碘：從海洋中走出的“智慧元素”

蘇更林

碘雖然屬于非金屬元素，但卻閃耀著金屬般的光芒;它雖然是固態物質，但卻又很容易升華……碘的這些特殊性使其具有多種用途。

人體必需的“智慧元素”

碘元素是由法國化學家庫爾特瓦發現的，后來由法國化學家蓋-呂薩克將其命名為“碘”。碘的希臘文原意為“紫色”，正好與其特征的顏色相吻合。碘在自然界中的含量是比較少的，而且分布很不均勻，主要存在于海水、碘礦、地下鹵水和油田鹵水中，某些海藻可以從周圍環境中富集大量的碘。最早是從海藻灰中提取碘的，后來還從硝石以及地下鹵水中提取碘。

正因為碘的分布很不均勻，在遠離海邊的內陸地區或山區的水資源中含量極少，所以加碘鹽就是我們生活中的必需品。碘鹽中那一點點碘的含量為什么對人體來說至關重要呢？

原來，碘在人體內的含量雖然極微，但它卻是合成甲狀腺激素的重要原料，是維持生命活動必不可少的元素。人體碘元素缺乏會使甲狀腺激素分泌減少，致使甲狀腺發生增殖性變化，即脖子粗大。對兒童來說，則可致智力發育障礙以及骨骼發育障礙。而且科學家發現，在兒童期出現的這種碘缺乏病是不可逆的，它對人體的神經系統和骨骼發育的損傷也是終身性的。所以，碘被稱為“智慧元素”。

人體內的碘主要來源于食物。如果長期攝取碘元素缺乏的糧食、蔬菜、肉類和水，就應該以加碘鹽作為補充。加碘鹽主要是針對我國一些地區人群普遍缺碘而推廣的一種食用鹽。我國食鹽加碘的歷史始于20世紀90年代，對防治碘缺乏造成的危害發揮了重要作用。然而，隨著我國居民生活水平的提高和飲食方式的多樣化，使得原有的食鹽碘添加標準已稍顯“滯后”。為此，衛生部于2011年9月發布了新的《食用鹽碘含量》，要求各地根據實際狀況對食鹽碘含量進行調整，調整后的范圍為每千克鹽含碘20～30毫克，同時允許在此范圍有上下30%的浮動。

播撒甘霖的“無名英雄”

隨著科學技術的不斷發展，幾千年來人類“布云行雨”的愿望終于變成了現實。人工降雨（或稱人工增雨）技術已經走過了60多年的風雨歷程，如今已經在我們的生產和生活中發揮了巨大作用。人工降雨作業分為空中作業和地面作業兩種方法，前者是用飛機在高空云層中播撒干冰和碘化銀等物質，后者是利用高炮或火箭從地面上發射干冰和碘化銀等物質。不管采用什么樣的作業方法，其技術原理都是一樣的。

自然降雨必須具備3個條件：一是充足的水汽，二是上升的氣流，三是足夠的凝結核。發生降雨的先決條件是必須有云，同時還需要滿足一定的物理條件，比如 0℃以上的暖云中要有大水滴，0℃以下的冷云中要有冰晶存在。如果微觀物理條件不具備，那么宏觀天氣條件再好也不會發生降雨。如果向云霧中播撒碘化銀和干冰，那么不僅能產生很多人工冰晶，而且還會使水滴進一步凝結長大，從而形成雨水而降落到地面。

“干冰”就是固體二氧化碳，其主要作用就是充當優良的制冷劑。當我們把干冰發射到高空云層時，它就會迅速升華而變成氣體，從周圍環境中吸收大量的熱，局部空氣的溫度就會迅速降低，其中的水蒸氣就會發生液化變成小水滴，這樣就會形成濃密的云層并為降雨創造條件。此時，人工播撒的“冰核”碘化銀就會使云霧產生凝結或凝華過程，再借助于水滴的自然碰撞過程，就能實現人工降雨了。

