Йод кристаллический – важный, но опасный химический реактив. Смотреть что такое "Йод" в других словарях
(первый электрон)
(по Полингу)
| I | 53 |
| 126,90447 | |
| 5s 2 5p 5 | |
| Иод | |
Иод , йод (от др.-греч. ιώδης, iodes — «фиолетовый») — элемент главной подгруппы седьмой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 53. Обозначается символом I (лат. Iodum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов. Простое вещество иод (CAS-номер: 7553-56-2) при нормальных условиях — кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом. Молекула вещества двухатомна (формула I 2).
В медицине и биологии данное вещество обычно называют йодом (например «раствор йода»), в таблице Менделеева и химической литературе употребляется название иод .
История
Иод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент.
Символ элемента J был заменен на I относительно недавно, в 50-х годах XX века.
Нахождение в природе
В большом количестве находится в виде иодидов в морской воде. Известен в природе также в свободной форме, в качестве минерала, но такие находки единичны, — в термальных источниках Везувия и на о. Вулькано (Италия). Запасы природных иодидов оцениваются в 15 млн тонн, 99% запасов находятся в Чили и Японии. В настоящее время в этих странах ведётся интенсивная добыча иода, например, чилийская Atacama Minerals производит свыше 720 тонн иода в год.
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, что намного удорожает производство йода из такого сырья.
Физические свойства
Пары имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном спирте. Иод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. При нагревании при атмосферном давлении он сублимируется (возгоняется), превращаясь в пары фиолетового цвета; при охлаждении пары иода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки иода от нелетучих примесей.
Химические свойства
Химически иод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром .
- С металлами иод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя иодиды:
- С водородом иод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород:
- Элементный иод — окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H 2 S , Na 2 S 2 O 3 и другие восстановители восстанавливают его до иона I - :
- При растворении в воде иод частично реагирует с ней:
Применение
Медицина
Широко используется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в основном мало обосновано, и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями.
См. также
Производство аккумуляторов
Иод используется в качестве положительного электрода (окислителя) в литиево-иодных аккумуляторах для электромобилей.
Лазерный термоядерный синтез
Некоторые иодорганические соединения применяются для производства сверхмощных газовых лазеров на возбужденных атомах иода (исследования в области лазерного термоядерного синтеза и промышленность).
Радиоэлектронная промышленность
В последние годы резко повысился спрос на иод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.
Динамика потребления иода
Токсичность
Иод — токсичное вещество. Смертельная доза 2-3 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, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день воспаляются почки, появляется кровь в моче. Если не лечить через 2-3 дня могут отказать почки и наступить миокардит. Без лечения наступает летальный исход.
Йод был открыт во Франции в 1811 году Бернаром Куртуа. Обнаруженное вещество в виде тёмных кристалликов было названо йодом (от греч. «иодес» означает «цвет фиалки»).
Как химический элемент он является кристаллическим веществом тёмно-серого цвета, плохо растворим в воде, но хорошо в спирте (благодаря этому свойству был получен всем известный йод 5%) и в растворах собственных солей – йодиде калия («раствор Люголя»).
Он считается не самым распространённым химическим элементом Менделеева. Замечено, что чем дальше расположена местность от моря и находится выше его уровня, тем меньше будет содержание йода в воздухе, земле и воде.
Йод в организме человека
Он участвует в процессах синтеза тироксина и трийодтиронина, необходимых для нормальной деятельности щитовидной железы. Когда она работает нормально, то её клетки захватывают йод из крови. Это также обеспечивает правильный обмен веществ в организме. Но как только в ней происходят сбои, то состояние здоровья резко ухудшается. Йод формирует и фагоциты, представляющие собой своеобразных санитаров, которые «отвечают» за уничтожение чужеродных микроорганизмов.
Без него не обошёлся бы обмен веществ в подкожном жировом слое, который обеспечивает распад жиров и устранение целлюлита. Достаточное количество йода в организме способствует здоровью кожи, ногтей, волос, сохраняет энергию и придаёт сил.
К натуральным источникам относятся вода и некоторые морепродукты: красные и бурые водоросли, треска, морская капуста, палтус, моллюски, сардины, сельдь, креветки. 1 литр питьевой воды может содержать в себе до 15 мкг йода. Ещё один важный источник – йодированная соль.
Растительные и животные источники: свёкла, салат, крупы, орехи, морковь, помидоры, фасоль, капуста, виноград, яблоки, хурма (читайте, ), абрикосы, сливы, молочные продукты.
Суточная доза
Для взрослых и детей старше 11 лет составляет 120-150 мкг, во время беременности – 175 мкг, лактации – 200 мкг.
Признаки дефицита:
- увеличение веса
- вялость, слабость
- замедленные умственные процессы
- быстрая утомляемость
- снижение памяти
- раздражительность и чувствительность к холоду
- сухость кожи, выпадение волос
- у женщин – нарушение менструального цикла
- отёки туловища, лица, конечностей
- увеличение щитовидной железы
- резкое отставание физического и психического развития
- повышение уровня холестерина
- параличи
- глухонемота
- врождённые аномалии развития, мертворожденные дети
- импотенция и бесплодие
Признаки передозировки:
- слабость, вялость
- головные боли, депрессия
- онемение
- формирование зоба
- высыпания на коже
- развитие гипертиреоза
- йодизм
- тахикардия
- воспаление слизистых оболочек в местах выделения йода
Йод широко используется в медицине, хотя в чистом виде он практически не применяется.
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:
- содержащие элементарный йод (3- или 5%-ный раствор йода спиртовой, раствор Люголя); 2) неорганические йодиды (калия и натрия йодид) - большинство выпускаемых препаратов содержат от 25 до 250 мкг микроэлемента;
- органические вещества, отщепляющие элементарный йод (йодоформ, йодинол и др.);
- йодсодержащие органические вещества, в молекуле которых йод прочно связан (рентгенконтрастные вещества).
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.
Йодом интересуются не только медики. Он нашел свое применение во многих отраслях человеческой деятельности.
- 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 фотографии и кинопромышленности соединения йода используют для приготовления специальных фотоэмульсий и фотопластинок.
- 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.
Ученые раскрыли много тайн йода. Но, чтобы узнать все его свойства, нужна длительная исследовательская работа.
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.
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.
