Реакции с йодом. Все про йод

Йод был открыт в 1811 г. парижским фабрикантом селитры, по имени Куртуа в соде, приготовленной из золы прибрежных растений. В 1813 г. Гей-Люссак исследовал новое вещество и дал ему название по фиолетовой окраске паров - иод. Оно произведено от греческого слова - темно-синий, фиалковый. Затем, когда было установлено его сходство с хлором, Дэви предложил именовать элемент иодином (аналогичное хлорином); это название принято в Англии и США до сих пор.

Получение:

Главным источником получения иода в СССР служат подземные буровые воды, которые содержат до 10 - 50 мг/л иода. Соединения иода также имеются в морской воде, но в столь малых количествах, что непосредственное выделение их из воды очень затруднительно. Однако существуют некоторые водоросли, которые накапливают иод в своих тканях. Зола этих водорослей служит сырьем для получения иода. Иод встречается также в виде солей калия - иодата КIO 3 и периодата КIO 4 , сопутствующих залежам нитрата натрия (селитры) в Чили и Боливии.
Йод может быть получен аналогично хлору окислением HI различными окислителями. В промышленности его обычно получают из иодидов, действуя на их растворы хлором. Таким образом, получение иода основано на окислении его ионов, причем в качестве окислителя применяется хлор.

Физические свойства:

Иод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. При нагревании под атмосферным давлением он сублимируется (возгоняется), превращаясь в пар фиолетового цвета; при охлаждении пары иода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки иода от нелетучих примесей. Мало растворим в воде, хорошо во многих органических растворителях.

Химические свойства:

Свободный йод проявляет чрезвычайно высокую химическую активность. Он вступает во взаимодействие почти со всеми простыми веществами. Особенно быстро и с выделением большого количества теплоты протекают реакции соединения йода с металлами.
С водородом реагирует только при достаточно сильном нагревании и не полностью, так как начинает идти обратная реакция - разложение иодоводорода:
H 2 + I 2 = 2HI - 53,1 кДж
Растворяется в растворах иодидов, образуя неустойчивые комплексы. Со щелочами диспропорционирует, образуя иодиды и гипоиодиты. Азотной кислотой окисляется до иодной кислоты.
Если к желтоватому водному раствора йода добавить сероводородной воды (водный раствор H 2 S), то жидкость обесцвечивается и становится мутной от выделившейся серы:
H 2 S + I 2 = S + 2HI

В соединениях проявляет степени окисления -1, +1, +3, +5, +7.

Важнейшие соединения:

Йодоводород, газ, очень похож по своим свойствам на хлороводород, но отличается более выраженными восстановительными свойствами. Очень хорошо растворим в воде (425:1), концентрированный раствор йодоводорода дымит вследствие выделения HI, образующего с водяными парами туман.
В водном растворе принадлежит к числу наиболее сильных кислот.
Иодоводород уже при комнатной температуре постепенно окисляется кислородом воздуха, причем под действием света реакция сильно ускоряется:
4HI + O 2 = 2I 2 + 2H 2 O
Восстановительные свойства иодоводорода заметно проявляются при взаимодействии с концентрированной серной кислотой, которая при этом восстанавливается до свободной серы или даже до H 2 S. Поэтому HI невозможно получить действием серной кислоты на иодиды. Обычно иодоводород получают действием воды на соединения иода с фосфором - РI 3 . Последний подвергается при этом полному гидролизу, образуя фосфористую кислоту и йодоводород:
РI 3 + ЗН 2 О = Н 3 РО 3 + 3HI
Раствор иодоводорода (вплоть до 50%-ной концентрации) можно также получить, пропуская H 2 S в водную суспензию иода.
Иодиды , соли иодоводородной кислоты. Иодид калия применяют в медицине - в частности, при заболеваниях эндокринной системы, фотореактивы.
Иодноватистая кислота - HOI является амфотерным соединением, у которого основные свойства несколько преобладают над кислотными. Может быть получена в растворе взаимодействием йода с водой
I 2 + Н 2 О = НI + НОI
Иодноватая кислота - НIO 3 может быть получена окислением йодной воды хлором:
I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 + 10HCl
Бесцветные кристаллы, вполне устойчивые при комнатной температуре. Сильная кислота, энергичный окислитель. Соли - иодаты, сильные окислители в кислой среде.
Оксид йода(V) , иодноватый ангидрид, может быть получен при осторожном нагревании НIO 3 до 200°С, порошок. При нагревании выше 300°С распадается на иод и кислород, проявляет окислительные свойства, в частности используется для поглощения CO в анализе:
5СО + I 2 O 5 = I 2 + 5CO 2
Иодная кислота - HIO 4 и ее соли (периодаты) хорошо изучены. Сама кислота может быть получена действием НСlO 4 на иод: 2НСIО 4 + I 2 =2НIO 4 + Сl 2
или электролизом раствора НIO 3: НIO 3 +Н 2 О = Н 2 (катод) + НIO 4 (анод)
Из раствора иодная кислота выделяется в виде бесцветных кристаллов, имеющих состав НIO 4 ·2Н 2 О. Этот гидрат следует рассматривать как пятиосновную кислоту H 5 IO 6 (ортоиодную), так как в нем все пять атомов водорода могут замещаться металлами с образованием солей (например, Ag 5 IO 6). Иодная кислота - слабая, но более сильный окислитель, чем НСlO 4 .
Оксид иода (VII) I 2 О 7 не получен.
Фториды йода, IF 5 , IF 7 - жидкости, гидролизуются водой, фторирующие агенты.
Хлориды йода, ICl, ICl 3 - крист. вещества, в растворах хлоридов растворяются с образованием комплексов - и - , иодирующие агенты.

Применение:

Иод широко применяются в химической промышленности (иодидное рафинирование Zr и Ti), для синтеза полуповодниковых материалов.
Иод и его соединения используются в аналитической химии (иодометрия) В медицине в виде так называемой йодной тинктуры (10% раствор иода в этиловом спирте), антисептического и кровоостанавливающего средства. Соединения иода для профилактики (иодирование продуктов) и лечения заболеваний щитовидной железы, там же используются радиоактивные изотопы 125 I, 131 I, 132 I .
Мировое производство (без СССР) - около 10 тыс. т/год (1976).
ПДК около 1 мг/м 3 .

См. также:
П.А. Кошель. Вездесущий йод. "Химия" (прил. к газ. "1-е Сентября"), №20, 2005 г.

Кошка бежала, хвостиком махнула. Это не сказка про курочку Рябу, а история открытия йода . Его обнаружили на парижском заводе, преобразующем натриевую селитру в калиевую. Первая отсыревала на воздухе, а вторая была дефицитом.

Превращение происходило при помощи золы, остающейся от сжигания водорослей. Метод изобрели в 1808-ом году, но в чем его секрет не знали. Не знала этого и кошка, за которой погнались рабочие фабрики. опрокинуло два сосуда – с серной кислотой и остаточными солями производства.

В воздух взметнулись фиолетовые пары. Это видел владелец завода Бернар Курт. Несколько опытов провел сам, потом передал информацию ученым. Итог – в 1814-ом году мир узнал о существовании нового элемента. Им стал йод .

Химические и физические свойства йода

Свойства йода обусвловлены его расположением в . Элемент зачислен в 7-ю группу. В ней собраны галогены – наиболее активные неметаллы. У йода, например, легко поляризуемая электронная оболочка.

То есть, ей не стоит труда разделиться в пространстве. Это позволяет катионам других элементов проникать в атом неметалла, масса которого, кстати, 127. «Гости» в электронной оболочке меняют ее, делая йод наиболее ковалентным из всех галогенов.

Проще говоря, элемент может образовывать больше разнообразных связей с другими атомами. Нередко йод поляризуется положительно. Такой атом наиболее активен. Выделяет его и цвет, тот самый фиолетовый.

Атом йода занесенный в таблицу Менделеева – природный экземпляр. Это стабильный изотоп с атомной массой 127. Искусственно получены и другие атомы с номерами 125, 129, 131.

Каждый из них – радиоактивный йод . Изотопы излучают бета- и гамма-лучи, применяются в медицине. Получают радиоактивный йод из продуктов деления урана. То есть, лабораториями служат атомные реакторы.

Стандартный йод можно совместить с большинством неметаллов и примерно 40% металлов. Благородные , , и не только, на 53-ий элемент не реагируют. Взаимодействие невозможно, так же, с , углеродом, кислородом и всеми инертными газами.

Йод ли изучаете, или его соединения, можно определить с помощью воды. Чистый элемент в ней почти не растворяется. Йодиты же, то есть соединения вещества со щелочными и щелочноземельными атомами, растворимы. В исходном виде 53-ий элемент исчезает в воде лишь при сильном нагреве.

Раствор йода легко получить, если использовать органику. Подойдут глицерин, сероуглерод или четыреххлористый углерод. Если растворитель бескислородный, он окрасится в фиолетовый. Если в жидкости есть атомы кислорода, йод сделает ее .

В чистом виде, при комнатной температуре, йод фиолетово-черный. Блеск вещества металлический, агрегатное состояние – . Они плотные – почти 5 граммов на кубический сантиметр.

