Йод

ИОД ИОД лат. Iodium , I -химический элемент VII группы периодическойсистемы Менделе ева, относится к галогенам влитературе встречается также символ J атомный номер 53, атомная масса 126,9045 кри сталлы черно-серогоцвета с металлическим блеском. Природный иодсостоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Иод открыл в 1811французский химик Б. Куртуа.Нагревая маточныйрассол золы морских водорослей с концентриро ваннойсерной кислотой, оннаблюдал выде ление фиолетового пара отсюда название иод - от греческого iodes, ioeides - похожий цветом на фиалку,фиолетовый , который конденсировалсяв виде темных блестя щих пластинчатых кристаллов.

В 1813 - 1814 французский химик Ж.Л. Гей-Люссак и английский химик Г. Дэви доказали элементар ную природу иода.Распространениев природе.Среднеесодержание иода в зем ной коре 4 10-5 по массе. В мантии и магмах и вобразовавшихся из них породах гранитах, базальтах соединенияиода рассеяны глубинные минералы иода неизвестны.История иода в земной коре тесно связана с живым веществом и биогенноймиграцией.

В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскимиорганизма ми водорослями, губками . Изве стны 8гипергенных минералов иода, обра зующихся вбиосфере, однако они очень редки. Основным резервуаром иода для биосферы служитМировой океан в 1литре в среднем содержится 5 10-5 граммиода . Из океанасоединения иода, растворенные в каплях морскойводы, попадают в ат мосферу и переносятся ветрами на конти ненты.Местности,удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены иодом.

Иод легко адсорбируется органическими веществами почв и морских илов. Приуплотнении этих илов и обра зовании осадочныхгорных пород проис ходит десорбция, часть соединений иода переходит в подземныеводы.Так обра зуются используемые для добычи иода иодо-бромныеводы, особенно характер ные для районов нефтяных месторожде ний местами 1 литр этих вод содержит свыше 100 мг иода .Физическиеи химические свойства.Плотностьиода 4,94 г см3, tпл 113,5 С, tкип 184,35 С. Молекула жидкого и газообразногоиода состоит из двух атомов I2 .Заметная диссоциация 2Iнаблюдается выше 700 С, а также при действии света.

Уже при обычной температуре иодиспаряется, обра зуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании иодвозгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок этот процесс служит для очистки иода в лабора торияхи в промышленности.Иод плохо растворим в воде 0,33 г л при25 С , хорошо - в сероуглероде иорганических растворителях бензоле, спирте , а также в водных растворахиодидов.Конфигурациявнешних электронов атома иода 5s2 5p5.В соответствии с этим про являет в соединениях переменную валентность степеньокисления -1 в HI, КI 1 в НIO,КIO 3 в IСl3 5 в НIO3,КIO3 и 7 в HIO4, KIO4 . Химически иод довольно активен, хотя и вменьшей степени, чем хлор и бром. С металлами иод при легком нагревании энергич но взаимодействует, образуя иодиды Hg I2 HgI2 . С водородом иод реа гируеттолько при нагревании и не пол ностью, образуя йодистый водород.

С углеродом,азотом, кислородом иод непосредственно не соединяется. Элемен тарный иод -окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H2S, тио сульфат натрия Na2S2O3и другие восстано вители восстанавливают его до I- I2 H2S S 2НI . Хлор и другиесильные окислители в водных растворах переводят его в IO3 Прирастворении в воде иода частично реагирует с ней в горячих водных растворахщелочей образуются иодид и иодат. Адсорбируясь на крахмале, иод окра шивает егов темно-синий цвет это используется в иодометрии и качествен ном анализе дляобнаружения иода.Парыиода ядовиты и раздражают сли зистые оболочки.

На кожу иод оказываетприжигающее и обеззараживающее дей ствие.

Пятна от иода смывают растворами содыили тиосульфата натрия.Получениеи применение.Сырьемдля промышленного получения иода в России служат нефтяные буровые воды зарубежом - морские водоросли, а такжематочные растворы чилийской натриевой селитры, содержащие до 0,4 иода в виде иодата натрия.

Для из влеченияиода из нефтяных вод содержа щих обычно 20 - 40мг л иода в виде иодилов на них сначала действуют хлором или азотистойкислотой.Выде лившийся иод либо адсорбируют активным углем, либо выдувают воздухом. На иод, адсорбированныйуглем, действуют ед кой щелочью или сульфитом натрия. Из продуктов реакции свободный иод выделяютдействием хлора или серной кислоты и окислителя,например дихромата калия.При выдуваниивоздухом иод по глощают смесью двуокиси серы с водя ным паром и затем вытесняютиод хлором.

Сырой кристаллический иод очищают возгонкой.Иоди его соединения применяют главным образом вмедицине и в аналитической химии, а также ворганическом синтезе и фотографии. В промышленностиприменение иода пока незначительно по объему, новесьма перспективно. Так, на термическом разложении иодидов основано получение высокочистых металлов.Иодв организме.Иод- необходимый для животных и человека микроэлемент.

В почвах и растенияхтаежно-лесной нечерноземной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимическихзон.Иод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован снекоторыми другими микроэлементами Со, Мn, Сu с этим связано распространениев этих зонах эндемического зоба. Среднее со держание иода в почвах около 3 10-4 ,в растениях около 2 10-5 .В поверхност ных питьевых водах иода мало от 10-7до 10-9 . В приморскихобластях количество иода в 1 м3воздуха может достигать 50 мкг, вконтинентальных и горных - состав ляет 1 или даже 0,2мкг.Поглощениеиода растениями зависит от содержания в почвах его соединений и от видарастений.

Некоторые организмы так называемые концентраторы иода, напримерморские водо росли - фукус, ламинария,филлофора, накапливают до 1 иода,некоторые губки - до 8,5 в скелетном веществе спонгине .Водоросли, концентрирующие иод, ис используются для его промышленного получения. Вживотный организм иод поступает с пи щей, водой, воздухом.Основной источникиода - растительные продукты и корма.

Всасы вание иода происходит в переднихотделах тонкого кишечника. В организме чело века накапливается от 20 до 50мг иода, в том числе в мышцах около 10 - 25мг, в щито видной железе в норме 6 - 15мг. С по мощью радиоактивного иода 131I и 125I по казано, что в щитовиднойжелезе иод на капливается в митохондриях эпителиальных клеток и входит в составобразующих ся в них дииод- и моноиодтирозинов, которые конденсируются в гормонтетраиодтиронин тироксин . Выделяется иод из организма преимущественно черезпочки до 70 - 80 , молочные, слюнные и потовые же лезы, частично с ж лчью.Вразличных биогеохимических про винциях содержание иода в суточном ра ционеколеблется для человека от 20 до 240 мкг, для овцы от 20 до 400 мкг . Потребностьживотного в иода зависит от его физиологического состояния, времени года,температуры, адаптации организма к содер жанию иода в среде.

Суточнаяпотребность в иоде человека и животных -около 3 мкг на 1 кг массы возрастает при беремен ности, усиленном росте,охлаждении . Введение в организм иода повышает основ ной обмен, усиливаетокислительные процессы, тонизирует мышцы, стимулирует поло вую функцию.Всвязи с большим или меньшим недо статком иода в пище и воде применяютиодирование поваренной соли, содержа щей обычно10 - 25 г йодистогокалия на 1 тонну соли. Применениеудобрений, содер жащих иод, может удвоить и утроитьего содержание в сельскохозяйственных культурах.Иодв медицине.Препараты,содер жащие иод, обладают антибактериальны ми и противогрибковымисвойствами, они оказывают также противовоспалительноеи отвлекающее действие их применяют наружно для обеззараживания ран, подготовкиоперационного поля. При приеме внутрь препараты иода оказывают влияние на обменвеществ, усиливают функцию щитовидной железы.

Малые дозы иода микроиод тормозят функцию щитовидной железы, действуя на образование тиреотропногогормона передних долей гипофиза. Поскольку иод влияет на белковый и жировой липидный обмен, он нашел применение при лечении атеросклероза, так какснижает содержание холестерина в кро ви повышает также фибринолитическуюактивность крови.Длядиагностических целей используют рент геноконтрастные вещества, содержащие иод.При длительном применении препаратов иода и при повышенной чувствительности кним возможно появление иодизма - насморк, крапивница, отек Квинке, слюно- и слезотечение, угревидная сыпь иододерма . Препараты иода нельзя принимать при туберкулезе легких, бе ременности,при заболеваниях почек, хронической пиодермии, геморрагических диатезах,крапивнице.Иодрадиоактивный.Иск ус ственнорадиоактивные изотопы иода - 125I, 131I, 132I и другие широкоиспользуются в биологии и особенно в медицине для опре деления функциональногосостояния щи товидной железы и лечения ряда е забо леваний.

Применениерадиоактивного иода в диагностике связано со способностью иода избирательнонакапливаться в щитовид ной железе использование в лечебных це лях основано наспособности b-излучениярадиоизотопов иода разрушать секретор ные клетки железы.

При загрязненияхокружающей среды продуктами ядер ного деления радиоактивные изотопы иода быстровключаются в биологический круго ворот, попадая, в конечном счете, в моло ко и,следовательно, в организм человека.

Особенно опасно их проникновение в ор ганизмдетей, щитовидная железа ктотрых в 10 разменьше, чем у взрослых людей и к тому же обладает большей радио чувствительностью.С целью уменьше ния отложения радиоактивных изотопов иода в щитовидной железерекомендуется применять препараты стабильного И. по 100 - 200 мг на прием . Радиоактив ный иод быстро и полностьювсасывается в желудочно-кишечном тракте и избира тельно откладывается вщитовидной же лезе. Его поглощение зависит от функ ционального состоянияжелезы. Отно сительно высокие концентрации радио изотопов иода обнаруживаютсятакже в слюнных и молочной железах и слизис той желудочно-кишечноготракта.

Не поглощенный щитовиднойжелезой ра диоактивный иод почти полностью и срав нительно быстро выделяется смочой.