1、2020高中化学专题复习碘的制备(共22张PPT)碘的蒸气压是随着温度升高而急剧增加的。碘的熔点是112.7，碘的三相点是114.15，这时蒸气压为11.9 kPa。在三相点O，固态、液态、气态的碘共存。显然，三相点的蒸气压越高，固态物质的升华越容易。通常在敞口容器中加热碘的固体，由于碘的蒸气不断逸出，达不到11.9 kPa的气压，固态的碘不经熔化而直接升华。如要得到液态碘，就要创造蒸气压超过11.9 kPa的条件。把足量的碘放在细口蒸馏瓶中加热，就可以得到液态碘。我们在一般碘升华的实验中，如果加热比较快，碘的蒸气比较浓，又没有及时冷凝，就会有可能有液态碘出现。FeCl3熔点306、沸点315
2、，碘为什么会升华4.24.2碘工艺的发展碘工艺的发展 发现1811年法国化学家Curtois（库特瓦）从海藻灰中发现碘。H2SO4+2HI 2H2O+SO2+I2碘和硫代硫酸钠反应 最早的制碘工厂是在英国的哥拉斯哥（Glasgow),由佩特森（Paterson）建造。1814年蒂塞（Tisser）在法国的舍森(Sherbourg)和布雷斯特(Brest)相继建厂，后又在苏格兰、爱尔兰和荷兰等沿海地区建立工厂。原料为海藻。（由于褐色海藻中碘浓度很高，海藻在19 世纪早期就已作为生产碘的原料。同时碘也在海水，土壤中，以及以碘离子和其他碘衍生物的形式在空气中存在，但浓度很低）之后制碘工业的发展，原料
3、从单一的海藻发展到海带、智利硝石、油、气田水、地下卤水等。亦出现多种生产方法，以适应世界消费不断增长的需求。今天，碘的生产主要在一些具有高浓度碘盐水的地区进行，高浓度碘盐水来自天然气田和油田以及智利的生硝沉积物。4.3 4.3 碘的制备工艺碘的制备工艺制备方法制备方法灰化法灰化法空气吹出法空气吹出法发酵法发酵法浸出吸附法浸出吸附法离子交换法离子交换法活性炭吸附法活性炭吸附法以海藻为原料以海藻为原料以卤水为原料以卤水为原料新技术新技术电解法电解法液膜技术液膜技术4.3.1 灰化法温度影响：温度越高灰化越完全,但碘的丢失也越大。总的来看,碱灰化过程中碘的回收率较酸消化差。2NaI+3H2NaI+3
4、H2 2 SO SO4 4+MnO+MnO2 2 2NaHSO 2NaHSO4 4+MnSO+MnSO4 4+I+I2 2+2H+2H2 2O O过程：海藻干燥烧成灰热水浸取蒸发浓缩氧化分离4.3.2发酵法主反应：Cl2+2NaI 2NaCl+I2图 1发酵法工艺流程4.3.3 浸出吸附法图 2浸出吸附法工艺流程图 3空气吹出法工艺流程4.3.4 空气吹出法图 4空气吹出法工艺流程效果图特点：该法收率较高，操作简单，但设备费用高，因此只适合大规模生产，且动力消耗较大。4.3.5 离子交换法该法是将含碘原料液加酸，通过氧化剂氧化生成碘单质，在离子交换柱中吸附单质碘；然后通过碱洗的方法将碘从交换柱
5、上解吸下来，解吸液中的碘经酸化处理可析出单质碘，过滤即可得到粗碘。离子交换树脂的内部结构主要由高分子骨架、离子交换基团和孔三部分组成。离子交换树脂阴离子交换树脂阳离子交换树脂吸附树脂具有吸附效果好、脱附再生容易、性能稳定、适用范围宽、实用性好等特点。选择离子交换树脂的原则一般是选择交换容量大、容易再生、经久耐用的树脂。图 4离子交换树脂从卤水中提碘工艺流程图 5离子交换树脂从卤水中提碘工艺流程效果图特点：适于从低浓度原料液中提取碘，离子交换树脂具有选择吸附性，易于提高碘的纯度，抗干扰能力差，易受原料液中其他杂质离子的干扰，导致中毒，因而重复使用效果会逐渐降低。4.3.6 活性炭吸附法活性炭吸附
6、法提取碘，首先向卤水中加入无机酸调整溶液的pH为2.0-4.0，再加入氧化剂使碘氧化，含单质碘的溶液通过活性炭层，碘分子被活性炭吸附。吸碘后的活性炭用氢氧化钠或碳酸钠洗脱，碘转入洗脱液中，再加入盐酸酸化，析出粗碘，将粗碘精制得成品碘。图6活性炭吸附法流程图7活性炭吸附法工艺流程图王淼对活性炭吸附法加以改进,利用碘易升华的特性,在高温下使碘升华结晶,代替了传统的洗脱、酸化氧化等繁琐过程,工艺流程简单。碘升华结晶后,活性炭可以循环使用,同时也减少了化学药品的投入量,使成本大大降低。4.3.7电解法电解法在提碘工艺中的应用,主要是利用电位突跃来控制碘的氧化程度。陈清艳12以甘汞电极为参比电极,铂电极为指示电极,通过电位突跃中点找出反应终点,避免了碘的过氧化现象。另外,还可以利用电极反应,将碘离子氧化为单质碘,富集于电极表面。4.3.8液膜技术 液膜富集碘的原理是:首先将水溶液中的I-转化为I2,并与乳状液膜混合,使碘从低浓度的水溶液中逐渐迁移渗透到高浓度的乳状液膜内相中;I2立即与内相中的Na2SO3溶液发生不可逆的化学反应,生成不溶于有机相的、难以逆向扩散的产物NaI,从而使碘得到富集并与干扰物分离。分离富集后的NaI水溶液,可用氧化剂氧化为单质碘,提取可得粗碘。4.4碘的应用
