Йод (I, Iodum)

Йод (I, Iodum)

История йода

Открытие йода датируется 1811 годом, элемент был открыт французом Бернаром Куртуа, который в своё время был специалистом по мыло- и селитроварению. Однажды, при опытах с золой морских водорослей, химик заметил, что медный котёл для выпаривания золы подвержен быстрому разрушению. При смешивании зольных паров с серной кислотой образовывались пары насыщенного фиолетового цвета, которые при осаживании превращались в блестящие кристаллы тёмного «бензинового» цвета.

Спустя два года Жозеф Гей-Люссак и Хэмфри Дэви занялись изучением полученного вещества и назвали его йодом (от греческого iodes, ioeides –фиолетовый, фиалковый).

Общая характеристика йода

Йод – галоген, относится к химически активным неметаллам, элемент 17-й группы V периода периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 53, принятое обозначение I (Iodum).

Нахождение в природе

Йод является достаточно редким элементом, но, как ни странно, в природе присутствует практически везде, в любом живом организме, в морской воде, почве, продуктах растительного и животного происхождения. Традиционно самое большое количество натурального йода поставляют морские водоросли.

Физические и химические свойства

Йод представляет собой твёрдое вещество, в виде кристаллов тёмно-фиолетового или чёрно-серого цвета, имеет металлический блеск и специфический запах. Пары йода – фиолетовые, образуются при нагревании микроэлемента, а при его охлаждении превращаются в кристаллы, не становясь жидкими. Для получения жидкого йода его нужно нагреть под давлением.

Суточная потребность в йоде

Для нормального функционирования щитовидной железы взрослому человеку необходимо 150-200 мкг йода, подросткам, беременным женщинам и кормящим мамочкам необходимо увеличить количество йода, поступающего в организм ежедневно до 400 мкг в сутки.

Продукты питания богатые йодом

Основные источники йода:

Нужно помнить, что при кулинарной обработке теряется до половины количества йода, так же, как и при длительном хранении.

Полезные свойства йода и его влияние на организм

Йод – активный участник окислительных процессов, которые напрямую влияют на стимулирование мозговой деятельности. Большая часть йода в организме человека сосредоточена в щитовидной железе и плазме. Йод способствует нейтрализации нестойких микробов, тем самым уменьшая раздражительность и стрессы (calorizator). Также йод имеет свойство повышать эластичность стенок сосудов.

Йод облегчит соблюдение диеты, сжигая избыточный жир, способствует правильному росту, придает больше энергии, улучшает умственную активность, делает волосы, ногти, кожу и зубы здоровыми.

Признаки нехватки йода

Нехватка йода как правило наблюдается в регионах, где недостаточно натурального микроэлементами. Признаками йододефицита называют повышенную утомляемость и общую слабость, частые головные боли, увеличение массы тела, заметные ослабления памяти, а также зрения и слуха, конъюнктивиты, сухость слизистых оболочек и кожных покровов. Недостаток йода приводит к нарушению менструального цикла у женщин и снижению полового влечения и активности мужского пола.

Признаки избытка йода

Избыток йода вреден не меньше, чем его недостаток. Йод – токсичный микроэлемент, при работе с ним нужно быть крайне осторожным, чтобы избежать отравления, которое характеризуется сильными болями в желудками, рвотой и поносом. При переизбытке йода в воде отмечаются следующие симптомы: аллергическая сыпь и ринит, повышение потливости с резким запахом, бессонница, повышенное слюноотделение и отёки слизистых, дрожь, учащённое сердцебиение. Самое распространённое заболевание, связанное с увеличенным количеством йода в организме – базедова болезнь.

Применение йода в жизни

Главным образом йод применяется в медицине, в виде спиртового раствора – для дезинфекции кожи, скорейшего заживления ран и повреждений, а также в качестве противовоспалительного средства (йодовая клетка рисуется на месте ушибов или во время кашля для согревания). Разведённым раствором йода полощут горло при простудах.

