碘化钾(KI)概述
一、基本属性
碘化钾(化学式：KI)是一种无色或白色晶体化合物，属于无机盐类化学物质。它由钾离子(K⁺)与碘离子(I⁻)组成。碘化钾在水中的溶解度较高，溶液呈中性，因此它常常以水溶液的形式存在。由于其较强的吸湿性，碘化钾能够在空气中吸湿形成潮解现象。碘化钾的熔点为681°C，沸点为1330°C，具有良好的热稳定性，能够在较高的温度下保持稳定。
碘化钾广泛应用于医学、化学实验、工业等多个领域。在不同的环境条件下，碘化钾可以与氧化剂发生反应，因此它也在许多反应中担任重要角色。
碘化钾名称
中文名： 碘化钾
英文名： potassium iodide
中文别名： 灰碘
CAS号： 7681-11-0
碘化钾物理化学性质
密度： 3.13
沸点： 1330 ºC
熔点： 680 ºC
分子式： IK
分子量： 166.003
闪点： 1330°C
精确质量： 165.868164
外观性状： 白色至灰白色结晶粉末
蒸汽密度： 9 (vs air)
蒸汽压： 0.31 mm Hg ( 25 °C)
折射率： 1.677
储存条件
1.应贮存在阴凉、通风、避光的库房内。运输时要防雨淋和日晒。
2.装卸时要轻拿轻放，严禁振动、撞击。失火时，可用沙土、二氧化碳灭火器扑救。
稳定性
1.遇光或久置于空气中能析出游离碘而呈黄色。在酸性水溶液中更易氧化变黄。
2.在酸性水溶液中更易变黄。碘化钾是碘的助溶剂，在溶解时，与碘生成三碘化钾，并且三者处于平衡状态。
3.碘化钾是允许使用的食品碘强化剂，我国规定可用于婴幼儿食品，使用量为0.3-0.6mg/kg。也可用于食盐，使用量为30-70mL/kg。碘作为甲状腺素的组成部分，参与畜禽所有物质的代谢和维持体内热平衡是畜禽生长、繁殖的泌乳必不可少的激素，能提高畜禽的生长性能，促进机体健康。若畜禽机体缺碘，会导致新陈代谢紊乱、机体发生障碍、甲状腺肿大，影响神经功能和皮毛色质及饲料的消化吸收，最终导致生长发育缓慢
易溶于水，溶解时吸热。在100g水中的溶解度为127.5g(0℃)，144g(20℃)，208g(100℃)。遇湿空气及二氧化碳分解变黄色。易溶于甲醇、乙醇及甘油中。碘很容易溶于碘化钾的水溶液中。有还原性，可被次氯酸根、亚硝酸根及三价铁离子等氧化剂氧化而析出游离的碘。见光分解，故应储存在密封避光阴凉处。除可作药用、摄影用外还用作分析试剂。
水溶解性： 1.43 kg/L
二、主要用途
碘化钾在多个领域中具有重要的应用，以下是其主要用途：
1. **医学用途**：
- **碘化钾作为碘源**：碘化钾是碘的一个重要化合物，常被用于补充人体所需的碘。碘是甲状腺激素合成的必要元素，因此碘化钾常用于预防和治疗由缺碘引起的甲状腺肿大(如地方性甲状腺肿)。通过服用碘化钾，可以有效地预防缺碘症，保证人体的正常甲状腺功能。
- **抗辐射药物**：碘化钾在核辐射事故发生时也具有一定的防护作用。碘化钾能够饱和甲状腺中的碘受体，防止放射性碘(如碘-131)被吸收，从而减少放射性碘对甲状腺的危害。通常，碘化钾在放射性事故发生前后作为防辐射药物使用。
2. **化学实验中的应用**：
- **分析化学**：碘化钾在许多化学分析中充当反应试剂，尤其是在氧化还原反应中。它常用作还原剂，在不同的化学反应中还能够与氧化剂反应，生成碘气(I₂)。此外，碘化钾常用于测定氧化还原反应的终点，特别是在滴定分析中，如维生素C(抗坏血酸)含量的测定。
- **碘化钾与重金属离子的反应**：碘化钾也可用于检验重金属离子，如银离子(Ag⁺)和汞离子(Hg²⁺)。在这些测试中，碘化钾与金属离子反应生成不溶于水的沉淀(如碘化银AgI)，从而用于检验。
3. **工业应用**：
- **合成有机化合物**：碘化钾在有机合成中作为氯化氢的替代品，用于某些特定的反应，特别是碘化反应中。它能促进某些烃类化合物与碘发生反应，用于合成碘代烃等有机化合物。
- **银盐的生产**：碘化钾还广泛用于制备其他化学品，如碘化银(AgI)，这一化合物在光学成像领域(如传统摄影和X射线胶片)中具有应用。
4. **水处理和消毒**：
- 碘化钾在水处理过程中可用于清除水中的有害微生物。它可与水中的氧化性物质反应，释放碘，具有一定的消毒作用，常用于应急水处理。