Кристаллы сложены из молекул, в каждой из которых по 2 атома. В газообразное состояние вещество переходит при температуре 183 градуса. Получение йода жидкого возможно уже при 114-ти по шкале Цельсия.

Применение йода

Соли йода используют в стекольной промышленности. Речь о фарах автомобилей и светильников со спецэффектами. Главный эффект – йодиты служат фильтрами от встречных лучей света. Водители знают, как важно, порой, их нейтрализовать.

Этот процесс назван поляроидом и, собственно, впервые пригодился в фотографическом искусстве. Автор придумки – англичанин Уильям Толбот. Он был выдающимся химиком и физиком 19-го столетия.

В 21-ом веке правят цифровые технологии. Тем не менее, чтобы получить негатив фото до сих пор применяют йодистую разновидность . В сочетании с желатином она дает эмульсию, которой обмазывают подложку из стекла. На покрытие попадает свет, начинается выделение . Больше света – больше металла. Так и составляется картинка.

Йод применение нашел и в металлургии. Соединения элемента помогают получить металлы высокой чистоты. Разлагая йодиты термическим путем, промышленники извлекают, к примеру, ванадий и цирконий. Эти тугоплавкие элементы необходимы для многих ракетных сплавов и материй атомных реакторов.

В автомобильных подшипниках тоже можно найти йод. Какой в нем смысл? Элемент добавляют в смазку. Она рекомендована для титановых и нержавеющей стали. Обработка позволяет деталям выдержать нагрузку в 50 раз больше стандартной. Это при том, что йода в смазке всего 1-2%.

Без 53-го элемента немыслима медицина. Йод в организме контролирует работу щитовидной железы, входит в вырабатываемые ей гормоны ТТГ, Т3 и Т4. При нехватке элемента развивается зоб, возможны раковые образования.

При этом, организм не может выработать вещество сам. Йод поступает исключительно с пищей, БАДами и медикаментами. Из последних легко вспоминается «Йодомарин ».

Его назначают даже грудным детям, особенно, в местностях удаленных от морей. В таких районах, как правило, наблюдается дефицит 53-го элемента, содержащегося, в основном, в водах океанов и их дарах.

Одна из последних разработок врачей — синий йод . К нему примешен крахмал, меняющий цвет привычного раствора для наружного применения. Крахмал, так же, нейтрализует действие спирта и прочих вредных «присадок». Такой эликсир медики разрешают уже для внутреннего применения и для полоскания йодом . Хотя, с последним справится и смесь соль, сода, йод.

Лечение йодом допускается не только в его стабильной, но и радиоактивной формах. Так 131-ый изотоп применяют для восстановления функций щитовидной железы. Процедуры строго нормированы, поскольку переизбыток радиоактивного йода может спровоцировать онкологию.

Добыча йода

Сколько йода добывают в год? Около 30 000 тонн. Мировые запасы элемента оценены почти в 15 000 000 тонн. Большинство из них скрыты в соединениях йода . В чистом виде он встречается редко.

До сих пор актуален способ выделения вещества из природных накопителей – водорослей. В тонне высушенной ламинарии содержится 5 килограммов йода .

Какова роль йода для нашего организма? Многие из нас привыкли видеть этот лекарственный препарат как антисептическое средство фармакологической индустрии. На самом деле он относится к группе полезных микроэлементов, которые отвечают за огромное количество функций в нашем организме.

Низкий уровень данного вещества влечет за собой появление гормонального дисбаланса. Это сказывается на эмоциональном и физическом состоянии человека.

Состав и показания к применению

Состав препарата состоит из калия йодида и этанола. Данные компоненты представляют собой твердую молекулярную решетку. Жидкость имеет фиолетовый оттенок и резкий запах. При наружном нанесении он обладает антисептическим эффектом, в результате которого уничтожается до 95% патогенной микрофлоры.

Применение йода внутрь положительно сказывается на работе щитовидной железы. Состав помогает усилить процессы диссимиляции, стимулирует выработку гормона терротоксина, а также запускает процессы тканевого метаболизма.

Неправильно подобрана дозировка может спровоцировать чрезмерное накопление радиоактивного вещества в тканях щитовидной железы. Здесь отмечают нарушенную выработку жизненно важных гормонов. Это влечет за собой развитие патологических процессов, которые могут стать причиной дисфункции яичников или гипофиза.

ЧЕМ ПОЛЕЗЕН ЙОД ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОРГАНИЗМА?

Препарат предназначен для пациентов со следующей симптоматикой:

• инфекционно – воспалительные процессы на слизистых;
• невралгия;
• миозит;
• сифилис;
• атеросклерозирование сосудистой системы;
• избыток холестерина;
• ларингит;
• интоксикация организма тяжелыми металлами;
• озена;
• заболевание сердечной системы.

ВАЖНО: «Перед началом терапевтического лечения, рекомендуется обратиться за помощью к медицинскому врачу. Специалист подберет оптимальную дозировку исходя из клинических показаний и медицинских анализов. Неправильно подобранная доза может спровоцировать возникновение новых патологических очагов в организме».

Как добывают и получают йод

Из чего получают микроэлементы йода? На сегодняшний день известно несколько способов для получения йодида калия в промышленных масштабах. Каждый их отличается своей технологией и полученным объемом.

КАК ДОБЫВАЮТ ЙОД? Различают несколько методов добычи полезного микроэлемента. К ним относят:

Переработка природного сырья. Здесь используются морскую ламинарию. Научно доказано, что 1 т высушенных водорослей содержит в себе до 6 кг йода, в то время как морская вода насыщена всего лишь 50 мг. До конца 70 – х годов ХIХ века такой способ получения природного микроэлемента считался одним из лучших;

Получение йода из селитряных отходов. В них содержатся до 0,5 % йодированных минералов и йодида калия. Данный метод получения микроэлементов начал использоваться с середины 1867 года. Главное преимущество такого метода заключалось в его минимальной стоимости. В результате этого он получил широкую популярность среди производителей всего мира;

Добыча из природных растворов. Для этого используют соленую морскую воду или жидкость из нефтяных отстойников. В данных растворах содержится до 50 мг /л йодида. В нефтяных растворах фиксируют до 100 мг /л жидкости;

Ионитное иодирование. Такой способ добычи основан на химических реакциях, в результате которых отмечают избирательное поглощение йодированных молекул.

Противопоказания и побочные действия

Выделяют ряд медицинских противопоказаний к применению данного препарата. Например, сухой йод часто вызывает индивидуальную непереносимость одного из составляющих состава. В результате этого у человека возникает сильная аллергическая реакция в виде покраснения и высыпаний.

Употреблять йод с водой запрещено людям со следующими заболеваниями.К ним относят:

• язва двенадцатиперстной кишки;
• сахарный диабет;
• нефроз;
• туберкулез почек и легких;
• фурункулез;
• диатез геморрагической среды;
• крапивница;
• угревая сыпь;
• акне.

Неправильное применение радиоактивного раствора йода может спровоцировать возникновение побочных реакций в организме.К ним относят:

• отек Квинке;
• слезотечение;
• местное нанесение сопровождается покраснением кожного покрова;
• крапивница;
• сильное слюноотделение;
• повышенная потливость;
• тахикардия;
• диарея;
• повышенная нервозность.

При обнаружении подобной симптоматики необходимо как можно раньше обратиться за соответствующей помощью.

Где содержится химический элемент

В таблице Менделеева йод располагается по 53 номером. Эта химическая разновидность неметалла при нормальных условиях представляет собой темно – фиолетовые кристаллы, которые имеют резкий и специфический запах. Данное вещество относят к группе активных коллагенов.

Сегодня получить суточную дозу вещества можно из продуктов питания. В некоторых из них содержание йода может достигать предельно допустимый уровень. Избыточное содержание этого микроэлемента сказывается на психоэмоциональном состоянии человека. Он становится слишком раздражительным или, наоборот, пассивным.

К продуктам с высоким содержанием йодидов относятся:

• рыба;
• морские моллюски;
• крабы;
• кальмары;
• ламинария;
• зеленые яблоки;
• сельдь морская;
• твердый сыр;
• молочные продукты;
• грибы.

К продуктам, не содержащим йод можно отнести:

• сахар;
• консервированные изделия;
• фруктовое желе;
• пастила.

Что такое йод?

• Обычная бутылочка коричневой жидкости, которую можно обнаружить практически в каждой аптечке?
• Вещество с целебными свойствами, что носит красивое древнегреческое название «фиалковый», данное ему французским химиком Бернаром Куртуа?
• Или химический элемент с 53-им атомным номером?

Каждый вариант заслуживает на первенство в характеристике данного вещества, раскрывая его свойства с той или иной стороны.

Химики описывают йод как черные/серые кристаллы, имеющие характерный фиолетовый отблеск, резкий запах. При их нагревании выделяются пары фиалкового цвета, благодаря чему элемент и получил свое название.

ИНТЕРЕСНО ! Открытие химического вещества датируется еще 18 столетием, хотя всем известный медицинский йодный раствор стали использовать намного позже.

В периодической таблице Менделеева элемент обозначается как I (от Iodum), имеет 53-ий атомный номер, относится к активным неметаллам и группе галогенов.

Химические свойства элемента подобны Хлору, только вот добывают его из морских водорослей/источников нефтяного характера, получая в результате характерные кристаллы с металлическим блеском/резким запахом.

