Йод
I
(lodum, I)
химический элемент VII группы периодической системы Д.И. Менделеева: относится к галогенам. И. активно влияет на веществ, тесно связан с функцией щитовидной железы; в организме человека содержится в виде неорганического йодида и составной части тиреоидных гормонов и их производных. Элементарный Й., неорганические и органические соединения Й. используются в качестве лекарственных средств и как реактивы в лабораториях, в т.ч. клинико-диагностических. Атомный номер йода 53, атомная масса 126,9045. Природный Й. состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Известны 24 радиоактивных изотопа Й. с массовыми числами 117 до 139, включая два изомера (121м I и 126м I). В медицине применяют четыре радиоизотопа йода: 123 I, 125 I, 131 I и 132 I. Первым из искусственных радиоактивных изотопов нашел широкое клиническое применение йод-131 (позднее йод-132), но затем в радиодиагностике эти изотопы стали постепенно вытесняться радиофармацевтическими препаратами с йодом-123 (для исследований in vivo) и с йодом-125 (главным образом для радиоиммунохимических исследований in vitro). Элементарный Й. представляет собой темно-серые кристаллы с фиолетовым металлическим блеском, t
пл. 113,6°, t
кип. 184,35°. При медленном нагревании Й. испаряется (возгоняется) с образованием фиолетовых паров, имеющих резкий специфический . Йод растворим в большинстве органических растворителей, в воде он растворяется гораздо хуже. Он проявляет отрицательную и положительную валентность, однако соединения, в которых йод положительно валентен, мало устойчивы и почти не встречаются в природе.
В соединениях йод может иметь валентности - 1 (йодиды), + 5 (йодаты) и + 7 (перйодаты), известны также соединения Й. с валентностью + 1 (гипойодиты). Биологической активностью и антисептическими свойствами Й. обладает лишь в положительно валентной форме. В природе Й. распространен почти повсеместно, он содержится во всех живых организмах, воде, минеральных водах, минералах, почве. В земной коре его содержится мало (4․10 -5 % по массе). Наибольшее количество Й. сконцентрировано в морской воде (0,06 мг/мл
), воздухе и почвах приморских районов. В этих же районах отмечается наиболее высокое содержание Й. в растительных продуктах (зерновых, овощах, картофеле, фруктах) и в продуктах животного происхождения (мясе, молоке, яйцах). Относительно много Й. содержится в мясе некоторых морских рыб и устриц. Особенно богаты Й. морские и губки. Очень много Й. в рыбьем жире. Содержание Й. в 1 л
питьевой воды в среднем равно 0,2-2,0 мкг
. Отмечена зависимость содержания Й. в окружающей среде от содержания органических веществ в почве, что имеет большое значение для возникновения очагов эндемического зоба. По своему значению для жизнедеятельности организма Й. относится к истинным микроэлементам (Микроэлементы).
Основное физиологическое значение Й. определяется его участием в функции щитовидной железы (Щитовидная железа).
Поступающий в щитовидную железу Й. подвергается окислению и включается в процесс биосинтеза тиреоидных гормонов (Тиреоидные гормоны).
Недостаточное поступление Й. приводит к нарушению функции железы, ее гиперплазии и развитию зоба эндемического (Зоб эндемический).
В организме взрослого человека содержится 20-30 мг
йода, причем около 10 мг -
в щитовидной железе. Й. в крови в норме составляет 669,8 ± 275,8 нмоль/л
(8,5 ± 3,5 мкг
/100 мл
), 35% этого количества Й. находится в плазме крови (три четверти - в виде органических соединений). Содержание Й. в тканевых жидкостях не превышает 1 / 3 - 1 / 4 от его содержания в плазме крови. Кроме того, Й. частично депонируется в липидах. При гипертиреозе содержание Й. в крови может возрастать до 7,9 мкмоль/л
(100 мкг
/100 мл
). Повышение концентраций Й. в крови отмечается также при некоторых заболеваниях печени и беременности. При гипотиреозе содержание Й. в крови может резко снизиться, в основном за счет его органических соединений. Количественное определение Й. производят титрованием испытуемого раствора азотнокислым серебром в присутствии индикатора или титрованием такого раствора в кислой среде тиосульфатом натрия в присутствии крахмального клейстера (см. Титриметрический анализ).
