Химия 9 фактов о йоде и польза, и вред, и; суши

Химия 9 фактов о йоде и польза, и вред, и; суши

Йод в твердом состоянии

Эта добавка к пище сделает из детей гениев

Йод. Этот элемент является одним из редких на Земле, и одновременно самым распространенным — присутствует практически везде. Зачем он нужен нашему организму и какая опасность есть в йодистых сеточках?

Какого цвета йод? Многие скажут коричнево—красный и ошибутся. На самом деле, в природе в свободном состоянии он встречается редко — в виде кристаллов черно–серого цвета. А в газообразном состоянии — фиолетовый. Именно так и переводится йод с греческого. Пары такого цвета наблюдал Бернар Куртуа, нагревая раствор с золой морских водорослей. Как химический элемент йод известен чуть более 200 лет. Применяется в криминалистике, производстве аккумуляторов, лазерном и термоядерном синтезе, радиоэлектронной промышленности, источниках света. Но главные и неоспоримые его свойства доказаны в медицине. Мы не можем без него нормально жить.

Николай Плотников, главный эндокринолог Курганской области: — Йод не синтезируется внутри организма, мы его можем получать только извне, йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, они участвуют во всех обменных процессах в организме, поэтому для функционирования всего нашего организма необходим йод.

Эти гормоны отвечают за очень большое количество функций. Это и обмен веществ, развитие организма, включая внутриутробное, репродуктивная функция. Нехватка йода, а следовательно недостаточная выработка гормонов щитовидной железы могут приводить к очень серьезным проблемам и вне зависимости от возраста.

Николай Плотников: — Если это беременная женщина, у нее имеются риски невынашивания, пороков развития плода. Если это дети, то это задержка интеллектуального развития, меньше успеваемость, хуже способность к обучению. Если это взрослые пациенты, то это, как правило, йоддефицитные заболевания щитовидной железы.

Это не только снижение работоспособности, частые головные боли, затрудненное дыхание, нарушение сердечного ритма, снижение аппетита, сонливость, сухость кожи и ожирение. В разной степени заболеваний это может вызвать нарушения зрения, слуха, и вызвать детский церебральный паралич. Если организм не будет получать вовремя и нужное количество йода, он попытается найти выход, правда, безрезультатный.

Николай Плотников: — Да, нехватка йода и недостаточный синтез тироксина какое–то время может компенсироваться тем, что щитовидная железа может увеличиваться в объемах и формируется так называемый эндемический зоб. В дальнейшем могут формироваться узлы и через какое–то время эти узлы могут приобретать автономию, формируются токсические аденомы.

Врачи признаются, сегодня действительно редко встретишь запущенные заболевания «зоба», как это было в средневековье. С другой стороны, в этом кроется опасность — люди визуально не смогут определить, что у них нарушена работа щитовидной железы.

Николай Плотников: — Эта проблема актуальна для всего мира, актуальна в России, актуальна в Курганской области. В РФ свободные от йододефицита — это совсем небольшие территории, это берега Охотского и Баренцева морей, если мы не ездим туда на отдых регулярно, то мы находимся на территории йододефицита.

И даже если вы часто ездите на море или долгое время прожили в теплых краях, по возвращению домой ситуация меняется кардинально. Опять–таки, гормоны щитовидной железы нужны для бесперебойной работы практически всех органов, и синтезироваться они должны каждый день.

Николай Плотников: — Вы знаете, достаточно сложно определить, каких–то стопроцентно специфических симптомов не существует, поскольку гормоны щитовидной железы регулируют все обменные процессы в организме, то симптомы могут быть абсолютно разнообразны. Конечно же, существуют суточные нормы йода, для взрослого человека — это 150 мкгр. Считается, что проживая на территории йододефицита, такой, как примерно у нас, нам не хватает до 120 мкгр.

Первое, что приходит на ум — как восполнить дефицит йода — употреблять морепродукты: креветки, минтай, пикшу, треску, мойву, тунца, зубатку, камбалу, кальмаров. Но все они уступают по количеству йода морской капусте. А лидером по содержанию йода среди продуктов является фейхоа. Экзотические плоды пользуются огромной популярностью на Юге России. На 100 гр продукта в нем содержится как раз суточная доза йода. Однако и здесь есть свой подвох.

