Что такое металлический йод
Блестящий тёмно-серый неметалл. В газовом состоянии — фиолетовый.
Ио́д / Iodum (I), 53
[Kr] 4d 10 5s 2 5p 5
2,66 (шкала Полинга)
15,52 (I—I) кДж/моль
41,95 (I—I) кДж/моль
Ио́д [3] (тривиальное (общеупотребительное) название — йод [4] ; от др.-греч. ἰώδης — «фиалковый (фиолетовый)») — элемент 17-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы VII группы), пятого периода, с атомным номером 53. Обозначается символом I (лат. Iodum ). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов.
Простое вещество иод (CAS-номер: 7553-56-2) при нормальных условиях — кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом. Молекула вещества двухатомна (формула I2).
Содержание
Название и обозначение
Название элемента предложено Гей-Люссаком и происходит от др.-греч. ἰώδης , ιώο-ειδης (букв. «фиалкоподобный»), что связано с цветом пара, который наблюдал французский химик Бернар Куртуа, нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой. В медицине и биологии данный элемент и простое вещество обычно называют йодом, например «раствор йода», в соответствии со старым вариантом названия, существовавшим в химической номенклатуре до середины XX века.
В современной химической номенклатуре используется наименование иод. Такое же положение существует в некоторых других языках, например в немецком: общеупотребительное Jod и терминологически корректное Iod. Одновременно с изменением названия элемента в 1950-х годах Международным союзом общей и прикладной химии символ элемента J был заменен на I.
История
Иод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент [5] .
Нахождение в природе
Иод — элемент редкий. Его кларк всего 400 мг/т. Но у иода есть одна особенность — крайняя рассеянность в природе. Будучи далеко не самым распространенным элементом, иод присутствует практически везде. Находится в виде иодидов в морской воде (20 — 30 мг на тонну морской воды). Присутствует в живых организмах, больше всего в водорослях (5 кг на тонну высушенной морской капусты (ламинарии)). Известен в природе также в свободной форме, в качестве минерала, но такие находки единичны, — в термальных источниках Везувия и на о. Вулькано (Италия). Запасы природных иодидов оцениваются в 15 млн тонн, 99 % запасов находятся в Чили и Японии. В настоящее время в этих странах ведётся интенсивная добыча иода, например, чилийская Atacama Minerals производит свыше 720 тонн иода в год. Наиболее известный из минералов иода — лаутарит Ca(IO3)2. Некоторые другие минералы иода — иодобромит Ag(Br, Cl, I), эмболит Ag(Cl, Br), майерсит CuI·4AgI.
Сырьём для промышленного получения иода в России служат нефтяные буровые воды, тогда как в зарубежных странах, не обладающих нефтяными месторождениями, используются морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, щёлок калийных и селитряных производств, что намного удорожает производство иода из такого сырья [6] .
Физические свойства
Иод при обычных условиях — твердое чёрно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом. Пары имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном спирте. Иод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. При нагревании при атмосферном давлении он сублимируется (возгоняется), превращаясь в пары фиолетового цвета; при охлаждении пары иода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки иода от нелетучих примесей.
Химические свойства
Иод относится к группе галогенов.
Электронная формула (Электронная конфигурация) иода: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 5 .
Изотопы
Известны 37 изотопов иода с массовыми числами от 108 до 144. Из них только период полураспада остальных изотопов иода составляет от 103 мкс до 1,57·10 7 лет [7] ; отдельные изотопы используются в терапевтических и диагностических целях.
Радиоактивный нуклид 131 I распадается с испусканием β-частиц (наиболее вероятные максимальные энергии — 0,248, 0,334 и 0,606 МэВ), а также с излучением γ-квантов с энергиями от 0,08 до 0,723 МэВ [8] .