Йод нашёл применение в криминалистике (с его помощью выявляют отпечатки пальцев), как компонент для источников света, в производстве аккумуляторов.

Йод в организме человека: роль и функции

Для нормального функционирования организма человеку необходимо поступление с пищей определенных элементов. В частности, необходимо, чтобы в рационе присутствовали продукты, богатые витаминами, макроэлементами и микроэлементами. Одним из самых важных для здоровья человека элементов является йод. Без йода невозможна нормальная работа поджелудочной железы, важнейшего органа, отвечающего за пищеварение и регуляцию уровня сахара в крови. Кроме того, йод важен для щитовидной железы, которая отвечает за работу центральной нервной системы, процесс усвоения жиров и углеводов, а также за состояние кожи и волос.

Сколько йода необходимо человеку в сутки?

Гормоны, вырабатываемые щитовидной железой, принимают непосредственное участие в развитии клеток центральной нервной системы, а также кожи и волос, поэтому максимальную дозу йода должны получать беременные и кормящие женщины. Для них суточная доза составляет около 210 мкг в сутки. Взрослому человеку вполне достаточно 150 мкг йода.

Детям, не достигшим двухлетнего возраста, требуется обеспечить не менее 50 мкг йода. С двух до шести лет эта доза должна удвоится. Ну а школьникам требуется примерно 120 мкг йода в сутки.

В каких продуктах содержится йод?

Больше всего йода содержится в морепродуктах. Известно, что обитатели морской стихии способны аккумулировать йод из соленой воды. В частности, всего 150 граммов морской капусты, или ламинарии, способны обеспечить суточную дозу йода, которая необходима взрослому человеку. Достаточно большое количество йода содержится в фукусе, однако в нашей стране найти эту водоросль в магазинах достаточно непросто.

Довольно богата йодом печень трески. Всего в 100 граммах этого продукта содержится около 350 мкг йода. Сырая морская рыба, например, камбала, палтус или сельдь, содержат от 100 до 200 мкг ценного микроэлемента. Приблизительно аналогичное количество йода содержится в 100 граммах кальмаров, мидий, устриц и креветок.

Следует помнить, что йод — достаточно нестойкое соединение, способное улетучиваться при тепловой обработке. Поэтому желательно употреблять морепродукты не в жареном виде: рекомендуется тушить их или отваривать.

Нельзя исключать из рациона сыры и полочные продукты, в которых содержится около 11 мкг йода на 100 граммов веса. Примерно 7 мкг йода содержится в картофеле, моркови, томатах и щавеле.

Читать еще:  Обзор препарата Биотредин инструкция по применению, отзывы.

В хурме, клубнике, лимонах и винограде содержится не более 5 мкг йода на 100 граммов веса. Поэтому диетологи рекомендуют приобретать фрукты и овощи, которые выращиваются на почвах, обогащенных йодом.

Нельзя забывать и о таком ценном продукте питания, как куриные яйца. Одно яйцо содержит не только ценные для организма белки и жиры, но и примерно 12 мкг йода.

Многие люди стараются восполнить дефицит йода в рационе, употребляя специальную йодированную соль. Всего два грамма такой соли позволяют полностью восполнить суточный объем этого ценного микроэлемента. Йодированная соль была изобретена в Америке, где в начале прошлого века был отмечен значительный рост случаев рождения детей с кретинизмом (тяжелой формой олигофрении). Дети с умственной отсталостью рождались в тех местах, где почва, а значит, и продукты питания, были недостаточно богаты йодом.

Важно помнить, что йодированная соль будет эффективна только в том случае, если солить пищу после приготовления. В противном случае йод улетучится во время термической обработки.

Как проявляется дефицит йода?

Недостаточное поступление в организм йода проявляется следующим образом:

  • человек становится раздражительным;
  • наблюдаются мигрени;
  • снижается способность к концентрации внимания;
  • снижается работоспособности.

