马英仁

系列科普之（十八）　　　　　　　　

上世纪60年代，我国利用钨和碘的化合物碘化钨，制成十分光亮耀眼的碘钨灯。在这种灯中，钨丝上附着一层碘化钨，通电后，当钨丝温度超过1400℃时，它受热分解成碘和钨。钨被留在灯丝上，而碘极易升华，立即充满整个灯管。当钨丝上的钨受热蒸发，扩散到管壁上，如果管壁温度超过200℃，碘就与钨发生化合反应，生成碘化钨，扩散到灯丝，又受热分解，钨粘附于钨丝，而碘又升华到灯管内各部分，如此周而复始，不断循环，使钨丝保持原状，具有较长的使用寿命（约5000小时），而且亮度高、体积小，光色性优良。

与之相比，普通的白炽灯就相形见绌。尽管其灯丝也是钨做的，当通电时，灯丝温度越高，发光效率也越高；但是，温度高了，灯丝钨的挥发大大增加，寿命就相应缩短了。

碘是周期表第Ⅶ类主族元素（卤素），紫黑色晶体。它是非金属，却带有金属光泽、性脆。碘虽呈固态，却易升华。人们常以为碘蒸汽是紫红色的，实际不是，纯净的碘蒸汽呈紫色，有毒性和腐蚀性。然而，大多数碘之盐类的颜色却和我们食用盐一样，呈白色晶体。碘之熔点114℃，沸点183℃，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂。一般医务室备有的碘酒，它是碘的酒精溶液，常用作皮肤表面的消毒剂。碘还用于制药、染料及试纸等。

自然界中的碘不多，海水中的含碘量约为十万分之一，但海洋里的海藻却含有大量的碘，约占1%。智利硝石和石油产区的矿井水中也含有相当量的碘。通常可由海藻灰或智利硝石的母液，添加亚硫酸氢钠经还原而制得。

碘有一个特殊性能：当它一旦遇到淀粉，会立即显现出蓝色。这就是说，假如刚刚拿过碘酒的手，未经及时清洗立即去拿面包，则面包表面马上会出现蓝色手印。利用淀粉溶液作指示剂，这在分析化学上大有用处，称之为“碘定量法”。值得注意的是，碘蒸汽对于人来说，是十分有害的，因为它会剧烈地刺激人体的眼、咽喉、鼻粘膜，还有可能使人中毒而亡。对吸入碘蒸汽中毒者，应立即离开现场，呼吸新鲜空气，对口服中毒者，先用0.5%硫代硫酸钠溶液洗胃，再用水洗，内服淀粉糊剂。

碘化物在光色玻璃中也有其独特的应用。该玻璃的闻世，使人们在防光防眩的太阳眼镜中又培育出一株新秀，即光色玻璃眼镜。从外观上看，这种眼镜与普通玻璃眼镜几无两样，均为无色透明，但它在阳光下晒半分钟，玻璃将变成青灰色或暗灰色，也有呈棕褐色。一块厚2毫米的玻璃镜片，变色最深时透过率仅为20%，这当然与玻璃组成、热处理温度及光线强弱等有关。戴上这种变色眼镜的人从光线炫目的野外进入室内，则眼镜玻璃又慢慢恢复到原始透明状态。由于玻璃的透光度会随着外界光线的强弱而变化，起到自动调节作用，所以把这种眼镜叫做自动太阳镜。该特殊性能也为野外工作者提供了一种保护眼球不受强光刺激的材料。

另外，日本学者采用0.634毫米厚的光色玻璃，曾成功将它用做激光全息记录介质。近年来，我国又研制出一种高质量的碘化铯晶体，它是一种将射线能量转换成光子能量的闪烁晶体，可应用于高能物理、石油测井、χ射线图像增强及宇宙射线等领域。