Массовое число | Содержание в природной смеси, % | Характер излучения | Период полураспада |
---|---|---|---|
118 | — | ~10 мин | |
119 | — | β + | 18 мин |
120 | — | Э.з. | 1,1 час |
121 | — | β + ; γ | 1,5 час |
122 | — | β + | 3,5 мин |
123 | — | Э.з.; γ | 13 час |
124 | — | Э.з.; β + ; γ | 4,5 дня |
125 | — | Э.з.; γ | 60 дней |
126 | — | Э.з.; β + ; β - ; γ | 13 дней |
127 | 100 | ||
128 | — | Э.з.; β - ; γ | 25 мин |
129 | — | β - ; γ | 1,72·10 7 лет |
130 | — | β - ; γ | 12,5 час |
131 | — | β - ; γ | 8,05 дня |
132 | — | β - ; γ | 2,26 час |
133 | — | β - ; γ | 20,8 час |
134 | — | β - ; γ | 53 мин |
135 | — | β - ; γ | 6,7 час |
136 | — | β - ; γ | 1,5 мин |
137 | — | β - ; n | 19,3 сек |
138 | — | β - | 5,9 сек |
139 | — | β - | 2,7 сек |
Применение
В медицине
5-процентный спиртовой раствор иода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците иода в организме. Продукты присоединения иода к крахмалу, другим ВМС (т. н. «Синий йод» — Йодинол, Йокс, Бетадин и др.) являются более мягкими антисептиками.
Широко рекламируется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в основном мало обосновано и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями.
В качестве антисептика применяется всё реже и реже, наряду со спиртовым раствором иода используется Зелёнка, Фукорцин, Пиоктанин, растворы перекиси водорода и др.
В криминалистике
В криминалистике пары йода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например на купюрах.
В технике
Источники света
Производство аккумуляторов
Иод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-иодных аккумуляторах для электромобилей.
Лазерный термоядерный синтез
Некоторые иодорганические соединения применяются для производства сверхмощных газовых лазеров на возбужденных атомах иода (исследования в области лазерного термоядерного синтеза и промышленность).
Радиоэлектронная промышленность
В последние годы резко повысился спрос на иод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.
Динамика потребления иода
Мировое потребление иода в 2005 составило 25,5 тыс. тонн.
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 и скелетопротеинов морских многощетинковых червей.
Иод и щитовидная железа
У животных и человека иод входит в состав так называемых тиреоидных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой — тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.
В организме человека (масса тела 70 кг) содержится 12-20 мг иода. Суточная потребность человека в иоде определяется возрастом, физиологическим состоянием и массой тела. Для человека среднего возраста нормальной комплекции (нормостеник) суточная доза иода составляет 0,15 мг. [10]
Отсутствие или недостаток иода в рационе (что типично для некоторых местностей) приводит к заболеваниям (эндемический зоб, кретинизм, гипотиреоз). В связи с этим к поваренной соли, поступающей в продажу в местностях с естественным геохимическим дефицитом иода, с профилактической целью добавляют иодид калия, иодид натрия или иодат калия (иодированная соль).
Недостаток иода приводит к заболеваниям щитовидной железы (например, к базедовой болезни, кретинизму). Также при небольшом недостатке иода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, нервозность и раздражительность; слабеет память и интеллект. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.
Токсичность
Иод очень ядовит. Смертельная доза 3 г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров иода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отёк лёгких. При попадании на слизистую оболочку глаз появляется слезотечение, боль в глазах и покраснение. При попадании внутрь появляется общая слабость, головная боль, повышение температуры, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день появляется кровь в моче. Через 2 дня появляются почечная недостаточность и миокардит. Без лечения наступает летальный исход [11] .
ПДК иода в воде 0,125 мг/дм³, в воздухе 1 мг/м³.
См. также
Примечания
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "Иод" в других словарях:
ИОД — ИОД, Jodum (от греческого ioeides имеющий фиалковый цвет), твердый галоген с химическим обозначением J; атомный вес иода 126,932; иод занимает в периодической системе элементов по порядку 53 место, в 7 ряду VII группы. Кристаллизуется в виде… … Большая медицинская энциклопедия
ИОД — (греч. iodes фиолетовый). Простое тело, в виде сероватых блестящих пластинок, добывается из золы морских водорослей. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ИОД простое (неразлагающееся химически на части)… … Словарь иностранных слов русского языка
ИОД — (Iodum), I, химический элемент VII группы периодической системы, атомный номер 53, атомная масса 126,9045; относится к галогенам; фиолетовые кристаллы, легко летуч, tпл 113,5шC. Используют для получения иодсодержащих соединений, как катализатор,… … Современная энциклопедия
