碘化銀(銀 碘化物)是碘和銀的化合物,化學(xué)式為AgI。碘化銀有α、β和γ三種類(lèi)型的結(jié)構(gòu),當(dāng)溫度高于146℃時(shí)為α型晶體,黃色立方晶系,密度為5.683g/cm3,導(dǎo)電性大;當(dāng)溫度在137℃-146℃之間時(shí)為β型晶體,黃綠色,為六方晶系,密度6.010g//cm3;當(dāng)溫度低于137℃時(shí)為γ晶體,黃色立方晶系硫化鋅型晶格。碘化銀見(jiàn)光易分解,熔點(diǎn)558℃,沸點(diǎn)1506℃,不溶于稀酸、水和碳銨溶液,易溶解于碘化鉀溶液、氰化鉀溶液、硫代硫酸鈉溶液,并能在溶液中形成相應(yīng)的配位離子。
碘化銀工業(yè)上主要采用沉淀法生產(chǎn),它利用硝酸銀與碘化鉀或碘化鈉作用制得。碘化銀用途廣泛,在攝影領(lǐng)域,碘化銀和溴化銀混合,可制造照相感光乳劑;在化工領(lǐng)域,碘化銀可作為制造鋰硫電池的硫正極主體材料,也是化學(xué)分析試劑的催化劑;在調(diào)節(jié)氣候領(lǐng)域,碘化銀是一種重要的冷云催化劑,因其成冰核閾溫和成冰核效率都高,被廣泛的用來(lái)催化冷云降水或防雹試驗(yàn);在醫(yī)藥領(lǐng)域,碘化銀可用于治療牙體缺損,如齲病等。
相關(guān)歷史
1835年,路易·達(dá)蓋爾一個(gè)偶然的“失誤”,使他放在工作室的一片涂有碘化銀涂層的金屬板被汞顯影,得到了一個(gè)模糊影像之后,達(dá)蓋爾又重復(fù)了用涂有碘化銀的金屬板感光,用水氣顯影的過(guò)程。確認(rèn)這兩種化學(xué)品生成的影像清晰可見(jiàn)。更為重要的是,用這種方法也使得曝光時(shí)間大為縮短,從之前的數(shù)小時(shí),變?yōu)槭畮追昼姟?839年8月19日法國(guó)的科學(xué)院會(huì)議上,銀版攝影法被公開(kāi)演示、公布。這一天,也因此被公認(rèn)為攝影術(shù)的正式誕生日。
1946年11月,馮尼古特認(rèn)為干冰儲(chǔ)存很不方便,時(shí)間一長(zhǎng)便容易蒸發(fā)掉。他查閱了大量資料后發(fā)現(xiàn),碘化銀的晶體結(jié)構(gòu)與自然冰晶十分相似。在小云室內(nèi)銀離子與碘化物結(jié)合而產(chǎn)生了碘化銀離子核,才出現(xiàn)了大量冰晶。一克碘化銀可以產(chǎn)生幾萬(wàn)億個(gè)冰晶。
物質(zhì)結(jié)構(gòu)
碘化銀有α、β和γ三種類(lèi)型,當(dāng)溫度高于146℃時(shí)為α型晶體,黃色立方晶系;當(dāng)溫度在137℃-146℃之間時(shí)為β型晶體,六方晶系結(jié)構(gòu);當(dāng)溫度低于137℃時(shí)為γ晶體,黃色立方晶系硫化鋅型晶格。
在β-AgI和γ-AgI這兩種結(jié)構(gòu)中,碘原子所占據(jù)的位置分別于立方和六方密堆積的位置一樣,可以看成是碘原子的密堆積,并在四面體間隙嵌入銀原子;而在α-AgI結(jié)構(gòu)中,碘原子形成不怎么緊密的立方體心排列,但是銀原子沒(méi)有固定位置,且可以在結(jié)構(gòu)中按照流體狀態(tài)自由漂流,銀原子骨架可以看成是單獨(dú)熔融了,當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)(555℃)時(shí),碘原子骨架坍塌,碘化銀熔融。
理化性質(zhì)
碘化銀的分子量為234.77,熔點(diǎn)558℃,沸點(diǎn)1506℃,不溶于稀酸、水和碳酸氫銨溶液,微溶于濃氨水,和濃氨水一起加熱時(shí),由于形成AgI·?NH3(或2AgI·NH3)結(jié)晶,碘化銀轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨豢扇苡谇杌洝⒘虼蛩徕c溶液和熱硝酸中;易溶于碘化物(如碘化鉀)溶液中,與碘化物形成[AgI2]-或[AgI4]3-配位化合物,碘化銀有感光性,在光的作用下,碘化銀分解形成極小顆粒的“銀核”,而漸變?yōu)閹ЬG的灰黑色。
碘化銀在光照下分解方程式如下:
應(yīng)用領(lǐng)域
攝影領(lǐng)域
碘化銀和溴化銀混合,可制造照相感光乳劑。雖然碘化銀感光能力較弱,但是將少量(不超過(guò)6%)碘化銀混入到溴化銀中時(shí),可以提高后者的敏感性。碘化銀可以延長(zhǎng)膠片化學(xué)成熟的時(shí)間,從而獲得較高的敏度和較好的光學(xué)敏化效果,但是顆粒度會(huì)變粗。
化工領(lǐng)域
碘化銀可作為制造鋰硫電池的硫正極主體材料。金屬銀和碘化鋰作為碘化銀的放電產(chǎn)物,可以改善氧化還原環(huán)境,增加離子和電子導(dǎo)電性,抑制充放電過(guò)程中多硫化物的穿梭。由于銀和碘化鋰的協(xié)同作用,S/AgI 復(fù)合材料具有90.4%的高硫含量,在 0.5C下500次循環(huán)內(nèi)每個(gè)循環(huán)的衰減率為0.092%,具有增強(qiáng)的循環(huán)性能。在某些化學(xué)反應(yīng)中,用作催化劑,碘化銀也用于化學(xué)分析試劑。