Препараты йода
. В медицинской практике применяют препараты, содержащие элементарный йод, - раствор йода спиртовой, раствор Люголя (см. Антисептические средства),
препараты, способные освобождать элементарный йод - йодинол, йодоформ, кальцийодид; препараты, диссоциирующие с образованием ионов йода (йодиды), - калия йодид и натрия йодид; препараты, содержащие прочно связанный йод, - йодолипол, и другие ; радиоактивные препараты йода. Элементарный Й. обладает выраженными противомикробными свойствами. По характеру противомикробного действия Й. идентичен другим галогенам (хлору, брому), но вследствие меньшей летучести действует более продолжительно. Препараты, способные освобождать элементарный Й. (йодоформ и др.), оказывают противомикробное действие только при контакте с тканями и микроорганизмами, вызывающими восстановление связанного Й. до элементарного. В отличие от элементарного Й. йодиды практически не активны в отношении бактериальной флоры. Для препаратов элементарного Й. характерно выраженное местнораздражающее действие на ткани. В высоких концентрациях эти препараты вызывают прижигающий эффект. Местное действие элементарного Й. обусловлено его способностью осаждать тканевые белки. Препараты, отщепляющие элементарный Й., оказывают значительно менее выраженное раздражающее действие, а йодиды обладают местнораздражающими свойствами только в очень высоких концентрациях. Характер резорбтивного действия препаратов элементарного Й. и йодидов одинаков. Наиболее выраженное влияние при резорбтивном действии препараты Й. оказывают на функции щитовидной железы. В малых дозах ( «микройод») препараты Й. тормозят функцию щитовидной железы (см. Антитиреоидные средства),
а в больших дозах стимулируют. Влияние препаратов Й. на обмен веществ проявляется усилением процессов диссимиляции. При атеросклерозе они вызывают некоторое снижение концентрации холестерина и β-липопротеинов (см. Липопротеины) в крови; кроме того, повышают фибринолитическую и липопротеиназную сыворотки крови и замедляют скорость свертывания крови. Накапливаясь в сифилитических гуммах, Й. способствует их размягчению и рассасыванию. Однако накопление Й. в туберкулезных очагах приводит к усилению в них воспалительного процесса. Й. экскреторными железами сопровождается раздражением железистой ткани и усилением секреции, поэтому препараты Й. (в малых дозах) обладают отхаркивающим действием и стимулируют лактацию. Однако в больших дозах они могут вызывать угнетение лактации. Препараты Й. используют для наружного и внутреннего применения. Наружно назначают главным образом препараты элементарного Й. в качестве раздражающих и отвлекающих средств. Кроме того, эти препараты и препараты, отщепляющие элементарный Й., применяют в качестве антисептических средств. Внутрь препараты Й. назначают при гипертиреозе, эндемическом зобе, третичном сифилисе, атеросклерозе, хронических интоксикациях ртутью и свинцом; в качестве отхаркивающих средств внутрь используют йодиды. Калия йодид
(kalii iodidum; синоним: йодистый, Kalium iodatum) представляет собой бесцветные или белые кубические кристаллы либо белый мелкокристаллический без запаха, солено-горького вкуса. Растворим в воде (1:0,75), спирте (1:12) и глицерине (1:2,5). Применяют для лечения и профилактики эндемического зоба, при гипертиреозе, сифилисе, глазных заболеваниях ( и др.), актиномикозе легких, кандидозе, бронхиальной астме и в качестве отхаркивающего средства. назначают внутрь (в растворах и микстурах) из расчета по 0,3-1 г
на прием, 3-4 раза в день после еды; при третичном сифилисе - в виде 3-4%. раствора по 1 столовой ложке 3 раза в день после еды. При актиномикозе легких применяют 10-
20% растворы препарата по 1 столовой ложке 4 раза в день. Внутривенное введение растворов калия йодида противопоказано в связи с угнетающим действием ионов калия на . Формы выпуска: порошок: таблетки, содержащие по 0,5 г
калия йодида и по 0,005 г
калия карбоната. Хранение: в хорошо укупоренных банках оранжевого стекла. Калия йодид выпускается также в виде специальных таблеток «Антиструмин», применяемых для профилактики эндемического зоба. Таблетки содержат по 0,001 г
калия йодида. Кальцийодин
(Calciiodinum; синоним: кальция йодбегенат, сайодин) представляет собой смесь кальциевых солей йодбегеновой кислоты и других йодированных жирных кислот. Он имеет крупного желтоватого, жирного на ощупь порошка без запаха или со слабым запахом жирных кислот. Практически не растворим в воде, очень мало растворим в спирте и эфире, легко растворим в теплом безводном хлороформе. Содержит не менее 24% йода и 4% кальция. Переносится лучше неорганических препаратов Й.: не раздражает слизистую оболочку желудка и кишечника, практически не вызывает явлений йодизма. Применяют при атеросклерозе, нейросифилисе, бронхиальной астме, хроническом бронхите и других хронических заболеваниях, при которых показано препаратами Й. Назначают внутрь по 0,5 г