ИОД — (йод) (лат. Iodum) I, химический элемент VII группы периодической системы, атомный номер 53, атомная масса 126,9045, относится к галогенам. Черно серые кристаллы с металлическим блеском; плотность 4,94 г/см³, tпл 113,5 .С, tкип 184,35 .С. Уже … Большой Энциклопедический словарь
ИОД — [ёд], иода, муж. (от греч. ioeides фиолетовый). Химический элемент из группы металлоидов, вещество, имеющее кристалы темносерого цвета с металлическим блеском и добываемое из золы некоторых морских водорослей (хим.). При соединении с крахмалом… … Толковый словарь Ушакова
иод — йод Словарь русских синонимов. иод сущ., кол во синонимов: 4 • галоген (7) • йод (2) … Словарь синонимов
Иод — (Iodum), I, химический элемент VII группы периодической системы, атомный номер 53, атомная масса 126,9045; относится к галогенам; фиолетовые кристаллы, легко летуч, tпл 113,5°C. Используют для получения иодсодержащих соединений, как катализатор,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Иод — I (от греч. iodes фиолетовый, по цвету паров * a. iodine; н. Jod; ф. iode; и. yodo), хим. элемент VII группы периодич. системы элементов Менделеева, относится к галогенам, ат. н. 53, ат. м. 126,904. В природе известен один стабильный… … Геологическая энциклопедия
ИОД — (Iodum; ФХ, список Б), химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, атомная масса 126, 9044, серовато чёрные с металлическим блеском пластинки или сростки кристаллов с характерным запахом. Очень мало растворим в воде,… … Ветеринарный энциклопедический словарь
иод — см. Йод. * * * иод йод (лат. Iodum), химический элемент VII группы периодической системы, относится к галогенам. Чёрно серые кристаллы с металлическим блеском; плотность 4,94 г/см3, tпл 113,5ºC, tкип 184,35ºC. Уже при обычной температуре… … Энциклопедический словарь
Йод кристаллический – важный, но опасный химический реактив
Невозможно представить современную лабораторию или лабораторию прошлых веков без всевозможной лабораторной посуды , лабораторного оборудования и приборов , химреактивов, резинотехнических изделий . Среди этого перечня самыми главными, пожалуй, являются химические реактивы : без них невозможен ни один анализ, исследование, опыт. Всевозможная посуда из кварцевого, боросиликатного, лабораторного стекла , пластика, фарфора и других материалов, а также оборудование и приборы – это те вспомогательные элементы, которые позволяют произвести какую-либо операцию с химическим веществом или их смесью.
Среди огромного перечня химических реактивов, используемых в лабораторных условиях, особое место занимает йод кристаллический. На вид твердое кристаллическое вещество черно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском и специфическим резким запахом. Довольно часто в химической номенклатуре его просто называют йод. При комнатной температуре – темно-фиолетовые кристаллы со слабым отливом. При нагревании вещество образует фиолетовые пары, при охлаждении – кристаллы, минуя жидкообразное состояние. Вещество хорошо растворимо в эфире, спирте, водных растворах йодидов натрия и калия, плохо – в воде.
Данный химический реактив обладает уникальным свойством – рассеянностью в природе. Он находится практически везде: в морской воде, живых организмах, водорослях (морская капуста). В свободном состоянии встречается в виде редкого минерала в Италии на острове Вулкано. В промышленных условиях йод добывают в нефтяных буровых водах, получают из морских водорослей, натриевой селитры, и др.
Одними из главных отраслей применения йода были и остаются медицина и фармацевтика. В медицинской практике в виде 5 % спиртового раствора используется в качестве дезинфицирующего и противомикробного средства для обработки рваных, резаных ран. Несмотря на то, что йод очень важен для нормальной жизнедеятельности организма, его запрещено принимать во внутрь. Для восполнения йода в организме рекомендуется употреблять йодсодержащие продукты: морепродукты (мидии, кальмары, морская капуста, рыба), яйца, говядину, молоко, зерновые культуры, овощи и фрукты. В большом количестве йод содержится в грецких орехах, особенно в молодых (молочных). В фармакологии данное вещество входит в состав многих лекарственных и ветеринарных препаратов: антисептические мази, пластыри.
В техническом производстве данный химический элемент используется при изготовлении литиево-йодных аккумуляторов, йодных ламп, в радиоэлектронной – при производстве жидкокристаллических мониторов.
В криминалистике пары вещества применяются для обнаружения дактилоскопии на бумажных поверхностях.
Важность йода для организма
У человека и животных йод входит в состав гормонов (тироксина и триидтиронина), которые вырабатываются щитовидной железой. Эти гормоны отвечают за рост, обмен веществ и развитие организма. Суточная доза йода для человека зависит от возраста, массы тела и физиологического состояния, для среднего человека – это примерно 0,15 мг. Недостаток данного химреактива может стать причиной многих сердечно-сосудистых, почечных, щитовидных заболеваний, таких как кретинизм, эндимический зоб, гипотериоз и другие.