Николай Плотников: — Мне не очень нравятся разговоры о йодированных продуктах. Если говорить честно, мы все прекрасно знаем, что морепродукты содержат повышенное содержание йода. Но для того, чтобы нам покрыть суточную потребность йода, необходимо съесть 3 кг форели. Ну или ввести в рацион наиболее богатые йодом устрицы.

Согласитесь — накладно, а иногда и вовсе физически невозможно съесть. Но оказывается, выход из этой ситуации давно известен и научно обоснован. А главное — доступен всем. Мы часто с ним встречаемся в магазине, но все–таки отдаем предпочтение другому продукту.

Николай Плотников: — Это йодированная соль. Это самый дешевый и эффективный способ. Йодированная соль содержит определенное количество йода и употребление пяти миллиграмм соли ежедневно, как правило, устраняет нехватку йода. Всемирная организация здравоохранения и все медицинское сообщество приняло этот метод как наиболее надежный и гарантирующий ликвидацию йододефицита.

Нет ни одного человека в обществе, который бы не использовал соль в приготовлении пищи. Йодированная соль в магазинах доступна. А ее ежедневное использование вместо обычной поваренной обречет вас на здоровье. Не нужно покупать дорогостоящих препаратов и витаминов, садиться на средиземноморскую диету с дорогостоящими продуктами. Нужно всего лишь убрать из кухонных шкафов обычную соль и заменить ее на дешевую йодированную.

Читайте также:  Иммунопрофилактика ГОРОДСКАЯ ПОЛИКЛИНИКА №4

Раньше люди жили без йодированной соли и нация выжила — кто–то скажет. Врачи отвечают — Вы можете не потреблять йод, ваш ребенок может родиться здоровым, но он мог быть гением, сделать этот мир лучше, красивее, изменить развитие цивилизации. Но мы об этом никогда не узнаем. Ведь в свое время он не получил необходимое количество йода для щитовидной железы, когда был в утробе матери.

Что же касается йодистых сеточек, которые некоторые так любят делать своим детям во время простуд, врачи не рекомендуют этим увлекаться. В пятипроцентном растворе йода этот элемент находится на молекулярном уровне и может вызвать передозировку. Пусть и временно, но это блокирует работу щитовидной железы.

Йод

Содержание

  • 1 Название и обозначение
  • 2 История
  • 3 Нахождение в природе
  • 4 Физические свойства
    • 4.1 Изотопы
  • 5 Химические свойства
  • 6 Применение
    • 6.1 В медицине
    • 6.2 В криминалистике
    • 6.3 В технике: рафинирование металлов
      • 6.3.1 Источники света
      • 6.3.2 Производство аккумуляторов
      • 6.3.3 Лазерный термоядерный синтез
      • 6.3.4 Радиоэлектронная промышленность
    • 6.4 Динамика потребления йода
  • 7 Биологическая роль
    • 7.1 Й од и щитовидная железа
    • 7.2 Токсичность

Название и обозначение

Название элемента предложено Гей-Люссаком и происходит от др.-греч. ἰο-ειδής (букв. «фиалкоподобный»), что связано с цветом пара, который наблюдал французский химик Бернар Куртуа, нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой. В медицине и биологии данный элемент и простое вещество обычно называют йодом, например, «раствор йода», в соответствии со старым вариантом названия, существовавшим в химической номенклатуре до середины XX века.

В современной химической номенклатуре используется наименование йод. Такое же положение существует в некоторых других языках, например, в немецком: общеупотребительное Jod и терминологически корректное Iod. Одновременно с изменением названия элемента в 1950-х годах Международным союзом общей и прикладной химии символ элемента J был заменен на I.

История

Йод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент.

Нахождение в природе

Йод — редкий элемент. Его кларк — всего 400 мг/т . Однако он чрезвычайно сильно рассеян в природе и, будучи далеко не самым распространенным элементом, присутствует практически везде. Йод находится в виде йодидов в морской воде ( 20—30 мг на тонну морской воды). Присутствует в живых организмах, больше всего в водорослях ( 2,5 г на тонну высушенной морской капусты, ламинарии). Известен в природе также в свободной форме, в качестве минерала, но такие находки единичны, — в термальных источниках Везувия и на острове Вулькано (Италия). Запасы природных йодидов оцениваются в 15 млн тонн , 99 % запасов находятся в Чили и Японии. В настоящее время в этих странах ведётся интенсивная добыча йода, например, чилийская Atacama Minerals производит свыше 720 тонн йода в год. Наиболее известный из минералов йода — лаутарит Ca(IO3)2. Некоторые другие минералы йода — йодобромит Ag(Br, Cl, I), эмболит Ag(Cl, Br), майерсит CuI·4AgI.