2-3 раза в день после еды, таблетку следует хорошо раскрошить. проводят повторными курсами длительностью по 2-3 нед. с двухнедельными перерывами между отдельными курсами. Форма выпуска: таблетки по 0,5 г
. Хранение: в хорошо укупоренных банках темного стекла. Натрия йодид
(Natrii iodidum: синоним: йодистый, Natrium iodatum) представляет собой белый кристаллический порошок без запаха, соленого вкуса. На воздухе сыреет и разлагается с выделением Й. Растворим в воде (1:0,6), спирте (1:3) и глицерине (1:2). По свойствам и показаниям к применению соответствует йодиду калия. Форма выпуска: порошок. Хранение: в хорошо укупоренных банках оранжевого стекла, в сухом месте. Натрия йодид и калия йодид входят в состав противоастматической микстуры по прописи Траскова (Mixtura antiasthmatica Trascovi). Раствор йода спиртовой 5%
(Solutio lodi spirituosa 5%, синоним: йодная 5%, Tinctura lodi 5%, список Б) - прозрачная жидкость красно-бурого цвета с характерным запахом. Содержит йода 50 г
, калия йодида 20 г,
воды и 95% спирта поровну до 1 л
. Применяют наружно в качестве антисептического средства, например для обработки операционного поля и рук хирурга, при туалете и хирургической обработке ран, а также как раздражающее и отвлекающее средство. Внутрь принимают для профилактики и лечения атеросклероза, а также при лечении сифилиса. Для профилактики атеросклероза назначают по 1-10 капель 1-2 раза в день курсами по 30 дней 2-3 раза в год, для лечения атеросклероза - по 10-12 капель 3 раза в день, сифилиса - от 5 до 50 капель 2-3 раза в день. Препарат принимают в молоке после еды. Детям в возрасте старше 5 лет можно давать по 3-6 капель 2-3 раза в день (по показаниям). Детям до 5 лет препарат не назначают. Высшие дозы для взрослых внутрь: разовая - 20 капель, суточная - 60 капель. Формы выпуска: в склянках оранжевого стекла по 10, 15 и 25 мл
: в ампулах по 1 мл
. Хранение: в защищенном от света месте. Раствор йода спиртовой 10%
(Solutio lodi spirituosa 10%, синоним: настойка йодная 10%, Tinctura lodi 10%, список Б) - жидкость красно-бурого цвета с характерным запахом. Содержит йода 100 г
, 95% спирта до 1 л
. При прибавлении к препарату воды выпадает мелкокристаллический осадок йода. По свойствам, показаниям к применению (за исключением лечения сифилиса) и дозировке соответствует 5% спиртовому раствору йода. Детям внутрь препарат не назначают. Высшие дозы для взрослых внутрь: разовая - 10 капель, суточная - 30 капель. Форма выпуска: в склянках оранжевого стекла по 10, 15 и 25 мл
. Хранение: в защищенном от света месте. Препарат готовят на непродолжительный срок (до 1 мес.) и отпускают только по специальным требованиям. Библиогр..
Зилва Дж.Ф. и Пэннелл П.Р. Клиническая химия в диагностике и лечении, с англ., с. 186, M., 1988; Монач В.О. Йод и проблемы жизни, Л., 1974, библиогр. химический элемент VII группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева, ат. номер 53, ат. масса 126,9045; относится к галогенам; недостаток Й. в организме приводит к нарушению деятельности щитовидной железы.
1. Малая медицинская энциклопедия. - М.: Медицинская энциклопедия. 1991-96 гг. 2. Первая медицинская помощь. - М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. - М.: Советская энциклопедия. - 1982-1984 гг .
Йод – входит в периодическую таблицу Менделеева и относится к группе галогенов. Правильно было бы называть элемент иодом от латинского слова Iodum. Представляет же он собой кристаллы черно-серого цвета с блеском фиолетового металлического оттенка (см. фото). Кстати, древнегреческое название элемента переводится как «фиалкоподобный». Пары йода обладают резким запахом и фиолетовым цветом.
Йод был получен в 1811 году химиком и промышленником Куртуа из морских водорослей, с помощью нагревания в концентрированной серной кислоте. А через несколько лет знаменитый Гей-Люссак исследовал химические свойства элемента.
Йод очень рассеянно находится в природе и за счет этого присутствует практически в любой точке нашей планетыро. В свободной форме в виде минералов - это очень редкое вещество, в основном месторождения разрабатываются в Японии и Чили. Также промышленным путем его получают из нефтяных буровых вод, морских водорослей, селитры.