Несмотря на важность йода, не стоит забывать, что он ядовит. Смертельная доза составляет 3 г. При вдыхании его паров может быть головная боль, кашель, отек легких, насморк; при попадании на слизистые – покраснение, слезотечение; при употреблении вовнутрь – высокая температура, слабость, рвота, сердечная боль. Не своевременное лечение симптомов, вызванных прямым контактом с йодом, может вызвать осложнения даже с летальным исходом.
Во избежание негативных последствий, вызванных химическим элементом, при работе с ним нужно соблюдать меры предосторожности. Чтобы не допустить прямого контакта, работы проводить в защитной маске, фартуке, перчатках нитриловых или перчатках смотровых .
Где купить качественные химреактивы по приемлемой цене?
Пропиленгликоль купить , кальций хлористый , хлорное железо купить в Москве предлагает специализированный магазин химических реактивов Москва розница и опт «Прайм Кемикалс Групп». На нашем сайте Вы найдете все, чтобы оснастить свою лабораторию сертифицированной продукцией по доступной цене. Возможна доставка как по Москве, так и по всему Московскому региону.
“Prime Chemicals Croup” – один из заслуженных лидеров на российском рынке.
Что такое металлический йод
ИОД (йод), I (iodum), неметаллический химический элемент VIIА подгруппы периодической системы элементов, член семейства галогенов: F, Cl, Br, I, At. В 1811 Б.Куртуа, обрабатывая горячей серной кислотой сильнощелочной раствор, полученный из золы морских водорослей и используемый в производстве селитры, получил фиолетовые пары, которые при конденсации превратились в серые кристаллы.
Независимо от него в 1813 Х.Дэви и Ж.Гей-Люссак получили такие же кристаллы и установили элементную природу их, предложив название иод (от греческого слова, означающего «фиалкоподобный»). Иод наиболее известен в форме спиртовой настойки, используемой как антисептик. В свободном виде иод в природе не встречается, но его соединения широко распространены. Иодиды присутствуют в малых количествах в морской воде и морских водорослях, а иод входит в состав тироксина – гормона щитовидной железы. Главным промышленным источником иода являются природные газы из скважин с рассолами в Японии, отложения натриевой селитры в Чили, в которых иод присутствует в виде примеси иодата кальция, и в США в буровых водах Оклахомы и богатых минеральных источниках Мичигана.
Иодометрия.
Важнейшим применением иода является метод количественного химического анализа, называемый иодометрией. Иодометрия основана на том, что иод окисляет многие вещества. Для определения количества вещества в растворе к нему добавляют заданное количество раствора иода, иод восстанавливается до иодида и окраска раствора исчезает. По количеству иода, необходимого для окисления вещества, определяют количество вещества в растворе. В другом способе к иодиду добавляют окислитель и определяют количество выделившегося иода.
СВОЙСТВА ИОДА
Свойства.
Иод – блестящее серое кристаллическое вещество ромбической структуры. Возгоняется при нагревании, образуя фиолетовые пары, состоящие из двухатомных молекул I2. Хотя иод плохо растворим в воде, он растворим в растворах иодидов благодаря образованию трииодид-иона I3 – . Иод образует интенсивный коричневый раствор в спирте и фиолетовый в хлороформе и дисульфиде углерода. Крахмал в присутствии иода окрашивается в глубокий синий цвет, что используется как тест на иод. В ряду активности иод стоит после фтора, хлора и брома, и эти элементы вытесняют его из растворов иодидов. Фтор, хлор и бром соединяются непосредственно с иодом, образуя межгалогенные соединения, например IF7, ICl, IBr. Иод соединяется со всеми металлами, кроме благородных (например, Pt и Au), и образует иодиды типа NaI. Он соединяется с неметаллами, но не реагирует с кислородом, хотя известны оксиды иода, IO2 и I2O4 (диоксид), I2O5 (пентаоксид) и I2O3 (триоксид), который чрезвычайно неустойчив. I2O5 образуется при нагревании иодноватой кислоты.
Соединения.
Иодоводород HI получают гидролизом PI3 (иодид фосфора). Реакцию проводят, добавляя воду к смеси красного фосфора и иода. Иодоводород – бесцветный газ с резким запахом, образует пары во влажной среде и легко растворяется в воде. Водный раствор называется иодоводородной кислотой; это сильная коррозионно-активная кислота, являющаяся мощным восстановителем. Иодиды некоторых металлов имеют характерную окраску, например, иодид свинца PbI2 светложелтый, а иодид ртути HgI2 алый.
