研究跟蹤反染料敏化太陽(yáng)電池121(DSSC)具有結構簡(jiǎn)2012年第4期化學(xué)教育單、理論光電轉換效率高、比非晶硅電池成本更低有新的研究:日本分子科學(xué)研究所教授大森賢治帶廉等優(yōu)點(diǎn),從而成為下一代太陽(yáng)電池的研究熱點(diǎn)。領(lǐng)的小組,選用直徑約0.3m的碘分子,用經(jīng)特殊DSSC由含染料敏化TiO2納米晶膜的光陽(yáng)極、染設計的飛秒激光脈沖,向這種分子上加載信息,并料敏化劑、電解質(zhì)、對電極和導電基底等幾部分組實(shí)現了一步運算,湖北警官學(xué)院以石英燈為加熱器成。電解質(zhì)含I/l3氧化還原電對,處于兩個(gè)電的碘熱升華噴槍,被應用于金屬建材墻體等上的手極之間,起到聯(lián)通光陽(yáng)極和對電極作用,使DS印顯現和痕跡檢驗;楊桂林在《中國照明電器》上光電轉換過(guò)程順利進(jìn)行。報導,高純碘化鉈在照明燈具上用作綠色發(fā)光材8飼料添加劑料。在廣大科技工作者的不斷努力探索之下,必將碘鹽作為人體健康的重要食品,已經(jīng)在全國推開(kāi)發(fā)出更多新的用途廣應用。碘酸鉀鹽作為飼料添加劑1,也被人們參考文作為研究的對象,添加到動(dòng)物飼料中,有助于動(dòng)物[1]楊華.化學(xué)教育17(6):12-13的健康生長(cháng),如雞食用碘飼料所產(chǎn)的高碘雞蛋膽固2]htp://ww.hm/dic/a/ zqxxswms. html醇含量低,對預防和治療人的糖尿病及高血壓、高3]htp:/ /baike. baidu. com/vew/458199hm血脂等疾病有一定功效。也有文獻報導,用天[4]王宏社,苗建英,趙立芳.有機化學(xué),2005,25(6):615然酪蛋白經(jīng)碘化處理作為飼料添加劑喂養家禽,可[5張占輝,劉慶彬化學(xué)進(jìn)展,206,18(2,3):270-239幫助消化吸收,促進(jìn)動(dòng)物生長(cháng),提高飼料轉化率。[6]諸平,張文根,大學(xué)化學(xué),200,18(1);60-629滅火劑[7]郭國霖.步入化學(xué)新天地,石家莊:河北科學(xué)技術(shù)出版社除了常規滅火劑以外,氟碘烴也是一種替代哈2000:155-159龍產(chǎn)品的新型滅火劑,它除了具有阻斷火焰傳[8]何灝,聶登攀.貴州化工,2009,34(6):14-16[9]http://www.chinabaike.oom/z/keji/shiyanjishu/2011/0116/播自由基的鏈反應功能,還有強大的吸熱能力,從161993.hml而達到冷卻滅火的作用。它不僅有很好的滅火性10]張榮耀,陳方,宋雪琴中國激光,200,14(8):460能,而且不會(huì )對人體健康造成任何損害。另外,由11hp://wr,/jw/gw/20107010322-5081607于酸值低,對保護物體基本沒(méi)有腐蝕作用,滅火后不留任何殘渣,對大氣臭氧層也不會(huì )造成影響,是[12]蘭章,吳季懷等.中國科學(xué):化學(xué),2010,40(11):1649種清潔干凈的滅火劑。[13]于沛沛,趙書(shū)煌等,飼料與畜牧,2010,(10):19-21碘在許多領(lǐng)域中都有著(zhù)新的應用。如:人們用14余達人江西飼料,2004,(6):17-19碘粒子植入法來(lái)對腫瘤進(jìn)行治療;在計算機領(lǐng)域也[15]馬洋博,呂劍.化工生產(chǎn)與技術(shù),200,714(4):8-10歡迎訂閱2012年《化學(xué)教育》中央級全國中文核心期刊郵發(fā)代號:2106每期定價(jià):10元年定價(jià):120元2012年《化學(xué)教育》在繼承優(yōu)良傳統、保證優(yōu)異品質(zhì)的前提下,將緊跟基礎教育課程改革步伐,開(kāi)拓創(chuàng )新、加強策劃,為化學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)化發(fā)展提供更強有力的支持!重點(diǎn)報道化學(xué)新課程改革的新成果新經(jīng)驗,注重實(shí)效性;探索新課程高考復習的有效策略和方法;提供最新的化學(xué)教育理論、教學(xué)方法、教學(xué)策略和教學(xué)設計;報道化學(xué)學(xué)科的新成就和新發(fā)展;關(guān)注與社會(huì )、生活緊密聯(lián)系的化學(xué)知識,提供STS教育資源;報道最新的化學(xué)實(shí)驗教學(xué)成果,實(shí)驗探究案例,獨特的實(shí)驗改進(jìn)方法和實(shí)驗設計方案;探討化學(xué)教學(xué)中的各種疑難問(wèn)題;報道與化學(xué)教育有關(guān)的國內外信息及各項化學(xué)競賽;報道最新的信息技術(shù)在化學(xué)領(lǐng)域的應用,信息技術(shù)與化學(xué)教育教學(xué)的整合;介紹化學(xué)重讀者和單位到當地郵局訂閱。直接匯款到編輯部訂閱,可享受8折優(yōu)YHt中國煤化工等。請廣大CNMHG另付郎費),中國化學(xué)會(huì )會(huì 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