Молекула йода химически очень активна и является сильным окислителем.
Большая масса йода содержится в морской воде – в процессе геологических процессов, йод постепенно смывался с поверхности земной коры под воздействием льда, снега, дождей и уносился реками в моря. Много его находится в черноземных почвах и торфяниках. А вот гористые местности наоборот очень обеднены йодом, опять же за счет большого количества осадков.
Действие йода и его биологическая роль
Действие макроэлемента жизненно важно для живого организма. Йод поступает в кровь человека с продуктами питания и практически все количество усваивается в тонком кишечнике, откуда он проникает в кровь и щитовидную железу. Также возможно поступление некоторого количества с вдыхаемым воздухом и через кожные покровы.
Йод относится к биотическим элементам, т.е. к влияющим на жизнедеятельность:
- Щитовидная железа – ускоряет обмен веществ, йод поставляет через реакции в железе в кровь необходимые органические соединения и гормоны, оказывающие влияние на уровень интенсивности обмена, процессы окисления и теплопродукцию.
- Нервная система – благодаря действию элемента усиливается рост здоровых клеток нервной системы, благодаря чему пропадает излишняя раздражительность и становится стабильным эмоциональный фон.
- Развитие и рост ребенка – в присутствии йода происходит синтез белка и ускоряются обменные процессы в мышечных тканях, что ведет к повышению физической выносливости, а также он положительно воздействует на умственные способности.
- Липидный обмен – макроэлемент стимулирует обмен в подкожной жировой прослойке, и таким образом ведет борьбу с ожирением и его неприятным проявлением – целлюлитом.
- Углеводный обмен – через работу щитовидной железы йод оказывает действие на всасывание углеводов кишечником.
- Стойкий иммунитет – употребление элемента позволяет организму активно сопротивляться простудам и вирусным заболеваниям.
Также йод способствует образованию фагоцитов – клеток в крови, уничтожающих вредоносные микроорганизмы. Но во всех действиях йода участвует щитовидная железа, в которой он накапливается. Именно проходя через нее, патогенные организмы теряют силу.
Основное биологическое значение йода как макроэлемента, медицина связывает с эндемическим зобом, которая возникает из-за недостаточности йода. Это заболевание встречается в основном в горных районах всех континентов. Ему способствуют недостаток кобальта и избыток марганца, а также несбалансированный рацион питания, когда наблюдается избыток углеводов и жиров при недостатке белков и витаминов. Лечение среди населения будет иметь смысл лишь при комплексном подходе. Необходимо проводить профилактику в сочетании с оптимизацией состава окружающей среды и усовершенствованием санитарных и гигиенических условий быта и труда.
Йод в истории медицины
Еще за тысячи лет до научного открытия элемента люди научились правильно ним пользоваться. Вот несколько фактов из истории:
- уже 5 тысяч лет назад в Китае излечивали зоб с помощью морских водорослей, а позже были описаны рецепты лечения вытяжками из щитовидных желез животных (оленей и свиней);
- примерно в те же времена шумеры искали в прибрежных северных районах волшебную траву, описание которой было утеряно, а позже появились сведения о лечении зоба ламинарией или морской капустой, причем это делалось на государственном уровне;
- около 3000 лет назад те же китайцы обнаружили, что болезнь чаще появляется в районах с горной местностью и с плохим качеством питьевой воды, римляне обнаружили этот факт позже на тысячелетие;
- в Европе самое раннее художественное изображение зоба датировано 1215 годом, тогда как у индийцев третьим тысячелетием до нашей эры. На картинах изображен человек с зобом на шее и погремушкой, называемой «скипетром дурака», что было указанием на слабоумие;
- в эпоху Возрождения зоб считался атрибутом красоты, что возможно было следствием того самого слабоумия у законодателей «моды»;
- первое упоминание о термине «щитовидная железа» использовал англичанин Томас Вартон в середине 17 века, а слово «кретин» - в 1754 году в Энциклопедии Дидро.
Как видно, связь между зобом и снижением уровня умственных способностей была обнаружена относительно недавно. Лишь в середине 18 века Дени Дидро дал описание слову «кретин», как слабоумного, глухого, уродливого и с наличием зоба до пояса. А Наполеон обращал внимание, что наличие этого заболевания у новобранцев изначально делает их непригодными к службе. Научно эту теории подтвердил в 1896 году биохимик Е. Бауман.
