Иод (лат. Iodum), I, химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, относится к галогенам (в литературе встречается также устаревшие название Йод и символ J); атомный номер 53, атомная масса 126,9045; кристаллы черно-серого цвета с металлическим блеском. Природный Иод состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Иод открыл в 1811 году французский химик Б. Куртуа. Нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой, он наблюдал выделение фиолетового пара (отсюда название Иод - от греч. iodes, ioeides - похожий цветом на фиалку, фиолетовый), который конденсировался в виде темных блестящих пластинчатых кристаллов. В 1813-1814 годах французский химик Ж. Л. Гей-Люссак и английский химик Г. Дэви доказали элементарную природу Иода.

Распространение Иода в природе. Среднее содержание Иода в земной коре 4·10 -5 % по массе. В мантии и магмах и в образовавшихся из них породах (гранитах, базальтах и других) соединения Иода рассеяны; глубинные минералы Иода неизвестны. История Иода в земной коре тесно связана с живым веществом и биогенной миграцией. В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организмами (водорослями, губками и другими). Известны восемь гипергенных минералов Иода, образующихся в биосфере, однако они очень редки. Основным резервуаром Иода для биосферы служит Мировой океан (в 1 л в среднем содержится 5·10 -5 г Иода). Из океана соединения Иода, растворенные в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на континенты. (Местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены Иодом) Иод легко адсорбируется органическими веществами почв и морских илов. При уплотнении этих илов и образовании осадочных горных пород происходит десорбция, часть соединений Иода переходит в подземные воды. Так образуются используемые для добычи Иода иодобромные воды, особенно характерные для районов нефтяных месторождений (местами 1 л этих вод содержит свыше 100 мг Иода).

Физические свойства Иода. Плотность Иода 4,94 г/см 3 , t пл 113,5°C, t кип 184,35 °С. Молекула жидкого и газообразного Иода состоит из двух атомов (I 2). Заметная диссоциация I 2 = 2I наблюдается выше 700 °C, а также при действии света. Уже при обычной температуре Иод испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании Иод возгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки Иода в лабораториях и в промышленности. Иод плохо растворим в воде (0,33 г/л при 25 °C), хорошо - в сероуглероде и органических растворителях (бензоле, спирте и других), а также в водных растворах иодидов.

Химические свойства Иода. Конфигурация внешних электронов атома Иода 5s 2 5p 5 . B соответствии с этим Иод проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1 (в HI, KI), +1 (в HIO, KIO), +3 (в ICl 3), +5 (в HIO 3 , KIO 3) и +7 (в HIO 4 , KIO 4). Химически Иод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. С металлами Иод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя иодиды (Hg + I 2 = HgI 2). С водородом Иод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя иодистый водород. С углеродом, азотом, кислородом Иод непосредственно не соединяется. Элементарный Иод - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H 2 S, тиосульфат натрия Na 2 S 2 O 3 и другие восстановители восстанавливают его до I - (I 2 + H 2 S = S + 2HI). Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в IO 3 - (5Cl 2 + I 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 H + 10НСl). При растворении в воде Иод частично реагирует с ней (I 2 + H 2 O = HI + HIO); в горячих водных растворах щелочей образуются иодид и иодат (3I 2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO 3 + 3H 2 O). Адсорбируясь на крахмале, Иод окрашивает его в темно-синий цвет; это используется в иодометрии и качественном анализе для обнаружения Иода.

Пары Иода ядовиты и раздражают слизистые оболочки. На кожу Иод оказывает прижигающее и обеззараживающее действие. Пятна от Иода смывают растворами соды или тиосульфата натрия.

Получение Иода. Сырьем для промышленного получения Иода служат нефтяные буровые воды; морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, содержащие до 0,4% Иода в виде иодата натрия. Для извлечения Иода из нефтяных вод (содержащих обычно 20-40 мг/л Иод в виде иодидов) на них сначала действуют хлором (2 NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2) или азотистой кислотой (2NaI + 2NaNO 2 + 2H 2 SO 4 = 2Na 2 SO 4 + 2NO + I 2 + 2H 2 O). Выделившийся Иод либо адсорбируют активным углем, либо выдувают воздухом. На Иод, адсорбированный углем, действуют едкой щелочью или сульфитом натрия (I 2 + Na 2 SO 3 + H 2 O = Na 2 SO 4 + 2HI). Из продуктов реакции свободный Иод выделяют действием хлора или серной кислоты и окислителя, например, дихромата калия (K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6NaI = K 2 SO 4 + 3Na 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4)S + 3I 2). При выдувании воздухом Иод поглощают смесью оксида серы (IV) с водяным паром (2H 2 O + SO 2 + I 2 = H 2 SO 4 + 2HI) и затем вытесняют Иод хлором (2HI + Cl 2 = 2HCl + I 2). Сырой кристаллический Иод очищают возгонкой.

Применение Иода. Иод и его соединения применяют главным образом в медицине и в аналитической химии, а также в органическом синтезе и фотографии.

Иод в организме. Иод - необходимый для животных и человека микроэлемент. В почвах и растениях таежно-лесной нечерноземной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон Иод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми других микроэлементами (Co, Mn, Cu); с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба. Среднее содержание Иода в почвах около 3·10 -4 %, в растениях около 2·10 -5 %. В поверхностных питьевых водах Иода мало (от 10 -7 до 10 -9 %). В приморских областях количество Иода в 1 м 3 воздуха может достигать 50 мкг, в континентальных и горных - составляет 1 или даже 0,2 мкг.

Поглощение Иода растениями зависит от содержания в почвах его соединений и от вида растений. Некоторые организмы (так называемые концентраторы Иода), например, морские водоросли - фукус, ламинария, филлофора, накапливают до 1% Иода, некоторые губки - до 8,5% (в скелетном веществе спонгине). Водоросли, концентрирующие Иод, используются для его промышленного получения. В животный организм Иод поступает с пищей, водой, воздухом. Основной источник Иода - растительные продукты и корма. Всасывание Иода происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме человека накапливается от 20 до 50 мг Иода, в том числе в мышцах около 10-25 мг, в щитовидной железе в норме 6-15 мг. С помощью радиоактивного Иода (131 I и 125 I) показано, что в щитовидной железе Иод накапливается в митохондриях эпителиальных клеток и входит в состав образующихся в них дииод- и моноиодтирозинов, которые конденсируются в гормон тетраиодтиронин (тироксин). Выделяется Иод из организма преимущественно через почки (до 70- 80%), молочные, слюнные и потовые железы, частично с желчью.

В различных биогеохимических провинциях содержание Иода в суточном рационе колеблется (для человека от 20 до 240 мкг, для овцы от 20 до 400 мкг). Потребность животного в Иоде зависит от его физиологического состояния, времени года, температуры, адаптации организма к содержанию Иода в среде. Суточная потребность в Иоде человека и животных - около 3 мкг на 1 кг массы (возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). Введение в организм Иода повышает основной обмен, усиливает окислительные процессы, тонизирует мышцы, стимулирует половую функцию.

В связи с большим или меньшим недостатком Иода в пище и воде применяют иодирование поваренной соли, содержащей обычно 10-25 г йодистого калия на 1 т соли. Применение удобрений, содержащих Иод, может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных культурах.

Иод в медицине. Препараты, содержащие Иод, обладают антибактериальными и противогрибковыми свойствами, они оказывают также противовоспалительное и отвлекающее действие; их применяют наружно для обеззараживания ран, подготовки операционного поля. При приеме внутрь препараты Иода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы. Малые дозы Иода (микроиод) тормозят функцию щитовидной железы, действуя на образование тиреотропного гормона передних долей гипофиза. Поскольку Иод влияет на белковый и жировой (липидный) обмен, он нашел применение при лечении атеросклероза, так как снижает содержание холестерина в крови; повышает также фибринолитическую активность крови. Для диагностических целей используют рентгеноконтрастные вещества, содержащие Иод.

При длительном применении препаратов Иода и при повышенной чувствительности к ним возможно появление иодизма - насморк, крапивница, отек Квинке, слюно- и слезотечение, угревидная сыпь (иододерма) и пр. Препараты Иода нельзя принимать при туберкулезе легких, беременности, при заболеваниях почек, хронической пиодермии, геморрагических диатезах, крапивнице.

Иод радиоактивный. Искусственно радиоактивные изотопы Иода - 125 I, 131 I, 132 I и другие широко используются в биологии и особенно в медицине для определения функционального состояния щитовидной железы и лечения ряда ее заболеваний. Применение радиоактивного Иода в диагностике связано со способностью Иода избирательно накапливаться в щитовидной железе; использование в лечебных целях основано на способности β-излучения радиоизотопов Иода разрушать секреторные клетки железы. При загрязнениях окружающей среды продуктами ядерного деления радиоактивные изотопы Иода быстро включаются в биологический круговорот, попадая, в конечном счете, в молоко и, следовательно, в организм человека. Особенно опасно их проникновение в организм детей, щитовидная железа которых в 10 раз меньше, чем у взрослых людей, и к тому же обладает большей радиочувствительностью. С целью уменьшения отложения радиоактивных изотопов Иода в щитовидной железе рекомендуется применять препараты стабильного Иода (по 100-200 мг на прием). Радиоактивный Иод быстро и полностью всасывается в желудочно-кишечном тракте и избирательно откладывается в щитовидной железе. Его поглощение зависит от функционального состояния железы. Относительно высокие концентрации радиоизотопов Иода обнаруживаются также в слюнных и молочной железах и слизистой желудочно-кишечного тракта. Не поглощенный щитовидной железой радиоактивный Иод почти полностью и сравнительно быстро выделяется с мочой.

Горизонт улучшается. В воздухе соль и йод .

Откуда взяться в воздухе йоду?

Йод – элемент довольно редкий: в земной коре его очень мало – всего 0,00005%, это вчетверо меньше, чем мышьяка , в пять раз меньше, чем брома . Йод относится к галогенам (по-гречески hals – соль, genos – происхождение). Действительно, в природе все галогены встречаются исключительно в виде солей. Но если минералы фтора и хлора весьма распространены, то собственные минералы иода (лаутарит Ca(IO 3) 2 , иодаргирит AgI) – чрезвычайная редкость. Обычно йод встречается среди других солей в виде примеси. Примером может служить природный нитрат натрия – чилийская селитра, в которой есть примесь иодата натрия NaIO 3 . Залежи чилийской селитры начали разрабатывать еще в начале 19 века. После растворения породы в горячей воде раствор фильтровали и охлаждали. При этом в осадок выпадал чистый нитрат натрия, который шел на продажу в виде удобрения. Из оставшегося после кристаллизации раствора добывали йод. В 19 веке Чили стало главным поставщиком этого редкого элемента.