Оксокислоты.
Известны некоторые оксокислоты иода; они являются сильными окислителями. Иодноватистая кислота HIO очень неустойчива и разлагается на свободный иод и иодат-ион IO3 – . Иодистая кислота HIO2 существует только в момент образования и разлагается; иодноватая кислота HIO3 – белое твердое вещество, хорошо растворимое в воде, ее получают при взаимодействии иода с HClO, HClO2 или с пероксидом водорода в кислой среде. Соли этой кислоты называются иодатами. Иодная кислота HIO4 – наиболее сильный окислитель из всех оксокислот галогенов. Она существует в форме гидрата HIO4 Ч 2H2O, т.е. H5IO6. Соли этой кислоты называются периодатами, они также являются сильными окислителями в кислой среде. См. также ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ.
Применение.
Применяемая в медицине настойка иода, т.е. раствор 2% элементного иода и 2,5% иодида натрия в спирте, широко используется как антисептик для порезов и царапин. Иод важен для нормального функционирования щитовидной железы, поэтому поваренная соль с добавками иодида натрия или иодида калия является важным диетическим компонентом. Иногда иодид калия принимают для лечения зоба, который вызывается дефицитом иода в щитовидной железе. Иодоформ CHI3 применяют для дезинфекции одежды, так как он медленно выделяет свободный иод. В промышленности иод применяют для изготовления анилиновых красителей. Иодид серебра иногда используют в фотографии.
Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, иода и их соединений. М., 1979
Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. М., 1979
Йод
Йод (тривиальное (общеупотребительное) название — йод; от греч. ἰώδης — «фиалковый (фиолетовый)») — химический элемент с атомным номером 53. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 126,90447 а. е. м. . Обозначается символом I (от лат. Iodum ). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов.
Простое вещество йод при нормальных условиях — кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом. Элементарный йод высокотоксичен. Молекула простого вещества двухатомна (формула I2).
Блестящий тёмно-серый неметалл. В газообразном состоянии — фиолетовый.
- 1 Название и обозначение
- 2 История
- 3 Нахождение в природе
- 4 Физические свойства
- 4.1 Изотопы
- 6.1 В медицине
- 6.2 В криминалистике
- 6.3 В технике: рафинирование металлов
- 6.3.1 Источники света
- 6.3.2 Производство аккумуляторов
- 6.3.3 Лазерный термоядерный синтез
- 6.3.4 Радиоэлектронная промышленность
- 7.1 Й од и щитовидная железа
- 7.2 Токсичность
Название элемента предложено Гей-Люссаком и происходит от др.-греч. ἰο-ειδής (букв. «фиалкоподобный»), что связано с цветом пара, который наблюдал французский химик Бернар Куртуа, нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой. В медицине и биологии данный элемент и простое вещество обычно называют йодом, например, «раствор йода», в соответствии со старым вариантом названия, существовавшим в химической номенклатуре до середины XX века.
В современной химической номенклатуре используется наименование йод. Такое же положение существует в некоторых других языках, например, в немецком: общеупотребительное Jod и терминологически корректное Iod. Одновременно с изменением названия элемента в 1950-х годах Международным союзом общей и прикладной химии символ элемента J был заменен на I.
Йод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент.
Йод — редкий элемент. Его кларк — всего 400 мг/т . Однако он чрезвычайно сильно рассеян в природе и, будучи далеко не самым распространенным элементом, присутствует практически везде. Йод находится в виде йодидов в морской воде ( 20—30 мг на тонну морской воды). Присутствует в живых организмах, больше всего в водорослях ( 2,5 г на тонну высушенной морской капусты, ламинарии). Известен в природе также в свободной форме, в качестве минерала, но такие находки единичны, — в термальных источниках Везувия и на острове Вулькано (Италия). Запасы природных йодидов оцениваются в 15 млн тонн , 99 % запасов находятся в Чили и Японии. В настоящее время в этих странах ведётся интенсивная добыча йода, например, чилийская Atacama Minerals производит свыше 720 тонн йода в год. Наиболее известный из минералов йода — лаутарит Ca(IO3)2. Некоторые другие минералы йода — йодобромит Ag(Br, Cl, I), эмболит Ag(Cl, Br), майерсит CuI·4AgI.