Суточная норма (потребность для взрослого человека, для детей, а также для беременных женщин)
Суточная норма макроэлемента зависит от организма и возраста человека. Например, для взрослого человека норма составляет порядка 150-300 мкг. Детям школьного возраста требуется около 120 мкг в день, а детям дошкольного возраста – 50-90 мкг.
Определить норму достаточно просто из расчета, что нашему организму требуется 2-4 мкг/1 кг массы тела. Стоит учитывать, что йод не весь накапливается в органах и тканях, излишки выводятся с мочой и слюной. Т.е железа возьмет именно то количество, которое ей потребуется. Это хорошо лишь в случае здорового работоспособного органа. Если же наблюдаются нарушения работы щитовидной железы, то необходима медицинская корректировка суточной нормы.
Беременным и женщинам в период грудного кормления, детям и подросткам необходима повышенная доза элемента. Но обязательно необходимо получить рекомендацию лечащего врача.
Замечено, что на территории постсоветского пространства ситуация близка к катастрофичной. Потому что реальное потребление йода составляет порядка 50-80 мкг, что в три раза меньше требуемого.
Интересный факт: в зависимости от смены сезонов, меняется и уровень концентрации йода в крови. Осенью он начинает снижаться, а начиная с марта повышается до достижения максимума в июне. Амплитуда колебаний незначительна, но наукой и на данный момент не объяснена.
Недостаток (дефицит) йода в организме - каковы симптомы?
Недостаток макроэлемента йода, согласно статистике распространен по всей планете, и около трети всего населения находится в группе риска йододефицита.
Йод находится в составе основных гормонов щитовидной железы (около 60-65%), которые, в свою очередь, принимают участие в обменных процессах, влияют на:
- умственное развитие;
- рост костных тканей;
- синтез белков;
- расщепление холестерина и жиров;
- стимуляция миелогенеза.
Йодная недостаточность может привести к проблемам во время беременности: врожденные генетические аномалии, рождение мертвого ребенка, кретинизм. Поэтому необходимо следить за уровнем йода на протяжении всей продолжительности жизнедеятельности человека. При его нехватке ребенок может родиться с увеличенной массой тела и с желтухой, что приводит к отечности и позднему заживлению пупочного остатка. Волосяной покров очень ослаблен и часто бывает поражен себореей. Может произойти задержка прорезывания молочных, а впоследствии, и постоянных зубов. Происходит деформация конечностей. При прослушивании сердца слышны функциональные шумы. Происходят нарушения работы кишечника. Такие малыши могут начать поздно сидеть и ходить.
Дефицит йода может быть чреват умственной отсталостью и в более старшем возрасте, страдает память, моторика, восприятие, они часто болеют простудными заболеваниями, в следствии чего им тяжело сосредоточиться и успеваемость падает. Также может наблюдаться нарушение физического, полового и психоневрологического развития.
Добиться результатов в исправлении йододефицита, можно лишь начав комплексную терапию с самого рождения и продолжать профилактику на протяжении всей жизнедеятельности. Это обычно связано с тем, что йод не способен накапливаться в организме, и поступает исключительно с продуктами питания. А наличие его в организме жизненно необходимо, поэтому халатность недопустима.
Для грудного ребенка источником элемента является грудное молоко, но только в случае приема матерью необходимого количества. При искусственном вскармливании дозировку необходимо тщательно выдерживать.
Хронический дефицит очевиден в прямом смысле этого слова. Внешне он выражается в увеличении щитовидной железы (эндемической железы). Это заболевание также носит название Базедовой болезни. Ее суть заключается в том, что в случае нехватки йода железа увеличивается в размерах, чтобы избежать недостаточной выработки гормонов. Развивается тиреотоксикоз (недостаток тех самых гормонов), симптомами которого служат усиленное сердцебиение, нервозное состояние, потеря веса, потливость, беспокойный сон.
Также влияние недостаточного количества элемента сказывается и на общем состоянии организма и внешности человека: слабость, сонливость, ухудшение слуха и памяти, бледность и сухость кожи, проблемы с волосами, одышка.
Народное средство проверки дефицита йода – нанесение сетки спиртовым раствором на кожу. Если она быстро исчезает – то нужно предпринимать меры, если же в течении суток рисунок не пропадает, то с наличием элемента все в порядке, хотя останавливаться на этом не стоит и продолжать профилактику. Но медики не доверяют этому способу и применяют анализ мочи либо крови. Они считают, что при нанесении на кожу йод может оказывать лишь раздражающее действие, вызывающее отток крови и расширение кожных капилляров.
Сегодня йододефицит самое распространенное заболевание, распространяемое неинфекционным путем, что приводит к умственному отставанию всей нации. Это заболевание становится «эпидемией» и контроль в особо пострадавших странах должен проходить на уровне законодательства.