Сырьём для промышленного получения йода в России служат нефтяные буровые воды, тогда как в зарубежных странах, не обладающих нефтяными месторождениями, используются морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, щёлок калийных и селитряных производств, что намного удорожает производство йода из такого сырья.

Физические свойства

Природный йод состоит только из одного изотопа — йода-127 (см. Изотопы йода). Конфигурация внешнего электронного слоя — 5s 2 p 5 . В соединениях проявляет степени окисления −1, 0, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII).

Радиус нейтрального атома йода 0,136 нм , ионные радиусы I − , I 5+ и I 7+ равны, соответственно, 0,206; 0,058-0,109 ; 0,056-0,067 нм . Энергии последовательной ионизации нейтрального атома йода равны, соответственно: 10,45; 19,10; 33 эВ . Сродство к электрону −3,08 эВ . По шкале Полинга электроотрицательность йода — 2,66, йод принадлежит к числу неметаллов.

Йод при обычных условиях — твёрдое вещество, чёрно-серые или тёмно-фиолетовые кристаллы со слабым металлическим блеском и специфическим запахом.

Пары имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например, в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном этиловом спирте. Слабо растворяется в воде ( 0,28 г/л ), лучше растворяется в водных растворах йодидов щелочных металлов с образованием трийодидов (например трийодида калия KI3).

При нагревании при атмосферном давлении йод сублимирует (возгоняется), превращаясь в пары фиолетового цвета; при охлаждении при атмосферном давлении пары йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей.

Жидкий йод можно получить, нагревая его под давлением.

Изотопы

Известны 37 изотопов йода с массовыми числами от 108 до 144. Из них только 127 I является стабильным, период полураспада остальных изотопов йода составляет от 103 мкс до 1,57⋅10 7 лет; отдельные изотопы используются в терапевтических и диагностических целях.

Радиоактивный нуклид 131 I распадается с испусканием β-частиц (наиболее вероятные максимальные энергии — 0,248, 0,334 и 0,606 МэВ ), а также с излучением γ-квантов с энергиями от 0,08 до 0,723 МэВ .

Читайте также:  Как и почему образуются полипы на почках, методы их медицинского и народного лечения 1

Химические свойства

Йод относится к группе галогенов.

Электронная формула (Электронная конфигурация) йода: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 5 .

Образует ряд кислот: йодоводородную (HI), йодноватистую (HIO), йодистую (HIO2), йодноватую (HIO3), йодную (HIO4).

Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром.

  • Довольно известной качественной реакцией на йод является его взаимодействие с крахмалом, при котором наблюдается синее окрашивание в результате образования соединения включения. Эту реакцию открыли в 1814 году Жан-Жак Колен (Jean-Jacques Colin) и Анри-Франсуа Готье де Клобри (Henri-François Gaultier de Claubry).
  • С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды:

Hg + I2 → HgI2

  • С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодоводород:

H2 + I2 → 2HI

  • Йод является окислителем, менее сильным, чем фтор, хлор и бром. Сероводород H2S, Na2S2O3 и другие восстановители восстанавливают его до иона I − :

I2 + H2S → S + 2HI I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6

Последняя реакция также используется в аналитической химии для определения йода.

  • При растворении в воде йод частично реагирует с ней (По «Началам Химии» Кузьменко: реакция не идёт даже при нагревании, текст нуждается в проверке)

I2 + H2O → HI + HIO , pKc =15,99

  • Реакция образования нитрида трийода:

3I2 + 5NH3 → 3NH4I + NH3 ⋅ NI3

Нитрид трийода в сухом кристаллическом состоянии разлагается с выделением фиолетовых паров йода, что демонстрируется как эффектная химическая реакция.

  • Йодиды щелочных металлов очень склонны в растворах присоединять (растворять) молекулы галогенов с образованием полийодидов (перйодидов) — трийодид калия, дихлоройодат I калия:

KI + I2 → KI3

Применение

В медицине

5-процентный спиртовой раствор йода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците йода в организме. Продукты присоединения йода к крахмалу, другим ВМС (т. н. «Синий йод» — Йодинол, Йокс, Бетадин и др.) являются более мягкими антисептиками.