Также вещество оказалось летучим даже в условиях комнатной температуры. При минимальном нагревании может возгореться и начать испаряться. Пары при этом имеют яркий фиолетовый оттенок.

Нахождение в природе

Йод в природе достаточно рассеян, благодаря чему содержится почти во всех телах планеты. Но в чистом виде обнаружить его практически нереально. Небольшие залежи имеются в Чили, Японии, но, в большинстве случаев, вещество приходится добывать из водорослей, селитры, вод нефтяного происхождения .

Значительная концентрация элемента – в морской воде, черноземе, торфе. Основным же «резервуаром» галогена считается Мировой океан, из которого галоген попадает в атмосферу, на континенты. Территория, отдаленная от океана, справедливо считается бедной на это вещество. То же самое касается горной местности.

Химические/физические свойства

Йод, как химический элемент, галоген, неактивный металл имеет несколько особенностей:

• является сильным окислителем;
• на его основе образуется ряд кислот;
• отличается особой реакцией соединения с крахмалом в виде синего окраса;
• взаимодействует с металлами (в результате чего появляются иодиды);
• благодаря нагреванию соединяется с водородом;
• пары вещества ядовиты (под их воздействием особенно уязвима слизистая оболочка, которая страдает в первую очередь).

Физические свойства галогена:

• элемент состоит только из одного изотопа (иод-127);
• обычно это кристаллическое вещество твердой консистенции, темного окраса, с металлическим отблеском и своеобразным запахом;
• пары йода ярко фиолетового цвета, образуются даже при небольшом повышении температур;
• при охлаждении пар галогена сразу кристаллизуется, обходя стороной жидкую форму;
• если нагреть йод с дополнительным источником давления, можно получить жидкое состояние микроэлемента.

Йод в организме человека

Полезные свойства йода имеют особое значение для всего человеческого организма, так как применение данного вещества в медицинской практике давно уже себя оправдало.

Как утверждают многие источники, элемент особо необходим щитовидной железе , поскольку является незаменимой составляющей ее гормонального фона.

Именно в этой части тела концентрация химического элемента составляет больше 65%, остальные 35% сосредоточены в мышечных тканях, крови, яичниках. В микрограммах это не менее 50 в сутки для детского организма, 120-150 – для взрослого, 190-210 – для беременных и кормящих женщин.

При этом влияние данного вещества на все жизненные процессы действительно неоценимо:

• йод контролирует теплорегуляцию тела;
• способствует обмену веществ, метаболизму, водно-электролитным процессам;
• отвечает за правильное развитие мышечной ткани, опорно-двигательного аппарата.

ВАЖНО! Не стоит забывать и о психологическом/эмоциональном здоровье, стабильность которого во многом зависит от концентрации микроэлемента.
НО! Органы и ткани не могут самостоятельно вырабатывать галоген, поэтому для их полноценного функционирования столь важны внешние источники элемента: продукты питания, морской воздух, лекарственные препараты.

Признаки нехватки йода

Настолько ли важен для человеческой жизни обычный йод? И

Как показывает практика, все должно быть равномерно. Ведь вред йода – не выдуманный факт, поскольку данный
Имеется в виду отравление галогеном, хроническое или острое. В первом случае организм стабильно получает значительную дозу химического вещества, но для яркой клинической картины этого не достаточно. Поэтому первые признаки могут появиться спустя годы .

Острая форма отравления заявляет о себе немедленно, провоцируя нарушение работы сердечно-сосудистой/дыхательной систем. Жизни пациента угрожает опасность, а здоровью – инвалидность.

Однако не каждый переизбыток йода можно назвать отравлением. Чаще всего патология проявляется как комплекс симптомов :

• Йододерма или поражение кожных покровов
• У больного (область лица, шеи, рук, ног) появляется характерная сыпь, чем-то напоминающая угревую. Отличительным фактором считается сильный дискомфорт, жжение, зуд, а также своеобразное слияние нескольких образований в одно пятно с багровым оттенком.
• Конъюктивит. Слизистые оболочки особенно уязвимы перед галогеном, что проявляется как воспалительные процессы, слезотечения, ухудшения зрения.
• Респираторные заболевания. Спровоцированы раздражением слизистой дыхательных путей.
• Повышенное слюноотделение. Слюнные железы также страдают от повышенной концентрации йода в организме, отекают/воспаляются.
• Дополнительная симптоматика
  Встречается реже, но, все же, имеет место: металлический привкус во рту, неприятный запах, дискомфорт слизистой горла, сбой работы ЖКТ/мочеполовой системы, снижение иммунитета, сильная слабость, безвольность, токсический гепатит. Часто об избытке йода говорит Базедова болезнь.

Применение йода в жизни

Учитывая целебные свойства микроэлемента, основная его роль приходится на поддержание полноценного функционирования человеческого организма, а также устранение тех или иных заболеваний :

• Всего несколько капель йода на стакан воды (особенно с содой, солью) помогут быстро избавиться от ангины или других гнойных процессов на слизистой горла.
• Йодная сетка отлично обезболивает, рассасывает тромбы, снимает воспаление, отечность. Достаточно лишь нарисовать ее с помощью ватной палочки и аптечного раствора йода, поновляя раз в несколько дней. Исключение становят маленькие дети, на нежную кожу которых вещество может повлиять довольно агрессивно.
• Не менее популярен раствор Люголя, которым смазывают горло при ангине/повышенной болезненности/ангулярном стоматите.
• С помощью раствора йода легко дезинфицировать повреждения кожных покровов.

ИНТЕРЕСНО! Однако не только медицина оценила полезные свойства йода. Благодаря этому веществу криминалисты снимают отпечатки пальцев, промышленные отрасли продолжают производство аккумуляторов, а также появляются дополнительные источники света.

Польза и вред йода для организма человека

Для того, чтобы йод не перешел запретную черту, неся угрозу здоровью человека, уровень его концентрации в органах и тканях должен соответствовать норме.

Введение... 2

Раздел 1. Немного истории... 3

1.1. Описание элемента... 3

1.2. Открытие Йода... 4

1.3. Интересные факты... 5

Раздел 2. Свойства Йода... 6

2.1. Физические свойства Йода... 6

2.2. Электронно-графическая формула Йода... 7

2.3. Химические свойства Йода... 8

2.4. Получение Йода... 10

Раздел 3. Распространение Йода... 11

3.1. Распространение в природе... 11

3.2. Йод в живом организме... 12

3.3. Йод и человек... 13

3.4. Гормоны щитовидной железы... 14

Раздел 4. Применение Йода... 16

4.1. Болезни, связанные с недостатком Йода... 16

4.2. Восполнение Йода в организме... 18

4.3. Йод в промышленности... 19

4.4. Йод в медицине... 21

4.5. Препараты Йода... 22

4.6. Йод радиоактивный... 24

4.7. Синий йод... 25

4.8. Препараты Синего Йода... 27

Выводы... 31

Список использованной литературы... 32

Введение

Йод знают все. Порезав палец, мы тянемся к склянке с Йодом, точнее с его спиртовым раствором. Но не все знают насколько важно содержание Йода в нашем организме. Йод является очень сильным антисептическим препаратом. Однако Йод служит не только для смазывания ссадин и царапин. Хотя Йода в человеческом организме всего 25 мг, он играет важную роль. Большая часть «человеческого Йода» находится в щитовидной железе: он входит в состав вещества, которое регулирует обмен веществ в организме. При недостатке Йода задерживается физическое и умственное развитие и возникает болезнь, называющаяся эндемический зоб. Это случается в высокогорных районах, где естественное содержание Йода в воздухе, воде и пище очень низкое.

Раздел 1. Немного истории.

1.1. Описание элемента.

Йод – химический элемент VII группы периодической системы Менделеева. Атомный номер - 53. Относительная атомная масса 126,9045 (рис. 1). Галоген. Из имеющихся в природе галогенов – самый тяжёлый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный Йод состоит из атомов одного – единственного изотопа с массовым числом I 127 ,егосодержание в земной коре 4 * 10 -5 % по массе. Радиоактивный ЙодI 125 образуется в ходе естественных радиоактивных превращений. Из искусственных изотопов Йода важнейшие –ЙодI 131 и ЙодI 133 .их в основном используют в медицине.

I 2 – галоген. Темно-серые кристаллы с металлическим блеском. Летуч. Плохо растворяется в воде, хорошо – в органических растворителях (с фиолетовым или коричневым окрашиванием раствора) или в воде с добавкой солей – Йодидов. Слабый окислитель и восстановитель. Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами, металлами, неметаллами, щелочами, сероводородом. Образует соединения с другими галогенами.

Молекула элементного Йода, как и прочих галогенов, состоит из двух атомов. Йод – единственный из галогенов – находится в твёрдом состоянии при нормальных условиях. Красивые тёмно – синие кристаллы Йода больше всего похожи на графит. Отчётливо выраженное кристаллическое строение (рис. 2), способность проводить электрический ток – все эти «металлические» свойства характерны для чистого Йода.

1.2. Открытие Йода.

