Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Йод расположен в пятом периоде VII группе главной (A) подгруппе Периодической таблицы.

Относится к элементам p -семейства. Неметалл. Обозначение - I. Порядковый номер - 53. Относительная атомная масса - 126,905 а.е.м.

Электронное строение атома йода

Атом йода состоит из положительно заряженного ядра (+53), внутри которого есть 53 протона и 74 нейтрона, а вокруг, по пяти орбитам движутся 53 электрона.

Рис.1. Схематическое строение атома йода.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

53Te) 2) 8) 18) 18) 7 ;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 5 .

Внешний энергетический уровень атома йода содержит 7 электронов, которые являются валентными. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:

Валентные электроны атома йода можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), m l (магнитное) и s (спиновое):

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Что такое йод

Йод - это химический элемент VII группы периоди­ческой системы Менделеева; он числится в ней под номе­ром 53. Галогены -это элементы, которые при соедине­нии с металлами образуют соли (кроме йода в эту группу входят фтор, хлор, бром и астат). Из природных галоге­нов йод единственный находится в твердом состоянии при нормальных условиях; он самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Прак­тически весь природный йод состоит из атомов одного-единственного изотопа с массовым числом 127. В свобод­ном виде в природе не встречается. Важнейшие соедине­ния йода - йодистые калий и натрий.

Чистый йод - это красивые темно-серые кристаллы с металлическим блеском, больше всего похожие на гра­фит. Для йода характерны такие «металлические» свой­ства, как отчетливо выраженное кристаллическое строе­ние, способность проводить электрический ток. Но в от­личие от графита и большинства металлов йод очень легко переходит в газообразное состояние; превратить йод в пар легче, чем в жидкость.

Название «йод» (латинское lodum) связано с особым цветом паров этого элемента, и происходит от греческо­го iodes - фиолетовый.

Содержание йода в земной коре незначительно, оно не превышает 0,001%, но, тем не менее, он присутствует повсюду. Даже в сверхчистых, казалось бы, кристаллах горного хрусталя находят микропримеси йода. Йодом пронизана вся живая и неживая природа. Горные породы и почвы, окружающий нас воздух, пресные и соленые воды - все они содержат йод. Еще больше йода в пло­дах, злаках, организмах животных и, наконец, в самом человеке.

Основным резервуаром йода для биосферы служит Мировой океан. Йод накапливается в больших количе­ствах в морских водорослях и губках (отдельные виды губок содержат до 10% йода), но почти полностью исче­зает из морской воды при испарении. 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 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, осо­бенно характерные для районов нефтяных месторожде­ний (местами 1 л этих вод содержит свыше 100 мг йода).

Физические и химические свойства йода

Этот элемент способен переходить в парообразное состояние под действием 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, а также в водных растворах йодидов.

Растворим в 10 частях 95%-го спирта, в бензоле, в вод­ных растворах йодидов (калия и натрия). Несовместим с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадоч­ной ртутью (образуется взрывчатая смесь).

Расплавить йод можно при относительно низкой темпе­ратуре - 113,5 °С (выше нуля), однако нужно, чтобы пар­циальное давление паров йода над плавящимися кристал­лами было не меньше одной атмосферы. Иными словами, в узкогорлой колбе йод расплавить можно, а в открытой лабораторной чашке - нельзя. В этом случае пары йода не накапливаются, и при нагревании йод возгонится - пе­рейдет в газообразное состояние, минуя жидкое, что обыч­но и происходит при нагревании этого вещества. Кстати, температура кипения йода ненамного больше температу­ры плавления, она равна всего 184,35 °С.

Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды. С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С углеродом, азо­том, кислородом йод непосредственно не соединяется. Элементарный йод - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. При растворении в воде йод частично реаги­рует с ней; в горячих водных растворах щелочей образу­ются йодид и йодат. Адсорбируясь на крахмале, йод окра­шивает его в темно-синий цвет; это используется в йодо-метрии 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.

Йод в организме

Йод - необходимый для животных и человека мик­роэлемент. Но не любое место на земле способно обес­печить организм этим важным элементом. В почвах и растениях таежно-лесной нечерноземной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон йод содер­жится в недостаточном количестве или не сбалансиро­ван с некоторыми другими микроэлементами (Со, Мп, Си). Именно с этим обстоятельством связывают распро­странение в этих зонах эндемического (то есть местно­го, свойственного данной местности) зоба. В приморс­ких областях количество йода в 1 м 3 воздуха может дос­тигать 50 мкг, в континентальных и горных -1 мкг, или даже 0,2 мкг.