При большом количестве внутримышечных инъекций, на их месте пациенту делается йодная сетка, — йодом рисуется сетка на площади, в которую делаются инъекции (напр., на ягодицах). Это нужно для того, чтобы быстро рассасывались «шишки», образовавшиеся в местах внутримышечных инъекций.

Широко рекламируется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в целом мало обосновано и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями.

В качестве антисептика применяется всё реже и реже, наряду со спиртовым раствором йода используется зелёнка, фукорцин, пиоктанин, растворы перекиси водорода и др.

В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.

Йод-131, как и некоторые радиоактивные изотопы йода ( 125 I, 132 I) применяются в медицине для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Изотоп широко применяется при лечении диффузно-токсического зоба (болезни Грейвса), некоторых опухолей. Согласно нормам радиационной безопасности НРБ-99/2009, принятым в России, выписка из клиники пациента, лечившегося с использованием йода-131, разрешается при снижении общей активности этого нуклида в теле пациента до уровня 0,4 ГБк .

В криминалистике

В криминалистике пары йода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например, на купюрах.

В технике: рафинирование металлов

Источники света

Йод используется в источниках света:

  • галогеновых лампах — в качестве компонента газового наполнителя колбы для осаждения испарившегося вольфрама нити накаливания обратно на неё.
  • металлогалогеновых дуговых лампах — в качестве газовой среды разряда используются галогениды ряда металлов, использование различных смесей которых позволяет получать лампы с большим разнообразием спектральных характеристик.

Производство аккумуляторов

Йод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-ионных аккумуляторах для автомобилей.

Лазерный термоядерный синтез

Некоторые йодорганические соединения применяются для производства сверхмощных газовых лазеров на возбужденных атомах йода (исследования в области лазерного термоядерного синтеза).

Радиоэлектронная промышленность ]

В последние годы резко повысился спрос на йод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.

Динамика потребления йода

Мировое потребление йода в 2005 году составило 25,8 тыс. тонн

Биологическая роль

Йод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах. Некоторые морские водоросли (морская капуста, ламинария, фукус и другие) накапливают до 1 % йода. Богаты йодом водные растения семейства рясковых. Йод входит в скелетный белок губок и скелетопротеинов морских многощетинковых червей.

Йод и щитовидная железа

У животных и человека йод входит в состав так называемых тиреоидных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой — тироксина и трийодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.

В организме человека (масса тела 70 кг ) содержится 12—20 мг йода. Суточная потребность человека в йоде определяется возрастом, физиологическим состоянием и массой тела. Для человека среднего возраста нормальной комплекции (нормостеник) суточная доза йода составляет 0,15 мг .

Отсутствие или недостаток йода в рационе (что типично для некоторых местностей) приводит к заболеваниям (эндемический зоб, кретинизм, гипотиреоз). В связи с этим к поваренной соли, поступающей в продажу в местностях с естественным геохимическим дефицитом йода, с профилактической целью добавляют йодид калия, йодид натрия или йодат калия (йодированная соль).

Недостаток йода приводит к заболеваниям щитовидной железы (например, к базедовой болезни, кретинизму). Также при небольшом недостатке йода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, нервозность и раздражительность; слабеет память и интеллект. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.

Читайте также:  Что такое Туляремия и меры ее профилактики

Избыток йода в пище обычно легко переносится организмом, однако в отдельных случаях в людях с повышенной чувствительностью этот избыток может также привести к расстройствам щитовидной железы.

Токсичность

Йод токсичен. Смертельная доза (LD50) — 3 г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров йода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отёк лёгких. При попадании на слизистую оболочку глаз появляется слезотечение, боль в глазах и покраснение. При попадании внутрь появляется общая слабость, головная боль, повышение температуры, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день появляется кровь в моче. Через 2 дня появляются почечная недостаточность и миокардит. Без лечения наступает летальный исход.

ПДК йода в воде 0,125 мг/дм³, в воздухе 1 мг/м³.

Радиоактивный йод-131 (радиойод), являющийся бета- и гамма-излучателем, особенно опасен для организма человека, так как радиоактивные изотопы биохимически не отличаются от стабильных. Поэтому почти весь радиоактивный йод, как и обычный, концентрируется в щитовидной железе, что приводит к её облучению и дисфункции. Основным источником загрязнения атмосферы радиоактивным йодом являются атомные станции и фармакологическое производство. В то же время это свойство радиойода позволяет использовать его для борьбы с опухолями щитовидной железы и диагностики её заболеваний (см. выше).

