Иод

ИОД ИОД лат.Iodium , I - химический элемент VII группы периодической системы Менделе ева,относится к галогенам в литературе встречается также символ J атомный номер 53, атомная масса 126,9045 кри сталлы черно-серого цвета с металлическим блеском. Природный иод состоит из одногостабильного изотопа с массовым числом 127.Иод открыл в 1811 французский химик Б. Куртуа. Нагревая маточный рассол золы морскихводорослей с концентриро ванной серной кислотой,

он наблюдал выде лениефиолетового пара отсюда название иод -от греческого iodes,ioeides - похожий цветом на фиалку, фиолетовый , который конденсировался ввиде темных блестя щих пластинчатых кристаллов. В 1813 - 1814 французский химик Ж.Л. Гей-Люссак и английский химик Г. Дэви доказали элементар ную природу иода.Распространение в природе.Среднее содержание иода в зем ной коре 4 10-5 по массе.

В мантии и магмах и в образовавшихся из них породах гранитах,базальтах соединения иода рассеяны глубинныеминералы иода неизвестны. История иода в земнойкоре тесно связана с живым веществом и биогенной миграцией. В биосференаблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организма ми водорослями, губками . Изве стны 8гипергенных минералов иода, обра зующихся вбиосфере, однако они очень редки. Основным резервуаром иода для биосферы служитМировой океан в 1литре в среднем содержится 5 10-5 граммиода

. Из океанасоединения иода, растворенные в каплях морскойводы, попадают в ат мосферу и переносятся ветрами на конти ненты. Местности,удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены иодом. Иод легко адсорбируется органическими веществами почв и морских илов. Приуплотнении этих илов и обра зовании осадочныхгорных пород проис ходит десорбция, часть соединений иода переходит в подземныеводы. Так обра зуются используемые для добычи иода иодо-бромныеводы, особенно

характер ные для районов нефтяных месторожде ний местами 1 литр этих вод содержит свыше 100 мг иода .Физические и химические свойства.Плотность иода 4,94 г см3, tпл 113,5 С, tкип184,35 С. Молекула жидкого и газообразного иода состоит из двух атомов I2 . Заметная диссоциация 2I наблюдается выше 700 С, а также при действии света. Уже при обычной температуре иодиспаряется, обра зуя резко пахнущий фиолетовый

пар. При слабом нагревании иодвозгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок этот процесс служит для очистки иода в лабора торияхи в промышленности. Иод плохо растворим в воде 0,33 г л при25 С , хорошо - в сероуглероде иорганических растворителях бензоле, спирте , а также в водных растворахиодидов.Конфигурация внешних электронов атома иода 5s2 5p5. В соответствиис этим про являет в соединениях переменную валентность степень окисления -1 в

HI, КI 1 в НIO, КIO 3 в IСl3 5 в НIO3, КIO3 и 7 в HIO4,KIO4 . Химически иод довольно активен, хотя и в меньшейстепени, чем хлор и бром. С металлами иод при легком нагревании энергич но взаимодействует, образуя иодиды Hg I2 HgI2 . С водородом иод реа гирует только при нагревании и непол ностью, образуя йодистый водород. С углеродом, азотом, кислородом иоднепосредственно не соединяется.

Элемен тарный иод - окислитель, менее сильный,чем хлор и бром. Сероводород H2S,тио сульфат натрия Na2S2O3 и другие восстано вители восстанавливают его до I- I2 H2S S 2НI . Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в IO3 При растворении в воде иода частично реагирует с ней в горячих водныхрастворах щелочей образуются иодид и иодат. Адсорбируясь на крахмале, иод окра шиваетего в темно-синий цвет это используется в иодометрии

и качествен ном анализедля обнаружения иода.Пары иода ядовиты и раздражают сли зистые оболочки. Накожу иод оказывает прижигающее и обеззараживающее дей ствие. Пятна от иодасмывают растворами соды или тиосульфата натрия.Получение и применение.Сырьем для промышленного получения иода в Россиислужат нефтяные буровые воды за рубежом -морские водоросли, а также маточные растворы чилийской

натриевой селитры,содержащие до 0,4 иода в виде иодатанатрия. Для из влечения иода из нефтяных вод содержа щих обычно 20 - 40 мг л иода в виде иодилов на нихсначала действуют хлором или азотистой кислотой. Выде лившийся иод либо адсорбируют активным углем,либо выдувают воздухом. На иод, адсорбированный углем, действуют ед кой щелочью илисульфитом натрия.

Из продуктов реакциисвободный иод выделяют действием хлора или серной кислоты и окислителя, например дихромата калия. При выдувании воздухом иод по глощают смесьюдвуокиси серы с водя ным паром и затем вытесняют иод хлором. Сырой кристаллическийиод очищают возгонкой.Иод и его соединения применяют главным образом в медицине и в аналитическойхимии, а также в органическом синтезе и фотографии. В промышленностиприменение иода пока незначительно по объему, новесьма перспективно.