調(diào)節(jié)氣候領(lǐng)域
碘化銀是一種重要的冷云催化劑,因其成冰核閾溫和成冰核效率都高,被廣泛的用來(lái)催化冷云降水或防雹試驗(yàn)。碘化銀作煙霧,使云中的水粒聚合引起降雨,而且還能防雹、防霜凍、防雪、防風(fēng)暴,甚至可以防臺(tái)風(fēng)。美國(guó)曾做過(guò)用碘化銀防止臺(tái)風(fēng)的試驗(yàn),具體做法是,用飛機(jī)將一噸碘化銀灑在云彩周?chē)乖撇食蔀樗尾⒔Y(jié)冰放熱,此時(shí)云層溫度升高,臺(tái)風(fēng)的外壓力隨之減小,從而可消除或大大減弱臺(tái)風(fēng)的襲擊。
醫(yī)藥領(lǐng)域
齲病、楔形缺損、牙折等是由于牙體缺損造成的,首先要采取填充的方法對(duì)缺損進(jìn)行修復(fù)。銀化合物是一種常用藥物,形成的銀顆粒可以覆蓋在損傷的牙釉質(zhì)表面,阻止進(jìn)一步破壞,包括碘化銀、氨硝酸銀等。碘化銀溶液分為Ⅰ液和Ⅱ液,在牙齒過(guò)敏區(qū)先涂Ⅰ液,半分鐘后,再涂Ⅱ液,可以看到牙齒上變白色,等白色固體穩(wěn)固后,再擦1~2次。碘化銀膠體還可作為粘膜的局部防腐劑。
生產(chǎn)方法
工業(yè)上生產(chǎn)碘化銀是用沉淀法,將相對(duì)密度1.1的碘化鉀溶液加入反應(yīng)器中,邊劇烈攪拌邊緩慢加入相對(duì)密度1.1~1.2的硝酸銀溶液,直至碘化鉀溶液過(guò)量約3%左右為止。碘化物在該混合溶液中,硝酸銀與碘化鉀或碘化鈉發(fā)生離子交換反應(yīng),生成黃色碘化銀沉淀。所得沉淀經(jīng)靜置、過(guò)濾、洗滌、在70℃以下干燥而得成品。以上操作應(yīng)在暗室或紅光下進(jìn)行。其化學(xué)方程式為:
另外,硝酸銀與碘化氫反應(yīng)也可以生成AgI,在酸性溶液中,銀單質(zhì)與氫碘酸反應(yīng)也可以生成AgI,反應(yīng)方程式如下:
安全事宜
GHS分類(lèi)
象形圖:
GHS 危險(xiǎn)說(shuō)明:
H400 (57.78%): 對(duì)水生生物有劇毒 [對(duì)水生環(huán)境有害,急性危害]
H410 (100%):對(duì)水生生物有劇毒,具有長(zhǎng)期影響 [對(duì)水生環(huán)境有害,長(zhǎng)期危害]
危害
健康危害:口服、局部接觸或職業(yè)性長(zhǎng)期接觸本品,可引起局部或全身性銀質(zhì)沉著,發(fā)生局部或全身皮膚沉著癥、眼部損害、慢性支氣管炎等。
環(huán)境危害:對(duì)環(huán)境有危害,對(duì)水體可造成污染。
急救措施
皮膚接觸:脫去污染的衣物,用流動(dòng)清水沖洗。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。應(yīng)及時(shí)就醫(yī)。
吸入:迅速離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng),如呼吸困難,給予氧氣治療。及時(shí)就醫(yī)。
食入:飲足量溫水,催吐。及時(shí)就醫(yī)。
個(gè)體防護(hù)
呼吸系統(tǒng)防護(hù):空氣中粉塵濃度超標(biāo)時(shí),建議佩戴自吸過(guò)濾式防塵口罩。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí),應(yīng)該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護(hù):戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。
身體防護(hù):穿防毒物滲透工作服。
手防護(hù):戴天然橡膠手套。
其他防護(hù):工作完畢,淋浴更衣。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。
包裝與儲(chǔ)運(yùn)
包裝:用棕色玻璃瓶包裝,瓶口用蠟密封。操作應(yīng)在暗室或紅光下進(jìn)行。
儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng):應(yīng)儲(chǔ)于陰涼、干燥、避光處。應(yīng)與氧化劑、酸類(lèi)分開(kāi)存放,切忌混貯。運(yùn)輸中小心輕放、嚴(yán)禁撞擊、震動(dòng),以防瓶破。
參考資料 >
Silver iodide | AgI | CID 24563 - PubChem.pubchem.2024-03-20
Silver iodide.pubchem.2024-06-13