Иодат натрия неплохо растворим в воде: 9,5 г на 100 г воды при 25 о С. Значительно лучше растворяется иодид натрия NaI: 184 г на 100 г воды! Йод в породах находится чаще всего именно в виде легкорастворимых неорганических солей и потому может выщелачиваться из них подземными водами. И далее попадает в реки, моря и океаны, где накапливается некоторыми организмами, в том числе водорослями. Например, в 1 кг высушенной морской капусты (ламинарии) содержится 5 г йода, тогда как в 1 кг морской воды – всего лишь 0,025 мг, то есть в 200 тысяч раз меньше! Недаром в некоторых странах из ламинарии до сих пор добывают йод, а у морского воздуха (его-то и имел в виду Бродский) – особый запах; в морской соли тоже всегда есть немного йода. Ветры, переносящие воздушные массы с океана на материк, переносят и йод. В приморских областях количество йода в 1 куб. м воздуха может достигать 50 мкг, тогда как в континентальных и горных – всего 1 или даже 0,2 мкг.

Сейчас йод добывают в основном из вод нефтяных и газовых месторождений, и потребность в нем довольно велика. Во всем мире ежегодно добывают более 15 000 тонн йода.

Открытие и свойства йода.

Впервые йод получил из золы морских водорослей французский химик Бернар Куртуа в 1811. Вот как он описал свойства открытого им элемента: «Новое вещество осаждается в виде черного порошка, превращающегося при нагревании в пары великолепного фиолетового цвета. Эти пары конденсируются в форме блестящих кристаллических пластинок, имеющих блеск... Удивительная окраска паров нового вещества позволяет отличить его от всех доныне известных веществ...». По окраске паров йод и получил свое название: по-гречески «иодес» – фиолетовый.

Куртуа наблюдал еще одно необычное явление: твердый йод при нагревании не плавился, а сразу превращался в пар; такой процесс называется возгонкой. Д.И.Менделеев в своем учебнике химии так описывает этот процесс: «Чтобы очистить йод, его возгоняют... йод прямо из паров переходит в кристаллическое состояние и садится в охлаждаемых частях аппарата в виде пластинчатых кристаллов, имеющих черновато-серый цвет и металлический блеск». Но если кристаллы йода нагревать в пробирке быстро (или не давать парам йода выходить наружу), то при температуре 113 о С йод расплавится, превратившись в черно-фиолетовая жидкость. Объясняется это тем, что при температуре плавления давление паров йода высоко – около 100 мм ртутного столба (1,3Ч 10 4 Па). И если над нагретым твердым йодом не будет достаточно его паров, то он испарится быстрее, чем расплавится.

В чистом виде йод – черно-серые тяжелые (плотность 4,94 г/см 3) кристаллы с фиолетовым металлическим блеском. Почему же йодная настойка не фиолетовая? Оказывается, в разных растворителях йод имеет разный цвет: в воде он желтый, в бензине, тетрахлориде углерода CCl 4 , многих других так называемых «инертных» растворителях имеет фиолетовый цвет – точно такой же, как у паров йода. Раствор йода в бензоле, спирте и ряде других растворителей имеет буро-коричневый цвет (как у иодной настойки); в водном растворе поливинилового спирта (–СН 2 –СН(ОН)–) n йод имеет ярко-синий цвет (это раствор применяется в медицине в качестве дезинфицирующего средства под названием «иодинол», им полощут горло, промывают раны). И вот что любопытно: реакционная способность йода в «разноцветных» раствора неодинакова! Так, в коричневых растворах йод намного активнее, чем в фиолетовых. Если порошок меди или листочек тонкой медной фольги внести в 1%-ный коричневый раствор, он обесцветится за 1–2 минуты в результате реакции 2Cu + I 2 ® 2CuI. Фиолетовый раствор останется в этих условиях без изменений в течение нескольких десятков минут. Каломель (Hg 2 Cl 2) обесцвечивает коричневый раствор за несколько секунд, а фиолетовый – только за две минуты. Эти опыты объясняются тем, что молекулы йода могут взаимодействовать с молекулами растворителя, образуя комплексы, в которых йод более активен.

Синяя окраска появляется и при взаимодействии йода с крахмалом. В этом можно убедиться, капнув иодной настойкой на ломтик картофеля или на кусочек белого хлеба. Реакция эта настолько чувствительна, что с помощью йода легко обнаружить крахмал на свежем срезе картофелины или в муке. Еще в 19 в. эту реакцию использовали, чтобы уличить недобросовестных торговцев, добавляющих в сметану «для густоты» пшеничной муки. Если на образец такой сметаны капнуть иодной настойкой, синее окрашивание сразу выявит обман.

Чтобы вывести пятно от иодной настойки, надо использовать раствор тиосульфата натрия, который применяется в фотографии и продается в магазинах фототоваров (его называют также «фиксажем» и «гипосульфитом»). Тиосульфат мгновенно реагирует с йодом, полностью его обесцвечивая: I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 ® 2NaI + Na 2 S 4 O 6 . Достаточно протереть запачканную йодом кожу или ткань водным раствором тиосульфата, как желто-коричневое пятно тут же исчезнет.

Йод в аптечке.

В сознании обычного человека (не химика) слово «йод» ассоциируется с пузырьком, который стоит в аптечке. На самом деле в пузырьке находится не йод, а иодная настойка – 5%-ный раствор йода в смеси спирта и воды (в настойку добавляют также иодид калия; он нужен для того, чтобы йод лучше растворялся). Раньше в медицине широко применялся также иодоформ (трииодметан CHI 3) – дезинфицирующее средство с неприятным запахом. Препараты, содержащие йод, обладают антибактериальными и противогрибковыми свойствами, они оказывают также противовоспалительное действие; их применяют наружно для обеззараживания ран, при подготовке операций.

Иод ядовит. Даже такая привычная иодная настойка при вдыхании ее паров поражает верхние дыхательные пути, а при попадании внутрь вызывает тяжелые ожоги пищеварительного тракта. Длительное введение йода в организм, а также повышенная чувствительность к нему может вызвать насморк, крапивницу, слюно- и слезотечение, угревидную сыпь.

Йод в организме.

Вот строки другого поэта – Беллы Ахмадулиной:

...То ль сильный дух велел искать исхода,

То ль слабость щитовидной железы

выпрашивала горьких лакомств иода?

Зачем же нужно щитовидной железе это «лакомство»?

Как правило, в биохимических процессах участвуют только «легкие» элементы, находящиеся в первой трети периодической таблице. Чуть ли не единственным исключением из этого правила является йод. В человеке содержится около от 20 до 50 мг йода, значительная часть которого сконцентрирована в щитовидной железе (остальной йод находится в плазме крови и мышцах).

Щитовидная железа была уже известна врачам глубокой древности, которые заслуженно приписывали ей важную роль в организме. По форме она похожа на галстук-бабочку, т.е. состоит из двух долей, соединенных перешейком. Щитовидная железа выделяет в кровь гормоны, оказывающие очень разностороннее влияние на организм. Два из них содержат йод – это тироксин (Т4) и трииодтиронин (Т3). Щитовидная железа регулирует развитие и рост как отдельных органов, так и всего организма в целом, настраивает скорости обменных процессов.

В пищевых продуктах и в питьевой воде йод содержится в виде солей иодоводородной кислоты – иодидов, из которых он легко всасывается в передних отделах тонкого кишечника. Из кишечника йод переходит в плазму крови, откуда жадно поглощается щитовидной железой. Там он и превращается в ней в важнейшие для организма тиреоидные гормоны (от греческого thyreoeides – щитовидный). Процесс этот сложный. Сначала ионы I – ферментативно окисляются до I + . Эти катионы реагируют с белком тиреоглобулином, в котором много остатков аминокислоты тирозина. Под действием фермента иодиназы происходит иодирование бензольных колец тирозина с последующим образованием тиреоидных гормонов. В настоящее время их получают синтетически, причем по строению и действию они ничем не отличаются от природного.

Если синтез тиреоидных гормонов замедляется, человек заболевает зобом . Болезнь вызывается недостатком йода в почве, воде и, следовательно, в растениях, животных и производимых в этой местности пищевых продуктах. Такой зоб называется эндемическим, т.е. свойственным данной местности (от греч. endemos – местный). Районы с недостатком йода встречаются довольно часто. Как правило, это местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами. Таким образом, значительная часть почвы земного шара бедна йодом, соответственно, бедны йодом пищевые продукты. В России дефицит йода встречается в горных районах; крайне выраженная иодная недостаточность выявлена в Республике Тува, а также в Забайкалье. Мало его на Урале, Верхней Волге, Дальнем Востоке, Марийской и Чувашской республиках. Не все благополучно в йодом в ряде центральных районов – Тульской, Брянской, Калужской, Орловской, других областях. В питьевой воде, растениях и животных в этих районах содержание йода понижено. Щитовидная железа, как бы компенсируя недостаточное поступление йода, разрастается – иногда до таких размеров, что деформируется шея, сдавливаются кровеносные сосуды, нервы и даже бронхи и пищевод. Эндемический зоб легко предотвратить, если восполнять дефицит йода в организме.

При нехватке йода во время беременности у матери, а также в первый период жизни ребенка у него замедляется рост, снижается умственная деятельность, могут развиться кретинизм, глухонемота и другие тяжелейшие отклонения в развитии. Своевременная диагностика помогает избежать этих несчастий путем простого введения тироксина.

Нехватка йода у взрослых приводит к снижению частоты сердечных сокращений и температуры тела – больные зябнут даже в жаркую погоду. У них снижается иммунитет , выпадают волосы, замедляются движение и даже речь, отекают лицо и конечности, отмечается слабость, быстрая утомляемость, сонливость, ухудшение памяти, безучастность к окружающему миру. Заболевание также лечат препаратами Т3 и Т4. При этом все перечисленные симптомы исчезают.

Где взять йод.

Для профилактики эндемического зоба йод вводится в продукты питания. Самый распространенный метод – иодирование поваренной соли. Обычно в нее вводят иодид калия – примерно 25 мг на 1 кг. Однако KI во влажном теплом воздухе легко окисляется до иода, который улетучивается. Именно этим объясняется малый срок хранения такой соли – всего 6 месяцев. Поэтому в последнее время иодид калия заменяют иодатом KIO 3 . Помимо поваренной соли, йод добавляют в ряд витаминных смесей.

Иодированные продукты не нужны тем, кто потребляет достаточно иода с пищей и водой. Потребность в йоде для взрослого человека мало зависит от пола и возраста и составляет примерно 150 мкг в сутки (однако она возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). В большинстве пищевых продуктах йода очень мало. Например, в хлебе и макаронных изделиях его обычно меньше 5 мкг; в овощах и фруктах – от 1–2 мкг в яблоках, грушах и черной смородине до 5 мкг в картофеле и до 7–8 мкг в редисе и винограде; в курах и говядине – до 7 мкг. И это в расчете на 100 г сухого продукта, т.е. золы! Причем при длительном хранении или тепловой обработке теряется от 20 до 60% йода. А вот рыба, особенно морская, богата йодом: в сельди и горбуше его 40–50 мкг, в треске, минтае и хеке – до 140–160 (также в расчете на 100 г сухого продукта). Намного больше йода в печени трески – до 800 мкг, но особенно много его в бурых морских водорослях – «морской капусте» (она же ламинария) – в ней может быть до 500 000 мкг йода! В нашей стране ламинария растет в Белом, Баренцевом, Японском и Охотском морях.