碘化銀的粒徑是非常微小的，其作用實際上就是一種人工凝核劑。碘化銀的微粒結構與冰核的結構極為相似，因此可以作為人工冰核使處于過飽和狀態的水蒸氣迅速液化變成小水滴。每克碘化銀在-10℃氣溫下能產生大約1011～1014個冰核，因此是一種很好的冷云降雨催化劑。碘化銀在高空擴散后會變為肉眼都難以分辨的小顆粒，作為水滴的凝聚核消失在了濃密的云中了。隨雨滴降落到地面的碘化銀與巨量的水滴相比簡直就是微乎其微了，因此不會對生態環境造成影響。

為人體健康保駕護航

碘是一種具有強氧化性的物質，通常被用作外科消毒劑。常見的以碘為主要藥效成分的消毒劑有碘酊和碘伏。

碘酊就是我們俗稱的碘酒，通常由碘、碘化鉀溶解于酒精溶液而制成。碘為一種固體物質，添加碘化鉀有助于碘在酒精中的溶解。碘酊是急救包中常見的藥品之一，市售碘酊的濃度一般為2%。碘酊能使菌體蛋白質發生變性，可以殺死細菌、真菌等病原體，因此常用于傷口的消毒。碘酊的殺菌作用比較強，并具有強烈的刺激作用，不宜用于黏膜消毒，用于皮膚消毒時也應注意避免皮膚發泡或過敏，以及減輕對皮膚的著色。

碘伏是單質碘溶于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）形成的，一般可溶解9%～12%的碘，呈現紫黑色。醫用碘伏通常濃度比較低，一般在1%以下，呈現淺棕色。碘伏是一種具有廣譜殺菌作用的消毒劑，可殺滅細菌、真菌、原蟲和部分病毒，可用于皮膚、黏膜的消毒，也可用于生活用品的消毒，如蔬果、餐具、玩具等。消毒時需對碘伏進行水稀釋，之后將生活用品放入其中浸泡5～10分鐘即可。

某些有機碘化物在臨床上還可以用作醫學診斷的造影劑，如碘番酸（三碘氨苯乙基丙酸）用于膽道造影，碘化油等可用于支氣管、輸卵管、瘺管造影等。碘化油注入人體后，由于其能比周圍組織結構吸收更多的X射線，從而在X射線照射下形成密度對比，顯影出所在腔道的形態。

碘的含量在海水和海產品中相對較高，如每千克海帶含碘多達4000毫克

在碘的放射性同位素中，碘131和碘125是毒性相對較大的放射性核素。放射性碘同位素被廣泛應用于核醫學診斷。

應用廣泛的“碘試劑”

碘在分析化學上也發揮了重要作用。利用碘的氧化性和碘離子的還原性，以及碘遇淀粉變藍色的特性，可以用碘量法進行定量分析。碘量法又可分為直接碘量法和間接碘量法，在國民經濟的許多領域都有著極其重要的應用。

在環保領域，水域中的溶解氧含量測定通常采用的就是碘量法。科學家把溶解于水中的分子態氧稱為溶解氧，用每升水里氧氣的毫克數表示。水中的溶解氧水平是衡量水體自凈能力的一個指標，可以反映水體污染的嚴重程度，是水質的重要指標之一。

碘量法還是油脂檢測的一種主要方法。碘價為每100g油脂所能吸收碘的質量，碘價的大小在一定范圍內反映了油脂的不飽和程度。各種油脂的碘價大小和變化范圍是一定的，例如大豆油的碘價一般為124～139，花生油的碘價為86～107。因此，通過測定油脂的碘價，可以幫助我們了解油脂的組成是否正常，有無摻雜使假現象等。

在化學工業中，碘是合成橡膠和染料以及生產墨水的催化劑，是合成纖維的穩定劑，是制造人造革的脫氧劑，也可作為干電池的添加劑。在冶金工業中，碘是制造高純度鈦、鋯、硼以及稀有金屬的還原劑。

在尖端技術領域，碘還被用作火箭燃料的添加劑，也被應用于核工業中的原子爐材料以及半導體工業中的硒處理。碘也可用于制造照相底片和感光紙，同時碘及其化合物在印刷、農業、環保、軍工等領域也有重要的應用。

【責任編輯】龐 云