Согласно статистике ВОЗ пострадавшими считают около 200 млн человек и почти миллиард находится в зоне риска.
Признаки избытка йода и отравление ним
Избыток йода в организме все же может существовать, несмотря на глобальный дефицит элемента в целом. Может быть вызван нарушением обмена йода и излишним его поступлением. Избыток данного химического вещества может вызывать отравление, т.к. большая концентрация оказывает токсичное действие. Такому отравлению подвергаются работники предприятий с повышенной вредностью, где йод выделяется в виде пара.
Токсическое действие элемента может привести к нарушению общего состояния организма (мышечная слабость, потливость, диарея и снижение массы тела), а при хроническом действии могут появится болезненные ощущения в желудке, рвота, слезотечение, шум в ушах, головокружения. Происходит депигментация кожи и волос, что вызывает преждевременную седину.
В каких пищевых источниках содержится?
Потребление йода происходит в основном с продуктами питания растительного и животного происхождения. Но стоит учитывать, что содержание элемента обусловлено состоянием почвы, на которой они выращиваются. Самые насыщенные районы находятся в местностях приближенных к морям или океанам, а наиболее бедные – горные районы из-за вымывания из грунтов осадками. И замечено, что жители городов меньше страдают от недостатка, чем сельские. Причиной этому служит употребление горожанами большого ассортимента привозной продукции.
Кроме богатых йодом морепродуктов (морская капуста, рыба, креветки и др.), в пищу стоит употреблять редьку, морковь, томаты, картофель, капусту, смородину, клубнику, яйца, лук. Также элемент содержится в молоке, фасоли, мясе и гречке.
А вот употребление соевых продуктов повышают потребность в макроэлементе в два раза, т.к. они (продукты) вызывают увеличение объемов щитовидной железы.
Качественные морепродукты очень дорого стоят, в связи с этим для пополнения баланса йода в организме приходится ограничиваться употреблением морской соли. Но при этом многие не учитывают тот факт, что в процессах термической обработки данного продукта ранее указанного химического элемента в нем практически не остается. При использовании же специальной соли, насыщенной йодом ценность недолговечна, по той причине, что из открытой пачки элемент «испаряется» за счет летучих свойств данного вещества. Хотя такая соль в наших условиях – самое эффективное и дешевое средство. Однако добавлять ее в пищу необходимо лишь перед употреблением, а не в процессе приготовления.
Нельзя использовать для восполнения йододефицита спиртовой раствор йода, т.к. он подходит только для наружного применения и содержит высокие концентрации, которые способны вызвать отравление этим веществом.
Медицинские препараты йода выпускают в виде солей натрия и калия, раствор Люголя, настоев и витаминных препаратов. Однако они могут вызывать некоторые аллергические реакции.
Показания к назначению
Показания к назначению макроэлемента довольно обширны, но все связаны со стабильной работой щитовидной железы:
Ио́д (тривиальное (общеупотребительное) название - йод; от др.-греч. ἰώδης - «фиалковый (фиолетовый)») - элемент 17-й группы перйодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации - элемент главной подгруппы VII группы), пятого перйода, с атомным номером 53. Обозначается символом I (лат. Iodum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов.
Простое вещество йод (CAS-номер: 7553-56-2) при нормальных условиях - кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом. Молекула вещества двухатомна (формула I 2).
История
йод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент.
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 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.
Физические свойства
йод 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. йод 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 йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей.
Химические свойства
йод относится к группе галогенов.
Образует ряд кислот: йодоводородную (HI), йодноватистую (HIO), йодистую (HIO 2), йодноватую (HIO 3), йодную (HIO 4).
Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром.
1. С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды:
Hg + I 2 = HgI 2
2. С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодоводород:
I 2 + H 2 = 2HI
3. Атомарный йод - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H 2 S , Na 2 S 2 O 3 и другие восстановители восстанавливают его до иона I - :
I 2 + H 2 S = S + 2HI
4. При растворении в воде йод частично реагирует с ней:
I 2 + H 2 O ↔ HI + HIO, pK с =15.99
Йод - это известный всем химический элемент. Но большинство людей знакомы только с его спиртовым раствором, который применяется в медицине. В последнее время также часто говорят о его недостатке в организме при заболевании щитовидной железы. Редко кому известны физические и химические свойства йода. А это довольно своеобразный элемент, который широко распространен в природе и важен для человеческой жизнедеятельности.