Сырьём для промышленного получения йода в России служат нефтяные буровые воды, тогда как в зарубежных странах, не обладающих нефтяными месторождениями, используются морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, щёлок калийных и селитряных производств, что намного удорожает производство йода из такого сырья.
Йод при обычных условиях — твёрдое вещество, чёрно-серые или тёмно-фиолетовые кристаллы со слабым металлическим блеском и специфическим запахом.
Пары имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например, в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном этиловом спирте. Слабо растворяется в воде ( 0,28 г/л ), лучше растворяется в водных растворах йодидов щелочных металлов с образованием трийодидов (например трийодида калия KI3).
При нагревании при атмосферном давлении йод сублимирует (возгоняется), превращаясь в пары фиолетового цвета; при охлаждении при атмосферном давлении пары йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей.
Жидкий йод можно получить, нагревая его под давлением.
Изотопы
Известны 37 изотопов йода с массовыми числами от 108 до 144. Из них только 127 I является стабильным, период полураспада остальных изотопов йода составляет от 103 мкс до 1,57⋅10 7 лет; отдельные изотопы используются в терапевтических и диагностических целях.
Радиоактивный нуклид 131 I распадается с испусканием β-частиц (наиболее вероятные максимальные энергии — 0,248, 0,334 и 0,606 МэВ ), а также с излучением γ-квантов с энергиями от 0,08 до 0,723 МэВ .
Йод относится к группе галогенов.
Электронная формула (Электронная конфигурация) йода: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 5 .
Образует ряд кислот: йодоводородную (HI), йодноватистую (HIO), йодистую (HIO2), йодноватую (HIO3), йодную (HIO4).
Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром.
- Довольно известной качественной реакцией на йод является его взаимодействие с крахмалом, при котором наблюдается синее окрашивание в результате образования соединения включения. Эту реакцию открыли в 1814 году Жан-Жак Колен (Jean-Jacques Colin) и Анри-Франсуа Готье де Клобри (Henri-François Gaultier de Claubry).
- С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды:
- С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодоводород:
- Йод является окислителем, менее сильным, чем фтор, хлор и бром. Сероводород H2S, Na2S2O3 и другие восстановители восстанавливают его до иона I − :
Последняя реакция также используется в аналитической химии для определения йода.
- При растворении в воде йод частично реагирует с ней (По "Началам Химии" Кузьменко: реакция не идёт даже при нагревании, текст нуждается в проверке)
- Реакция образования нитрида трийода:
Нитрид трийода в сухом кристаллическом состоянии разлагается с выделением фиолетовых паров йода, что демонстрируется как эффектная химическая реакция.
- Йодиды щелочных металлов очень склонны в растворах присоединять (растворять) молекулы галогенов с образованием полийодидов (перйодидов) — трийодид калия, дихлоройодат I калия:
5-процентный спиртовой раствор йода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците йода в организме. Продукты присоединения йода к крахмалу, другим ВМС (т. н. «Синий йод» — Йодинол, Йокс, Бетадин и др.) являются более мягкими антисептиками.
При большом количестве внутримышечных инъекций, на их месте пациенту делается йодная сетка, — йодом рисуется сетка на площади, в которую делаются инъекции (напр., на ягодицах). Это нужно для того, чтобы быстро рассасывались «шишки», образовавшиеся в местах внутримышечных инъекций.
Широко рекламируется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в целом мало обосновано и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями.
В качестве антисептика применяется всё реже и реже, наряду со спиртовым раствором йода используется зелёнка, фукорцин, пиоктанин, растворы перекиси водорода и др.
В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.
Йод-131, как и некоторые радиоактивные изотопы йода ( 125 I, 132 I) применяются в медицине для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Изотоп широко применяется при лечении диффузно-токсического зоба (болезни Грейвса), некоторых опухолей. Согласно нормам радиационной безопасности НРБ-99/2009, принятым в России, выписка из клиники пациента, лечившегося с использованием йода-131, разрешается при снижении общей активности этого нуклида в теле пациента до уровня 0,4 ГБк .
В криминалистике пары йода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например, на купюрах.
В технике: рафинирование металлов
Йод используется в источниках света:
- галогеновых лампах — в качестве компонента газового наполнителя колбы для осаждения испарившегося вольфрама нити накаливания обратно на неё.
- металлогалогеновых дуговых лампах — в качестве газовой среды разряда используются галогениды ряда металлов, использование различных смесей которых позволяет получать лампы с большим разнообразием спектральных характеристик.