Физические и химические свойства йода

Йод (Jodum), I (в литературе встречается также символ J) — химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, относящийся к галогенам (от греч. halos — соль и genes — образующий), к которым также относятся фтор, хлор, бром и астат.

Порядковый (атомный) номер йода — 53, атомный вес (масса) — 126,9.

Из всех существующих в природе элементов йод является самым загадочным и противоречивым по своим свойствам.

Плотность (удельный вес) йода — 4,94 г/см3, tnl — 113,5 °С, tKn — 184,35 °С.

Из имеющихся в природе галогенов йод — самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный йод состоит из атомов одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Радиоактивный 1-125 образуется в результате спонтанного деления урана. Из искусственных изотопов йода важнейшие — 1-131 и 1-123: их используют в медицине.

Молекула элементарного йода (J2), как и у прочих галогенов, состоит из двух атомов. Фиолетовые растворы йода являются электролитами (проводят электрический ток при наложении разности потенциалов) так как в растворе молекулы J2 частично диссоциируют (распадаются) на подвижные ионы J и J. Заметная диссоциация J2 наблюдается при t выше 700 °С, а также при действии света. Йод — единственный галоген, находящийся в твердом состоянии при нормальных условиях, и представляет собой серовато-черные с металлическим блеском пластинки или сростки кристаллов со своеобразным (характерным) запахом.

Отчетливо выраженное кристаллическое строение, способность проводить электрический ток — все эти «металлические» свойства характерны для чистого йода.

Однако йод выделяется среди прочих элементов, в том числе отличаясь от металлов, легкостью перехода в газообразное состояние. Превратить йод в пар даже легче, чем в жидкость. Он обладает повышенной летучестью и уже при обычной комнатной температуре испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании йода происходит его так называемая возгонка, то есть переход в газообразное состояние минуя жидкое, затем оседание в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки йода в лабораториях и в промышленности.

Йод плохо растворим в воде (0,34 г/л при 25 °С, приблизительно 1:5000), зато хорошо растворяется во многих органических растворителях — сероуглероде, бензоле, спирте, керосине, эфире, хлороформе, а также в водных растворах йодидов (калия и натрия), причем в последних концентрация йода будет гораздо выше, чем та, которую можно получить прямым растворением элементарного йода в воде.

Окраска растворов йода в органике не отличается постоянством. Например, йодный раствор в сероуглероде — фиолетовый, а в спирте — бурый.

Конфигурация внешних электронов атома йода — ns2 np5. В соответствии с этим йод проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1; +1; +3; +5 и +7.

Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром, а тем более фтор.

С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя бесцветные соли йодиды.

С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С некоторыми элементами — углеродом, азотом, кислородом, серой и селеном — йод непосредственно не соединяется. Несовместим он и с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь).

Элементарный йод — окислитель. Сероводород H2S, тиосульфат натрия Na2S2O3 и другие восстановители восстанавливают его до J. Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в JO3.

В горячих водных растворах щелочей образуются соли йодид и йодат.

Осаждаясь на крахмале, йод окрашивает его в темно-синий цвет; эта реакция используется для обнаружения йода.

Ссылка на основную публикацию
Характер зрения двумя глазами Физиология и патология бинокулярного зрения, патология глазодвигатель
Характер зрения двумя глазами | Физиология и патология бинокулярного зрения, патология глазодвигательного аппарата Описание Функции центрального и периферического зрения (острота...
Фурацилин для полоскание горла
Инструкция по применению Фурацилина для полоскания горла взрослым и детям, как разводить Инфицирование ротоглотки бактериями, вирусами, грибками вызывает воспалительный процесс,...
Фурацилин инструкция по применению, классификация, статьи » Справочник ЛС
Фурацилин - инструкция по применению Регистрационный номер: Торговое название препарата: МНН или группировочное название: Лекарственная форма: Состав: Описание: Таблетки желтого...
Характеристика кризиса семи лет
Кризис семи лет особенности и симптомы Международные дистанционные “ШКОЛЬНЫЕ ИНФОКОНКУРСЫ” для дошкольников и учеников 1–11 классов Оргвзнос: от 15 руб....
Adblock detector