Видобуток йоду

Йод, подібно до інших цінних елементів, видобувають у промислових масштабах. Рівень світового видобутку йоду наближається до рівня видобутку срібла та ртуті. Слід зазначити, що у вигляді простої речовини йод практично не зустрічається, переважно його видобувають із хімічних сполук. Існують такі способи видобутку йоду:

1. Переробка природних накопичувачів йоду - морських водоростей та отримання йоду з їхньої золи.

У тонні висушеної морської капусти (ламінарії) міститься до 5 кг йоду, тоді як у тонні морської води його лише 20-30 мг. До 60-х років ХІХ століття водорості були єдиним джерелом промислового отримання йоду. У Росії до 1915 року свого йоду був, його завозили з-за кордону. Перший йодний завод був побудований саме 1915 року в Катеринославі (зараз Дніпропетровськ). Отримували йод із чорноморської водорості філофори. За роки Першої світової війни на цьому заводі було видобуто близько 200 кг йоду.

2. Одержання йоду з відходів селітряного виробництва – маткових розчинів чилійської (натрієвої) селітри, що містить до 0,4 % йоду у вигляді йодату та йодиду натрію.

Цей спосіб почав застосовуватися з 1868 року і через дешевизну сировини і простоти отримання мікроелемента набув широкого поширення у світі.

3. Одержання йоду з природних йодовмісних розчинів, наприклад води деяких солоних озер або попутних (бурових) нафтових вод, що містять зазвичай 20-40 мг/л йоду у вигляді йодидів (місцями 1 літр цих вод містить понад 100 мг йоду).

У нашій країні вже в роки радянської влади йод стали одержувати з підземних та нафтових вод Кубані, де він був виявлений російським хіміком А. Л. Потиліциним ще 1882 року. Пізніше подібні води відкрили в Туркменії та Азербайджані.Нині нафтові бурові води є основним сировиною для промислового отримання йоду у Росії.

Але йоду в підземних водах і попутних водах нафтовидобутку дуже мало. приманкою" виявився крохмаль, потім солі міді та срібла, які пов'язували йод у нерозчинні з'єднання. Потім використовували гас - йод добре розчиняється в ньому.

У 1930 році радянський інженер В. П. Денисович розробив вугільний метод вилучення йоду з нафтових вод, і цей метод досить довго був основою йодного радянського виробництва. В 1 кг вугілля за місяць накопичувалося до 40 г йоду.

4. Іонітний спосіб, заснований на вибірковому поглинанні йоду особливими хімічними сполуками – високомолекулярними іонообмінними смолами.

Цей спосіб був розроблений порівняно недавно, в останні десятиліття, і успішно використовується в йодній промисловості Японії. Застосовували його і в Росії, але низький вміст йоду в природних водах не дозволяє витягти з них весь йод і більш "ємні". іоніти, і тоді з'являться нові виробництва, про які поки що можна лише мріяти.

М. Бєлданова, A. Скальний

Додаткова інформація:

Як отримують йод

ЙОД, I (від грец. iodes - фіолетовий, за кольором пар * а. iodine; н. Jod; ф. iode; і. yodo), - хімічний елемент VII групи періодичної системи елементів Менделєєва, відноситься до галогенів, атомний номер 53, атомна маса 126,904. У природі відомий один стабільний ізотоп 127 I.Відкритий французьким хіміком Б. Куртуа у 1811.

Властивості йоду

При нормальній температурі темно-сіра кристалічна речовина з металевим блиском при нагріванні утворює фіолетові пари. Щільність 4900 кг/м3; t плавлення 113,6°З; t кипіння 184 ° С; температурний коефіцієнт лінійного розширення 93 10 -6 град -1; питома теплоємність 54,43 Дж/моль•К; коефіцієнт теплопровідності 0,42 Вт/м•К. Хімічна активність йоду - найменша серед галогенів. Утворює сполуки зі ступенем окиснення -1; рідше +1, +3, +5, +7. Реагує з F₂при нагріванні з Н₂, Si і багатьма неметалами, у присутності вологи з металами. Добре розчинний у багатьох органічних розчинниках, погано у воді.

Зміст йоду у природі

Рідкий йод добре розчиняє сірку, селен, телур та йодиди багатьох металів, утворюючи з йодидами комплексні сполуки. У воді частково гідролізований, з іншими галогенами утворює міжгалогенні сполуки. Пари йоду токсичні, подразнюють слизові оболонки. Йод вкрай розсіяний у природі, його кларк 4 10 -5 %. Найбільші концентрації йоду у нафтових водах (3•10 -3 %) та морській воді (0,06 мг/мл). Власне, йодних мінералів мало. Найбільш відомі - лаутарит Ca (IO₃)₂ та йодаргірит AgI. Мінерали йоду легко розчиняються, тому йод легко вилуговується з гірських порід, переноситься в моря, де частково накопичується у водоростях ламінарії (у тоні висушеної водорості 5 кг), а частково випаровується у вигляді I₂. З океану сполуки йоду, розчинені у краплях морської води, потрапляють у повітря і переносяться вітрами на континенти. Таким чином здійснюється кругообіг йоду в природі. У малих дозах йод необхідний людському організму, його недолік викликає захворювання на ендемічний зоб на великих територіях, віддалених від морів.

Отримання

Спочатку йод витягували з морських водоростей та з відходів селітреного виробництва. Згодом почали використовувати різні (йонітні, вугільні та ін.) методи очищення підземних вод нафтових та газових родовищ. Сирий йод очищають сублімацією.

Використання та застосування йоду

Йод використовується для йодидного рафінування Zr та Ti, Hf та інших тугоплавких металів; в медицині - як антисептик, для лікування хвороб щитовидної залози, атеросклерозу; у фотографії – для приготування спеціальних фотоемульсій; йодорганічні сполуки входять до складу барвників; каталізатор у виробництві каучуків; йодні препарати застосовуються як сухе мастило для сталевих і титанових тертьових сполук; йод використовують для отримання спеціальних поляроїдних стекол. Світове виробництво (без СРСР) понад 10 тисяч т на рік.