Даже в быту можно использовать химические свойства йода, например, для определения наличия крахмала в продуктах. Кроме того, в последнее время рекламируется много народных методов применения этого микроэлемента для лечения многих заболеваний. Поэтому каждому нужно знать, какими свойствами он обладает.
Общая характеристика йода
Это довольно активный микроэлемент, относящийся к неметаллам. В периодической таблице Менделеева он находится в группе галогенов вместе с хлором, бромом и фтором. Обозначается йод символом I и имеет порядковый номер 53. Название этот микроэлемент получил в 19 веке из-за фиолетового цвета паров. Ведь по-гречески йод переводится, как «фиалковый, фиолетовый».
Именно так был обнаружен йод. Химик Бернар Куртуа, работающий на фабрике по производству селитры обнаружил это вещество случайно. Кот перевернул пробирку с серной кислотой, и она попала на золу водорослей, из которой тогда получали селитру. При этом выделился газ, имеющий фиолетовый цвет. Это заинтересовало Бернара Куртуа, и он начал изучать новый элемент. Так в начале 19 века стало известно о йоде. В середины 20 века этот элемент химики стали называть «йодом», хотя до сих пор более распространено старое обозначение.
Химические свойства йода
Уравнения, показывающие активность химических реакций этого элемента, ничего не говорят обычному человеку. Только те, кто разбирается в химии, понимают, что с их помощью описываются его химические свойства. Это самый активный элемент из всех неметаллов. Йод может вступать в реакцию с множеством других веществ, образуя кислоты, жидкие и летучие соединения. Хотя среди галогенов он наименее активен.
Кратко химические свойства йода можно рассмотреть на примере его реакций. С разными металлами йод реагирует даже при небольшом нагревании, при этом образуются йодиды. Наиболее известны йодиды калия и натрия. С водородом он реагирует только частично, а с некоторыми другими элементами вообще не соединяется. Он несовместим с азотом, кислородом, аммиаком или эфирными маслами. Но наиболее известным химическим свойством йода является его реакция с крахмалом. При добавлении его к веществам, содержащим крахмал, они синеют.
Физические свойства
Из всех микроэлементов йод считается самым противоречивым. Большинство людей не знают о его особенностях. Физические и химические свойства йода кратко изучаются в школе. В основном распространен этот элемент в виде изотопа с массой 127. Это самый тяжелый из всех галогенов. Есть еще радиоактивный йод 125, который получается при распаде урана. В медицине же чаще применяются искусственные изотопы этого элемента с массой 131 и 133.
Из всех галогенов йод единственный, который в естественном состоянии твердый. Он может быть представлен темно-фиолетовыми или черными кристаллами или пластинками с металлическим блеском. Они имеют слабый характерный запах, хорошо проводят электрический ток и немного похожи на графит. В таком состоянии этот микроэлемент плохо растворяется в воде, но очень легко переходит в газообразное состояние. Он может превратиться в фиолетовый пар уже при комнатной температуре. Эти физико-химические свойства йода используются для его получения. Нагревая микроэлемент под давлением, а потом охлаждая, его очищают от примесей. Растворяют йод в спирте, глицерине, бензоле, хлороформе или сероуглеродах, получая бурые или фиолетовые жидкости.
Источники йода
Несмотря на важность этого микроэлемента для жизнедеятельности многих организмов, йод довольно сложно обнаружить. В земной коре его содержится меньше, чем самых редких элементов. Но все равно считается, что йод широко распространен в природе, так как в небольших количествах он присутствует почти везде. В основном сконцентрирован он в морской воде, водорослях, почве, некоторых растительных и животных организмах.
Химические свойства йода объясняют то, что он не встречается в чистом виде, только в форме соединений. Чаще всего его добывают из золы морских водорослей или из отходов производства натриевой селитры. Так йод добывают в Чили и Японии, являющимися лидерами в добыче этого элемента. Кроме того, его можно получить из вод некоторых соленых озер или нефтяных вод.
В организм человека йод поступает из пищи. Он присутствует в почвах и растениях. Но в нашей стране распространены почвы, бедные йодом. Поэтому чаще всего используются йодосодержащие удобрения. Для профилактики заболеваний, связанных с недостатком йода, элемент добавляют в соль и некоторые распространенные продукты питания.
Его роль в жизнедеятельности организма
Йод относится к тем микроэлементам, которые участвуют во многих биологических процессах. В небольших количествах он присутствует во многих растениях. Но в живых организмах он очень важен. Йод используется при производстве тиреоидных гормонов щитовидной железы. Они регулируют процессы жизнедеятельности организма. При недостатке йода у человека увеличивается щитовидная железа, возникают различные патологии. Они характеризуются снижением работоспособности, слабостью, головными болями, снижением памяти и настроения.
Применение в медицине
Наиболее распространен 5 % спиртовой раствор йода. Его применяют для дезинфекции кожи вокруг повреждений. Но это довольно агрессивный антисептик, поэтому в последнее время применяются более мягкие растворы йода с крахмалом, например, «Бетадин», «Йокс» или «Йодинол». Часто применяются согревающие свойства йода для устранения болей в мышцах или патологий суставов, делают йодную сетку после инъекций.
Применение в промышленности
Большое значение имеет также этот микроэлемент в промышленности. Особые химические свойства йода позволяют применять его в разных отраслях. Например, в криминалистике его используют для выявления отпечатков пальцев на бумажных поверхностях. Широко применяют йод в качестве источника света в галогеновых лампах. Используют его в фотографии, кинопромышленности, при обработке металлов. А в последнее время этот микроэлемент стали использовать в жидкокристаллических дисплеях, при создании стекол с затемнением, а также в области лазерного термоядерного синтеза.
Опасность для человека
Несмотря на важность йода в процессах жизнедеятельности, в больших количествах он токсичен для человека. Всего 3 г этого вещества приводят к серьезному поражению почек и сердечно-сосудистой системы. Сначала человек чувствует слабость, головную боль, у него появляется понос, учащается сердцебиение. Если же вдыхать пары йода, возникает раздражение слизистых оболочек, ожоги глаз, отек легких. Без лечения отравление йодом приводит к смертельному исходу.
Йод (Jodum), I (в литературе встречается также символ J) - химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, относящийся к галогенам (от греч. halos - соль и genes - образующий), к которым также относятся фтор, хлор, бром и астат.
Порядковый (атомный) номер йода - 53, атомный вес (масса) - 126,9.
Из всех существующих в природе элементов йод является самым загадочным и противоречивым по своим свойствам.
Плотность (удельный вес) йода - 4,94 г/см3, tnl - 113,5 °С, tKn - 184,35 °С.
Из имеющихся в природе галогенов йод - самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный йод состоит из атомов одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Радиоактивный 1-125 образуется в результате спонтанного деления урана. Из искусственных изотопов йода важнейшие - 1-131 и 1-123: их используют в медицине.
Молекула элементарного йода (J2), как и у прочих галогенов, состоит из двух атомов. Фиолетовые растворы йода являются электролитами (проводят электрический ток при наложении разности потенциалов) так как в растворе молекулы J2 частично диссоциируют (распадаются) на подвижные ионы J и J. Заметная диссоциация J2 наблюдается при t выше 700 °С, а также при действии света. Йод - единственный галоген, находящийся в твердом состоянии при нормальных условиях, и представляет собой серовато-черные с металлическим блеском пластинки или сростки кристаллов со своеобразным (характерным) запахом.
Отчетливо выраженное кристаллическое строение, способность проводить электрический ток - все эти "металлические" свойства характерны для чистого йода.
Однако йод выделяется среди прочих элементов, в том числе отличаясь от металлов, легкостью перехода в газообразное состояние. Превратить йод в пар даже легче, чем в жидкость. Он обладает повышенной летучестью и уже при обычной комнатной температуре испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании йода происходит его так называемая возгонка, то есть переход в газообразное состояние минуя жидкое, затем оседание в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки йода в лабораториях и в промышленности.
Йод плохо растворим в воде (0,34 г/л при 25 °С, приблизительно 1:5000), зато хорошо растворяется во многих органических растворителях - сероуглероде, бензоле, спирте, керосине, эфире, хлороформе, а также в водных растворах йодидов (калия и натрия), причем в последних концентрация йода будет гораздо выше, чем та, которую можно получить прямым растворением элементарного йода в воде.
Окраска растворов йода в органике не отличается постоянством. Например, йодный раствор в сероуглероде - фиолетовый, а в спирте - бурый.
Конфигурация внешних электронов атома йода - ns2 np5. В соответствии с этим йод проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1; +1; +3; +5 и +7.
Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром, а тем более фтор.
С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя бесцветные соли йодиды.
С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С некоторыми элементами - углеродом, азотом, кислородом, серой и селеном - йод непосредственно не соединяется. Несовместим он и с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь).
Элементарный йод - окислитель. Сероводород H2S, тиосульфат натрия Na2S2O3 и другие восстановители восстанавливают его до J. Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в JO3.
В горячих водных растворах щелочей образуются соли йодид и йодат.
Осаждаясь на крахмале, йод окрашивает его в темно-синий цвет; эта реакция используется для обнаружения йода.