Йод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-ионных аккумуляторах для автомобилей.
Некоторые йодорганические соединения применяются для производства сверхмощных газовых лазеров на возбужденных атомах йода (исследования в области лазерного термоядерного синтеза).
Радиоэлектронная промышленность ]
В последние годы резко повысился спрос на йод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.
Динамика потребления йода
Мировое потребление йода в 2005 году составило 25,8 тыс. тонн
Йод 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, ламинария, фукус и другие) накапливают до 1 % йода. Богаты йодом водные растения семейства рясковых. Йод входит в скелетный белок губок и скелетопротеинов морских многощетинковых червей.
Йод и щитовидная железа
У животных и человека йод входит в состав так называемых тиреоидных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой — тироксина и трийодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.
В организме человека (масса тела 70 кг ) содержится 12—20 мг йода. Суточная потребность человека в йоде определяется возрастом, физиологическим состоянием и массой тела. Для человека среднего возраста нормальной комплекции (нормостеник) суточная доза йода составляет 0,15 мг .
Отсутствие или недостаток йода в рационе (что типично для некоторых местностей) приводит к заболеваниям (эндемический зоб, кретинизм, гипотиреоз). В связи с этим к поваренной соли, поступающей в продажу в местностях с естественным геохимическим дефицитом йода, с профилактической целью добавляют йодид калия, йодид натрия или йодат калия (йодированная соль).
Недостаток йода приводит к заболеваниям щитовидной железы (например, к базедовой болезни, кретинизму). Также при небольшом недостатке йода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, нервозность и раздражительность; слабеет память и интеллект. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.
Избыток йода в пище обычно легко переносится организмом, однако в отдельных случаях в людях с повышенной чувствительностью этот избыток может также привести к расстройствам щитовидной железы.
Йод токсичен. Смертельная доза (LD50) — 3 г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров йода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отёк лёгких. При попадании на слизистую оболочку глаз появляется слезотечение, боль в глазах и покраснение. При попадании внутрь появляется общая слабость, головная боль, повышение температуры, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день появляется кровь в моче. Через 2 дня появляются почечная недостаточность и миокардит. Без лечения наступает летальный исход.
ПДК йода в воде 0,125 мг/дм³, в воздухе 1 мг/м³.
Радиоактивный йод-131 (радиойод), являющийся бета- и гамма-излучателем, особенно опасен для организма человека, так как радиоактивные изотопы биохимически не отличаются от стабильных. Поэтому почти весь радиоактивный йод, как и обычный, концентрируется в щитовидной железе, что приводит к её облучению и дисфункции. Основным источником загрязнения атмосферы радиоактивным йодом являются атомные станции и фармакологическое производство. В то же время это свойство радиойода позволяет использовать его для борьбы с опухолями щитовидной железы и диагностики её заболеваний (см. выше).
Йод: свойства и полезность
Йод — самый распространенный антисептик в домашней аптечке. Известно, что добывали его в древние времена из морских водорослей, а затем смачивали полученной смесью ткань и накрывали ею рану для быстрого заживления.
Йод является важным элементом человеческого организма. Для здоровья одинаково вредны как избыток, так и недостаток этого минерала.
О полезных свойствах йода, как средства дезинфекции и важного элемента в организме расскажет новая статья MedAboutMe.
Йод как антисептик
История йода началась в 1811 г., когда французский химик Б. Куртуа наблюдал за золой, получаемой из морских водорослей — из нее в те времена выводили соду. Он отметил, что медные чаши, где кипела зола, очень быстро разрушается. Чтобы проверить свои догадки, ученый провел опыты. Легенда гласит, что в экспериментах ему совершенно случайно посодействовал домашний любимец — кот. Он вскочил на стол с колбами: одна со смесью из серной кислоты и железа, а другая — с золой морских водорослей, смешанной со спиртом. Колбы опрокинулись, растворы перемешались, и исследователь увидел, как над пролившейся жидкостью поднялось облачко фиолетового цвета.
Это дало толчок к новым лабораторным опытам: ученый целенаправленно смешивал оба раствора и нагревал, рассматривая фиолетовые пары, осадки которых превращались в блестящие темные кристаллы.
Спустя два года об этом веществе опубликовали статью и химики всех стран принялись его исследовать. Название «йод» (в переводе с греческого означает «фиолетовый») дал ему известный химик из Франции Ж. Гей-Люссак.