Конец XVII и начало XVIII века были отмечены в Европе непрекращающимися войнами. Требовалось много пороха и, следовательно, много селитры. Производство селитры приняло невиданные масштабы, наряду с обыкновенным растительным сырьём в дело шли и морские водоросли. В них и обнаружили новый химический элемент.

Одним из французских селитроваров был химик и промышленник Бернар Куртуа (1777–1838), он был весьма наблюдательным человеком. Считается, что именно это помогло ему в 1811 г. стать первооткрывателем нового химического элемента Йода. Однажды он заметил, что медный котёл, в котором выпаривался щелок, полученный из фукуса, ламинарий и других бурых водорослей, быстро разрушается, как будто его разъедает какая – то кислота. Куртуа решил выяснить, в чём тут дело. Осадив и удалив из раствора соли натрия, он выпарил раствор, обнаружил в котле сульфид калия и чтобы разложить его, прилил к осадку концентрированной серной кислоты – и тут появился фиолетовый дым. Куртуа повторил опыт, на этот раз в реторте, и в приёмнике реторты осели блестящие чёрные пластинчатые кристаллы.

Йодид натрия из водорослей, взаимодействуя с серной кислотой, выделяет Йод I 2 ; одновременно образуется сернистый газ – диоксид серы SO 2 и воду:

2NaI + 2H 2 SO 4 = I 2 + SO 2 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O

При охлаждении пары Йода превращались в темно-серые кристаллы с ярким блеском. Куртуа писал: «В маточном растворе щелока, полученного из водорослей, содержится довольно большое количество необычного вещества. Его легко выделить: для этого достаточно прилить серную кислоту к данному раствору и нагреть смесь в реторте... Новое вещество осаждается в приемнике в виде черного порошка, который при нагревании превращается в пары великолепного фиолетового цвета».

Название новому элементу присвоил в 1813 году французский химик Жозеф-Луи Гей-Люссак (1778–1850) за фиолетовый цвет его паров («Йодос» по-гречески значит «фиолетовый»). Он же получил многие производные нового элемента – Йодоводород HI , ЙодноватуюкислотуHIO 3 , оксид Йода(V) I 2 O 5 , хлорид Йода ICl и другие. Практически одновременно элементарную природу Йода доказал и английский химик Гэмфри Дэви (1778–1829).

2. из пищевых продуктов много Йода содержат яйца, молоко, рыба; очень много Йода в морской капусте, которая поступает в продаже в виде консервов, драже и других продуктов;

3. первый в России Йодный завод был построен в 1915 г. В Екатеринославле (ныне Днепропетровск); получали Йод из золы черноморской водоросли филлофоры; за годы первой мировой войны на этом заводе было добыто 200 кг Йода;

4. если грозовое облако «засеять» Йодистым серебром или Йодистым свинцом, то вместо града в облаке образуется снежная крупа: засеянное такими солями облако проливает дождём и не вредит полям.

Раздел 2. Свойства Йода.

2.1. Физические свойства Йода.

Плотность Йода 4,94 г/см3, t пл 113,5 °С, t кип 184,35 °С. Молекула жидкого и газообразного Йода состоит из двух атомов (I 2 ). Заметная диссоциация I 2 2I наблюдается выше 700 °С, а также при действии света. Уже при обычной температуре Йод испаряется, обра­зуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании Йод возгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки Йода в лабораториях и в промышленности. Йод плохо растворим в воде (0,33 г/л при 25 °С), хорошо - в сероуглероде и органических растворителях (бензоле, спирте), а также в водных растворах Йодидов.

2.2. Электронно-графическая формула Йода.

Конфигурация внешних электронов атома Йода 5s2 5p5. В соответствии с этим про­являет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1 (в HI , KI ) (рис. 3); +1(вHIO , KIO ) (рис. 3); +3 (в IСl 3 ) (рис. 4); +5(вНIO 3 , КIO 3 ) (рис. 5); и +7 (вHIO 4 ,KIO 4 ) (рис. 6).

E I норм

E I 1 *

E I 2 *

E I 3 *

2.3. Химические свойства Йода.

Химически Йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. С металлами Йод при легком нагревании энергич­но взаимодействует, образуя Йодиды.

Hg + I 2 = HgI 2

С водородом Йод реагирует только при нагревании и не пол­ностью, образуя йодистый водород.

I 2 + H 2 = 2НI

Элементный Йод - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H 2 S , тиосульфатнатрияNa 2 S 2 O 3 и другие восстано­вители восстанавливают его до I - .

I 2 + H 2 S = S + 2НI

Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в IO 3 - .

При растворении в воде Йода частично реагирует с ней;

I 2 + H 2 O = HI + HIO

В горячих водных растворах щелочей образуются Йодид и Йодат.

I 2 + 2KOH = KI + KIO + H 2 O

3KIO = 2KI + KIO 3

При нагревании йод взаимодействует с фосфором:

3I 2 +2 P =2 PI 3

А йодид фосфора в свою очередь взаимодействует с водой:

2PI 3 + H 2 O = 3HI + H 2 (PHO 3)

ПривзаимодействииH 2 SO 4 иKI образуется продукт, окрашенный темно-бурый цвет, и сульфатная кислота восстанавливаетсядоH 2 S

8KI + 9H 2 SO 4 = 4I 2 + 8KHSO 4 + SO 2 + H 2 O

Йод легко реагирует с алюминием, причем катализатором в этой реакции является вода:

3I 2 +2 AL =2 ALI 3

Йод может также окислять сернистую кислоту и сероводород:

H 2 SO 3 + I 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + HI

H 2 S + I 2 = 2HI + S

Йод взаимодействует с нитратной кислотой:

I 2 +10 HNO 3 =2 HIO 3 +10 NO 2 +4 H 2 O

При соединении кислоты с щелочью образуется соль:

HIO 3 + KOH = KIO 3 + H 2 O

При окислении йодид-иона йодат-ионом в кислой среде образуется свободный йод:

5KI + KIO 3 + 3H 2 SO 4 = 3I 2 + 3K 2 SO 4 + 3H 2 O

При нагревании йодатной кислоты она распадается, с образованием наиболее стойкого оксида галогенов:

2 HIO 3 = I 2 O 5 + H 2 O

Оксид йода (V) проявляет окислительные свойства. Его используют при анализе CO:

5 CO + I 2 O 5 = I 2 +5 CO 2

ПерйодатнаякислотаH 5 IO 6 -пятиосновная. Ее получают следующим образом:

5 Ba (IO 3 ) 2 --- t -- Ba 5 (IO 6 ) 2 +4 I 2 +9 O 2

Ba 5 (IO 6 ) 2 +5 H 2 SO 4 = 5 BaSO 4 ↓+2 H 5 IO 6

Это средняя по силе кислота. Может образовывать соли ворто-форме(Ag 5 IO 6 ) и вмета-форме (NaIO 4 ). Перйодатная кислота и еесолииспользуют в органической и аналитической химии как сильные окислители.

Йод хорошо взаимодействует с серноватистокислым натрием (тиосульфатом):

2 Na 2 S 2 O 3 + I 2 = Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Это его свойство используется в аналитической химии.

Адсорбируясь на крахмале, Йод окрашивает его в темно-синий цвет; это используется в Йодометрии и качественном анализе для обнаружения Йода.

Пары Йода ядовиты и раздражают слизистые оболочки. На кожу Йод оказывает прижигающее и обеззараживающее действие. Пятна от Йода смывают растворами соды или тиосульфата натрия.

2.4. Получение Йода.

Сырьем для промышленного получения Йода в России служат нефтяные буровые воды (рис. 7); за рубежом – морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, содержащие до 0,4% Йода в виде Йодата натрия. Для из­влечения Йода из нефтяных вод (содержа­щих обычно 20 – 40 мг/л Йода в виде Йодидов) на них сначала действуют хлором или азотистой кислотой. Выде­лившийся Йод либо адсорбируют активным углем, либо выдувают воздухом. На Йод, адсорбированный углем, действуют ед­кой щелочью или сульфитом натрия. Из продуктов реакции свободный Йод выделяют действием хлора или серной кислоты и окислителя, например дихромата калия. При выдувании воздухом Йод по­глощают смесью двуокиси серы с водя­ным паром и затем вытесняют Йод хлором. Сырой кристаллический Йод очищаютвозгонкой.

1) буровая вода;

2) кислота;

3) башня подкисления и окисления (хлоратор);

5) башня отдувки элементного Йода (десорбер);

6) воздух;

7) сернистый газ;

8) уловитель (адсорбер);

9) Йодоватистая и серная кислоты (сорбент);

10) сборник сорбента;

11) кристаллизатор (здесь Йод выделяется из сорбента);

12) Йод – сырец;

13) безЙодная буровая вода;

Раздел 3. Распространение Йода.

3.1. Распространение в природе.

