选修6 第二单元 实验2-3从实验室走向化工生产-以海带提碘为例

(共23张PPT)
—以海带提碘为例
从实验室走向化工生产
资料在线：甲状腺肿大是常见的甲状腺疾病，也就是我们常说的“大脖子病”，该疾病不仅影响患者外在形象，还给患者身体和心灵造成很大的伤害。甲状腺肿大也叫大脖子或者粗脖子，大部分是属于缺碘为主的代偿性甲状腺肿大，与其它的甲状腺疾病一样，在女性中较为多见。
资料在线：海洋中碘的总储量很大，高达822亿吨，被称为自然界的“碘库”。干海带中含碘0.3%--0.5%，比海水中碘浓度高10万倍，海带被称为“采碘能手”，所以工业上一般从海带中提取碘。
学生设计实验室提碘方案
对比讨论1：提取方式的对比选择
对比讨论1：提取方式的对比选择
资料在线：海带中99.2%碘为水溶性碘。
灼烧海带
海带中的IO3-：如KIO3分解
L-3,5-二碘酪氨酸
海带中有机碘：
干海带→浸泡→浸泡液净化→上清液→
现象明显、产率高
节约能源、降低成本
依据 提取方式
实验室
工业生产 （规模生产）
对比讨论1：提取方式的对比选择
活动探究1：将3 g干海带灼烧后的海带灰倒入100mL烧杯中，用50ml量筒量取30mL蒸馏水并倒入烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，然后用漏斗过滤。
学生设计实验室提碘方案
对比讨论2：氧化剂的对比选择
交流研讨：如何确定H2O2能够恰好完全将溶液中的I-氧化为I2 ？
对比讨论2：氧化剂的对比选择
滴数传感器
氧化还原电势传感器
电脑
数据采集
对比讨论2：氧化剂的对比选择
427.7mV
639.2mV
VH2O2=8.46mL
对比讨论2：氧化剂的对比选择
实验曲线和数据
对比讨论2：氧化剂的对比选择
活动探究2：向过滤后的海带灰滤液加入1mL 3mol/L H2SO4 ，用10mL量筒量取5.1mL H2O2并用玻璃棒充分搅拌，然后转移至分液漏斗中，加入5mL CCl4萃取分液。
干海带→浸泡→浸泡液净化→上清液→酸化→氧化（次氯酸钠、亚硝酸钠）→
依据 提取方式 氧化剂
实验室 现象明显、产率高 绿色、定量
工业生产 （规模生产） 节约能源、降低成本
经济效益、副产品利用

学生设计实验室提碘方案
对比讨论3：纯化方法的对比选择
实验现象：50℃左右即出现紫红色蒸汽，77℃时大量紫红色蒸汽，蒸馏烧瓶中没有得到紫黑色的碘单质。
实验现象解释：一方面碘在加热过程中升华，常压蒸馏，I2随CCl4挥发；另一方面CCl4中的碘含量很少，因此常压蒸馏后，在蒸馏烧瓶中得不到I2
查阅资料知：CCl4、I2的沸点分别为76.8℃和184.3 ℃。可用实验验证。用如图装置对CCl4萃取碘后的溶液蒸馏，收集77℃左右的馏分。
对比讨论3：纯化方法的对比选择
反萃取原理
活动探究3：向分液后碘的CCl4溶液中逐滴加入NaOH溶液，边滴边振荡，直到CCl4层不显红色为止。

对比讨论3：纯化方法的对比选择
干海带
浸泡
滤液
混合液
有机层
碘单质
反萃取
H2O2氧化
分液
过滤
干海带→浸泡→浸泡液净化→上清液→酸化→氧化（次氯酸钠、亚硝酸钠）→
离子树脂交换吸附→解吸→碘析→精制→成品碘→ 残渣(加热)→上清液→返回
灼烧
萃取
酸化
依据 提取方式 氧化剂 纯化方式
实验室 灼烧 H2O2 反萃取
工业生产 （规模生产） 浸泡 NaClO或NaNO2 离子交换树脂
从实验室走向化工生产
实验室实验 化工生产
要简单，目的性非常强，就是为了目的 达到目的的同时还能利用副产品
不考虑原料的贵贱，考虑实验条件的温和，考虑实验本身的危险性，易燃易爆有毒气体等 考虑生产成本，原料便宜易得，在可行性前提下能够进行复杂的反应过程
不能规模化生产 能够规模化生产
材料阅读：我国制碘行业的现状