Нехватка йода и лишний вес

Гормоны, вырабатываемые щитовидной железой, принимают участие в ряде метаболических процессов, в частности, в расщеплении и накоплении жиров и углеводов. В том случае, если в рационе наблюдается нехватка йода, щитовидная железа меняет режим работы. В процессе эволюции выработался особый механизм: в том случае, если организму угрожает опасность в виде нехватки пищи, эндокринная система начинает «работать» над созданием запасов. В результате образуются жировые отложения, что нередко становится причиной ожирения. Одновременно снижается выработка гормонов роста: в организме замедляются все метаболические процессы, чтобы «переждать» нелегкий период. Сказывается это и на работе нервной системы: человек становится заторможенным, у него ухудшается память и снижается способность концентрировать внимание.

Почему опасна нехватка йода?

Если в течение длительного времени в организм не поступает необходимое количество йода, наблюдаются следующие симптомы:

  • щитовидная железа увеличивается в размере (развивается зоб);
  • страдает работа эндокринной системы;
  • у детей наблюдается отставание как в физическом, так и в интеллектуальном развитии;
  • сонливость, постоянное чувство усталости, нехватка энергии;
  • глухонемота;
  • нарушения работы репродуктивной системы: импотенция, бесплодия, аномалии развития плода и т. д.

С недостатком йода в рационе могут быть связаны также нарушения работы сердечно-сосудистой и дыхательной системы.

Чем угрожает избыток йода?

Известно знаменитое утверждение Гиппократа: «В ложке — лекарство, в чашке — яд». И несмотря на то, что йод — жизненной необходимый каждому человеку элемент, его избыток может стать причиной серьезных расстройств работы организма. Чрезмерное употребление йода может привести к следующим последствиям:

  • паранойя;
  • аллергические реакции;
  • гиперактивность;
  • снижение веса тела;
  • нарушения потенции.

Нужно ли принимать йодосодержащие препараты?

Решить, требуется ли человеку принимать йод, может только врач. Обычно прием препаратов, содержащих йод, рекомендуется:

  • в период планирования беременности;
  • во время вынашивания и грудного вскармливания ребенка;
  • новорожденным, матери которых страдают от недостатка йода;
  • во время тяжелых умственных нагрузок (в период экзаменов или при работе над важными проектами).

Йод — один из важнейших элементов, необходимых для нормальной деятельности организма. Однако нельзя забывать, что избыток йода не менее опасен, чем его недостаток. Каждому человеку важно питаться правильно: только сбалансированный рацион позволит обеспечить организм всем необходимым для его нормального функционирования. Решить, нужен ли человеку дополнительный прием препаратов, содержащих йод, может только врач.

Йод в организме — Видео

Йод. Свойства йода. Применение йода

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. Животное 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 таблице Менделеева . 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 платина , золото , и не только, на 53-ий элемент не реагируют. Взаимодействие невозможно, так же, с азотом , 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.

Читать еще:  Калий

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 бурой .

В чистом виде, при комнатной температуре, йод фиолетово-черный. Блеск вещества металлический, агрегатное состояние – кристаллы . 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 серебра . В сочетании с желатином она дает эмульсию, которой обмазывают подложку из стекла. На покрытие попадает свет, начинается выделение серебра . 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 сплавов 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. Отзывы о морской воде иные, — в ней лишь 25 миллиграммов на каждую 1000 литров.

При сжигании водорослей образуются йодиты – соли калия и никеля . Это зола. При взаимодействии с серной кислотой из нее выделяется йодистый водород – фиолетовый дым. Он быстро разлагается. При этом, выпадает чистый элемент за номером 53.

Промышленники, как правило, добывают 53-ий элемент из вод нефтяных, газовых месторождений, технических вод. На 1 кубический метр в них, порой, содержится 300 граммов йода. Железа моет немного содержаться и прочих примесей, но они не мешают процессу.