三、合成路线
碘化钾的合成方法相对简单，通常通过钾与碘的反应制得。主要的合成路线包括以下几种：
1. 生产方法
甲酸还原法参见碘化钾，所不同的是，要加入除砷剂和除重金属剂进行溶液净化。铁屑还原法将理论量的100%～103%苛性钾加入盛有蒸馏水的反应器中，在搅拌下分次加人定量碘，于80～90℃保温搅拌反应约1h，反应液为棕色，Ph值为6～7时，出现碘酸钾结晶。将反应液降温至30℃以下，加人铁屑使碘酸钾还原成碘化钾。开始反应剧烈，待反应缓和后，加热煮沸，继续搅拌反应1～2h，然后用10%苛性钾溶液调节Ph值为8，加入除砷剂和除重金属剂进行溶液净化，静置，过滤，除去砷和重金属等杂质，将滤液蒸发浓缩析出结晶，再经冷却结晶，离心分离，干燥，制得食用碘化钾成品，其3I2+6KOH→5KI+K1O3+3H2OKIO3+3Fe+3H2O→KI+3Fe(OH)2
2.生产方法
甲酸还原法将工业级碘片加入带搅拌的反应器，加入水，在搅拌下缓慢加入相对密度1.3左右的氢氧化钾溶液使其反应完全。反应溶液呈紫褐色，Ph值为5～6时，容器中出现部分碘酸钾结晶。在溶液中缓慢地加人甲酸，还原碘酸钾。经甲酸还原后的溶液再加入苛性钾，调节Ph值9～10。通入蒸汽，保温1～2h。静置、过滤除去不溶物，得到清亮滤液，经蒸发浓缩至大部分结晶析出，再经冷却结晶、离心分离，将结晶在110℃干燥，制得碘化钾成品。其6KOH+3I2→5KI+KIO3+3H2OK103+3HCOOH→KI+3H2O+3CO2↑
3.生产方法
目前国内大多采用甲酸还原法生产碘化钾。即以碘与氢氧化钾作用生成碘化钾和碘酸钾，再用甲酸或木炭还原碘酸钾而得。但此法中有碘酸盐生成，产品不宜作为食品添加剂。食品级碘化钾可采用铁屑法生产。铁屑法即以碘和铁屑为原料。将一份铁屑置于反应器中，加入7份(质量)的水，在65~cT(温度过高碘容易升华)分批加入3.3份的碘。加入碘片后溶液呈深红棕色，待溶液呈淡绿色后方可加入第二批碘片。然后滤去铁屑，得到碘化亚铁溶液，将此溶液加入10：3(质量)的碳酸钾水溶液，生成碳酸铁沉淀和碘化钾溶液。静置溶液，待澄清后析出上层清液，加热浓缩至相对密度1.75～1.81后再过滤;滤液继续蒸发至相对密度1.93～1.98时，趁热过滤。冷却至60～70℃静置结晶，分离后在70～90℃下干燥得无水碘化钾产品。Fe+I2→FeI2FeI2+K2CO3—2KI+FeCO3↓
四、使用注意事项
在使用碘化钾时，需要注意以下几点：
1. **防潮、防湿**：
由于碘化钾具有强吸湿性，因此在存储和使用时要避免与湿气接触。应密封存储，避免空气中的水分影响其质量。
2. **避免与氧化剂接触**：
碘化钾容易在氧化剂的作用下分解，释放出碘气(I₂)。因此，存储和使用碘化钾时应避免与强氧化剂接触，尤其是在化学实验中。
3. **浓度控制**：
在使用碘化钾溶液时，必须注意溶液浓度的控制。浓度过高可能导致产生不必要的副反应，浓度过低则可能影响反应的效率和精度。
4. **环境保护**：
碘化钾的废弃物应按照化学废料的处理规定进行处理，不应随意排放到水体或土壤中，以避免环境污染。
五、运输与存储
1. **运输要求**：
碘化钾应按照危险化学品运输规定进行运输。运输过程中要避免暴露于潮湿环境，避免与水或氧化剂接触。包装应采用密封、耐腐蚀材料，确保包装完整无损。
2. **存储要求**：
碘化钾应存放在干燥、阴凉、通风的环境中，避免阳光直射。推荐将其存储在密封容器中，防止潮气进入。存储地点应远离酸类、氧化剂及其他可能与之发生反应的物质。
3. **泄漏应急处理**：
在发生碘化钾泄漏时，应迅速清理泄漏物。可以使用惰性材料如沙子或土壤覆盖泄漏物，避免与水或酸发生反应。清理时应佩戴适当的防护装备，避免与皮肤和眼睛接触。
结论
碘化钾(KI)是一种多功能化学试剂，广泛应用于医学、化学实验和工业领域。作为一种重要的碘源，碘化钾在防治缺碘症和辐射防护中起到了重要作用。此外，它在有机合成、分析化学及水处理中的应用也不容忽视。在使用和存储碘化钾时，应特别注意防潮、防氧化及环境保护，以确保其安全有效地使用。