Среднее содержание Йода в земной коре 4*10 - 5 % по массе. В мантии и магмах и в образовавшихся из них породах (гранитах, базальтах) соединения Йода рассеяны; глубинные минералы Йода неизвестны. История Йода в земной коре тесно связана с живым веществом и биогенной миграцией. В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организмами (водорослями, губками). Известны 8 гипергенных минералов Йода, образующихсявбиосфере, однако они очень редки. Основным резервуаром Йода для биосферы служит Мировой океан (в 1 литре в среднем содержится 5*10 -5 грамм Йода). Из океана соединения Йода, растворенные в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на конти­ненты. Местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены Йодом. Йод легко адсорбируется 1 органическими веществами почв и морских илов. При уплотнении этих илов и обра­зовании осадочных горных пород происходит десорбция, часть соединений Йода переходит в подземные воды. Так образуются используемые для добычи Йода Йодо-бромные воды,особеннохарактер­ные для районов нефтяных месторожде­ний (местами 1 литр этих вод содержит свыше 100 мг Йода).

3.2. Йод в живом организме.

Йод – необходимый для животных и человека микроэлемент. В почвах и растениях таёжно-лесной нечерноземной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон. Йод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми другими микроэлементами (Са , Mn , Cu ); с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба. Среднее со­держание Йода в почвах около 3*10 -4 %, в растениях около 2*10 -5 %. В поверхност­ных питьевых водах Йода мало (от 10 -7 до 10 -9 %). В приморских областях количество Йода в 1 м3 воздуха может достигать 50 мкг, в континентальных и горных – состав­ляет 1 или даже 0,2 мкг.

Поглощение Йода растениями зависит от содержания в почвах его соединений и от вида растений. Некоторые организмы (так называемые концентраторы Йода, например морские водо­росли – фукус, ламинария, филлофора, накапливают до 1% Йода, некоторые губки – до 8,5% (в скелетном веществе спонгине). Водоросли, концентрирующие Йод, ис­пользуются для его промышленного получения. В животный организм Йод поступает с пи­щей, водой, воздухом. Основной источник Йода – растительные продукты и корма. Всасы­вание Йода происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме чело­века накапливается от 20 до 50 мг Йода, в том числе в мышцах около 10 – 25 мг, в щито­видной железе в норме 6 – 15 мг. С по­мощью радиоактивного Йода(I 131 и I 125 ) по­казано, что в щитовидной железе Йод на­капливается в митохондриях эпителиальных клеток и входит в состав образующих­ся в них алл - и моноиодтирозинов, которые конденсируются в гормон тетраиодтиронин (тироксин). Выделяется Йод из организма преимущественно через почки (до 70 – 80%), молочные, слюнные и потовые же­лезы, частично с жёлчью.

В различных биогеохимических про­винциях содержание Йода в суточном ра­ционе колеблется (для человека от 20 до 240 мкг, для овцы от 20 до 400 мкг). Потребность животного в Йода зависит от его физиологического состояния, времени года, температуры, адаптации организма к содер­жанию Йода в среде. Суточная потребность в Йоде человека и животных – около 3 мкг на 1 кг массы (возрастает при беремен­ности, усиленном росте, охлаждении). Введение в организм Йода повышает основ­ной обмен, усиливает окислительные процессы, тонизирует мышцы.

3.3. Йод и человек

Организм человека не только не нуждается в больших количествах Йода, но и с удивительным постоянством сохраняет в крови постоянную концентрацию (10 -5 – 10 -6 %) Йода, так называемое Йодное зеркало крови. Из общего количества Йода в организме около 25 мг, больше половины находится в щитовидной железе. Почти весь Йод, содержащийся в этой железе, входит в состав различных производных тирозина – гормона щитовидной железы, и только незначительная часть его около 1%, находится в виде неорганическогоЙодаI - .

Большие дозы элементного Йода опасны: доза 2 – 3 г смертельна. В то же время в форме Йодида допускается приём внутрь в больших дозах.

Если ввести в организм с пищей значительное количество неорганических солей Йода, концентрация его в крови повысится в 1000 раз, но уже спустя 24 часа Йодное зеркало крови придёт в норму внутреннего обмена и практически не зависит от условий эксперимента.

В медицинской практике Йодорганические соединения используется для рентгенодиагностики. Достаточно тяжелые ядра атомов Йода рассасывают рентгеновские лучи. При введении внутрь организма такого диагностического средства получают исключительно чёткие рентгеновские снимки отдельных участков тканей и органов.

3.4. Гормоны щитовидной железы

Щитовидная железа состоит из двух овальных телец общей массой 25-30 г, расположенных по обе стороны нижней части гортани и трахеи.

В опытах с радиоактивным йодом (I 131)установлено, что уже через 2ч после введения его основная масса обнаруживается в щитовидной железе. Из всего количества йода в организме (50мг) 10-15 мг находятся в железе, что дает основание считать щитовидную железу депо йода. Причем обнаружена зависимость между поглощением йода железой и степенью ее активности. Если накопление йода в железе идет медленно, это свидетельствует о ее пониженной деятельности, а Высокая степень поглощения - о гиперфункции железы. Проведение такого исследования используется в диагностику заболеваний щитовидной железы.

Синтез гормонов происходит путем йодирования тирозина и последующей конденсации (соединения) таких двух молекул с образованием три- и тетрайодтиронина (тироксина), которые и являются собственно гормонами (рис. 8). Однако в клетках щитовидной железы они связаны с белком глобулином (йодтиреоглобулином) и неактивны. По мере необходимости этот комплекс распадается, освободившиеся гормоны (уже активные) поступают в тон крови, разносятся к органам и тканям, где и проявляют свое действие. Оно в основном направлено на усиление процессов биологического окисления, увеличение потребления кислорода, регуляцию обмена жира и воды, дифференцировку развития тканей.

Суточная потребность в йоде для человека составляет 1,5*10 -4 - 3,0*10 -4 г и покрывается за счет воды и продуктов питания, из которых наиболее богаты йодом яйца, рыба, свежие овощи. для детей и беременных женщин потребность в йоде несколько повышена. Из организма йод выводится почками и слюнными железами.

При изменений уровня выработки гормонов развиваются тяжелые заболевания.

Гипофункция щитовидной железы (гипотиреоз) или ее атрофия в молодом возрасте приводит к развитию кретинизма, который проявляется задержкой роста, а затем и его остановкой (карликовый рост), нарушением пропорционального развития частей тела, умственной отсталостью. Аналогичное состояние железы у взрослых проявляется отеком слизистых оболочек микседемой. Для этого заболевания характерны отечность, связанная с задержкой воды в тканях, понижение обмена веществ, ожирение, общая слабость, старческий вид даже у молодых.

Гипофункция, вызванная недостаточностью в организме йода, на фоне резкого увеличения щитовидной железы, связанного с глубоким ее перерождением, называется Эндемическим зобом. При этом заболевании размеры щитовидной железы значительно увеличены, она выступает в области шеи в виде зоба. Такой вид гипофункции встречается в местностях, почвы которых бедны йодом, например, в горных районах. Для лечения применяются препараты йода. Однако более важным является предупреждение развития эндемического зоба, что достигается йодированием воды и пищевых продуктов (соли, сахара)

Гиперфункция щитовидной железы (гипертиреоз) проявляется развитием базедовой болезни. Ее основные клинические симптомы - общее исхудание, дрожание конечностей, экзофтальм (пучеглазие), нарушение сердечной и психической деятельности. У больных резко повышен основной обмен, с мочой выводится много азота и креатина. Лечение базедовой болезни должно быть направлено на снижение выработки гормонов путем блокирования поступления йода в железу, например, применением производных мочевины. В настоящее время широко используют введение в организм в небольших дозах радиоактивного изотопа йода I 131 , который накапливается в клетках железы и,выделяяY-лучи, вызывает локальное (ограниченное) облучение железистой ткани. В некоторых случаях показано хирургическое удаление части железы.

Раздел 4. Применение Йода.

4.1. Болезни, связанные с недостатком Йода

Еще в 1854 г. Француз Шатен – превосходный химик-аналитик обнаружил, что распространенность заболевания зобом находится в прямой зависимости от содержания Йода в воздухе, почве, потребляемой людьми пище. Коллеги опротестовали выводы Шатена; более того, Французская академия наук признала их вредными. Что же касается происхождения болезни, то тогда считали, что её могут вызвать 42 причины – недостаток Йода в этом перечне не фигурировал.

Недостаток Йода в начале приводит лишь к небольшому увеличению щитовидной железы, но, прогрессируя, эта болезнь поражает многие системы организма. В результате нарушается обмен веществ, замедляется рост. В отдельных случаях эндемический зоб может привести к глухоте, кретинизму… Эта болезнь больше всего распространена в горных районах и в местах, сильно удаленных от моря.

О широком распространении болезни можно судить даже по произведению живописи. Один из лучших портретов Рубенса «Соломенная шляпка». У красивой женщины, изображённой на портрете, заметна припухлость кожи (врач сразу сказал бы: увеличена щитовидка). Те же симптомы и у Андромеды с картины «Персей и Андромеда». Признаки Йодной недостаточности видны так же у некоторых людей, изображенных на портретах и картинах Рембрандта, Дюрера, Ван – Дейка…(рис. 9).

Интересно отметить, что история лечебного применения Йода уходит в глубь веков. Целебные свойства веществ, содержащих Йод, были известны за 3 тыс. лет до того, как был открыт этот элемент. Китайский кодекс 1567 г. До н. э. рекомендует для лечения зоба морские водоросли.

Благодаря включению в свой рацион морской капусты жители северо-восточной провинции Китая Мукден, несмотря на недостаток Йода в этой географической зоне, не страдали эндемическим зобом. Об их здоровье в своё время позаботился император Канси. Он предписал местным жителям съедать по 5 тинь (2 кг) морской капусты в год. И вот уже почти 2 тыс. лет послушные мукденцы неукоснительно выполняют мудрый императорский указ .

Наиболее высокое содержание Йода в водорослях:

– в сухой ламинарии – 26-180 мг на 100 г продукта

– в сухой морской капусте – 200-220 мг на 100 г продукта

В морской рыбе и продуктах моря содержание Йода достигает 300-3000 мкг на 100г продукта.

Также источником Йода для человека являются: мясо, молоко, яйца, овощи.

Абрикосы

Крыжовник

Апельсины

Баклажаны

Виноград

Перец сладкий

Горошек зелёный

Помидоры

Земляника (садовая)

Капуста белокочанная

Картофель

Крупа манная

гречневая

Смородина чёрная

перловая

Макаронные изделия

Масло сливочное

Молоко коровье

Мука пшеничная

Хлеб ржаной

Какао порошок

Картофель

Шоколад молочный

4.2. Восполнение Йода в организме.

В связи с большим или меньшим недо­статком Йода в пище и воде применяют Йодирование поваренной соли, содержа­щей обычно 10 – 25 г йодистого калия на 1 тонну соли. Применение удобрений, содер­жащих Йод, может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных культурах. Кроме Йодирования соли в последние годы стали широко применять Йодирование других продуктов. Йод добавляют в некоторые хлебобулочные изделия, молоко, всё большее распространение получают так называемые БАДЫ «биологически активные добавки», содержащие Йод, такие как Йод – актив, Йодомарин, Цыгапан, Кламин, и некоторые другие. Одним из самых известных препаратов для восполнения содержания Йода в организме считается «Йод – актив». Мы обязаны появлению этого препарата Павлу Флоренскому. Как инженер он был жёстким и расчётливым реалистом. А вот к науке у него с детства была огромная страсть. Павлу Флоренскому было 10 лет, когда он впервые прочёл книгу Фарадея. И Майкл стал его кумиров на всю жизнь. У Флоренского никогда не было сомнений, кто открыл Йод конечно Фарадей! Не случайно последним открытием Флоренского, стала формула уникального Йодистого препарата, способного оберегать человека от тяжелых болезней. Открытие великого русского учёного имеет планетарное значение. Ведь проблема нехватке Йода волнует граждан во всём мире. Дефицитом Йода страдают около 1,5 миллиардов человек. В том числе в у нас в стране от недостатка Йода страдает около 70% населения. Беда, точнее катастрофа, бушует на планете. Из – за постоянной нехватки Йода люди порой не блещут умом, даже взрослые. Такие люди, отличаются взрывным характером, а потому часто терпят неудачи на работе и в личной жизни. Учёные Всемирной организации здравоохранения уже однозначно пришли к выводу, что коэффициент интеллекта IQ напрямую зависит от содержания Йода в организме. В нашем городе применение, таких добавок очень актуально так как, в почве, и соответственно в продуктах очень маленькое содержание Йода. Поэтому для сохранения здоровья и интеллектуального потенциала населения, недостаток Йода нужно восполнять.

4.3. Йод в промышленности.

В промышленности применение Йода пока незначительно по объему, но весьма перспективно. Так, на термическом разложении Йодидов основано получениевысокочистыхметаллов.

Сравнительно недавно Йод стали использовать в производстве ламп накаливания, работающих по Йодо – вольфрамовому циклу. Йод соединяется с частичками вольфрама, испарившегося со спирали лампы, образует соединение WI 2 , которое, попав на нагретую спираль, разлагается. Вольфрам при этом вновь возвращается на спираль, а Йод опять соединяется с испарившемся вольфрамом. Йод как бы заботится о сохранении вольфрамовой спирали и тем самым значительно увеличивает время работы лампы.

Так же 0,6% Йода, добавленного к углеводородным маслам, во много раз снижает трение в подшипниках из нержавеющей стали и титана. Это позволяет увеличить нагрузку на трущиеся детали белее, чем в 50 раз.

Йод применяют для изготовления специального поляроидного стекла. В стекло вводят кристаллы солей Йода, которые распределяются строго закономерно. Колебания светового луча не могут проходить через них во всех направлениях. Получается своеобразный фильтр, называемый поляроидом, который отводит встречный слепящий поток света. Такое стекло используют в автомобилях. Комбинируя несколько поляроидов или вращая поляроидные стёкла, можно достигнуть исключительно красочных эффектов – это явление используют в кинотехники и в театре. Так же Йод применяется в фотоделе. Современный способ фотографирования был изобретён англичанином У.Толботом. В основе его способа фотографии лежит фотохимическая реакция разложения галогенидов серебра под действием света:

Ag (Галл) + hγ = Ag + (Галл),

Где hγ – квант света.

В современном фотографическом процессе для получения негативов используется слой фотографической эмульсии – смеси мельчайших кристалликов Йодистого или бромистого серебра с желатиной (белковым веществом, «животным клеем»), - нанесённый на прозрачную подложку из стекла или полимерной плёнки. Под действием света в этой эмульсии образуется лишь ничтожное количество металлического серебра. При последующем проявлении, т.е. при обработке фоточувствительного материала водным раствором органического восстановителя, реакция восстановления ускоряется под действием первичных частиц металлического серебра, она идёт преимущественно в тех местах, куда падал свет. Затем с помощью тиосульфта натрия (Na 2 S 2 O 3 * 5H 2 O ), образующего водорастворимую комплексную соль с галогенидом серебра, фотографии удаляют невосстановленный избыток галогенида. Эта стадия называется закреплением или фиксацией изображения. Промывка, сушка – и негатив готов.

В аналитической химии и органическом синтезе йод и его соединения используются в лабораторной практике для анализа и в хемотронных приборах, действие которых основано на окислительно-восстановительных реакциях йода. Как катализатор (ускоритель реакций) йод используется в производстве всех видов искусственных каучуков. Подобно другим галогенам йод образует многочисленные йодоорганические соединения, которые входят в состав некоторых синтетических красителей.

В промышленности на термическом разложении йодидов основано получение высокочистых металлов - кремния, титана, гафния, циркония (йодидный способ). Йодные препараты используют в качестве сухой смазки для трущихся поверхностей из стали и титана. В Венгрии работает предприятие по изготовлению ламп накаливания мощностью до 10 кВт. Стеклянная колба ламп наполнена не инертным газом, а парами йода, которые сами излучают свет при высокой температуре.

4.4. Йод в медицине.

Антисептические свойства Йода в хирургии первым использовал врач Буанэ. Как ни странно, самые простые лекарственные формы Йода – водные и спиртовые растворы – очень долго не находили применения в хирургии, хотя ещё в 1865 – 1866 гг. великий русский хирург Н.И.Пирогов применял Йодную настойку при лечении ран.

Препараты, содер­жащие Йод, обладают антибактериальны­ми и противогрибковыми свойствами, они оказывают также противовоспалительное и отвлекающее действие; их применяют наружно для обеззараживания ран, подготовки операционного поля. При приеме внутрь препараты Йода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы. Малые дозы Йода (микроЙод) тормозят функцию щитовидной железы, действуя на образование тиреотропного гормона передних долей гипофиза. Поскольку Йод влияет на белковый и жировой (липидный) обмен, он нашел применение при лечении атеросклероза, так как снижает содержание холестерина в кро­ви; повышает также фибринолитическую активность крови.

Для диагностических целей используют рентгеноконтрастные вещества, содержащие Йод. При длительном применении препаратов Йода и при повышенной чувствительности к ним возможно появление Йодизма – насморк, крапивница, отек квинке, слезотечение, угревидная сыпь (Йододерма). Препараты Йода нельзя принимать при туберкулезе легких, беременности, при заболеваниях почек, хронической пЙодермии, геморрагических диатезах, крапивнице.

4.5. Препараты Йода.

Йод - уникальное лекарственное вещество. Он определяет высокую биологическую активность и разностороннее действие лекарственных препаратов, и используют его в основном для изготовления различных лекарственных форм.

Различают четыре группы препаратов йода:

2. неорганические йодиды (калия и натрия йодид) - большинство выпускаемых препаратов содержат от 25 до 250 мкг микроэлемента;

3. органические вещества, отщепляющие элементарный йод (йодоформ, йодинол и др.);

Препараты, содержащие йод, обладают различными свойствами.

· Элементарный йод оказывает противомикробное и противогрибковое (фунгицидное) действие, его растворы широко применяют для обработки ран, подготовки операционного поля и т. п. Они обладают противовоспалительными и отвлекающими свойствами, при нанесении на кожу и слизистые оболочки оказывают раздражающее действие и могут вызвать рефлекторные изменения в деятельности организма.

· Препараты йода блокируют накопление радиоактивного йода в щитовидной железе и способствуют его выведению из организма, тем самым снижают лучевую дозу и ослабляют радиационное воздействие.

· При приеме внутрь препараты йода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы. Малые дозы йода тормозят функцию щитовидной железы, угнетая образование ширеотропного гормона передней доли гипофиза. Данное свойство используют при лечении больных с заболеваниями щитовидной железы.