碘是人体必须的微量元素之一。其发现可追溯到一千多年前。811年，法国学者库特瓦发现了碘的存在，他经常从海边采集一些藻类植物，烧成灰，制成溶液。蒸发这种溶液就可得到氯化钠、硫酸盐等物质。一天，他从海藻灰溶液中提取硝酸钾时，由于一只猫的恶作剧，将一瓶硫酸打翻入溶液中。正当他恼火时，意外看见一缕缕紫烟从盆中冉冉升起。当他要把蒸发冷却后的水珠收集时，发现这些蒸汽凝结后并不生成液体，而成为一种黑色的、耀眼的、有光泽的晶体。他从未见过这种物质，猜想这是种新元素。该猜想在1813年得到其它科学家的证实，这就是碘的发现，1814年这种新元素被命名为“Iodine”,希腊之原意是”紫色“。

碘对人体健康非常重要，但我国却是碘缺乏十分严重的国家。碘缺乏病最大的危害就是损害大脑发育，导致智力落后或智力残疾。据估计，在我国一千多万智力残疾儿童中，80%是因缺碘所致。大家知道，人体中的碘集中在靠近咽喉处的甲状腺中。一个成年人每年分泌的甲状腺素约有3~4克，碘是造就甲状腺素必不可少的原料。缺乏碘，人的脖子就会变粗，发生畸变，俗称“大脖子“病，其实质就是甲状腺肿大，由此而引发愚佚病。目前此病在世界许多地区仍然很普遍，尤其是山区很严重、且男性的患病率明显高于女性。一些研究报告表明，非洲许多地区这种病的流行程度超过30%，在26个拉丁美洲国家中，有17个国家受到此病的困扰，特别在安第斯山脉地区相当严重，在一些发达国家也遇到这个问题：如在德国南部地区，有32%的居民患有此病。

在我国，沿海地区得这种病的人远远小于内地，这是因为沿海地区，人们常食含碘的海产类食物，例如海带、海鱼等，甚至可从海盐中吸收少量碘；而内地，过去由于交通不发达，很少吃到海产类食物，连食盐也多半是井盐。

原来，人们每天需要从食物中摄取150微克的碘，才能维持正常的生理功能，而在一些缺碘地区，碘在水中和土壤中的含量非常少，所以生长的粮食和蔬菜中的碘含量也很少，人们经常使用这种食物就会导致碘缺乏病。

吃碘盐防碘缺乏病，这种方法已有上百年历史。1995年起，我国基本实现“全民食盐加碘“，这是最有效的补碘方法，每天5~6克碘盐就可满足人们日常的生理需要。国外，在厄瓜多尔、扎伊尔和巴布亚等一些非洲国家，试用碘剂一次性肌肉注射代替传统的碘盐法，也取得了很好的效果。

碘是一种很活泼的元素，食盐中的碘会随着存放时间的增加而丢失，还会由于烹饪的原因致使碘含量愈来愈少，所以日常吃碘盐要注意：少买及时吃，不宜久放；碘盐放入容器应加盖密封；碘盐遇热易挥发，炒菜做汤时，最好在起锅前才放碘盐，食用时不要加过量的醋。

然而，中国有句古话：“物极必反“。我国部分省市疑因补碘过量导致甲状腺病剧增，南方尤其是沿海城市开始反思，一家媒体甚至提出了惊人的”碘盐致病“说。在全民补碘政策实施15年后的今天，来自民间、医学界自主补碘的呼声越来越高。2009年，浙大医学院的调查报告显示：中国城市居民日均盐攝入量为11克，农村居民达17克。这意味着，市场上多数碘盐中按每克盐含碘20~50微克计算，中国人每天攝碘量达到了惊人的220~850微克，远远超过了WHO划定的200微克/天的安全线。

原中国医科大学校长腾卫平领导的科研组从1999年开始，进行了为期五年的“碘摄入量对甲状腺的影响“的项目，结论为”缺碘和富碘都会导致甲状腺病“。