Так, на термическом разложении иодидов основано получение высокочистых металлов. Иод в организме.Иод - необходимый для животных и человекамикроэлемент. В почвах и растениях таежно-лесной нечерноземной, сухостепной,пустынной и горных биогеохимических зон. Иод содержится в недостаточномколичестве или не сбалансирован с некоторыми другими микроэлементами Со, Мn,Сu с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба.

Среднее со держаниеиода в почвах около 3 10-4 , в растениях около 2 10-5 . В поверхност ныхпитьевых водах иода мало от 10-7до 10-9 . В приморскихобластях количество иода в 1 м3воздуха может достигать 50 мкг, вконтинентальных и горных - состав ляет 1 или даже 0,2мкг.Поглощение иода растениями зависит от содержания впочвах его соединений и от вида растений. Некоторые организмы так называемыеконцентраторы иода, например морские водо росли-

фукус, ламинария, филлофора, накапливают до 1 иода, некоторые губки - до 8,5 в скелетном веществе спонгине .Водоросли, концентрирующие иод, ис используются для его промышленного получения. Вживотный организм иод поступает с пи щей, водой, воздухом. Основной источникиода - растительные продукты и корма. Всасы вание иода происходит в переднихотделах тонкого кишечника.

В организме чело века накапливается от 20 до 50мг иода, в том числе в мышцах около 10 - 25мг, в щито видной железе в норме 6 - 15мг. С по мощью радиоактивного иода 131Iи 125I по казано, что в щитовидной железе иод на капливается вмитохондриях эпителиальных клеток и входит в состав образующих ся 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 же лезы, частично с ж лчью.В различных биогеохимических про винциях содержаниеиода в суточном ра ционе колеблется для человека от 20 до 240 мкг, для овцы от 20 до 400мкг . Потребность животного в иода зависит от его физиологического состояния,времени года, температуры, адаптации организма к содер жанию иода в среде.Суточная потребность в иоде человека и животных- около 3 мкг на 1 кг массы возрастает при беремен ности,

усиленном росте, охлаждении . Введение в организм иода повышает основ нойобмен, усиливает окислительные процессы, тонизирует мышцы, стимулирует поло вуюфункцию.В связи с большим или меньшим недо статком иода в пищеи воде применяют иодирование поваренной соли, содержа щей обычно 10 - 25 г йодистого калия на 1тонну соли. Применение удобрений, содер жащих иод,может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных

культурах.Иод в медицине.Препараты, содер жащие иод,обладают антибактериальны ми и противогрибковыми свойствами, они оказывают также противовоспалительное и отвлекающеедействие их применяют наружно дляобеззараживания ран, подготовки операционного поля. При приеме внутрь препаратыиода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы.Малые дозы иода микроиод тормозят функцию щитовидной железы, действуя наобразование тиреотропного гормона передних долей гипофиза.

Поскольку иод влияетна белковый и жировой липидный обмен, он нашел применение при леченииатеросклероза, так как снижает содержание холестерина в кро ви повышает такжефибринолитическую активность крови.Для диагностических целей используют рентгеноконтрастные вещества, содержащие иод. При длительном применении препаратовиода и при повышенной чувствительности к ним возможно появление иодизма - насморк, крапивница, отек Квинке, слюно- ислезотечение, угревидная сыпь иододерма .

Препараты иода нельзя принимать притуберкулезе легких, бе ременности, при заболеваниях почек, хроническойпиодермии, геморрагических диатезах, крапивнице.Иод радиоактивный.Искус ственно радиоактивные изотопы иода - 125I, 131I,132I и другие широко используются в биологии и особенно вмедицине для опре деления функционального состояния щи товидной железы илечения ряда е забо леваний. Применение радиоактивного иода в диагностикесвязано со способностью иода избирательно накапливаться

в щитовид ной железе использование в лечебных це лях основано на способности b-излучения радиоизотопов иода разрушать секретор ныеклетки железы. При загрязнениях окружающей среды продуктами ядер ного делениярадиоактивные изотопы иода быстро включаются в биологический круго ворот,попадая, в конечном счете, в моло ко и, следовательно, в организм человека.Особенно опасно их проникновение в ор ганизм детей, щитовидная железа ктотрых в 10 раз меньше, чем у взрослых людей и к томуже обладает большей радио чувствительностью.

С целью уменьше ния отложениярадиоактивных изотопов иода в щитовидной железе рекомендуется применятьпрепараты стабильного И. по 100 - 200 мгна прием . Радиоактив ный иод быстро и полностью всасывается вжелудочно-кишечном тракте и избира тельно откладывается в щитовидной же лезе.Его поглощение зависит от функ ционального состояния железы. Отно сительновысокие концентрации радио изотопов иода обнаруживаются также в слюнных имолочной железах

и слизис той желудочно-кишечного тракта. Не поглощенный щитовидной железой ра диоактивныйиод почти полностью и срав нительно быстро выделяется с мочой.