Помогает метод воздушной десорбции. Он основан на разности упругости паров йода и воды. 53-ий элемент вытесняют из жидкости потоком воздуха. Возможный гидролиз подавляют, примешивая к воде кислоты. Потом добавляют хлор.

Он окисляет йодит (к примеру, калий-йод) до элементарного йода. Потом, собственно, происходит вытеснение. Остается абсорбировать вещество из воздуха. «Губкой» служит, как правило, диоксид серы . Кристаллы йода выпадут из него под воздействием все того же хлора.

Цена йода

Если нужно купить йод-мазь или другой препарат на основе 53-го элемента, его стоимость будет зависеть от производителя, наименования и назначения лекарства. Если же цель – чистый йод, придется выложить 4-5000 рублей за 100 граммов. Предложения есть, к примеру, у «Компонент реактив» и прочих фирм, снабжающих лаборатории. В России на кристаллический йод действует ГОСТ 4159-79.

Физические и химические свойства йода

Йод – это известный всем химический элемент. Но большинство людей знакомы только с его спиртовым раствором, который применяется в медицине. В последнее время также часто говорят о его недостатке в организме при заболевании щитовидной железы. Редко кому известны физические и химические свойства йода. А это довольно своеобразный элемент, который широко распространен в природе и важен для человеческой жизнедеятельности.

Даже в быту можно использовать химические свойства йода, например, для определения наличия крахмала в продуктах. Кроме того, в последнее время рекламируется много народных методов применения этого микроэлемента для лечения многих заболеваний. Поэтому каждому нужно знать, какими свойствами он обладает.

Общая характеристика йода

Это довольно активный микроэлемент, относящийся к неметаллам. В периодической таблице Менделеева он находится в группе галогенов вместе с хлором, бромом и фтором. Обозначается йод символом I и имеет порядковый номер 53. Название этот микроэлемент получил в 19 веке из-за фиолетового цвета паров. Ведь по-гречески йод переводится, как «фиалковый, фиолетовый».

Читать еще:  Витамин В2 (рибофлавин) обзор и полезные свойства для организма

Именно так был обнаружен йод. Химик Бернар Куртуа, работающий на фабрике по производству селитры обнаружил это вещество случайно. Кот перевернул пробирку с серной кислотой, и она попала на золу водорослей, из которой тогда получали селитру. При этом выделился газ, имеющий фиолетовый цвет. Это заинтересовало Бернара Куртуа, и он начал изучать новый элемент. Так в начале 19 века стало известно о йоде. В середины 20 века этот элемент химики стали называть «йодом», хотя до сих пор более распространено старое обозначение.

Химические свойства йода

Уравнения, показывающие активность химических реакций этого элемента, ничего не говорят обычному человеку. Только те, кто разбирается в химии, понимают, что с их помощью описываются его химические свойства. Это самый активный элемент из всех неметаллов. Йод может вступать в реакцию с множеством других веществ, образуя кислоты, жидкие и летучие соединения. Хотя среди галогенов он наименее активен.

Кратко химические свойства йода можно рассмотреть на примере его реакций. С разными металлами йод реагирует даже при небольшом нагревании, при этом образуются йодиды. Наиболее известны йодиды калия и натрия. С водородом он реагирует только частично, а с некоторыми другими элементами вообще не соединяется. Он несовместим с азотом, кислородом, аммиаком или эфирными маслами. Но наиболее известным химическим свойством йода является его реакция с крахмалом. При добавлении его к веществам, содержащим крахмал, они синеют.

Физические свойства

Из всех микроэлементов йод считается самым противоречивым. Большинство людей не знают о его особенностях. Физические и химические свойства йода кратко изучаются в школе. В основном распространен этот элемент в виде изотопа с массой 127. Это самый тяжелый из всех галогенов. Есть еще радиоактивный йод 125, который получается при распаде урана. В медицине же чаще применяются искусственные изотопы этого элемента с массой 131 и 133.