В 1865-1866 гг. йодную настойку использовал наш хирург Н. Пирогов при залечивании ран, хотя в зарубежной хирургической практике йод не применялся долгое время. И вот о противомикробных свойствах нового вещества заговорил врач-француз Буанэ.
В 1904 г. отечественный военный медик Н. Филончиков рассказал о чудесных свойствах йодных растворов и об их огромном значении при операциях. С тех пор йод в нашей стране обрел славу и повсеместное применение.
Знаменитый философ П. Флоренский изобрел специальный аппарат для выделения йода из водорослей и широко использовал его для излечения от многих болезней. Например, ему принадлежит рецепт добавления нескольких капель йода в чашку молока для предупреждения гриппа. Правда, эффективность этого метода наукой не доказана, а вред он, тем не менее, принести может.
Йод в организме
Йод нужен не только в качестве антисептического средства. Этот элемент — часть гормонов щитовидной железы, таких как трийодтиронин, тироксин, тиреокальцитонин. Мало того, без йода не обходится ни один процесс в организме беременных, и он крайне нужен развивающемуся плоду, у которого щитовидная железа начинает работать после 15-й недели. Поэтому материнские гормоны «работают» за двоих — за маму и ее нерожденного малыша.
Но у многих будущих мам отмечается дефицит йода в организме, так как этот минерал в большом количестве находится только морепродуктах, а их обычно потребляют не очень интенсивно. Тем более, что во время беременности йод в организме должен наличествовать в двойном размере.
Врачи рекомендуют молодым мамам предупредить йододефицит уже на стадии планирования, но после зачатия это также можно делать. Дефицит йода может быть одной из причин заболевания гипотиреоз — нехватка гормонов, вырабатываемых щитовидной железой. При вынашивании ребенка это может привести к выкидышу, замершей беременности, осложнениям при родах, токсикозу, врожденных пороков у плода.
Йододефицит распознают по увеличенной щитовидке, но не всегда это проявляется столь демонстративно. Довольно часто нет никаких внешних признаков его недостатка — в этом и состоит опасность заболевания. Поэтому женщины в положении должны помнить, что йод в организме должен наличествовать в обязательном объеме, а, значит, нужно отслеживать свое состояние. Если появляются раздражительность, упадок сил, ухудшение памяти, пониженное давление, головные боли, частые простуды, отеки, ломкость волос и сухость кожи — это может указывать на недостаток важного минерала. Чтобы подтвердить предположения, нужно обратиться к эндокринологу, а он, в свою очередь, направит на анализы и УЗИ щитовидной железы.
Для поддержания нормального уровня йода врачи советуют употреблять пищу, наиболее богатую данным минералом. Как упоминалось выше, это морепродукты, рыба, куриные яйца, молочные продукты. Как вариант, можно брать йодированную соль, но важно ее добавлять только в готовую пищу, так как при кипячении йод испаряется.
Фарминдустрия разработала поливитаминные комплексы с йодом. Но здесь следует быть осторожным, поскольку вероятность передозировки высока, а избыток йода также опасен, как нехватка. Излишек этого минерала может стать причиной развития тиреотоксикоза, когда гормоны щитовидной железы вырабатываются в слишком большом количестве. Принимать препараты необходимо лишь после консультации с врачом.
Домашние средства дезинфекции
В числе самых распространенных домашних средств дезинфекции, кроме йода, выступает бриллиантовый зеленый. В бытовой среде его называют зеленкой.
Создал зеленку У. Перкин, ученик немецкого исследователя А.Гофмана, открывшего химическую формулу анилина. В 1856 г. он проводил лабораторные опыты с анилином и однажды смешал его с этиловым спиртом. В результате возникло новое вещество ярко-фиолетового цвета. Перкин запатентовал это вещество под названием «мовеин» в качестве краски для одежды и даже открыл свое предприятие-красильню.
В 1879 г. в Германии изобрели краситель на основе зеленого анилина и назвали зеленые кристаллики с золотистым отливом viridis nitentis, что на латыни трактуется как «блестящий зеленый». Французы же назвали его brillant vert и это определило судьбу русскоязычного наименования препарата. По-французски brilliant переводится как «блестящий», но отечественные переводчики обозначили его как «бриллиантовый». С тех пор в России его называют «бриллиантовый зеленый».
Оба средства дезинфекции — йод и зеленка — весьма востребованы в России в силу невысокой их стоимости. А вот за рубежом бриллиантовый зеленый не прижился по причине малоизученности его свойств.
Читайте также: