从海藻中提取碘
一、从海藻中提取碘
（一） 碘的存在、性质
碘在自然界中分布广泛，但浓度极低，主要以碘化物，碘酸盐及有机碘化物的形式存在。各种岩石矿、土壤、河流、湖泊、海水、地下卤水及生物体内，均含有微量无机和有机碘。海带中碘的含量往往随品种、地区、收割时间等的不同而有较大的差异。海带中碘含量一般在0.3%以上，个别含量高达0.7～0.9%。
碘属卤族元素，常温下为紫黑色，具有金属光泽，比重为4.93，熔点为114℃，沸点为183℃，晶体性脆，易升华，蒸汽呈紫色，碘溶于水。为棕色溶液，其溶解度随温度升高而增加，难溶于硫酸，易溶于醇、醚等有机溶剂，也易溶于氯化物及其它盐溶液、更易溶于碘化物溶液，形成多碘离子，碘具有氧化性和还原性，在酸性溶液中是氧化剂，可氧化亚硫酸盐、重亚硫酸盐、亚砷酸盐、亚锡酸盐等，如氯、溴酸盐及浓硝酸等可使碘氧化成碘酸或碘酸盐。碘与盐酸及硫酸不起作用，与王水作用生成氯化碘。
（二） 碘的提取工艺
制碘方法有沉淀法、活性炭吸附法、离子交换吸附法等。
这里主要介绍离子交换吸附法。
1．浸泡。海带中的碘约90%以有机态存在，大部分结合成大分子量的链状不饱和化合物，也有部分以无机状态的碘化物存在，这些碘的有机和无机化合物绝大部分是水溶性的。因此通过浸泡的方法即可将海带的碘溶解在水中。
2．过滤分离。碘的浸出液中混有许多有机杂质。其中海藻糖胶等有机杂质较难分离，但可利用它们在碱性条件下凝析的特点，通过氢氧化钠或氢氧化钙使之产生凝聚，然后用沉降漂浮法分离，也可采用过滤分离。
3．酸化氧化。将净化后的浸出液加硫酸或加盐酸酸化至pH为1.5,然后加入NaClO、NaNO２或通入氯气，使溶液中的离子碘氧化为分子碘。
（1）次氯酸钠氧化 2I-+ ClO-+2H+ →I2+Cl-+H2O
当NaClO过量时，碘离子被过氧化为碘酸盐： I-+3ClO- →IO3-+3Cl-
为防止NaClO过量，可采用同NaNO2配合使用的混合氧化法。即先控制NaNO2加入量，使之达到水完全氧化的程度，然后用NaNO2作补充氧化：
2I-+4H++2NO2-→I2+2NO+2H2O
2NO+O2→2NO↑
NaNO2不会使碘过氧化为碘酸盐。
（2）氯气氧化 2I-+Cl2→I2+2Cl-
当氯气过量时，同样能把碘过氧化为碘酸盐：I-+3CI2+3H2O→IO-+6CI-+6H+
此种粗碘结晶和浓硫酸共融可使其中残留的有机物炭化，少量水分脱去，并且氧化其中微量的碘化物，从而使产品达到要求的纯度。
其次也可采取这样的加工工艺： 将洗净海带后的水溶液（当然还含有其它无机盐等）蒸发浓缩至近干，放冷后加少许酒精，将浓缩物刮起继续烘干，然后加入干重5倍的90%的热酒精溶解后过滤，收集滤液；将残渣再次用3倍的90%热酒精提取；合并两次滤液将滤渣留用。将合并后的滤液放冷至0～10℃，出现大量甘露醇结晶，沥去酒精后，烘干。再以90%的3倍乙醇液溶解，冷却重结晶一次，产品纯度可达93%，吸收率可达72%。
（三） 碘的用途
碘广泛应用于医药、卫生、农业、工业、国防等方面。
1．医药卫生方面。碘具有强烈的消毒和杀菌作用，可供制造各种碘制剂，如杀菌剂、脱臭剂、消毒剂、镇痛剂等。最常用的是碘酒和利戈利溶液，用于伤口、扁腺炎、慢性关节炎、骨折等的治疗。还可用作甲状腺肥大、动脉硬化、慢性中毒等的治疗剂，Ｘ光的造影剂、放射性物质的解毒剂。医药卫生用碘一般可达总用碘量的2/3以上。
２．农业方面。碘是制农药的原料。4－碘苯氧乙酸有显著的促进农作物生产的作用。碘还可用作土壤杀菌剂、病害防治剂（1：20000稀碘液喷洒）。放射性I[３]在农业方面作示踪原子，可探索新陈代谢途径及增产措施。在调节气候方面，碘化银可用于人工降雨，甚至可防台风。
３．工业方面。碘可用于冶金工业精炼高纯度金属如锆、钛、硅、锗、铬、钻、铪等)如碘与锆反应生成挥发性的四碘化锆.用此法可精制锆。又如碘与钛反应生成TiI4受热分解,则得纯钛.
碘可用于染料工业合成有机染料。如制成二碘荧光素、二碘曙红、孟加拉玫瑰红、花菁等。碘及碘化物是许多化学良好催化剂、如在合成橡胶、煤及其分馏产品的氢化、不饱和油脂变为干性油、聚乙烯的制取等方面，都得到大量的应用。在电子仪器方面，闪烁计数器和中子检波器的单晶棱镜是由碘化铵、碘化铯、碘化钾、碘化钠或碘化铷组成的。在照明方面，用碘制造的碘灯光度强，具有特殊用途。碘化铟、碘化铵等制造的带色灯，用在渔业上，作为灯光诱鱼的光源，具有色调好、光效高、省电的优点。此外，在照相业中，碘化银大量用作感光剂。
4．其它方面。有机碘化物可以作为各种火箭燃料的添加剂。在化学分析中，碘被用于碘量滴定法、白金的微量分析等。
此外，碘是人类及动植物生存所必需的营养元素，动物如果缺乏这种元素，就会发生软骨病，并引起甲状腺肿大。一个正常人每天碘的需要量为0.014mg,１Ｌ血液中要有碘约0.025mg。食品及家畜饲料中也可添加碘化物，以改善营养状况。为了防止碘缺乏症，现已要求将碘加入食盐中，做成含碘食盐。