Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

ИОД И ЕГО СОЛИ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Иод — серовато-черные кристаллы с металлическим блеском плотностью 4,93 г/см3. Плавится он при 113,6° и кипит при 184,4°. Теплоемкость кристаллов

W

0,05058+4,688 • 10"в/ кал/г (25— —113°), жидкости 0,0756 кал/г (113,6—184°) и пара 0,0350 Кал/г (25—1200°). Теплота пла­вления 14,85 кал/г (113,6°). Теп­лота парообразования 56,9 кал/г Цри 113,6° и 39,3 кал/г при 184,4°.

Давление пара иода при 25° 0,31 мм рт. ст. и при 113,6° 90,5 мм рт. ст. Он легко возго­няется; пары имеют фиолето­вый цвет. При конденсации па­ров на холодной поверхности образуются кристаллы. Рас­творимость иода в 1000 г воды при 20° 0,28 г, 50° —0,71 г и 100° —4,5 г. В присутствии сульфатов растворимость иода уменьшается, а в присутствии

I", Вг-, С1~ — увеличивается вследствие образования комплексных полигалогеновых ионов:

R+Ij-IJ, IJ + Ij-IJ, Br-+I2 = BrI"

И т. п. Это сильно влияет на коэффициент распределения иода между газовой и жидкой фазами (рис. 71), что существенно для

Извлечения иода из растворов воздушной десорбцией1-4. Лучше, чем в воде, иод растворяется в этиловом спирте, эфире, хлоро­форме, сероуглероде, тетрахлорметане, дихлорэтане, керосине и других органических жидкостях, образуя окрашенные растворы.

Растворение иода в воде сопровождается гидролизом: 12 + 4- НгО = Н+ + I" + НЮ, константа равновесия5 которого при 20°

3-10'

Образующаяся иодноватистая кислота неустойчива и при по­вышении температуры и под действием света легко перехо­

Дит в йодноватую кислоту: ЗНЮ = ЗН+ + 2Г + ю; (этот переход происходит легче, чем у аналогичных соедине­ний хлора и брома). Поэто­му суммарное уравнение ги­дролиза иода:

3I2 + ЗН20 = 6Н+ + 5 Г + IOJ

Его константа равнове­сия при 20° равна 6:

[Н+]6[г]5[Юз1 К■= . з1 3J = 2,45 • 1(Г48

L * 2 J

Крепкой азотной кисло­той иод легко окисляется до 12Об при комнатной темпе­ратуре. Пятиокись иода сильно гигроскопична и под действием влаги воздуха пе­реходит в Н1308. При 280° I2Os необратимо разлагает­ся на 12 и 02. (После про­должительного нагревания при 250° наблюдается не­значительная сублимация

I2O5.)

Лий. Все эти соли образуют бесцветные кристаллы. Йодистый нат­рий Nal кристаллизуется в кубической системе с плотностью 3,67 г/см3; плавится при 65Г (по другим данным при 682°). Рас­творимость его в воде показана на рис. 72. NaI-2H20 кристалли­зуется в моноклинной системе с плотностью 2,45 г/см3. Йодистый натрий сильно гигроскопичен. При длительном хранении кристал­лы его окрашиваются в желтый цвет из-за выделения свободного иода. Йодистый калий KI и иодистый аммоний NH4I кристалли­зуются только в безводной форме в кубической системе. Плот­ность KI 3,13 г/см3, плавится он при 723°; плотность NH4I 2,51 г/см3. Иодноватокислый калий КЮз образует безводные кри­сталлы кубической системы с плотностью 3,89 г/см3; плавится при 560°. При нагревании разлагается с выделением кислорода. Об­разует кислую соль КЮз-НЮз. Насыщенный водный раствор при

15° содержит 1,33% КЮ8-Н103. •

ПРИМЕНЕНИЕ

Иод применяют в медицине в виде йодной настойки (5 и 10% раствор в спирте) или раствора Лиголя (водный раствор иода, содержащий иодистый калий) и в виде солей и органических со­единений (йодоформ, иодгност, сайодин, сергозин, иодол и др.).

Иод используют при синтезе органических красителей, при по­лучении титана, при изготовлении некоторых металлов высокой степени чистоты (через иодиды). 70—75% иода перерабатывают в иодистые соли, применяющиеся, кроме медицины, в фотографии, лабораторной практике, в сельском хозяйстве и для иодирования поваренной соли. Мировое производство иода составляет ~4000 т/год7-11.

Согласно ГОСТ 545—71, технический иод 1- и 2-го сортов должен содержать соответственно не менее 99 и 97,5% иода и не бо­лее: 0,010 и 0,015% хлора и брома, 0,1 и 0,2% органических веществ и 0,05 и 0,15% золы. Иод упаковывают в полиэтилено-лавсановые мешки, помещаемые в картонные барабаны или деревянные бочки.

СЫРЬЕ

Иод широко распространенный в природе, но очень рассеянный элемент. Содержание его в земной коре составляет ЬЮ-4 вес.%. Минералы, содержащие иод, встречаются редко и в очень малых количествах. В рассеянном состоянии иод находится повсеместно. Содержание иода в горных породах и минералах колеблется от 1,7-Ю"5'до 1,2 • 10~4%, в природных водах от 3-10~5 до 150 мг/л И в воздухе 0,001—0,002 мг/м3. Наиболее богат иодом воздух при­морских районов, так как в морской воде содержится 0,01— 0,04 мг/л иодидов или иодатов. Иод содержится во всех растительных и животных организмах, особенно в морских (неко­торые губки содержат до 8,5% иода).

Сырьем для промышленного получения иода являются некото­рые природные отложения селитры, морские водоросли и буровые воды нефтяных и газовых месторождений. Селитроносные породы, содержащие иод, находятся в северной части Южной Америки (Чили, Боливия, Перу). Содержание иода в них составляет от 0,05 до 1%. Из морских водорослей особенно богаты иодом ламина­рия, фукус и филлофора. В Китае эти водоросли выращивают специально для извлечения из них иода. Содержание иода в воз - душносухих водорослях 0,02—0,5%. Буровые воды нефтяных ме­сторождений— основное сырье для получения иода в СССР, Япо­нии, США и других странах. Содержание иода в них 10—60 мг/л (в отдельных случаях до 150 мг/л). Буровые воды, используемые для промышленного извлечения иода, имеют сложный солевой состав, различные соленость и термальный режим. Получение иода выгоднее производить из вод, богатых иодом, но все сооб­ражения, приведенные об извлечении брома, остаются в силе и для извлечения иода (стр. 209, 216).

Иод, попутно с бурой и другими компонентами, можно извле­кать из сопочных грязей, содержащих 50—200 г/мъ иода,2.