Еще в Древнем Китае морскими водорослями успешно лечили заболевания щитовидной железы. В прибрежных районах Китая существовала традиция – после родов женщинам давали морскую капусту. При этом материнское молоко было полноценным, а ребенок рос здоровым. В 13 в. там даже был издан указ, обязывающий всех граждан есть морские водоросли для укрепления здоровья. Восточные врачеватели утверждают, что после 40 лет продукты из морской капусты обязательно должны присутствовать в рационе даже здоровых людей. Употреблением в пищу ламинарии некоторые объясняют долголетие японцев, а также тот факт, что после ядерных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки количество погибших в результате загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами было сравнительно небольшим.

Йод и радиация.

В природе йод представлен единственным стабильным изотопом 127 I.

Искусственные радиоактивные изотопы йода – 125 I, 131 I, 132 I и другие широко используются в биологии и, особенно, в медицине для определения функционального состояния щитовидной железы и лечения ряда её 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 больные клетки железы.

При загрязнении окружающей среды продуктами ядерного деления радиоактивные изотопы йода быстро включаются в биологический круговорот, попадая, в конечном счете, в молоко и, следовательно, в организм человека. Так, многие жители районов, подвергнутых влиянию ядерного взрыва в Чернобыле, получили изрядную дозу радиоактивного йода-131 (период полураспада 8 суток) и повредили щитовидную железу. Больше всего больных было в областях, где естественного йода мало и жители не были защищены «обычным йодом». Особенно опасен «радиоиод» для детей, щитовидная железа которых в 10 раз меньше, чем у взрослых и обладает большей радиочувствительностью, что может привести к раку щитовидной железы.

Для защиты щитовидной железы от радиоактивного йода рекомендуется применять препараты обычного йода (по 100–200 мг на прием), который «блокирует» щитовидную железу от попадания в нее радиоиода. Не поглощенный щитовидной железой радиоактивный йод почти полностью и сравнительно быстро выделяется с мочой. К счастью, радиоактивный йод живет недолго, и через 2–3 месяца практически полностью распадается.

Йод в технике.

Значительные количества добываемого йода используются для получения металлов высокой степени чистоты. Этот метод очистки основан на так называемом галогенном цикле, открытом в 1915 американским физикохимиком Ирвингом Ленгмюром (1881–1957). Сущность галогенного цикла можно пояснить на примере современного способа получения металлического титана высокой чистоты. При нагревании порошка титана в вакууме в присутствии йода до температуры выше 400 о C образуется газообразный иодид титана (IV). Его пропускают над титановой проволокой, нагреваемой током до 1100–1400 о C. При такой высокой температуре TiI 4 существовать не может и распадается на металлический титан и йод; чистый титан конденсируется на проволоке в виде красивых кристаллов, а выделившийся йод снова может реагировать с титановым порошком, превращая его в летучий иодид. Иодидный метод можно использовать для очистки различных металлов – меди, никеля, железа, хрома, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала и др.

Этот же цикл осуществляется и в галогенных лампах. В обычных лампах коэффициент полезного действия крайне низок: в горящей лампочке почти вся электроэнергия превращается не в свет, а в теплоту. Чтобы увеличить светоотдачу лампы, необходимо как можно сильнее повысить температуру ее спирали. Но при этом существенно уменьшается срок жизни лампы: спираль в ней быстро перегорает. Если же ввести в колбу лампы очень небольшое количество йода (или брома), то в результате галогенного цикла вольфрам, испарившийся со спирали и осевший на внутренней поверхности стеклянной колбы, снова переносится на спираль. В такой лампе можно значительно – на сотни градусов – повысить температуру спирали, доведя ее до 3000 о C, что увеличивает светоотдачу вдвое. Мощная галогенная лампа выглядит лилипутом по сравнению с обычной лампой такой же мощности. Например, галогенная лампа мощностью 300 ватт имеет диаметр меньше 1,5 см.

Повышение температуры спирали неизбежно приводит и к более сильному разогреву колб в галогенных лампах. Простое стекло такие температуры не выдерживает, поэтому приходится помещать спираль в трубку из кварцевого стекла. Первые патенты на галогенные лампы были выданы лишь в 1949, а их промышленный выпуск был налажен еще позже. Техническая разработка кварцевых ламп с самовосстанавливающейся вольфрамовой нитью была осуществлена в 1959 фирмой «Дженерал электрик». В таких лампах баллон может раскаляться до 1200 о С! Галогенные лампы имеют отличные световые характеристики, поэтому эти лампы, несмотря на их высокую стоимость, широко используются везде, где нужен мощный и компактный источник света, – в кинопроекторах, автомобильных фарах и т.д.

Соединения йода применяются и для того, чтобы вызвать дождь. Дождь, как и снег, начинается с образования в облаках мельчайших кристалликов льда из паров воды. Далее эти кристаллики-зародыши быстро растут, становятся тяжелыми и выпадают в виде осадков, превращаясь, в зависимости от погодных условий, в снег, дождь или град. Если воздух абсолютно чистый, зародыши льда могут образоваться только при очень низкой температуре (ниже –30 o С). В присутствии же некоторых веществ зародыши льда образуются при значительно более высокой температуре. Так можно вызвать искусственный снегопад (или дождь).

Одна из лучших затравок – иодид серебра; в его присутствии кристаллы льда начинают расти уже при –9 o С. Существенно, что «работать» могут уже мельчайшие частицы иодида серебра размером всего 10 нм (1 нм = 10 –9 м). Для сравнения: радиусы ионов серебра и йода составляют соответственно 0,15 и 0,22 нм. Теоретически из кубического кристалла AgI размером всего 1 см можно получить 10 21 таких мельчайших частиц, и не покажется удивительным, что для выпадения искусственного дождя требуется очень мало иодида серебра. Как подсчитали американские метеорологи, всего 50 кг AgI достаточно для «затравки» всей атмосферы над поверхностью США (а это 9 млн. квадратных километров)! При этом в 1 куб. м образуется свыше 3,5 млн. центров кристаллизации льда. А чтобы поддерживать образование ледяных зародышей, достаточно расходовать всего 0,5 кг AgI в час. Поэтому, несмотря на сравнительно высокую стоимость солей серебра, применение AgI с целью вызвать искусственный дождь оказывается практически выгодным.

Иногда требуется выполнить прямо противоположное задание: «разогнать» тучи, не дать пролиться дождю при проведении какого-либо важного мероприятия (например, Олимпийских игр). В этом случае иодид серебра нужно распылять в облаках заблаговременно, за десятки километров от места проведения торжества. Тогда дождь прольется на леса и поля, а в городе будет солнечная сухая погода.

Илья Леенсон

ИОД (йод) (лат. Iodum), I (читается «йод»), химический элемент с атомным номером 53, атомная масса 126,9045.

Иод расположен в пятом периоде в группе VIIА периодической системы элементов Менделеева, относится к галогенам .

Природный иод состоит только из одного нуклида — иода-127. Конфигурация внешнего электронного слоя 5s 2 p 5 . В соединениях проявляет степени окисления –1, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII).

Радиус нейтрального атома иода 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 иода равны, соответственно, 10,45; 19,10; 33 эВ. Сродство к электрону –3,08 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность иода 2,66, иод принадлежит к числу неметаллов.

Иод при обычных условиях — твердое черно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом.

Физические и химические свойства: кристаллическая решетка иода ромбическая, параметры элементарной ячейки а = 0,4792 нм, b = 0,7271 нм, с = 0,9803 нм. Температура плавления 113,5°C, температура кипения 184,35°C. Важная особенность иода — способность сублимироваться (переходить из твердого в парообразное состояние) уже при комнатной температуре. Плотность иода 4,930 кг/см 3 . Стандартный электродный потенциал I 2 /I – в водном растворе равен +0,535 В.

В парах, в расплаве и в кристаллах существует в виде двухатомных молекул I 2 . Длина связи 0,266 нм, энергия связи 148,8 кДж/моль. Степень диссоциации молекул на атомы при 727°C — 2,8%, при 1727°C — 89,5%.

Иод плохо растворим в воде, причем протекает обратимая реакция

I 2 + H 2 O = HI + HIO

Хорошо растворим иод в большинстве органических растворителей (сероуглерод, углеводороды, ССl 4 , СНСl 3 , бензол, спирты, диэтиловый эфир и другие). Растворимость иода в воде увеличивается, если в воде имеются иодид-ионы I – , так как молекулы I 2 образуют с иодид-ионами комплексные ионы I 3 – .

По реакционной способности иод — наименее активный галоген. Из неметаллов реагирует напрямую без нагревания только с фосфором (P) (образуется PI 3) и мышьяком (As) (образуется AsI 3), а также с другими галогенами . Так, с бромом (Br) иод реагирует практически без нагревания, причем образуется соединение состава IBr. При нагревании реагирует с водородом (H) Н 2 с образованием газообразного HI.

Металлы реагируют с иодом обычно при нагревании. Протеканию реакции способствует наличие паров воды или добавление жидкой воды. Так, порошок алюминия (Al) вступает в реакцию с иодом, если к порошку добавить каплю воды:

2Al + 3I 2 = 2AlI 3 .

Интересно, что со многими металлами иод образует соединения не в высшей степени окисления атома металла, а в низшей. Так, с медью (Cu) иод образует только соединение состава CuI, с железом (Fe) — состава FeI 2 . Все иодиды металлов, кроме иодидов AgI, CuI и Hg 2 I 2 , хорошо растворимы в воде.

Иод реагирует с водным раствором щелочи, например:

3I 2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO 3 + 3H 2 O,

а также с раствором соды:

3I 2 + 3Na 2 CO 3 = 5NaI + NaIO 3 + 3CO 2

Применение: иод применяют для получения высокочистого титана (Ti) , циркония (Zr) , гафния (Hf) , ниобия (Nb) и других металлов (так называемое иодидное рафинирование металлов). При иодидном рафинировании исходный металл с примесями переводят в форму летучих иодидов, а затем полученные иодиды разлагают на раскаленной тонкой нити. Нить изготовлена из заранее очищенного металла, который подвергают рафинированию. Ее температуру подбирают такой, чтобы на нити могло происходить разложение только иодида очищаемого металла, а остальные иодиды оставались в паровой фазе.

Используют иод и в иодных лампах накаливания, имеющих вольфрамовую спираль и характеризующихся большим сроком службы. Как правило, в таких лампах пары иода находятся в среде тяжелого инертного газа ксенона (Xe) (лампы часто называют ксеноновыми) и реагируют с атомами вольфрама (W) , испаряющимися с нагретой спирали. Образуется летучий в этих условиях иодид, который рано или поздно оказывается вновь вблизи спирали. Происходит немедленное разложение иодида, и освободившийся вольфрам (W) вновь оказывается на спирали. Иод применяют также в пищевых добавках, красителях, катализаторах, в фотографии, в аналитической химии.

Биологическая роль: иод 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, или ламинария, фукус и другие) накапливают до 1% иода. Иод входит в скелетный белок губок сончин и скелетопротеины морских многощетинковых червей. У животных и человека иод входит в состав гормонов щитовидной железы — тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма (особенно — на интенсивность основного обмена, окислительные процессы, теплопродукцию). В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 12-20 мг иода, суточная потребность составляет около 0,2 мг.

Иод в медицине: в медицине используют «иодную настойку», обладающую дезинфицирующим действием. Следует иметь в виду, что обрабатывать иодной настойкой можно только небольшие раны, так как иод может вызвать омертвение ткани, что при больших ранах увеличит сроки их заживления. Микроколичества иода жизненно необходимы человеку, дефицит иода в организме приводит к заболеванию щитовидной железы — эндемическому зобу, встречающемуся в местностях с низким содержанием иода в воздухе, почве, водах. Обычно это высокогорья и области, удаленные от моря. Для того чтобы обеспечить поступление в организм необходимых количеств иода, используют иодированную поваренную соль.

Искусственные радионуклиды иода — иод-125, иод-131, иод-132 и другие — применяются для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Однако избыточное накопление радионуклида иода-131 в щитовидной железе (что, в частности, стало возможным после аварии на Чернобыльской АЭС) может привести к онкологическому заболеванию. Для предотвращения накопления иода-131 в щитовидной железе в организм вводят немного обычного (стабильного) иода. Щитовидная железа, поглотив этот иод, им насыщается и захватывать радионуклид иод-131 более уже не в состоянии. Так что даже если затем иод-131 и попадет в организм, он будет из него быстро выведен (период полураспада иода-131 сравнительно невелик и составляет около 8 суток, так что убыль радиоактивности происходит и за счет его распада). Для того чтобы полностью «заблокировать» щитовидную железу от накопления в ней иода-131, врачи рекомендуют раз в неделю выпивать стакан молока, в который добавлена одна капля иодной настойки. Следует помнить, что иод токсичен и в виде I 2 , и в виде иодидов.

Введение... 2

Раздел 1. Немного истории... 3

1.1. Описание элемента... 3

1.2. Открытие Йода... 4

1.3. Интересные факты... 5

Раздел 2. Свойства Йода... 6

2.1. Физические свойства Йода... 6

2.2. Электронно-графическая формула Йода... 7

2.3. Химические свойства Йода... 8

2.4. Получение Йода... 10

Раздел 3. Распространение Йода... 11

3.1. Распространение в природе... 11

3.2. Йод в живом организме... 12

3.3. Йод и человек... 13

3.4. Гормоны щитовидной железы... 14

Раздел 4. Применение Йода... 16

4.1. Болезни, связанные с недостатком Йода... 16

4.2. Восполнение Йода в организме... 18

4.3. Йод в промышленности... 19

4.4. Йод в медицине... 21

4.5. Препараты Йода... 22

4.6. Йод радиоактивный... 24

4.7. Синий йод... 25

4.8. Препараты Синего Йода... 27

Выводы... 31

Список использованной литературы... 32

Введение

Йод знают все. Порезав палец, мы тянемся к склянке с Йодом, точнее с его спиртовым раствором. Но не все знают насколько важно содержание Йода в нашем организме. Йод является очень сильным антисептическим препаратом. Однако Йод служит не только для смазывания ссадин и царапин. Хотя Йода в человеческом организме всего 25 мг, он играет важную роль. Большая часть «человеческого Йода» находится в щитовидной железе: он входит в состав вещества, которое регулирует обмен веществ в организме. При недостатке Йода задерживается физическое и умственное развитие и возникает болезнь, называющаяся эндемический зоб. Это случается в высокогорных районах, где естественное содержание Йода в воздухе, воде и пище очень низкое.

Раздел 1. Немного истории.

1.1. Описание элемента.

Йод – химический элемент VII группы периодической системы Менделеева. Атомный номер - 53. Относительная атомная масса 126,9045 (рис. 1). Галоген. Из имеющихся в природе галогенов – самый тяжёлый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный Йод состоит из атомов одного – единственного изотопа с массовым числом I 127 ,егосодержание в земной коре 4 * 10 -5 % по массе. Радиоактивный ЙодI 125 образуется в ходе естественных радиоактивных превращений. Из искусственных изотопов Йода важнейшие –ЙодI 131 и ЙодI 133 .их в основном используют в медицине.

I 2 – галоген. Темно-серые кристаллы с металлическим блеском. Летуч. Плохо растворяется в воде, хорошо – в органических растворителях (с фиолетовым или коричневым окрашиванием раствора) или в воде с добавкой солей – Йодидов. Слабый окислитель и восстановитель. Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами, металлами, неметаллами, щелочами, сероводородом. Образует соединения с другими галогенами.

Молекула элементного Йода, как и прочих галогенов, состоит из двух атомов. Йод – единственный из галогенов – находится в твёрдом состоянии при нормальных условиях. Красивые тёмно – синие кристаллы Йода больше всего похожи на графит. Отчётливо выраженное кристаллическое строение (рис. 2), способность проводить электрический ток – все эти «металлические» свойства характерны для чистого Йода.

1.2. Открытие Йода.

Конец XVII и начало XVIII века были отмечены в Европе непрекращающимися войнами. Требовалось много пороха и, следовательно, много селитры. Производство селитры приняло невиданные масштабы, наряду с обыкновенным растительным сырьём в дело шли и морские водоросли. В них и обнаружили новый химический элемент.

Одним из французских селитроваров был химик и промышленник Бернар Куртуа (1777–1838), он был весьма наблюдательным человеком. Считается, что именно это помогло ему в 1811 г. стать первооткрывателем нового химического элемента Йода. Однажды он заметил, что медный котёл, в котором выпаривался щелок, полученный из фукуса, ламинарий и других бурых водорослей, быстро разрушается, как будто его разъедает какая – то кислота. Куртуа решил выяснить, в чём тут дело. Осадив и удалив из раствора соли натрия, он выпарил раствор, обнаружил в котле сульфид калия и чтобы разложить его, прилил к осадку концентрированной серной кислоты – и тут появился фиолетовый дым. Куртуа повторил опыт, на этот раз в реторте, и в приёмнике реторты осели блестящие чёрные пластинчатые кристаллы.

Йодид натрия из водорослей, взаимодействуя с серной кислотой, выделяет Йод I 2 ; одновременно образуется сернистый газ – диоксид серы SO 2 и воду:

2NaI + 2H 2 SO 4 = I 2 + SO 2 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O

При охлаждении пары Йода превращались в темно-серые кристаллы с ярким блеском. Куртуа писал: «В маточном растворе щелока, полученного из водорослей, содержится довольно большое количество необычного вещества. Его легко выделить: для этого достаточно прилить серную кислоту к данному раствору и нагреть смесь в реторте... Новое вещество осаждается в приемнике в виде черного порошка, который при нагревании превращается в пары великолепного фиолетового цвета».

Название новому элементу присвоил в 1813 году французский химик Жозеф-Луи Гей-Люссак (1778–1850) за фиолетовый цвет его паров («Йодос» по-гречески значит «фиолетовый»). Он же получил многие производные нового элемента – Йодоводород HI , ЙодноватуюкислотуHIO 3 , оксид Йода(V) I 2 O 5 , хлорид Йода ICl и другие. Практически одновременно элементарную природу Йода доказал и английский химик Гэмфри Дэви (1778–1829).

2. из пищевых продуктов много Йода содержат яйца, молоко, рыба; очень много Йода в морской капусте, которая поступает в продаже в виде консервов, драже и других продуктов;

3. первый в России Йодный завод был построен в 1915 г. В Екатеринославле (ныне Днепропетровск); получали Йод из золы черноморской водоросли филлофоры; за годы первой мировой войны на этом заводе было добыто 200 кг Йода;

4. если грозовое облако «засеять» Йодистым серебром или Йодистым свинцом, то вместо града в облаке образуется снежная крупа: засеянное такими солями облако проливает дождём и не вредит полям.

Раздел 2. Свойства Йода.

2.1. Физические свойства Йода.

Плотность Йода 4,94 г/см3, t пл 113,5 °С, t кип 184,35 °С. Молекула жидкого и газообразного Йода состоит из двух атомов (I 2 ). Заметная диссоциация I 2 2I наблюдается выше 700 °С, а также при действии света. Уже при обычной температуре Йод испаряется, обра­зуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании Йод возгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки Йода в лабораториях и в промышленности. Йод плохо растворим в воде (0,33 г/л при 25 °С), хорошо - в сероуглероде и органических растворителях (бензоле, спирте), а также в водных растворах Йодидов.

2.2. Электронно-графическая формула Йода.

Конфигурация внешних электронов атома Йода 5s2 5p5. В соответствии с этим про­являет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1 (в HI , KI ) (рис. 3); +1(вHIO , KIO ) (рис. 3); +3 (в IСl 3 ) (рис. 4); +5(вНIO 3 , КIO 3 ) (рис. 5); и +7 (вHIO 4 ,KIO 4 ) (рис. 6).

E I норм

E I 1 *

E I 2 *

E I 3 *

2.3. Химические свойства Йода.

Химически Йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. С металлами Йод при легком нагревании энергич­но взаимодействует, образуя Йодиды.

Hg + I 2 = HgI 2

С водородом Йод реагирует только при нагревании и не пол­ностью, образуя йодистый водород.

I 2 + H 2 = 2НI

Элементный Йод - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H 2 S , тиосульфатнатрияNa 2 S 2 O 3 и другие восстано­вители восстанавливают его до I - .

I 2 + H 2 S = S + 2НI

Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в IO 3 - .

При растворении в воде Йода частично реагирует с ней;

I 2 + H 2 O = HI + HIO

В горячих водных растворах щелочей образуются Йодид и Йодат.

I 2 + 2KOH = KI + KIO + H 2 O

3KIO = 2KI + KIO 3

При нагревании йод взаимодействует с фосфором:

3I 2 +2 P =2 PI 3

А йодид фосфора в свою очередь взаимодействует с водой:

2PI 3 + H 2 O = 3HI + H 2 (PHO 3)

ПривзаимодействииH 2 SO 4 иKI образуется продукт, окрашенный темно-бурый цвет, и сульфатная кислота восстанавливаетсядоH 2 S

8KI + 9H 2 SO 4 = 4I 2 + 8KHSO 4 + SO 2 + H 2 O

Йод легко реагирует с алюминием, причем катализатором в этой реакции является вода:

3I 2 +2 AL =2 ALI 3

Йод может также окислять сернистую кислоту и сероводород:

H 2 SO 3 + I 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + HI

H 2 S + I 2 = 2HI + S

Йод взаимодействует с нитратной кислотой:

I 2 +10 HNO 3 =2 HIO 3 +10 NO 2 +4 H 2 O

При соединении кислоты с щелочью образуется соль:

HIO 3 + KOH = KIO 3 + H 2 O

При окислении йодид-иона йодат-ионом в кислой среде образуется свободный йод:

5KI + KIO 3 + 3H 2 SO 4 = 3I 2 + 3K 2 SO 4 + 3H 2 O

При нагревании йодатной кислоты она распадается, с образованием наиболее стойкого оксида галогенов:

2 HIO 3 = I 2 O 5 + H 2 O

Оксид йода (V) проявляет окислительные свойства. Его используют при анализе CO:

5 CO + I 2 O 5 = I 2 +5 CO 2

ПерйодатнаякислотаH 5 IO 6 -пятиосновная. Ее получают следующим образом:

5 Ba (IO 3 ) 2 --- t -- Ba 5 (IO 6 ) 2 +4 I 2 +9 O 2

Ba 5 (IO 6 ) 2 +5 H 2 SO 4 = 5 BaSO 4 ↓+2 H 5 IO 6

Это средняя по силе кислота. Может образовывать соли ворто-форме(Ag 5 IO 6 ) и вмета-форме (NaIO 4 ). Перйодатная кислота и еесолииспользуют в органической и аналитической химии как сильные окислители.

Йод хорошо взаимодействует с серноватистокислым натрием (тиосульфатом):

2 Na 2 S 2 O 3 + I 2 = Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Это его свойство используется в аналитической химии.

Адсорбируясь на крахмале, Йод окрашивает его в темно-синий цвет; это используется в Йодометрии и качественном анализе для обнаружения Йода.

Пары Йода ядовиты и раздражают слизистые оболочки. На кожу Йод оказывает прижигающее и обеззараживающее действие. Пятна от Йода смывают растворами соды или тиосульфата натрия.

2.4. Получение Йода.

Сырьем для промышленного получения Йода в России служат нефтяные буровые воды (рис. 7); за рубежом – морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, содержащие до 0,4% Йода в виде Йодата натрия. Для из­влечения Йода из нефтяных вод (содержа­щих обычно 20 – 40 мг/л Йода в виде Йодидов) на них сначала действуют хлором или азотистой кислотой. Выде­лившийся Йод либо адсорбируют активным углем, либо выдувают воздухом. На Йод, адсорбированный углем, действуют ед­кой щелочью или сульфитом натрия. Из продуктов реакции свободный Йод выделяют действием хлора или серной кислоты и окислителя, например дихромата калия. При выдувании воздухом Йод по­глощают смесью двуокиси серы с водя­ным паром и затем вытесняют Йод хлором. Сырой кристаллический Йод очищаютвозгонкой.

1) буровая вода;

2) кислота;

3) башня подкисления и окисления (хлоратор);

5) башня отдувки элементного Йода (десорбер);

6) воздух;

7) сернистый газ;

8) уловитель (адсорбер);

9) Йодоватистая и серная кислоты (сорбент);

10) сборник сорбента;

11) кристаллизатор (здесь Йод выделяется из сорбента);

12) Йод – сырец;

13) безЙодная буровая вода;

Раздел 3. Распространение Йода.

3.1. Распространение в природе.

Среднее содержание Йода в земной коре 4*10 - 5 % по массе. В мантии и магмах и в образовавшихся из них породах (гранитах, базальтах) соединения Йода рассеяны; глубинные минералы Йода неизвестны. История Йода в земной коре тесно связана с живым веществом и биогенной миграцией. В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организмами (водорослями, губками). Известны 8 гипергенных минералов Йода, образующихсявбиосфере, однако они очень редки. Основным резервуаром Йода для биосферы служит Мировой океан (в 1 литре в среднем содержится 5*10 -5 грамм Йода). Из океана соединения Йода, растворенные в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на конти­ненты. Местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены Йодом. Йод легко адсорбируется 1 органическими веществами почв и морских илов. При уплотнении этих илов и обра­зовании осадочных горных пород происходит десорбция, часть соединений Йода переходит в подземные воды. Так образуются используемые для добычи Йода Йодо-бромные воды,особеннохарактер­ные для районов нефтяных месторожде­ний (местами 1 литр этих вод содержит свыше 100 мг Йода).

3.2. Йод в живом организме.

Йод – необходимый для животных и человека микроэлемент. В почвах и растениях таёжно-лесной нечерноземной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон. Йод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми другими микроэлементами (Са , Mn , Cu ); с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба. Среднее со­держание Йода в почвах около 3*10 -4 %, в растениях около 2*10 -5 %. В поверхност­ных питьевых водах Йода мало (от 10 -7 до 10 -9 %). В приморских областях количество Йода в 1 м3 воздуха может достигать 50 мкг, в континентальных и горных – состав­ляет 1 или даже 0,2 мкг.

Поглощение Йода растениями зависит от содержания в почвах его соединений и от вида растений. Некоторые организмы (так называемые концентраторы Йода, например морские водо­росли – фукус, ламинария, филлофора, накапливают до 1% Йода, некоторые губки – до 8,5% (в скелетном веществе спонгине). Водоросли, концентрирующие Йод, ис­пользуются для его промышленного получения. В животный организм Йод поступает с пи­щей, водой, воздухом. Основной источник Йода – растительные продукты и корма. Всасы­вание Йода происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме чело­века накапливается от 20 до 50 мг Йода, в том числе в мышцах около 10 – 25 мг, в щито­видной железе в норме 6 – 15 мг. С по­мощью радиоактивного Йода(I 131 и I 125 ) по­казано, что в щитовидной железе Йод на­капливается в митохондриях эпителиальных клеток и входит в состав образующих­ся в них алл - и моноиодтирозинов, которые конденсируются в гормон тетраиодтиронин (тироксин). Выделяется Йод из организма преимущественно через почки (до 70 – 80%), молочные, слюнные и потовые же­лезы, частично с жёлчью.

В различных биогеохимических про­винциях содержание Йода в суточном ра­ционе колеблется (для человека от 20 до 240 мкг, для овцы от 20 до 400 мкг). Потребность животного в Йода зависит от его физиологического состояния, времени года, температуры, адаптации организма к содер­жанию Йода в среде. Суточная потребность в Йоде человека и животных – около 3 мкг на 1 кг массы (возрастает при беремен­ности, усиленном росте, охлаждении). Введение в организм Йода повышает основ­ной обмен, усиливает окислительные процессы, тонизирует мышцы.

3.3. Йод и человек

Организм человека не только не нуждается в больших количествах Йода, но и с удивительным постоянством сохраняет в крови постоянную концентрацию (10 -5 – 10 -6 %) Йода, так называемое Йодное зеркало крови. Из общего количества Йода в организме около 25 мг, больше половины находится в щитовидной железе. Почти весь Йод, содержащийся в этой железе, входит в состав различных производных тирозина – гормона щитовидной железы, и только незначительная часть его около 1%, находится в виде неорганическогоЙодаI - .

Большие дозы элементного Йода опасны: доза 2 – 3 г смертельна. В то же время в форме Йодида допускается приём внутрь в больших дозах.

Если ввести в организм с пищей значительное количество неорганических солей Йода, концентрация его в крови повысится в 1000 раз, но уже спустя 24 часа Йодное зеркало крови придёт в норму внутреннего обмена и практически не зависит от условий эксперимента.

В медицинской практике Йодорганические соединения используется для рентгенодиагностики. Достаточно тяжелые ядра атомов Йода рассасывают рентгеновские лучи. При введении внутрь организма такого диагностического средства получают исключительно чёткие рентгеновские снимки отдельных участков тканей и органов.

3.4. Гормоны щитовидной железы

Щитовидная железа состоит из двух овальных телец общей массой 25-30 г, расположенных по обе стороны нижней части гортани и трахеи.

В опытах с радиоактивным йодом (I 131)установлено, что уже через 2ч после введения его основная масса обнаруживается в щитовидной железе. Из всего количества йода в организме (50мг) 10-15 мг находятся в железе, что дает основание считать щитовидную железу депо йода. Причем обнаружена зависимость между поглощением йода железой и степенью ее активности. Если накопление йода в железе идет медленно, это свидетельствует о ее пониженной деятельности, а Высокая степень поглощения - о гиперфункции железы. Проведение такого исследования используется в диагностику заболеваний щитовидной железы.

Синтез гормонов происходит путем йодирования тирозина и последующей конденсации (соединения) таких двух молекул с образованием три- и тетрайодтиронина (тироксина), которые и являются собственно гормонами (рис. 8). Однако в клетках щитовидной железы они связаны с белком глобулином (йодтиреоглобулином) и неактивны. По мере необходимости этот комплекс распадается, освободившиеся гормоны (уже активные) поступают в тон крови, разносятся к органам и тканям, где и проявляют свое действие. Оно в основном направлено на усиление процессов биологического окисления, увеличение потребления кислорода, регуляцию обмена жира и воды, дифференцировку развития тканей.

Суточная потребность в йоде для человека составляет 1,5*10 -4 - 3,0*10 -4 г и покрывается за счет воды и продуктов питания, из которых наиболее богаты йодом яйца, рыба, свежие овощи. для детей и беременных женщин потребность в йоде несколько повышена. Из организма йод выводится почками и слюнными железами.

При изменений уровня выработки гормонов развиваются тяжелые заболевания.

Гипофункция щитовидной железы (гипотиреоз) или ее атрофия в молодом возрасте приводит к развитию кретинизма, который проявляется задержкой роста, а затем и его остановкой (карликовый рост), нарушением пропорционального развития частей тела, умственной отсталостью. Аналогичное состояние железы у взрослых проявляется отеком слизистых оболочек микседемой. Для этого заболевания характерны отечность, связанная с задержкой воды в тканях, понижение обмена веществ, ожирение, общая слабость, старческий вид даже у молодых.

Гипофункция, вызванная недостаточностью в организме йода, на фоне резкого увеличения щитовидной железы, связанного с глубоким ее перерождением, называется Эндемическим зобом. При этом заболевании размеры щитовидной железы значительно увеличены, она выступает в области шеи в виде зоба. Такой вид гипофункции встречается в местностях, почвы которых бедны йодом, например, в горных районах. Для лечения применяются препараты йода. Однако более важным является предупреждение развития эндемического зоба, что достигается йодированием воды и пищевых продуктов (соли, сахара)

Гиперфункция щитовидной железы (гипертиреоз) проявляется развитием базедовой болезни. Ее основные клинические симптомы - общее исхудание, дрожание конечностей, экзофтальм (пучеглазие), нарушение сердечной и психической деятельности. У больных резко повышен основной обмен, с мочой выводится много азота и креатина. Лечение базедовой болезни должно быть направлено на снижение выработки гормонов путем блокирования поступления йода в железу, например, применением производных мочевины. В настоящее время широко используют введение в организм в небольших дозах радиоактивного изотопа йода I 131 , который накапливается в клетках железы и,выделяяY-лучи, вызывает локальное (ограниченное) облучение железистой ткани. В некоторых случаях показано хирургическое удаление части железы.

Раздел 4. Применение Йода.

4.1. Болезни, связанные с недостатком Йода

Еще в 1854 г. Француз Шатен – превосходный химик-аналитик обнаружил, что распространенность заболевания зобом находится в прямой зависимости от содержания Йода в воздухе, почве, потребляемой людьми пище. Коллеги опротестовали выводы Шатена; более того, Французская академия наук признала их вредными. Что же касается происхождения болезни, то тогда считали, что её могут вызвать 42 причины – недостаток Йода в этом перечне не фигурировал.

Недостаток Йода в начале приводит лишь к небольшому увеличению щитовидной железы, но, прогрессируя, эта болезнь поражает многие системы организма. В результате нарушается обмен веществ, замедляется рост. В отдельных случаях эндемический зоб может привести к глухоте, кретинизму… Эта болезнь больше всего распространена в горных районах и в местах, сильно удаленных от моря.

О широком распространении болезни можно судить даже по произведению живописи. Один из лучших портретов Рубенса «Соломенная шляпка». У красивой женщины, изображённой на портрете, заметна припухлость кожи (врач сразу сказал бы: увеличена щитовидка). Те же симптомы и у Андромеды с картины «Персей и Андромеда». Признаки Йодной недостаточности видны так же у некоторых людей, изображенных на портретах и картинах Рембрандта, Дюрера, Ван – Дейка…(рис. 9).

Интересно отметить, что история лечебного применения Йода уходит в глубь веков. Целебные свойства веществ, содержащих Йод, были известны за 3 тыс. лет до того, как был открыт этот элемент. Китайский кодекс 1567 г. До н. э. рекомендует для лечения зоба морские водоросли.

Благодаря включению в свой рацион морской капусты жители северо-восточной провинции Китая Мукден, несмотря на недостаток Йода в этой географической зоне, не страдали эндемическим зобом. Об их здоровье в своё время позаботился император Канси. Он предписал местным жителям съедать по 5 тинь (2 кг) морской капусты в год. И вот уже почти 2 тыс. лет послушные мукденцы неукоснительно выполняют мудрый императорский указ .

Наиболее высокое содержание Йода в водорослях:

– в сухой ламинарии – 26-180 мг на 100 г продукта

– в сухой морской капусте – 200-220 мг на 100 г продукта

В морской рыбе и продуктах моря содержание Йода достигает 300-3000 мкг на 100г продукта.

Также источником Йода для человека являются: мясо, молоко, яйца, овощи.

Абрикосы

Крыжовник

Апельсины

Баклажаны

Виноград

Перец сладкий

Горошек зелёный

Помидоры

Земляника (садовая)

Капуста белокочанная

Картофель

Крупа манная

гречневая

Смородина чёрная

перловая

Макаронные изделия

Масло сливочное

Молоко коровье

Мука пшеничная

Хлеб ржаной

Какао порошок

Картофель

Шоколад молочный

4.2. Восполнение Йода в организме.

В связи с большим или меньшим недо­статком Йода в пище и воде применяют Йодирование поваренной соли, содержа­щей обычно 10 – 25 г йодистого калия на 1 тонну соли. Применение удобрений, содер­жащих Йод, может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных культурах. Кроме Йодирования соли в последние годы стали широко применять Йодирование других продуктов. Йод добавляют в некоторые хлебобулочные изделия, молоко, всё большее распространение получают так называемые БАДЫ «биологически активные добавки», содержащие Йод, такие как Йод – актив, Йодомарин, Цыгапан, Кламин, и некоторые другие. Одним из самых известных препаратов для восполнения содержания Йода в организме считается «Йод – актив». Мы обязаны появлению этого препарата Павлу Флоренскому. Как инженер он был жёстким и расчётливым реалистом. А вот к науке у него с детства была огромная страсть. Павлу Флоренскому было 10 лет, когда он впервые прочёл книгу Фарадея. И Майкл стал его кумиров на всю жизнь. У Флоренского никогда не было сомнений, кто открыл Йод конечно Фарадей! Не случайно последним открытием Флоренского, стала формула уникального Йодистого препарата, способного оберегать человека от тяжелых болезней. Открытие великого русского учёного имеет планетарное значение. Ведь проблема нехватке Йода волнует граждан во всём мире. Дефицитом Йода страдают около 1,5 миллиардов человек. В том числе в у нас в стране от недостатка Йода страдает около 70% населения. Беда, точнее катастрофа, бушует на планете. Из – за постоянной нехватки Йода люди порой не блещут умом, даже взрослые. Такие люди, отличаются взрывным характером, а потому часто терпят неудачи на работе и в личной жизни. Учёные Всемирной организации здравоохранения уже однозначно пришли к выводу, что коэффициент интеллекта IQ напрямую зависит от содержания Йода в организме. В нашем городе применение, таких добавок очень актуально так как, в почве, и соответственно в продуктах очень маленькое содержание Йода. Поэтому для сохранения здоровья и интеллектуального потенциала населения, недостаток Йода нужно восполнять.

4.3. Йод в промышленности.

В промышленности применение Йода пока незначительно по объему, но весьма перспективно. Так, на термическом разложении Йодидов основано получениевысокочистыхметаллов.

Сравнительно недавно Йод стали использовать в производстве ламп накаливания, работающих по Йодо – вольфрамовому циклу. Йод соединяется с частичками вольфрама, испарившегося со спирали лампы, образует соединение WI 2 , которое, попав на нагретую спираль, разлагается. Вольфрам при этом вновь возвращается на спираль, а Йод опять соединяется с испарившемся вольфрамом. Йод как бы заботится о сохранении вольфрамовой спирали и тем самым значительно увеличивает время работы лампы.

Так же 0,6% Йода, добавленного к углеводородным маслам, во много раз снижает трение в подшипниках из нержавеющей стали и титана. Это позволяет увеличить нагрузку на трущиеся детали белее, чем в 50 раз.

Йод применяют для изготовления специального поляроидного стекла. В стекло вводят кристаллы солей Йода, которые распределяются строго закономерно. Колебания светового луча не могут проходить через них во всех направлениях. Получается своеобразный фильтр, называемый поляроидом, который отводит встречный слепящий поток света. Такое стекло используют в автомобилях. Комбинируя несколько поляроидов или вращая поляроидные стёкла, можно достигнуть исключительно красочных эффектов – это явление используют в кинотехники и в театре. Так же Йод применяется в фотоделе. Современный способ фотографирования был изобретён англичанином У.Толботом. В основе его способа фотографии лежит фотохимическая реакция разложения галогенидов серебра под действием света:

Ag (Галл) + hγ = Ag + (Галл),

Где hγ – квант света.

В современном фотографическом процессе для получения негативов используется слой фотографической эмульсии – смеси мельчайших кристалликов Йодистого или бромистого серебра с желатиной (белковым веществом, «животным клеем»), - нанесённый на прозрачную подложку из стекла или полимерной плёнки. Под действием света в этой эмульсии образуется лишь ничтожное количество металлического серебра. При последующем проявлении, т.е. при обработке фоточувствительного материала водным раствором органического восстановителя, реакция восстановления ускоряется под действием первичных частиц металлического серебра, она идёт преимущественно в тех местах, куда падал свет. Затем с помощью тиосульфта натрия (Na 2 S 2 O 3 * 5H 2 O ), образующего водорастворимую комплексную соль с галогенидом серебра, фотографии удаляют невосстановленный избыток галогенида. Эта стадия называется закреплением или фиксацией изображения. Промывка, сушка – и негатив готов.

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 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.

4.4. Йод в медицине.

Антисептические свойства Йода в хирургии первым использовал врач Буанэ. Как ни странно, самые простые лекарственные формы Йода – водные и спиртовые растворы – очень долго не находили применения в хирургии, хотя ещё в 1865 – 1866 гг. великий русский хирург Н.И.Пирогов применял Йодную настойку при лечении ран.

Препараты, содер­жащие Йод, обладают антибактериальны­ми и противогрибковыми свойствами, они оказывают также противовоспалительное и отвлекающее действие; их применяют наружно для обеззараживания ран, подготовки операционного поля. При приеме внутрь препараты Йода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы. Малые дозы Йода (микроЙод) тормозят функцию щитовидной железы, действуя на образование тиреотропного гормона передних долей гипофиза. Поскольку Йод влияет на белковый и жировой (липидный) обмен, он нашел применение при лечении атеросклероза, так как снижает содержание холестерина в кро­ви; повышает также фибринолитическую активность крови.

Для диагностических целей используют рентгеноконтрастные вещества, содержащие Йод. При длительном применении препаратов Йода и при повышенной чувствительности к ним возможно появление Йодизма – насморк, крапивница, отек квинке, слезотечение, угревидная сыпь (Йододерма). Препараты Йода нельзя принимать при туберкулезе легких, беременности, при заболеваниях почек, хронической пЙодермии, геморрагических диатезах, крапивнице.

4.5. Препараты Йода.

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:

2. неорганические йодиды (калия и натрия йодид) - большинство выпускаемых препаратов содержат от 25 до 250 мкг микроэлемента;

3. органические вещества, отщепляющие элементарный йод (йодоформ, йодинол и др.);

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.

4.6. Йод радиоактивный.

Искус­ственно радиоактивные изотопы Йода – I 125 ,I 131 ,I 132 и другие широко используются в биологии и, особенно в медицине для опре­деления функционального состояния щи­товидной железы и лечения ряда её 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 секреторные клетки железы. При загрязнениях окружающей среды продуктами ядер­ного деления радиоактивные изотопы Йода быстро включаются в биологический круго­ворот, попадая, в конечном счете, в моло­ко и, следовательно, в организм человека. Особенно опасно их проникновение в организм детей, щитовидная железа которых в 10 раз меньше, чем у взрослых людей и к тому же обладает большей радиочувствительностью. С целью уменьшения отложения радиоактивных изотопов Йода в щитовидной железе рекомендуется применять препараты стабильного И. (по 100 – 200 мг на прием). Радиоактив­ный Йод быстро и полностью всасывается в желудочно-кишечном тракте и избира­тельно откладывается в щитовидной же­лезе. Его поглощение зависит от функ­ционального состояния железы. Отно­сительно высокие концентрации радио­изотопов Йода обнаруживаются также в слюнных и молочной железах и слизис­той желудочно-кишечного тракта. Не поглощенный щитовидной железой ра­диоактивный Йод почти полностью и срав­нительно быстро выделяется с мочой.

4.7. Синий йод

О целебных свойствах синего йода многие знают не понаслышке: на собственном опыте неоднократно убеждались в чудодейственной силе этого препарата. И в самом деле, обладая противовирусным, антимикробным и антигрибковым эффектом, он помогает побеждать самые серьезные заболевания, против которых даже модные импортные лекарства порой бессильны.

Спиртовые и водные настойки йода каждому из нас известны с детства. Мы всю жизнь применяем их как эффективное антисептическое средство для обработки ран. Но из-за своей токсичности такой йод непригоден для приема внутрь в больших дозах. В отличие от него синий йод нетоксичен.

Синим йодом лечат дизентерию и стоматит, язву желудка и долго незаживающие раны, конъюнктивиты и поносы с кровью, колиты и энтероколиты, тонзиллит, различного рода отравления и ожоги. С помощью «синего йода» улучшается эластичность кровеносных сосудов, что позволяет рекомендовать его для лечения не только последствий инсульта. Синий йод помогает нормализовать и высокое и низкое кровяное давление. Кроме того, благодаря седативным свойствам его можно принимать в качестве успокоительного средства. Лечит он также тепловые и химические ожоги, особенно тогда, когда нет возможности оказать срочную врачебную помощь, головную боль.

С помощью синего йода улучшается эластичность кровеносных сосудов, что позволяет рекомендовать его для лечения не только последствий инсульта. Синий йод помогает нормализовать и высокое и низкое кровяное давление. Кроме того, благодаря седативным свойствам его можно принимать в качестве успокоительного средства.

Есть ли противопоказания в приеме синего йода? Да. Это отсутствие у человека по какой-либо причине (удаление, разрушение в результате болезни) щитовидной железы. Если же она разрушена частично, дозировку приема синего йода надо установить опытным путем. Не следует принимать его и людям, страдающим тромбофлебитом. Не стоит принимать синий йод одновременно с другими лекарствами химического происхождения, а особенно, понижающими кровяное давление. А вот с лечебными средствами народной медицины он вполне совместим. Например, комбинирование «голубой глины» и «синего йода» эффективно при лечении от расстройства желудка. Как известно из популярнейших книг В. Травинки («Голубая целительная глина» и других), глина обладает чудесным свойством вытягивать шлаки и токсины из организма. Поэтому при таком варианте взаимодействие этих замечательных народных лечебных средств весьма успешно.

Синий йод - это йодированный крахмал. Присутствующие в препарате сахар и лимонная кислота необходимы для улучшения его вкуса. Кроме того, они препятствуют разложению синего йода, поэтому он может храниться в закрытом сосуде при комнатной температуре, не теряя своих свойств, в течение многих месяцев.

Соединение йода с крахмалом нейтрализует его токсические свойства по отношению к клеткам человека и животных, усиливая ее для болезнетворных микроорганизмов (полезная микрофлора желудочно-кишечного тракта тоже не подвергается «убийственному» воздействию синего йода), поэтому синий йод не вызывает отравления и может употребляться в значительных дозах. Синим йодом можно безбоязненно промывать глаза даже у новорожденных. Кроме того, входящий в состав препарата крахмал при приеме внутрь обволакивает язвы и другие пораженные места слизистой желудочно-кишечного тракта, создавая некий защитный слой, способствующий быстрому излечению. Сам же йод стимулирует деятельность поджелудочной железы, являющейся защитницей всего нашего организма.

4.8. Препараты Синего Йода.

Есть чисто аптечный препарат йодинол, приготовленный на основе поливинилового спирта. Врачи рекомендуют применять его при хроническом тонзиллите, конъюнктивите, гнойных отеках, трофических язвах, гнойных ранах и ожогах, для дезинфекции в хирургии и гинекологии. Йодинол - это тоже синий йод. Он тоже является прекрасным антисептиком, нетоксичный, недорогой и очень устойчивый препарат, который может долго храниться. Основным действующим веществом йодинола является молекулярный йод, обладающий антисептическим свойством. Поливиниловый спирт - высокомолекулярное соединение, содержание которого в йодиноле замедляет выделение йода и удлиняет его взаимодействие с тканями организма, уменьшает также раздражающее действие йода на ткани.

Синий йод открывали несколько раз. Но наиболее полное описание его лечебных свойств дал ученый из Санкт-Петербурга В. О. Мохнач. Он впервые опробовал этот препарат на себе в годы Великой Отечественной войны, когда заболел тяжелой формой бактериальной дизентерии. А в 50-х годах с его участием в медицинских учреждениях Ленинграда было проверено действие препарата на большой группе больных дизентерией, колитами и энтероколитами, состояние которых оценивалось как тяжелое и средней тяжести.

У больных, принимавших тогда синий йод, стул приходил в норму в первые 5 дней после начала лечения, бактериальное очищение кишечника наступало на 5–10-й день. Прекрасные результаты! Суточная доза приема препарата для этих больных составляла 500 г. На лечение каждого больного расходовалось до 7 суточных доз. Нередко бывает, что при лечении острых и хронических кишечных инфекций применяются и значительно большие дозы. Достаточно сказать, что сам Мохнач увеличивал дозу приема синего йода до 1500–2000 г в сутки.

Рецепт приготовления синего йода, как он предложен В. О. Мохначом, научно-обоснованный и многократно апробированный.

В 50 мл теплой воды развести 1 чайную ложку с верхом картофельного крахмала, размешать, добавить столько же сахара и несколько кристалликов (на кончике ножа) лимонной кислоты. В это время вскипятить 150 мл воды и в кипяток влить полученный раствор крахмала, то есть заварить его. И только после охлаждения полученной смеси влить 1 чайную ложку 5% настойки йода. Синий йод готов. Запомните: йод не терпит перегревания. При перегреве он теряет лечебные свойства, поэтому если при приготовлении синий йод обесцветится, он становится негодным. Хранится он в холодильнике, как правило, 15-20 дней и годен до тех пор, пока сохраняет интенсивную темно-синюю окраску. Если сверху появится слой воды – размешайте синий йод, либо слейте воду.

Но синий йод нельзя применять бесконечно долго, как, например, перекись водорода: может наступить передозировка, поэтому необходим периодический контроль. Но при острых и хронических заболеваниях инфекционного характера синий йод просто незаменим.

Принимать синий йод для «профилактики йодной недостаточности» (по 1-2 ч.л. 2 раза в неделю) не стоит: исследования Мохнача показали, что при малой концентрации синего йода, находящиеся в организме человека болезнетворные микробы, могут выработать штаммы, устойчивые к его действию. Недаром к лечению разных болезней с помощью синего йода Мохнач подходил дифференцированно: дизентерию лечил, давая больным синий йод по 100 мл 5-6 раз в день, холеру - по 3 л (!) в день. Для профилактики лучше принимать ежедневно не менее 5 ч.л. в течение 5 дней в месяц. Продолжительность профилактического курса составляет не более месяца.

Общие правила его приема при лечении таковы. При сохранности щитовидной железы принимать 8 ч.л. 1 раз в день, примерно через 30 мин после еды, запивая его простым киселем: 5 дней пить - 5 дней перерыв или пить через день; тяжелобольные нуждаются в подборе (1-3 ч.л.). Длительность приема индивидуальна. Женщинам во время месячных синий йод принимать нельзя. Кому-то синий йод необходим всю жизнь, кому-то - в течение месяца.

При нормальной реакции организма можно смело полоскать горло при ангинах, выпивая при этом 2-3 глотка синего йода или киселя, как его проще называют.

При женских заболеваниях воспалительного характера хорошо делать спринцевания семь или десять дней - в зависимости от состояния здоровья. Одновременно со спринцеванием нужно выпивать 1-2 ложки киселя.

При глистных заболеваниях можно выпить одну треть или даже половину стакана этого снадобья на голодный желудок. Синий йод убивает дизентерийную палочку за три дня, но попить кисель необходимо до семи дней. Конечно, дизентерия - очень опасная болезнь, тут без официальной медицины не обойтись. Но до приезда врачей синий йод - ваш спаситель.

При язвенных поражениях толстого кишечника синий йод вводится в виде клизм по 50 г ежедневно в течение недели. При конъюнктивите в течение недели в глаза закапывается по 2–3 капли специально приготовленного раствора (1 ч. ложка синего йода разводится в 10 ч. ложках теплой дистиллированной воды) утром и вечером. Многие больные при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта принимают перед едой по стакану препарата 2–3 раза в день, добавляя в него для вкуса свежеприготовленные соки. При стоматите препарат разводят теплой водой и используют этот раствор для полоскания полости рта 2–3 раза в день.

Если вы ранее перенесли инфаркт, страдаете базедовой болезнью, у вас может быть частично нарушена щитовидная железа – приемник йода в организме, то вам надо определить максимально допустимую для вас дозу «синего йода». Видимо, она не должна быть более 4 чайных ложек. Максимальная суточная доза для взрослого человека – 7-8 чайных ложек «синего» йода. К этой дозе надо подойти постепенно, увеличивая дозу на 1-2 чайные ложки в день, при этом обязательно запивать синий йод молоком или киселем.

Целебный кисель действует по типу Мечниковской простокваши - он омолаживает организм. Орошение толстого кишечника синим йодом предупреждает процессы гниения, оказывает местное бактерицидное действие, а, всасываясь, по всей вероятности, предохраняет и от склероза.

Щитовидная железа не только защищает наш организм от вирусов и микробов, но и активно участвует в обмене веществ, снимает нервное напряжение, пополняет энергетические ресурсы организма, потраченные нами в течение трудового дня. Нарушение же функций щитовидной железы приводит организм к расстройству, так как щитовидной железе подвластны и центральная нервная система, и процессы кроветворения, и сопротивляемость организма к инфекциям и даже к раковым клеткам.

А нормально щитовидная железа может функционировать только при достаточном количестве йода в организме. Это примерно 300 мг в сутки. Между тем йода не хватает почти всем россиянам. В зону риска по содержанию йода в организме попадают в первую очередь жители Москвы и Московской области. Разумеется, есть и другие способы насыщения организма йодом. Например, восполнению запасов йода в организме способствует употребление морепродуктов (креветок, устриц, крабов, морской рыбы, морской капусты, морских водорослей), а также редьки, спаржи, моркови, помидоров, шпината, картофеля, ревеня, гороха, клубники, капусты, бананов, грибов, яичного желтка, лука. Дневную норму йода можно восстановить еще более простым способом: прожевав и проглотив 5 яблочных зерен. Много йода содержится в черной смородине, оболочке (кожице) черного винограда, черноплодной рябине, семенах свежих томатов.

Из йодированных продуктов, с помощью которых можно насытить организм йодом, в настоящее время в продаже имеется только йодированная соль. Но ее потребление связано с соблюдением ряда условий. Во-первых, она сохраняет свои свойства только в течение 3–4 месяцев. Во-вторых, йод почти полностью улетучивается из нее при кипячении. В-третьих, из соли, слегка подмоченной или хранящейся в открытой таре, йод тоже может улетучиваться. Никогда не используйте йодированную соль при засолке огурцов или квашении капусты. Соленья либо забродят, либо приобретут горький вкус.

Следить за йодосодержанием организма особенно необходимо женщинам и детям. Йододефицит может приводить к бесплодию, невынашиванию беременности, уродству плода, рождению мертвых детей, отставание в росте и развитии, умственная отсталость, риск развития рака щитовидной железы. Тест для определения йода в организме можно использовать следующий. Йод при этом может быть как обычный, так и синий. Ватную палочку окуните в спиртовой раствор йода и перед сном на предплечье нарисуйте три линии: тоненькую, в два раза «жирнее» и самую толстую прорисуйте три раза. Если утром исчезла первая линия – с йодом у вас все в порядке. Если исчезли первые две – обратите внимание на состояние здоровья. А если не осталось ни одной линии – у вас явный недостаток йода.

Первым признаком йодной недостаточности в организме является сильная усталость, быстрая утомляемость, повышенная раздражительность, чувство разбитости по утрам. При появлении этих тревожных сигналов вспомните о синем йоде. С его помощью вам удастся укрепить здоровье и сохранить хорошее настроение. Он даст вашему организму такой заряд бодрости, что вы без труда сможете отказаться от кофе и крепкого чая.

Выводы.

Химический элемент – Йод, открытый в 1811г Бернаром Куртуа, в наше время нашёл широкое применение в промышленности, технике и фотоделе. Но самое главное в медицине и не только как антисептическое средство, а как микроэлемент, который очень важен для поддержания здоровья щитовидной железы. Изучение свойств Йода уже привело к появлению биологически активных добавок, которые содержат микроэлемент Йод. И я надеюсь, что дальнейшее изучение Йода приведёт к открытию новых возможностей применения этого элемента. И я думаю, что весь изложенный мною материал поможет не только мне, но и всем остальным людям, избежать этой болезни и других болезней и узнать, что же в действительности представляет Йод, и для чего он нужен и как его использовать.

Список использованной литературы.

1. Популярная библиотека химических элементов. Изд. «Наука» Москва 1973г.

2. Химия. Энциклопедия для детей. Под редакцией Виктора Володина – «Аванта+» Москва 2000г.

3. Человек. Энциклопедия для детей. Под редакцией Виктора Володина – «Аванта+» Москва 2002г.

4. Любознательным о химии. Б.Н.Токарев Москва издательство «Химия», 1978г.

5. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1994.

6. Популярная библиотека химических элементов. Изд. «Наука» Москва 1973г.

7. Степин Б.Д; Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – 2-е изд. – М.: Химия, 1995.

8. Овощи и плоды в питании. В.А.Доценко. «Лениздат» 1988г.

9. Справочник по диетологии. Под редакцией А.А.Покровского. Изд. «Медицина» Москва 1981г.

10. Витамины и витаминотерапия. В.Е.Романовский. «Феникс» Ростов - на - Дону 2000г.

11. Энциклопедический словарь юного химика. Сост. В.А.Крицман, В.В.Станцо. – М.: Педагогика, 1982г.

12. Справочник по химии для поступающих в ВУЗы. Под редакцией А.Т.Пилипенко. – Киев, «Наукова думка», 1971г.

13. Ермолаев М.В. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1983г.

14. Загальна та неорганічна хімія. Під редакцією Є.Я.Лєвітіна. – Вінніця, “Нова книга”, 2003р.

ИОД, йод (латинский Iodum), I, химический элемент VII группы короткой формы (17-й группы длинной формы) периодической системы, относится к галогенам; атомный номер 53, атомная масса 126,90447. В природе встречается один стабильный изотоп 127 I. Искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 108-144.

Историческая справка. Иод впервые выделил в 1811 году французский химик Б. Куртуа, действуя концентрированной Н 2 SO 4 на золу морских водорослей. Латинское название элемента происходит от греческого ιώδης - фиолетовый и связано с цветом паров иода.

Распространённость в природе. Содержание иода в земной коре составляет 4·10 -5 % по массе. В природе иод в основном находится в морской воде и морских водорослях, а также в нефтяных буровых водах; входит в состав минералов - иодидов природных и иодатов, например лаутарита Са(IO 3) 2 .

Свойства . Конфигурация внешней электронной оболочки атома иода 5s 2 5р 5 . В соединениях иод проявляет степени окисления -1, +1, +3, +5, +7; электроотрицательность по Полингу 2,66; атомный радиус 140 пм; радиус ионов I - 206 пм, I 5+ 109 пм. В газообразном, жидком и твёрдом состояниях иод существует в виде двухатомных молекул I 2 . Заметная диссоциация (около 3%) молекул I 2 на атомы начинается при температуре выше 800 °С, а также под действием света. Молекулы I 2 диамагнитны.

Иод - кристаллическое вещество чёрного цвета с фиолетовым металлическим блеском; кристаллическая решётка ромбическая; t пл 113,7 °С, t кип 184,3 °С, плотность твёрдого иода 4940 кг/м 3 . Иод плохо растворим в воде (0,33 г/дм 3 при 25 °С); растворимость иода в воде возрастает при увеличении температуры, а также при добавлении иодида калия КI за счёт образования комплекса КI 3 . Иод хорошо растворим во многих органических растворителях (бензоле, гексане, спиртах, четырёххлористом углероде и др.). Твёрдый иод легко возгоняется с образованием фиолетовых паров, имеющих резкий специфический запах.

Иод - наименее химически активный галоген. С благородными газами, кислородом, серой, азотом, углеродом иод непосредственно не взаимодействует. При нагревании иод реагирует с металлами (образуются иодиды металлов, например иодид алюминия AlI 3), фосфором (иодид фосфора ΡΙ 3), водородом (иодоводород HI), другими галогенами (межгалогенные соединения). Иод - менее сильный окислитель, чем хлор и бром. Для иода более характерны восстановительные свойства. Так, хлор окисляет иод до йодноватой кислоты НIO 3: I 2 + 5Сl 2 + 6Н 2 O = = 2НIO 3 + 10НСl.

Для иода известен ряд кислородсодержащих кислот, соответствующих различным степеням окисления иода: иодноватистая HIO (степень окисления иода +1; соли - гипоиодиты, например гипоиодит калия KIO), йодноватая HIO 3 (+5; иодаты, например иодат калия KIO 3), периодная, или метаиодная, HIO 4 и ортопериодная, или ортоиодная, Н 5 IO 6 (+7; соли - метапериодаты, например метапериодат калия KIO 4 ; ортопериодаты, например дигидроортопериодат калия Κ 3 Η 2 ΙO 6 ; общее название для солей кислот, содержащих иод в степени окисления +7, - периодаты). Кислородсодержащие кислоты и их соли обладают окислительными свойствами. HIO - слабая кислота; HIO и гипоиодиты существуют только в водных растворах. Растворы HIO получают взаимодействием иода с водой, растворы гипоиодитов - взаимодействием иода с растворами щелочей. HIO 3 - бесцветное кристаллическое вещество с t пл 110 °С, хорошо растворимое в воде; при нагревании до 300 °С отщепляет воду с образованием кислотного оксида I 2 О 5 . Получают HIO 3 окислением иода дымящей азотной кислотой: 3I 2 + 10HNO 3 = 6HIO 3 + 10NO + 2Н 2 O. Иодаты - растворимые в воде кристаллические вещества; получают при взаимодействии иода с горячими растворами щелочей. При нагревании выше 400 °С иодаты разлагаются, например: 4КIO 3 = KI + 3КIO 4 . Н 5 IO 6 - бесцветное кристаллическое вещество, t пл 128 °С. Нагревание H 5 IO 6 до 100 °С в вакууме приводит к образованию НIO 4 (Η 5 ΙO 6 = НIO 4 + 2Н 2 O), которая при более высокой температуре разлагается: 2HIO 4 = 2НIO 3 + O 2 . В водных растворах Н 5 IO 6 проявляет свойства слабой многоосновной кислоты. Получают Н 5 IO 6 обменной реакцией, например Ва 3 (Н 2 IO 6) 2 + 3H 2 SO 4 = 2Н 5 IO 6 + 3BaSO 4 , с последующим упариванием фильтрата. Периодаты - кристаллические вещества, устойчивы к нагреванию, растворимы в воде; получают электрохимическим окислением иодатов.

Растворение иода в воде - сложный химический процесс, включающий не только растворение, но и диспропорционирование (I 2 + Н 2 О = HI + HIO) и разложение HIO (ЗHIO=2HI + HIO 3). Скорость диспропорционирования HIO велика, особенно в щелочных (3I 2 + 6NaOH = NaIO 3 + 5NaI + 3Н 2 O). Поскольку константа равновесия реакции I 2 + Н 2 О = HI + HIO мала (К = 2∙10 - 13), то иод в водном растворе присутствует в виде I 2 , а йодная вода при хранении в темноте не разлагается и имеет нейтральную реакцию.

Биологическая роль. Иод относится к микроэлементам. Суточная потребность человека в иоде около 0,2 мг. Основное физиологическое значение иода определяется его участием в функции щитовидной железы. Поступающий в неё иод участвует в биосинтезе тиреоидных гормонов. Недостаток поступления иода приводит к развитию эндемического зоба, избыток иода в организме отмечается при некоторых заболеваниях печени.

Получение . В промышленности иод выделяют из буровых вод и из золы морских водорослей. Для извлечения иода буровые воды, содержащие иодиды, обрабатывают при подкислении хлором; выделившийся иод выдувают водяным паром. Для очистки иода через реакционную смесь пропускают диоксид серы SO 2 (I 2 + SO 2 + 2Н 2 O = 2HI + H 2 SO 4) и окисляют образующийся HI до I 2 (например, хлором: 2HI + Сl 2 = 2НСl +I 2). Иодаты, образующиеся при сжигании водорослей, восстанавливают диоксидом серы (2NaIO 3 + 5SO 2 + 4Н 2 O = 2NaHSO 4 + 3H 2 SO 4 + I 2); выделившийся иод очищают возгонкой. В лаборатории иод получают окислением иодидов в кислой среде (например, с помощью диоксида марганца: 2KI + МnO 2 + 2H 2 SO 4 = I 2 + MnSO 4 + 2Н 2 O + K 2 SO 4); образующийся иод экстрагируют или отделяют перегонкой с водяным паром.

Мировое производство иода 15-16 тысяч т/год (2004).

Применение . Иод и его соединения применяются в медицине; препараты иода, способные высвобождать элементарный иод, обладают антибактериальными, противогрибковыми и противовоспалительными свойствами. Иод используется в транспортных химических реакциях для получения высокочистых Ti, Zr и других металлов, а также кремния; для заполнения йодных ламп накаливания, которые характеризуются высокой световой отдачей, небольшими размерами и длительным сроком эксплуатации. Радиоактивные изотопы 125 I (Т 1/2 59,4 сут), 131 I (T 1 /2 8,04 сут), 132 Ι (T 1 /2 2,28 ч) используются в биологии и медицине для определения функционального состояния щитовидной железы и лечения её заболеваний.

Иод токсичен, его пары раздражают слизистые оболочки, вызывают дерматиты.

Лит.: Greenwood N.N., Earnshaw А. Chemistry of the elements. 2nd ed. Oxf.; Boston, 1997; Дроздов А. А., Мазо Г. Н., Зломанов В. П., Спиридонов Ф.М. Неорганическая химия. М., 2004. Т. 2.