碘化银

碘和银的化合物

碘化银( 银 碘化物 )是碘和银的化合物, 化学式 为AgI。 碘化银有α、β和γ三种类型的结构,当温度高于146℃时为α型晶体,黄色 立方晶系 ,密度为5.683g/cm 3 ,导电性大;当温度在137℃-146℃之间时为β型晶体,黄绿色,为 六方晶系 ,密度6.010g//cm 3 ;当温度低于137℃时为γ晶体,黄色立方晶系 硫化锌 型晶格。 碘化银见光易分解 ,熔点558℃,沸点1506℃, 不溶于稀酸、水和 碳铵 溶液, 易溶解于 碘化钾 溶液、 氰化钾 溶液、 硫代硫酸钠溶液 ,并能在溶液中形成相应的配位离子。

碘化银工业上主要采用沉淀法生产,它利用 硝酸银 与 碘化钾 或 碘化钠 作用制得。 碘化银用途广泛,在摄影领域,碘化银和 溴化银 混合,可制造照相感光乳剂; 在化工领域,碘化银可作为制造 锂硫电池 的硫正极主体材料,也是 化学 分析试剂的 催化剂 ; 在调节气候领域,碘化银是一种重要的冷云 催化 剂,因其成 冰核 阈温和成冰核效率都高,被广泛的用来催化冷云 降水 或防雹试验; 在医药领域,碘化银可用于治疗牙体缺损,如 龋病 等。

相关历史

1835年, 路易·达盖尔 一个偶然的“失误”,使他放在工作室的一片涂有碘化银 涂层 的金属板被 汞 显影,得到了一个模糊影像之后,达盖尔又重复了用涂有碘化银的金属板感光,用水气显影的过程。确认这两种化学品生成的影像清晰可见。更为重要的是,用这种方法也使得曝光时间大为缩短,从之前的数小时,变为十几分钟。1839年8月19日 法国 的科学院会议上, 银版摄影法 被公开演示、公布。这一天,也因此被公认为摄影术的正式诞生日。

1946年11月,冯尼古特认为干冰储存很不方便,时间一长便容易蒸发掉。他查阅了大量资料后发现,碘化银的 晶体结构 与自然 冰晶 十分相似。 在小云室内银离子与 碘化物 结合而产生了碘化银离子核,才出现了大量冰晶。一克碘化银可以产生几万亿个冰晶。

物质结构

碘化银有α、β和γ三种类型,当温度高于146℃时为α型 晶体 ,黄色 立方晶系 ;当温度在137℃-146℃之间时为β型晶体,六方 晶系 结构;当温度低于137℃时为γ晶体,黄色立方晶系 硫化锌 型晶格。

在β-AgI和γ-AgI这两种结构中,碘 原子 所占据的位置分别于立方和六方密堆积的位置一样,可以看成是碘原子的密堆积,并在四面体间隙嵌入银原子;而在α-AgI结构中,碘原子形成不怎么紧密的 立方体 心排列,但是银原子没有固定位置,且可以在结构中按照 流体 状态自由漂流,银原子 骨架 可以看成是单独熔融了,当温度达到 熔点 (555℃)时,碘原子骨架坍塌,碘化银熔融。

理化性质

碘化银的分子量为234.77,熔点558℃,沸点1506℃, 不溶于稀酸、水和 碳酸氢铵 溶液, 微溶于浓 氨水 ,和浓氨水一起加热时,由于形成AgI·½NH 3 (或2AgI·NH 3 )结晶,碘化银转变为白色;可溶于 氰化钾 、 硫代硫酸钠溶液 和热 硝酸 中;易溶于 碘化物 (如 碘化钾 )溶液中,与碘化物形成[AgI 2 ] - 或[AgI 4 ] 3- 配位化合物 ,碘化银有 感光性 ,在光的作用下,碘化银分解形成极小颗粒的“ 银核 ”,而渐变为带绿的灰黑色。

碘化银在光照下分解方程式如下:

碘化银可以与 氰化物 形成 螯合肥 ,反应 方程 如下:

应用领域

摄影领域

碘化银和 溴化银 混合,可制造照相感光乳剂。 虽然碘化银感光能力较弱,但是将少量(不超过6%)碘化银混入到溴化银中时,可以提高后者的敏感性。碘化银可以延长胶片 化学 成熟的时间,从而获得较高的敏度和较好的光学敏化效果,但是 颗粒度 会变粗。

化工领域

碘化银可作为制造锂硫电池的硫正极主体材料。金属银和 碘化锂 作为碘化银的放电产物,可以改善氧化还原环境,增加离子和 电子 导电性,抑制充放电过程中 多硫化物 的穿梭。由于银和碘化锂的协同作用,S/AgI 复合材料 具有90.4%的高硫含量,在 0.5C下500次循环内每个循环的衰减率为0.092%,具有增强的循环性能。在某些 化学 反应中,用作 催化剂 ,碘化银也用于化学分析试剂。

调节气候领域

碘化银是一种重要的冷云 催化 剂,因其成 冰核 阈温和成冰核效率都高,被广泛的用来催化冷云 降水 或防雹试验。 碘化银作烟雾,使云中的水粒聚合引起降雨,而且还能防雹、防 霜冻 、防雪、防风暴,甚至可以防台风。 美国 曾做过用碘化银防止台风的试验,具体做法是,用飞机将一吨碘化银洒在云彩周围,使云彩成为水滴并结冰放热,此时云层温度升高,台风的外压力随之减小,从而可消除或大大减弱台风的袭击。

医药领域

龋病 、楔形缺损、牙折等是由于牙体缺损造成的,首先要采取填充的方法对缺损进行修复。银化合物是一种常用药物,形成的银颗粒可以覆盖在损伤的牙釉质表面,阻止进一步破坏,包括碘化银、氨 硝酸银 等。碘化银溶液分为Ⅰ液和Ⅱ液,在牙齿过敏区先涂Ⅰ液,半分钟后,再涂Ⅱ液,可以看到牙齿上变白色,等白色固体稳固后,再擦1~2次。 碘化银 胶体 还可作为粘膜的局部 防腐剂 。

生产方法

工业上生产碘化银是用沉淀法,将相对密度1.1的碘化钾溶液加入反应器中,边剧烈搅拌边缓慢加入相对密度1.1~1.2的 硝酸银 溶液,直至碘化钾溶液过量约3%左右为止。 碘化物 在该混合溶液中,硝酸银与碘化钾或碘化钠发生离子交换反应,生成黄色碘化银沉淀。所得沉淀经静置、过滤、洗涤、在70℃以下干燥而得成品。以上操作应在暗室或红光下进行。其 化学方程式 为:

另外, 硝酸银 与 碘化氢 反应也可以生成AgI, 在酸性溶液中,银 单质 与氢碘酸反应也可以生成AgI,反应方程式如下:

安全事宜

GHS分类

象形图:

GHS 危险说明:

H400 (57.78%): 对 水生生物 有剧毒 [对水生环境有害,急性危害]

H410 (100%):对水生生物有剧毒,具有长期影响 [对水生环境有害,长期危害]

危害

健康危害: 口服、局部接触或职业性长期接触本品,可引起局部或全身性银质沉着,发生局部或全身皮肤沉着症、眼部损害、 慢性支气管炎 等。

环境危害: 对环境有危害,对水体可造成污染。

急救措施

皮肤接触: 脱去污染的衣物,用流动清水冲洗。

眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或 生理盐水 冲洗。应及时就医。

吸入: 迅速离开现场,如 呼吸困难 ,给予氧气治疗。及时就医。

食入: 饮足量温水,催吐。及时就医。

个体防护

呼吸系统 防护:空气中粉尘浓度超标时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器。

眼睛防护:戴 化学 安全防护眼镜。

身体防护:穿防毒物渗透工作服。

手防护:戴 天然橡胶 手套。

其他防护:工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。

包装与储运

包装: 用棕色玻璃瓶包装,瓶口用蜡密封。操作应在暗室或红光下进行。

储运注意事项: 应储于阴凉、干燥、避光处。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混贮。运输中小心轻放、严禁撞击、震动,以防瓶破。

参考资料

  1. Silver iodide | AgI | CID 24563 - PubChem pubchem 2024-03-20
  2. 2024-04-05
  3. Silver iodide pubchem 2024-06-13