Из всех галогенов йод единственный, который в естественном состоянии твердый. Он может быть представлен темно-фиолетовыми или черными кристаллами или пластинками с металлическим блеском. Они имеют слабый характерный запах, хорошо проводят электрический ток и немного похожи на графит. В таком состоянии этот микроэлемент плохо растворяется в воде, но очень легко переходит в газообразное состояние. Он может превратиться в фиолетовый пар уже при комнатной температуре. Эти физико-химические свойства йода используются для его получения. Нагревая микроэлемент под давлением, а потом охлаждая, его очищают от примесей. Растворяют йод в спирте, глицерине, бензоле, хлороформе или сероуглеродах, получая бурые или фиолетовые жидкости.

Источники йода

Несмотря на важность этого микроэлемента для жизнедеятельности многих организмов, йод довольно сложно обнаружить. В земной коре его содержится меньше, чем самых редких элементов. Но все равно считается, что йод широко распространен в природе, так как в небольших количествах он присутствует почти везде. В основном сконцентрирован он в морской воде, водорослях, почве, некоторых растительных и животных организмах.

Химические свойства йода объясняют то, что он не встречается в чистом виде, только в форме соединений. Чаще всего его добывают из золы морских водорослей или из отходов производства натриевой селитры. Так йод добывают в Чили и Японии, являющимися лидерами в добыче этого элемента. Кроме того, его можно получить из вод некоторых соленых озер или нефтяных вод.

В организм человека йод поступает из пищи. Он присутствует в почвах и растениях. Но в нашей стране распространены почвы, бедные йодом. Поэтому чаще всего используются йодосодержащие удобрения. Для профилактики заболеваний, связанных с недостатком йода, элемент добавляют в соль и некоторые распространенные продукты питания.

Его роль в жизнедеятельности организма

Йод относится к тем микроэлементам, которые участвуют во многих биологических процессах. В небольших количествах он присутствует во многих растениях. Но в живых организмах он очень важен. Йод используется при производстве тиреоидных гормонов щитовидной железы. Они регулируют процессы жизнедеятельности организма. При недостатке йода у человека увеличивается щитовидная железа, возникают различные патологии. Они характеризуются снижением работоспособности, слабостью, головными болями, снижением памяти и настроения.

Применение в медицине

Наиболее распространен 5 % спиртовой раствор йода. Его применяют для дезинфекции кожи вокруг повреждений. Но это довольно агрессивный антисептик, поэтому в последнее время применяются более мягкие растворы йода с крахмалом, например, «Бетадин», «Йокс» или «Йодинол». Часто применяются согревающие свойства йода для устранения болей в мышцах или патологий суставов, делают йодную сетку после инъекций.

Йодосодержащие препараты применяются также в рентгенологических и томографических методах обследования. А некоторые изотопы йода эффективны при лечении заболеваний щитовидной железы. В последнее время также появились поливитаминные средства, содержащие йод. Их назначают при обнаружении недостатка этого микроэлемента.

Применение в промышленности

Большое значение имеет также этот микроэлемент в промышленности. Особые химические свойства йода позволяют применять его в разных отраслях. Например, в криминалистике его используют для выявления отпечатков пальцев на бумажных поверхностях. Широко применяют йод в качестве источника света в галогеновых лампах. Используют его в фотографии, кинопромышленности, при обработке металлов. А в последнее время этот микроэлемент стали использовать в жидкокристаллических дисплеях, при создании стекол с затемнением, а также в области лазерного термоядерного синтеза.

Опасность для человека

Несмотря на важность йода в процессах жизнедеятельности, в больших количествах он токсичен для человека. Всего 3 г этого вещества приводят к серьезному поражению почек и сердечно-сосудистой системы. Сначала человек чувствует слабость, головную боль, у него появляется понос, учащается сердцебиение. Если же вдыхать пары йода, возникает раздражение слизистых оболочек, ожоги глаз, отек легких. Без лечения отравление йодом приводит к смертельному исходу.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector