Из чего добывают йод. Основные свойства йода: польза и вред для организма. Применение и значение для человека. Где содержится йод
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 .
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.
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.
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.
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.
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.
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
Цинк в организме человека
Медицинский 5% раствор йода
Йод очень популярное средство для обеззараживания различных повреждений кожи (ссадины, царапины, порезы и т.д.). Еще одно его распространенное применение — йодная сетка, я уверен многие испытали это на себе в детстве. А вы знаете из чего делают йод? Почему одни его растворы коричневые, а другие фиолетовые?
Йод при нормальных условиях - это кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском. В медицине мы используем чаще всего 5% раствор йода в спирте.
Спиртовый раствор йода имеет коричневый цвет, раствор йода в неполярных органических растворителях имеет фиолетовый цвет, пары йода имеют также фиолетовый цвет.
Как добывают йод
Йод крайне редко встречается в природе как минерал, чаще всего он находится в виде иодидов в морской воде, в живых организмах. Запасы природных иодидов оцениваются в 15 млн тонн, 99 % запасов находятся в Чили и Японии.
Существует несколько способов получения йода:
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 иода из такого сырья.
Применение йода
Одно из важнейших применени йода — в медицине. 5% спиртовой раствор иода используется для дезинфекции кожи вокруг различных ран.
При большом количестве внутримышечных инъекций, на их месте пациенту делается йодная сетка. Это необходимо для того, чтобы быстрее рассасывались «шишки», образовавшиеся в местах внутримышечных инъекций.
Пример йодной сетки
В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.
При дефиците йода в огранизме его 5% спиртовой раствор не применяют внутрь!
В криминалистике пары иода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например, на купюрах.
Иод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-иодных аккумуляторах для автомобилей.
В галогеновых лампах йод используется в качестве компонента газового наполнителя колбы для осаждения испарившегося вольфрама нити накаливания обратно на неё.
Опасность йода
Йод ядовит! Смертельная доза йода - 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.
Изначально кристаллы йода не разделяются на медицинские и технические – этот статус они получают в процессе дальнейшей обработки.
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.
Структурная формула
Русское название
Латинское название вещества Йод
Iodum (род. Iodi)Брутто-формула
I 2Фармакологическая группа вещества Йод
Нозологическая классификация (МКБ-10)
Код CAS
7553-56-2Характеристика вещества Йод
Серовато-черные с металлическим блеском пластинки или кристаллы с характерным запахом; летуч, при нагревании возгоняется. Мало растворим в воде, растворим в спирте и в водных растворах йодидов.
Фармакология
Фармакологическое действие - гиполипидемическое, антисептическое, отвлекающее, противомикробное .Коагулирует белки с образованием йодаминов. Частично всасывается. Абсорбированная часть проникает в ткани и органы, селективно поглощается щитовидной железой. Выделяется почками (главным образом), кишечником, потовыми и молочными железами. Оказывает бактерицидное действие, обладает дубящими и прижигающими свойствами. Раздражает рецепторы кожи и слизистых. Участвует в синтезе тироксина, усиливает процессы диссимиляции, благоприятно действует на липидный и белковый обмен (снижение уровня холестерина и ЛПНП).
Применение вещества Йод
Воспалительные и другие заболевания кожи и слизистых оболочек, ссадины, порезы, микротравмы, миозиты, невралгии, воспалительные инфильтраты, атеросклероз, сифилис (третичный), хронический атрофический ларингит, озена, гипертиреоз, эндемический зоб, хронические отравления свинцом и ртутью; дезинфекция кожи операционного поля, краев ран, пальцев хирурга.
Противопоказания
Гиперчувствительность; для приема внутрь — туберкулез легких, нефрит, фурункулез, угревая сыпь, хроническая пиодермия, геморрагический диатез, крапивница; беременность, детский возраст (до 5 лет).
Применение при беременности и кормлении грудью
Побочные действия вещества Йод
Йодизм (насморк, кожные высыпания по типу крапивницы, слюнотечение, слезотечение и др.).
Взаимодействие
Фармацевтически несовместим с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь). Ослабляет гипотиреоидное и струмогенное влияние препаратов лития.
Передозировка
При вдыхании паров — поражение верхних дыхательных путей (ожог, ларингобронхоспазм); при попадании концентрированных растворов внутрь — тяжелые ожоги пищеварительного тракта, развитие гемолиза, гемоглобинурии; смертельная доза составляет около 3 г.
Лечение: промывают желудок 0,5% раствором натрия тиосульфата, в/в вводится натрия тиосульфат 30% — до 300 мл.