鹵素離子的鑒定及生物學(xué)效應(yīng)

王潤(rùn)芳

摘 要：了解并掌握鹵素離子的鑒定方法及生物學(xué)效應(yīng)及鹵素在生物體內(nèi)的應(yīng)用，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)含氧酸鹽；分解產(chǎn)物；教學(xué)質(zhì)量

周期表中第ⅦA族元素，包括F、Cl、Br、I、At，其中，At為放射性元素，總稱為鹵素。鹵素希臘原文為成鹽元素的意思，因?yàn)檫@些元素是典型的非金屬，它們都能與典型的金屬—堿金屬化合生成典型的鹽而得名。

一、鹵素離子的分離和鑒定

1.利用沉淀反應(yīng)

Cl-、Br-、I-都可與硝酸銀反應(yīng)，生成不溶于稀硝酸的沉淀：

Cl-+Ag+=AgCl↓（白）

Br-+Ag+=AgBr↓（淡黃）

I-+Ag+=AgI（黃）

它們的溶解度積按AgCl、AgBr、AgI的順序依次減小，因此AgCl易溶于氨水形成銀氨配離子：

AgCl+2NH3=[Ag（NH3）2]++Cl-

而AgBr微溶于氨水，AgI不溶于氨水。

因碳酸銨水解產(chǎn)生低濃度的氨：

（NH4）2CO3+H2O=NH4HCO3+NH3·H2O，故可用碳酸銨代替氨水以便控制氨的濃度，鑒別Cl-和Br-離子。能溶于（NH4）2CO3溶液中的鹵化銀沉淀是AgCl，不溶的是AgBr。

AgBr易溶于Na2S2O3溶液中：

AgBr+2S2O2-3=[Ag（S2O3）2]3-+Br-

而AgI易溶于KCN溶液中：

即從AgCl→AgI，在NH3中溶解的平衡常數(shù)K值逐漸減小。

2.利用氧化還原反應(yīng)

鹵素離子的還原性按Cl-、Br-、I-的順序遞增。氯水可將Br-、I-氧化，利用Br-和I-還原性差異可鑒別它們。向含有Br-、I-的混合溶液中加入少量CCl4，然后滴加氯水，邊加邊攪拌。開始CCl4層出現(xiàn)紫色，表示有I2生成。隨后褪為無(wú)色，又變?yōu)辄S色，表示有Br2生成。

氟是人體必需的微量元素，它以F- 形式結(jié)合在牙齒和骨骼等硬組織中。適量的氟對(duì)維持牙齒和骨骼的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度有一定的作用，但攝入氟過(guò)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)氟中毒。有關(guān)氟的作用，有的認(rèn)為是，F(xiàn)-在骨骼和牙釉質(zhì)中能使羥基磷灰石轉(zhuǎn)變成氟磷灰石，氟磷灰石的晶格結(jié)構(gòu)比羥基磷灰石緊密，而且它的熱力學(xué)穩(wěn)定性大于羥基磷灰石，所以能提高抗齲齒能力，增加骨骼的硬度。缺氟時(shí)，兒童發(fā)生齲齒。如果長(zhǎng)期攝入較多，牙釉質(zhì)能出現(xiàn)黃色、褐色或黑色斑點(diǎn)，易于破碎或脫落，形常氟斑牙；骨骼能畸形發(fā)育，關(guān)節(jié)強(qiáng)直，腰腿疼痛，出現(xiàn)氟骨癥。這是一種地方病，即地方性氟中

毒癥。

氯離子是體液中存在的主要陰離子，大多分布在細(xì)胞外液，是人體必需的宏量元素。它與Na+、K+、HPO2-4等離子共同維持體液的滲透壓和酸堿平衡。

溴在人體各組織中都有存在，在體內(nèi)的含量比碘還高，但它在體內(nèi)的生理功能還不清楚，尚未確定它是人體的必需元素。已知溴化物，如NaBr和KBr，能加強(qiáng)大腦皮層的抑制過(guò)程，有鎮(zhèn)靜和催眠作用，常用于治療神經(jīng)衰弱。

碘是第二個(gè)被發(fā)現(xiàn)的必需微量元素，它濃集于甲狀腺內(nèi)，參與甲狀腺激素的合成，是甲狀腺激素的組成成分，每一個(gè)甲狀腺分子中含有四個(gè)碘原子。甲狀腺激素的生理功能都與碘有關(guān)。由于地區(qū)水、土壤等原因造成人攝入碘不足或過(guò)多時(shí)都會(huì)引起甲狀腺腫大，這是一種地方病，稱為地方性甲狀腺腫。

三、常用的含鹵素藥物

1.鹽酸 藥用HCl含量9.5%～10.5%（g/ml），可內(nèi)服補(bǔ)充胃酸的不足，治療胃酸缺乏癥。

2.氯化鈉 用于配制生理鹽水（濃度0.9%），大量用在出血過(guò)多，嚴(yán)重腹瀉等所引起的缺水病癥，也可用來(lái)洗滌傷口。

3.氯化鉀 是一種利尿藥，用于心臟性或腎臟性水腫，也用于缺鉀癥。

4.氯化銨 用作祛痰劑。

5.碘化鈉、碘化鉀 用于配制碘酊。碘化鈉、碘化鉀都能促進(jìn)細(xì)胞的新陳代謝，故用作變質(zhì)劑。此外，對(duì)甲狀腺腫大、慢性關(guān)節(jié)炎、動(dòng)脈血管硬化等癥也有療效。

6.溴化鈉、溴化鉀、溴化銨 三種溴化物稱為三溴片，或單獨(dú)使用，作為鎮(zhèn)靜劑。

7.碘 在醫(yī)藥上配制碘酊，外用作消毒劑。內(nèi)服復(fù)方碘溶液治療甲狀腺腫。

8.漂白粉 其有效成分是Ca（ClO）2，具有消毒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]北京師范大學(xué)等編.無(wú)機(jī)化學(xué)，3版，高等教育出版社，1992.

[2]天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室編.無(wú)機(jī)化學(xué)，3版，高等教育出版社，2002.

[3]北京師范大學(xué)等編.無(wú)機(jī)化學(xué)，4版，高等教育出版社，2003.

[4]戚冠發(fā).無(wú)機(jī)化學(xué)選論.遼寧教育出版社，1989.

（作者單位 太原師范學(xué)院化學(xué)系）