· Установлено также, что йод влияет на обмен жиров и белков. При применении йодных препаратов наблюдается снижение уровня холестерина в крови и уменьшение ее свертываемости.

· Рефлекторным повышением выделения слизи железами дыхательных путей и протеолитическим действием (расщеплением белков) объясняется применение препаратов йода в качестве отхаркивающих и муколитических (разжижающих мокроту) средств.

· Для диагностических целей используют рентгенконтрастные вещества, содержащие йод.

· Искусственно полученные радиоактивные изотопы йода 1-123, 1-125, 1-131 используются для определения функционального состояния щитовидной железы и лечения ряда ее заболеваний. Применение радиоактивного йода в диагностике связано со способностью йода избирательно накапливаться в щитовидной железе; использование в лечебных целях основано на способности излучения радиоизотопов йода разрушать клетки железы, вырабатывающие гормоны.

Препараты йода применяют наружно и внутрь: наружно используют как обеззараживающие, раздражающие и отвлекающие средства при воспалительных и других заболеваниях кожи и слизистых оболочек, внутрь - при атеросклерозе, хронических воспалительных процессах в дыхательных путях, при третичном сифилисе, для профилактики и лечения эндемического зоба, при хроническом отравлении ртутью и свинцом. В экспериментах высокие дозы йода использовались для лечения полиомиелита, вирусных заболеваний и некоторых болезней центральной нервной системы.

К числу немногих специфически женских нарушений здоровья, вызванных гормональными расстройствами, при которых могут помогать препараты йода, правда, в большой дозировке, относятся фиброзно-кистозная мастопатия (заболевание молочной железы), эндометриоз (занос слизистой оболочки тела матки в различные ткани и органы) и фиброма матки (доброкачественная опухоль). Лечебное действие минерала обусловлено тем, что он помогает превращению эстрадиола - более активной и, возможно, вызывающей рак разновидности эстрогена (женского полового гормона), - в менее активный и более безопасный эстриол.

В случае длительного применения препаратов йода, их передозировки и повышенной чувствительности к ним возможны явления йодизма (о нем речь пойдет ниже).

Противопоказаниями к применению препаратов йода внутрь являются туберкулез легких, заболевания почек, фурункулы, угревая сыпь, хроническая пиодермия (гнойнички на коже), геморрагические диатезы, крапивница, хронический ринит, повышенная чувствительность к йоду.

Препараты йода, относительно дешевые и доступные, применяемые с давних времен в качестве высокоэффективных лечебно-профилактических средств с самыми разными показаниями, не потеряли своей актуальности и сегодня.

4.6. Йод радиоактивный.

Искус­ственно радиоактивные изотопы Йода – I 125 ,I 131 ,I 132 и другие широко используются в биологии и, особенно в медицине для опре­деления функционального состояния щи­товидной железы и лечения ряда её забо­леваний. Применение радиоактивного Йода в диагностике связано со способностью Йода избирательно накапливаться в щитовид­ной железе; использование в лечебных це­лях основано на способности - излучения радиоизотопов Йода разрушать секреторные клетки железы. При загрязнениях окружающей среды продуктами ядер­ного деления радиоактивные изотопы Йода быстро включаются в биологический круго­ворот, попадая, в конечном счете, в моло­ко и, следовательно, в организм человека. Особенно опасно их проникновение в организм детей, щитовидная железа которых в 10 раз меньше, чем у взрослых людей и к тому же обладает большей радиочувствительностью. С целью уменьшения отложения радиоактивных изотопов Йода в щитовидной железе рекомендуется применять препараты стабильного И. (по 100 – 200 мг на прием). Радиоактив­ный Йод быстро и полностью всасывается в желудочно-кишечном тракте и избира­тельно откладывается в щитовидной же­лезе. Его поглощение зависит от функ­ционального состояния железы. Отно­сительно высокие концентрации радио­изотопов Йода обнаруживаются также в слюнных и молочной железах и слизис­той желудочно-кишечного тракта. Не поглощенный щитовидной железой ра­диоактивный Йод почти полностью и срав­нительно быстро выделяется с мочой.

4.7. Синий йод

О целебных свойствах синего йода многие знают не понаслышке: на собственном опыте неоднократно убеждались в чудодейственной силе этого препарата. И в самом деле, обладая противовирусным, антимикробным и антигрибковым эффектом, он помогает побеждать самые серьезные заболевания, против которых даже модные импортные лекарства порой бессильны.

Спиртовые и водные настойки йода каждому из нас известны с детства. Мы всю жизнь применяем их как эффективное антисептическое средство для обработки ран. Но из-за своей токсичности такой йод непригоден для приема внутрь в больших дозах. В отличие от него синий йод нетоксичен.

Синим йодом лечат дизентерию и стоматит, язву желудка и долго незаживающие раны, конъюнктивиты и поносы с кровью, колиты и энтероколиты, тонзиллит, различного рода отравления и ожоги. С помощью «синего йода» улучшается эластичность кровеносных сосудов, что позволяет рекомендовать его для лечения не только последствий инсульта. Синий йод помогает нормализовать и высокое и низкое кровяное давление. Кроме того, благодаря седативным свойствам его можно принимать в качестве успокоительного средства. Лечит он также тепловые и химические ожоги, особенно тогда, когда нет возможности оказать срочную врачебную помощь, головную боль.

С помощью синего йода улучшается эластичность кровеносных сосудов, что позволяет рекомендовать его для лечения не только последствий инсульта. Синий йод помогает нормализовать и высокое и низкое кровяное давление. Кроме того, благодаря седативным свойствам его можно принимать в качестве успокоительного средства.

Есть ли противопоказания в приеме синего йода? Да. Это отсутствие у человека по какой-либо причине (удаление, разрушение в результате болезни) щитовидной железы. Если же она разрушена частично, дозировку приема синего йода надо установить опытным путем. Не следует принимать его и людям, страдающим тромбофлебитом. Не стоит принимать синий йод одновременно с другими лекарствами химического происхождения, а особенно, понижающими кровяное давление. А вот с лечебными средствами народной медицины он вполне совместим. Например, комбинирование «голубой глины» и «синего йода» эффективно при лечении от расстройства желудка. Как известно из популярнейших книг В. Травинки («Голубая целительная глина» и других), глина обладает чудесным свойством вытягивать шлаки и токсины из организма. Поэтому при таком варианте взаимодействие этих замечательных народных лечебных средств весьма успешно.

Синий йод - это йодированный крахмал. Присутствующие в препарате сахар и лимонная кислота необходимы для улучшения его вкуса. Кроме того, они препятствуют разложению синего йода, поэтому он может храниться в закрытом сосуде при комнатной температуре, не теряя своих свойств, в течение многих месяцев.

Соединение йода с крахмалом нейтрализует его токсические свойства по отношению к клеткам человека и животных, усиливая ее для болезнетворных микроорганизмов (полезная микрофлора желудочно-кишечного тракта тоже не подвергается «убийственному» воздействию синего йода), поэтому синий йод не вызывает отравления и может употребляться в значительных дозах. Синим йодом можно безбоязненно промывать глаза даже у новорожденных. Кроме того, входящий в состав препарата крахмал при приеме внутрь обволакивает язвы и другие пораженные места слизистой желудочно-кишечного тракта, создавая некий защитный слой, способствующий быстрому излечению. Сам же йод стимулирует деятельность поджелудочной железы, являющейся защитницей всего нашего организма.

4.8. Препараты Синего Йода.

Есть чисто аптечный препарат йодинол, приготовленный на основе поливинилового спирта. Врачи рекомендуют применять его при хроническом тонзиллите, конъюнктивите, гнойных отеках, трофических язвах, гнойных ранах и ожогах, для дезинфекции в хирургии и гинекологии. Йодинол - это тоже синий йод. Он тоже является прекрасным антисептиком, нетоксичный, недорогой и очень устойчивый препарат, который может долго храниться. Основным действующим веществом йодинола является молекулярный йод, обладающий антисептическим свойством. Поливиниловый спирт - высокомолекулярное соединение, содержание которого в йодиноле замедляет выделение йода и удлиняет его взаимодействие с тканями организма, уменьшает также раздражающее действие йода на ткани.

Синий йод открывали несколько раз. Но наиболее полное описание его лечебных свойств дал ученый из Санкт-Петербурга В. О. Мохнач. Он впервые опробовал этот препарат на себе в годы Великой Отечественной войны, когда заболел тяжелой формой бактериальной дизентерии. А в 50-х годах с его участием в медицинских учреждениях Ленинграда было проверено действие препарата на большой группе больных дизентерией, колитами и энтероколитами, состояние которых оценивалось как тяжелое и средней тяжести.

У больных, принимавших тогда синий йод, стул приходил в норму в первые 5 дней после начала лечения, бактериальное очищение кишечника наступало на 5–10-й день. Прекрасные результаты! Суточная доза приема препарата для этих больных составляла 500 г. На лечение каждого больного расходовалось до 7 суточных доз. Нередко бывает, что при лечении острых и хронических кишечных инфекций применяются и значительно большие дозы. Достаточно сказать, что сам Мохнач увеличивал дозу приема синего йода до 1500–2000 г в сутки.

Рецепт приготовления синего йода, как он предложен В. О. Мохначом, научно-обоснованный и многократно апробированный.

В 50 мл теплой воды развести 1 чайную ложку с верхом картофельного крахмала, размешать, добавить столько же сахара и несколько кристалликов (на кончике ножа) лимонной кислоты. В это время вскипятить 150 мл воды и в кипяток влить полученный раствор крахмала, то есть заварить его. И только после охлаждения полученной смеси влить 1 чайную ложку 5% настойки йода. Синий йод готов. Запомните: йод не терпит перегревания. При перегреве он теряет лечебные свойства, поэтому если при приготовлении синий йод обесцветится, он становится негодным. Хранится он в холодильнике, как правило, 15-20 дней и годен до тех пор, пока сохраняет интенсивную темно-синюю окраску. Если сверху появится слой воды – размешайте синий йод, либо слейте воду.

Но синий йод нельзя применять бесконечно долго, как, например, перекись водорода: может наступить передозировка, поэтому необходим периодический контроль. Но при острых и хронических заболеваниях инфекционного характера синий йод просто незаменим.

Принимать синий йод для «профилактики йодной недостаточности» (по 1-2 ч.л. 2 раза в неделю) не стоит: исследования Мохнача показали, что при малой концентрации синего йода, находящиеся в организме человека болезнетворные микробы, могут выработать штаммы, устойчивые к его действию. Недаром к лечению разных болезней с помощью синего йода Мохнач подходил дифференцированно: дизентерию лечил, давая больным синий йод по 100 мл 5-6 раз в день, холеру - по 3 л (!) в день. Для профилактики лучше принимать ежедневно не менее 5 ч.л. в течение 5 дней в месяц. Продолжительность профилактического курса составляет не более месяца.

Общие правила его приема при лечении таковы. При сохранности щитовидной железы принимать 8 ч.л. 1 раз в день, примерно через 30 мин после еды, запивая его простым киселем: 5 дней пить - 5 дней перерыв или пить через день; тяжелобольные нуждаются в подборе (1-3 ч.л.). Длительность приема индивидуальна. Женщинам во время месячных синий йод принимать нельзя. Кому-то синий йод необходим всю жизнь, кому-то - в течение месяца.

При нормальной реакции организма можно смело полоскать горло при ангинах, выпивая при этом 2-3 глотка синего йода или киселя, как его проще называют.

При женских заболеваниях воспалительного характера хорошо делать спринцевания семь или десять дней - в зависимости от состояния здоровья. Одновременно со спринцеванием нужно выпивать 1-2 ложки киселя.

При глистных заболеваниях можно выпить одну треть или даже половину стакана этого снадобья на голодный желудок. Синий йод убивает дизентерийную палочку за три дня, но попить кисель необходимо до семи дней. Конечно, дизентерия - очень опасная болезнь, тут без официальной медицины не обойтись. Но до приезда врачей синий йод - ваш спаситель.

При язвенных поражениях толстого кишечника синий йод вводится в виде клизм по 50 г ежедневно в течение недели. При конъюнктивите в течение недели в глаза закапывается по 2–3 капли специально приготовленного раствора (1 ч. ложка синего йода разводится в 10 ч. ложках теплой дистиллированной воды) утром и вечером. Многие больные при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта принимают перед едой по стакану препарата 2–3 раза в день, добавляя в него для вкуса свежеприготовленные соки. При стоматите препарат разводят теплой водой и используют этот раствор для полоскания полости рта 2–3 раза в день.

Если вы ранее перенесли инфаркт, страдаете базедовой болезнью, у вас может быть частично нарушена щитовидная железа – приемник йода в организме, то вам надо определить максимально допустимую для вас дозу «синего йода». Видимо, она не должна быть более 4 чайных ложек. Максимальная суточная доза для взрослого человека – 7-8 чайных ложек «синего» йода. К этой дозе надо подойти постепенно, увеличивая дозу на 1-2 чайные ложки в день, при этом обязательно запивать синий йод молоком или киселем.

Целебный кисель действует по типу Мечниковской простокваши - он омолаживает организм. Орошение толстого кишечника синим йодом предупреждает процессы гниения, оказывает местное бактерицидное действие, а, всасываясь, по всей вероятности, предохраняет и от склероза.

Щитовидная железа не только защищает наш организм от вирусов и микробов, но и активно участвует в обмене веществ, снимает нервное напряжение, пополняет энергетические ресурсы организма, потраченные нами в течение трудового дня. Нарушение же функций щитовидной железы приводит организм к расстройству, так как щитовидной железе подвластны и центральная нервная система, и процессы кроветворения, и сопротивляемость организма к инфекциям и даже к раковым клеткам.

А нормально щитовидная железа может функционировать только при достаточном количестве йода в организме. Это примерно 300 мг в сутки. Между тем йода не хватает почти всем россиянам. В зону риска по содержанию йода в организме попадают в первую очередь жители Москвы и Московской области. Разумеется, есть и другие способы насыщения организма йодом. Например, восполнению запасов йода в организме способствует употребление морепродуктов (креветок, устриц, крабов, морской рыбы, морской капусты, морских водорослей), а также редьки, спаржи, моркови, помидоров, шпината, картофеля, ревеня, гороха, клубники, капусты, бананов, грибов, яичного желтка, лука. Дневную норму йода можно восстановить еще более простым способом: прожевав и проглотив 5 яблочных зерен. Много йода содержится в черной смородине, оболочке (кожице) черного винограда, черноплодной рябине, семенах свежих томатов.

Из йодированных продуктов, с помощью которых можно насытить организм йодом, в настоящее время в продаже имеется только йодированная соль. Но ее потребление связано с соблюдением ряда условий. Во-первых, она сохраняет свои свойства только в течение 3–4 месяцев. Во-вторых, йод почти полностью улетучивается из нее при кипячении. В-третьих, из соли, слегка подмоченной или хранящейся в открытой таре, йод тоже может улетучиваться. Никогда не используйте йодированную соль при засолке огурцов или квашении капусты. Соленья либо забродят, либо приобретут горький вкус.

Следить за йодосодержанием организма особенно необходимо женщинам и детям. Йододефицит может приводить к бесплодию, невынашиванию беременности, уродству плода, рождению мертвых детей, отставание в росте и развитии, умственная отсталость, риск развития рака щитовидной железы. Тест для определения йода в организме можно использовать следующий. Йод при этом может быть как обычный, так и синий. Ватную палочку окуните в спиртовой раствор йода и перед сном на предплечье нарисуйте три линии: тоненькую, в два раза «жирнее» и самую толстую прорисуйте три раза. Если утром исчезла первая линия – с йодом у вас все в порядке. Если исчезли первые две – обратите внимание на состояние здоровья. А если не осталось ни одной линии – у вас явный недостаток йода.

Первым признаком йодной недостаточности в организме является сильная усталость, быстрая утомляемость, повышенная раздражительность, чувство разбитости по утрам. При появлении этих тревожных сигналов вспомните о синем йоде. С его помощью вам удастся укрепить здоровье и сохранить хорошее настроение. Он даст вашему организму такой заряд бодрости, что вы без труда сможете отказаться от кофе и крепкого чая.

Выводы.

Химический элемент – Йод, открытый в 1811г Бернаром Куртуа, в наше время нашёл широкое применение в промышленности, технике и фотоделе. Но самое главное в медицине и не только как антисептическое средство, а как микроэлемент, который очень важен для поддержания здоровья щитовидной железы. Изучение свойств Йода уже привело к появлению биологически активных добавок, которые содержат микроэлемент Йод. И я надеюсь, что дальнейшее изучение Йода приведёт к открытию новых возможностей применения этого элемента. И я думаю, что весь изложенный мною материал поможет не только мне, но и всем остальным людям, избежать этой болезни и других болезней и узнать, что же в действительности представляет Йод, и для чего он нужен и как его использовать.

Список использованной литературы.

1. Популярная библиотека химических элементов. Изд. «Наука» Москва 1973г.

2. Химия. Энциклопедия для детей. Под редакцией Виктора Володина – «Аванта+» Москва 2000г.

3. Человек. Энциклопедия для детей. Под редакцией Виктора Володина – «Аванта+» Москва 2002г.

4. Любознательным о химии. Б.Н.Токарев Москва издательство «Химия», 1978г.

5. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1994.

6. Популярная библиотека химических элементов. Изд. «Наука» Москва 1973г.

7. Степин Б.Д; Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – 2-е изд. – М.: Химия, 1995.

8. Овощи и плоды в питании. В.А.Доценко. «Лениздат» 1988г.

9. Справочник по диетологии. Под редакцией А.А.Покровского. Изд. «Медицина» Москва 1981г.

10. Витамины и витаминотерапия. В.Е.Романовский. «Феникс» Ростов - на - Дону 2000г.

11. Энциклопедический словарь юного химика. Сост. В.А.Крицман, В.В.Станцо. – М.: Педагогика, 1982г.

12. Справочник по химии для поступающих в ВУЗы. Под редакцией А.Т.Пилипенко. – Киев, «Наукова думка», 1971г.

13. Ермолаев М.В. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1983г.

14. Загальна та неорганічна хімія. Під редакцією Є.Я.Лєвітіна. – Вінніця, “Нова книга”, 2003р.