九十六+ [趣知]关于碘的制作与用途
    【1】关于碘的发现。

    拿破仑战争期间,法国因海上封锁导致硝石(硝酸钾,黑火药内核成分)进口断供,为替代短缺的木灰钾源,开始大规模使用诺曼底、布列塔尼沿海的海藻灰提取钾盐,用于合成硝酸钾。

    在这个大背景下,1811年,法国硝石生产商库尔图瓦当时正在实验提取硝石,需要用硫酸处理海藻灰,不小心加多了硫酸,接着注意到了升起绚丽的紫罗兰色蒸气,从而发现了碘。

    其中一个被广为流传的是虚构轶闻,是他养的猫不小心打翻了瓶子,从而有了这个伟大的发现。(哈基米又立大功啦!)

    但实际更大的可能是单纯的手抖了,倒多了......233

    库尔图瓦最初误以为这是一种新的氧化物,后续是盖-吕萨克确认其为新元素并命名为“iode(碘)”(词根为紫色的)

    【2】海藻制碘法的发展与淘汰

    库尔图瓦发现碘之后,海藻灰制碘法迅速成为19世纪早期提取碘的主要工业手段。

    即使后面,勒布朗制硷法(以食盐为原料人工合成碳酸钠)实现工业化普及,廉价的人工硷彻底取代了海藻灰的硷业价值。

    但得益于碘的发现,以及医药、摄影(碘化银)等新领域对碘的须求爆发,海藻灰产业并未消亡,转而成为全球碘的主要商业来源。

    然而好景不长,19世纪60年代智利发现巨大硝石矿藏,其伴生的碘酸钠让制碘成本断崖式下降,海藻灰法因成本高、产量低而被淘汰,这也是工业史上“天然资源替代手工业和生物原料”的经典案例。

    PS:智利硝石提碘技术作者估计会放到下下卷吧,

    勒布朗制硷法则大概是下一卷?

    【3】淀粉遇碘显色原理的历史和应用

    1814年,法国化学家盖-吕萨克和德国化学家斯特罗迈尔先后发现碘遇淀粉会变蓝,一时间成为化学界的奇妙谈资。

    这项反应很快从实验室走向生活。

    食品检验员用它检测香肠是否掺了面粉。(兄弟,你这货不纯啊,良心大大滴坏了)

    伪造文书调查员用它识破淀粉浆处理的假旧纸。

    侦探小说里它甚至成了验毒工具,国王被毒杀,御厨声称死者吃了木薯粉,一小滴碘液滴在呕吐物上,蓝色绽放,谎言不攻自破。

    甚至其在二战期间被间谍用作淀粉溶液加密写信的显影剂,碘蒸气一熏,字迹便显露无遗。

    PS:盖-吕萨克大佬的发明会涉及挺多,比如接下来的硫酸工业部分。

    【4】淀粉遇碘显色原理的本质

    某种意义上,淀粉遇碘显色更象一个“物理反应”而非化学变化。(实际属于超分子络合范畴)

    直链淀粉的分子链呈左手螺旋结构,内部空腔的尺寸恰好可以容纳由碘单质与碘离子形成的三碘阴离子进入,进而形成稳定的有色络合物,因为电荷转移导致吸收光谱落在可见光区,从而呈现蓝色。

    正是因为不涉及共价键的断裂与生成,这个“锁孔插钥匙”的过程对淀粉本身的大分子结构几乎毫无影响,可以正常参加反应,然后解体。

    【5】早期外科消毒神器,碘酒的诞生

    1820年代医生们已经开始用碘溶液处理伤口,比李斯特的石炭酸消毒术早了整整半个世纪。

    但真正让碘走上外科神坛的,是后来的碘酒(碘酊)。

    碘对细菌芽孢的杀伤力极强,酒精则负责渗透和快速挥发,这一深棕色液体很快成为战场急救箱和乡村诊所的标配。

    即使李斯特1867年首创石炭酸消毒,开创了无菌术时代,但石炭酸腐蚀性强、气味刺鼻,反倒在皮肤消毒领域被碘酒“后来居上”。

    直到今天,“涂碘酒(或碘伏)——等干——再划刀”仍是小手术里雷打不动的程序。

    PS:想必各位也想到了,碘酒也将是后面‘通用化工’的主打产品之一。