В организм йод поступает с пищей, водой, воздухом. В 4000 л воздуха, проходящих через легкие человека за 12 часов, содержится 0,044 мг йода, пятая часть которого выдыхается обратно. Основной источник йода - расти­тельные продукты и корма. Применение удобрений, со­держащих йод, может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных культурах. 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. Выделяется йод из организма преимуще­ственно через почки (до 70-80%), молочные, слюнные и потовые железы, частично с желчью.

Потребность в йоде зависит от 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. При беременности, усиленном росте, охлаждении эта потребность возрастает.

Биологическая роль йода

Йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Щитовидная железа вырабатывает гормоны тироксин и трийодтиронин, для синтеза которых необходим йод. Без йода гормоны щитовидной железы, контролирующие скорость обмена веществ в организме, образоваться не могут.

Через щитовидную железу весь объем циркулиру­ющей в организме крови проходит в течение 17 ми­нут. Если щитовидная железа обеспечена йодом, то за эти 17 минут йод убивает нестойкие микробы, попа­дающие в кровь через повреждения кожи, слизистую оболочку носа или горла, при адсорбции пищи в пи­щеварительном тракте. Стойкие микроорганизмы при прохождении через щитовидную железу становятся слабыми, пока окончательно не погибнут при условии нормального обеспечения ее йодом. В противном слу­чае микроорганизмы, циркулирующие в крови, сохра­няются. Йод оказывает успокаивающее действие на организм и нервную систему. При нервном напряже­нии, раздражительности, бессоннице возникает необ­ходимость в йоде для расслабления организма и его оптимистического настроя. При нормальном обеспе­чении организма йодом наблюдается повышение ум­ственной активности. Недаром врачи называют йод «элементом мудрости».

Йод - один из лучших катализаторов окисления в организме. При его недостатке происходит неполное сго­рание пищи, что приводит к нежелательному образова­нию жировых запасов.

Йод восстанавливает энергию человека, тонизирует мышцы, стимулирует половую функцию.

ЙОД В МЕДИЦИНЕ: ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЙ И ПРАКТИКИ

УКРАШЕНИЕ ИЛИ КЛЕЙМО?

История применения в медицине йода, одного из са­мых загадочных, как уже говорилось, элементов таблицы Менделеева, весьма своеобразна. Случилось так, что це­лебные свойства его нашли широкое применение... за три тысячи лет до того, как был открыт сам элемент!

Еще в глубокой древности, в Египте, впервые был опи­сан зоб - наиболее типичное заболевание, связанное с недостатком в организме йода. И хотя врачеватели того времени уже предполагали, что возникновение заболева­ния вызывается отсутствием в пище определенных ве­ществ, однако выделить эти вещества и назвать их они еще не могли. Изучали зоб также в древнем Риме и Гре­ции - Аристотель, Петрувиус, Ювенал и др. Для лече­ния зоба использовали водоросли, опытным путем зак­лючив, что этот продукт восполняет те недостающие вещества, которые отвечают за нормальное функциони­рование щитовидной железы.

Сознательно обогащенную йодом пищу (как мы бы те­перь сказали), применяли для лечения зоба и в Китае. Пер­вые сообщения об этом появились там за три тысячи лет до нашей эры. Причем авторы не только перечисляют при­знаки зоба, но и объясняют причины его появления: питье­вая вода, горные районы, эмоциональные неурядицы.

Больных зобом китайские врачи лечили золой морс­ких губок (которая содержит до 8,5% йода). Также лекар­ством служили морские водоросли и щитовидная железа оленя. И то, и другое содержит большое количество йода.

Водоросли вообще широко применяли в Китае и Япо­нии в качестве пищевого продукта. С глубокой древнос­ти из них делали самые разнообразные блюда, они всегда считались диетическим продуктом, поддерживающим бодрость и здоровье, а благодаря присутствию йода -средством для лечения заболеваний щитовидной железы и их профилактики. В XIII веке был издан приказ одного из китайских императоров, обязывающий всех граждан ежегодно употреблять определенное количество морских водорослей как диетическое и профилактическое средство. Для осуществления приказа была организована доставка за государственный счет морских водорослей через горы, реки и пустыни во все, даже самые отдаленные края ог­ромной тогда Китайской империи. В Китае в те времена практически не было своих запасов ламинарии, и ее ввозили с Японских островов. Кстати, ламинарию издав­на рекомендовали и русские врачи для лечения зоба, нервных заболеваний, ревматизма, атеросклероза, гипер­тонии, нарушений обменного процесса, в частности, при подагре...

Щитовидная железа, пожалуй, самый тонкий механизм в нашем организме. Механизм ее деятельности долгое время был непознанным. Римские врачи первыми заинте­ресовались ее работой и заметили: даже у абсолютно здо­ровых людей в определенные периоды жизни щитовидка может увеличиваться - при наступлении половой зрело­сти, у представительниц слабого пола - во время «кри­тических дней», во время беременности и т. д. Между прочим, с таким «поведением» железы связан один интересный римский обычай. Специальной ритуальной лентой у невест измеряли объем шеи до и после свадьбы. Если шея становилась толще, невинность девушки не под­вергалась сомнениям, и брак считался состоявшимся.

Известно, что Наполеон, например, выбирая солдат для своей армии, обследовал у новобранцев горло, причем в первую очередь обращал внимание на тех, кто вырос в горных районах.

Именно в таких местностях люди больше всего страдали от недостатка йода, а значит, и болезнь щитовидки встре­чалась там чаще.

Напротив, некоторые народности, например эскимо­сы Гренландии, никогда не страдали подобными заболе­ваниями -- они практически никогда не употребляют в пищу красного мяса, основу их питания составляют про­дукты моря.

ТЕОРИЯ ЙОДНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

Еще в 1850 году учеными Прево и Шатеном было установлено, что распространенность заболевания зобом находится в прямой зависимости от содержания йода в воздухе, почве, потребляемой людьми пище. Они также обращали внимание на дополнительные «благоприятству­ющие» возникновению заболевания факторы: плохие со­циально-бытовые условия, сильное загрязнение и непол­ноценность питьевой воды, нефизиологический пищевой режим и т. д. Именно эти исследователи провозгласили, что йод - специфическое средство борьбы с зобом.

Хотя теория йодной недостаточности и разделялась многими передовыми учеными, но официально выводы Прево и Шатена были опротестованы. Более того, Фран­цузская академия наук признала их вредными. Тогда счи­талось, что болезнь могут вызвать 42 причины. Недоста­ток йода в этом перечне не фигурировал. Кроме того, те­ория йодной недостаточности уже практически сразу после открытия была дискредитирована серьезными не­удачами, связанными с «дикой» йодной профилактикой (применением повышенных доз йода), и не получила не­обходимого развития в середине XIX века.

Прошло почти полстолетия, прежде чем авторитет не­мецких ученых Баумана и Освальда заставил французских ученых признать свои просчеты. В 1896 году они обнару­жили йод в ткани щитовидной железы и выделили из нее особое йодсодержащее вещество - тиреоглобулин. Опы­ты этих ученых показали, что щитовидная железа содер­жит поразительно много йода и вырабатывает йодсодержащие гормоны.

В 1919 году другой ученый - Кендел - выделил ти­роксин, гормон щитовидной железы, в котором было об­наружено 65% йода.

С этого момента значение йодной теории резко воз­росло.

РОССИЙСКИЙ ОПЫТ ПРОФИЛАКТИКИ ДЕФИЦИТА ЙОДА

Для России проблема йодного дефицита чрезвычайно актуальна, так как более 70% густонаселенной террито­рии нашей страны имеют недостаток йода в почве, воде, продуктах питания местного происхождения.

Эффективность массовой йодной профилактики у нас впервые, пожалуй, была оценена в Кабардино-Балкарии. Первые литературные данные о зобе в этом крае относятся к 1900 году (И. И. Пантюхов «Проказа, зоб, парша на Кав­казе»). В начале XX века в этой местности была выявлена тяжелая и массовая эндемия зоба, и в 20-е годы ей было уде­лено большое внимание со стороны органов здравоохране­ния. Первое экспедиционное изучение зоба здесь было про­ведено в 1927 году исследователем Смирновым, который установил, что болезнь широко распространена среди всего населения. Общее число случаев увеличения щитовидной железы у женщин составляло 95%, у мужчин - 79%. Зоб как болезнь непосредственно был обнаружен у 26,4% об­следованных мужчин и 68,8% обследованных женщин. В 1934 году в Кабардино-Балкарской АССР была проведена массовая йодная профилактика, также были от­крыты соответствующие учреждения, занимающиеся на­учными исследованиями. Все эти меры дали свои резуль­таты: Кабардино-Балкарская республика стала первым в России районом, в котором проблема зоба уже в середи­не XX века была практически полностью ликвидирована. Этот опыт затем был перенесен и на всю территорию стра­ны. После Великой Отечественной войны у нас в стране, несмотря на тяжелое время, велась активная работа по йодопрофилактике. В регионы выезжали команды меди­ков, осматривали население, и если число случаев увели­чения щитовидной железы было большим, то тут же при­нимали меры. Старшее поколение наверняка помнит, что в 1960-е годы, например, детям в детских садах давали слад­кие шарики антиструмина, сыгравшие положительную роль в профилактике заболеваний щитовидной железы.

Но постепенно программа профилактики дефицита йода попросту заглохла, хотя официально ее никто не зак­рывал. К концу 70-х годов в связи с экономическими труд­ностями йодная профилактика в стране была практичес­ки полностью прекращена. Разумеется, положение дел резко ухудшилось (кстати, как это ни печально, но среди прочих местностей, в том числе и Кабардино-Балкарии -первый преодолевший проблему дефицита йода край -входит сейчас в список неблагополучных районов!).

В специальном отчете в 1997 году главный государ­ственный санитарный врач Российской Федерации Они щенко констатирует, что дефицит йода «приводит к ши­рокому распространению среди населения эндемическо­го зоба, обусловливает отставание умственного и физического развития детей, глухонемоту, неврологичес­кий кретинизм, нарушение зрения». Теперь проблема йодного дефицита поднимается врачами на всех уровнях: областном, российском и даже мировом.

Этот тест поможет вовремя распознать тревожные сиг­ налы и принять соответствующие меры.

Для каждого вопроса необходимо выбрать ответ «Да» или «Нет», а затем подсчитать число положительных от­ветов.

1. Испытываете ли вы такое чувство, будто у вас ко­мок в горле?
2. Страдал ли кто-нибудь из ваших родителей болезнями щитовидной железы?
3. Снизился ли ваш вес за последнее время?
4. Повысился ли ваш вес в последнее время?
5. Увеличился ли у вас аппетит?
6. Потеряли ли вы аппетит?
7. Не замечаете ли вы, что стали чаще потеть?
8. Мерзнете ли вы в последнее время независимо от погоды?
9. Вы обратили внимание, что у вас в последнее время горячие руки?
10. У вас в последнее время постоянно холодные руки или ноги?
11. Овладевает ли вами смутное беспокойство?
12. Замечаете ли вы, что у вас появилась сонливость, медлительность, постоянная усталость?
13. Чаще ли вас стала охватывать непонятная дрожь?
14. Не участился ли ваш пульс?

15. Ваша кожа стала сухой?

1. Стал ли более обильным ваш стул?
2. Страдаете ли вы от запоров?

Теперь можно определить ваше состояние. Если вы дали хотя бы шесть положительных ответов, то принад­лежите к людям, которые испытывают дефицит йода в организме. Учтите: результаты теста надо рассматривать не как диагноз, а как сигнал для беспокойства.

КАК ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА РЕАГИРУЕТ НА НЕДОСТАТОК ЙОДА

Щитовидная железа регулирует созревание тканей и органов, определяет их функциональную активность и обмен веществ. Она главным образом отвечает за произ­водство гормона тиреоидина, без которого невозможны рост и развитие ребенка. У взрослых этот гормон регули­рует обмен веществ. Кроме того, йод губительно действу­ет на вирусы, бактерии, микроскопические грибы, и пото­му кровь, протекающая через щитовидную железу, осво­бождается от проникших в нее микроорганизмов.

Щитовидная железа - орган с довольно интенсивным кровообращением. Если в кровь поступает слишком мало йод-гормона тироксина, это служит для гипоталамуса сиг­налом, и он дает команду организму увеличить выработ­ку гормонов. А за счет чего, если йода не хватает? Вот тут-то и начинается сбой в гормональной системе, и она начинает увеличивать количество клеток. Щитовидная железа разрастается, образуется зоб, который постепен­но сжимает горло: сдавливает сосуды. По последним дан­ным, установлена связь между йодной недостаточностью и нарушениями мозгового кровообращения. Если не при­нять мер вовремя, то функциональные нарушения в рабо­те мозга приобретут дегенеративный характер - эндеми­ческий кретинизм. Проявляется он в умственной отста­лости, глухонемоте, параличе рук и ног.

Деятельность щитовидки - непредсказуема. При той же нехватке йода может развиться Базедова болезнь - перепроизводство гормонов, то есть тиреотоксикоз. Обыч­но люди, страдающие этим недугом, отличаются худобой, учащенным сердцебиением, повышенным артериальным давлением, наблюдается тахикардия, бессонница. Каза­лось бы, почему происходит такая странная метаморфо­за -когда одна и та же причина, йодная недостаточность, вызывает противоположную реакцию нашей щитовидки?

Последние открытия в области заболеваний щитовид­ной железы, проведенные американскими учеными, гово­рят о том, что некоторые биологически активные веще­ства, содержащиеся в пище, препятствуют выработке ее гормонов. Их недостаточность включает цепочку обрат­ной связи, что приводит к образованию зоба. К числу та­ких естественных продуктов можно отнести сою, некото­рые сорта капусты, в частности, брюссельскую, брюкву и репу. Но отрицательный «зобогенный» эффект бывает только в том случае, когда они составляют «львиную долю» в повседневном рационе.

Некоторые бактерии способны вырабатывать вещество, активно препятствующее включению природного йода в со­став гормонов. Даже банальная кишечная палочка может вырабатывать неизвестные науке белки или ферменты, сни­жающие способность щитовидной железы к захвату йода.

РОЛЬ ГОРМОНОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Почти половина всего содержащегося у человека йода находится в щитовидной железе, так как он является важ­нейшим компонентом вырабатываемого железой гормо­на -тироксина. При длительном недостатке йода в пище развивается зобная болезнь (тиреотоксикоз). При сочета­тельном дефиците в рационе йода, меди, кобальта и мар­ганца нарушается обмен витамина С, а также снижается количество эритроцитов крови.

Роль тиреоидных гормонов, производимых щитовид­ной железой, в нашем организме чрезвычайно велика: именно они отвечают за репродуктивную функцию чело­века, включая ее становление и возможность зачатия, спо­собствуют нормальному развитию ребенка в период внут­риутробной жизни, обеспечивают правильное течение бе­ременности. Кроме того, тиреоидные гормоны отвечают за интеллектуальное развитие человека и за его им­мунитет.

Рассмотрим по порядку, какие именно функции организма находятся в ведении гормонов щитовидной железы.

• Определяют развитие мозга плода и интеллект ребенка в последующие годы жизни.
• Обеспечивают нормальный энергетический обмен.
• Стимулируют синтез белка.
• Участвуют в углеводном обмене.
• Снижают уровень холестерина в крови.
• Влияют на иммунную систему.
• Обеспечивают комплекс адаптационных реакций.
• Контролируют процессы роста и созревания костного скелета.
• Определяют качество репродуктивного здоровья.

ПРОЯВЛЕНИЯ ЙОДНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

Гормональные нарушения, возникающие из-за дефи­цита йода, не имеют подчас внешне выраженного харак­тера, и поэтому йоддефицит получил название «скры­тый голод». Самые печальные последствия при дефици­те йода возникают во время внутриутробного периода развития и в раннем детском возрасте. Позже таким де­тям трудно учиться в школе, осваивать новые знания и навыки.

Дефицит йода приводит к повышению поглощения ра­диоактивного йода при неблагоприятной экологической обстановке.

Вариантов заболеваний, вызванных дефицитом йода, очень много, а опасность нарушений зависит от возраста, в котором началось заболевание.

Анемические: снижение уровня гемоглобина в крови, при котором лечение препаратами железа дает лишь скромный результат.

Иммунодефицитные: частые инфекционные и про­студные заболевания; ослабление иммунитета возникает даже при незначительном снижении функции щитовидной железы.

Остеохондрозные: слабость и мышечные боли в ру­ках; грудной или поясничный радикулит, при которых тра­диционное лечение не эффективно.

Отечные: отеки вокруг глаз или общие, при которых систематический прием мочегонных препаратов усугуб­ляет состояние, формируя зависимость от них.

Бронхо-легочные: отечность дыхательных путей, при­водящая к хроническому бронхиту и ОРЗ.

Гинекологические: нарушение менструальной функции; нерегулярность месячных, иногда их отсутствие; бесплодие; мастопатия; раздражение и трещины сосков.

Эмоциональные: подавленное настроение, сонливость, вялость, забывчивость, приступы необъяснимой тоски, ухудшение памяти и внимания, понижение интеллекта; появление частых головных болей из-за повышения внутричерепного давления.

Есть данные о том, что йодная недостаточность может быть причиной немотивированной агрессивности у детей.

Кардиолигические : атеросклероз, стойкий к лечению диетой лекарствами; аритмия, при которой применение специальных препаратов не дает ощутимого и длительного эффекта; повышение диастолического (нижнего) давления из-за отечности сосудистых стенок.

Дефицит йода и кретинизм

Симптомы недостатка йода, особенно в запущенной стадии, малоприятны - это нарушение интеллекта, варьирующее от легких степеней до тяжелых форм кретинизма.

Чтобы понять, что такое кретинизм, вообразите себя взрослого, молодого человека, рост которого меньше, метра, с большой, неправильно сформированной головой поразительно узким морщинистым лбом, с широко расставленными небольшими глазами на бледном с зеленовато-желтым оттенком лице. Покрытое массой мелких старческих морщин, оно производит тяжелое впечатление отвисшими щеками, широкими ноздрями и со вздутыми полуоткрытыми губами, за которыми чернеют мелкие, разрушающиеся зубы. Короткая и толстая шея переходит в неправильно развитое туловище с кривыми ногами. Имеют место расстройства интеллекта, доходящие до полной идиотии, резкие нарушения деятельности органов чувств - от потери осязания до полной глухонемоты.

Таков больной кретинизмом, человек, у которого отсутствует гормон, не существующий без йода. Особенно велик риск кретинизма у тех, кто в раннем возрасте постоянно испытывал йодный голод.

Наиболее распространен кретинизм среди жителей территорий, среда которых традиционно бедна йодом.

Дефицит йода и беременность

Даже при сбалансированном содержании йода в организме будущей матери до беременности, с момента ее наступления потребность в йоде резко возрастает. Дело в том, что с 13-й недели плод начинает сам вырабатывать гормоны щитовидной железы и берет для этого йод из организма матери. Если эта потеря не возмещ

При упоминании йода большинство из нас вспоминает маленький пузырек и ватку. Именно так лечили наши мамы царапины и ссадины в детстве. И сегодня можно найти такой йод, цена в аптеке на него копеечная.

Многие взрослые знают, что йод - это очень важный микроэлемент. Он влияет на работу щитовидной железы и участвует в процессе обмена веществ.Йодсодержащие лекарства будут иметь цену на порядок выше от пузырька для обработки ранок. Из чего делают йод? И почему цена на него такая разная?

Что такое йод?

Йод - это минерал, который находится в неорганических соединениях: воде, грунте, после дождя его можно обнаружить в воздухе. Он также присутствует во многих продуктах питания растительного и животного происхождения. Так, общеизвестно, что йода много в ламинарии, а также других морепродуктах: рыбе, моллюсках, ракообразных.

Йод есть и в обычных продуктах питания, хорошо нам известных: яйцах, говядине, молоке, сливочном масле, обычной капусте, других овощах, зерновых культурах. Вся проблема состоит в том, что его в них недостаточно. Так, к примеру, печень трески (считается, что в ней много йода) содержит 800 мкг минерала, и чтобы удовлетворить суточную норму, нужно ежедневно съедать 180 г этого продукта.

Решая вопрос о том, что лучше - зеленка или йод, мы не задумываемся, как важен йод в повседневной жизни человека.

Взрослому нужно 150 мкг йода в сутки, а беременным - 200 мкг. Норма для младенцев составляет 50 мкг, а для школьника - 120 мкг.

Еще одной проблемой, связанной с доставкой этого вещества в организм человека, будет его разрушение в процессе приготовления. Так, во время варки теряется около 50% этого полезного вещества. А пачка уже через месяц будет содержать только 50% от заявленного количества.

Произрастание растений на почвах, бедных на минерал, значительно сократит его количество в соответствующих продуктах питания.

Здесь решение проблемы можно назвать медицинские цена в аптеке на них, однако зачастую далека от общедоступной.

Медицинское применение йода

Почему так важен для нас этот минерал, содержащийся в очень маленьких количествах в организме человека?

Его всего около 25 миллиграмм, но он играет очень важную роль для обменных процессов. Так, около 15 мг йода находится в щитовидной железе и входит в состав образовываемых ею гормонов трийодтиронина и тироксина. Эти гормоны отвечают за множество функций:

• оказывают стимулирующее воздействие на рост и развитие организма в целом;
• регулируют энергетический и тепловой обмен;
• участвуют в окислении углеводов, жиров и белков;
• ускоряют процесс распада холестерина;
• без них не обходится регуляция сердечной деятельности;
• они препятствуют процессу свертываемости крови и образованию тромбов;
• они очень важны для развития центральной нервной системы.

Оставшиеся 10 мг разместились в репродуктивных органах яичниках (у женщин) и предстательной железе (у мужчин), почках, печени, волосах и ногтях.

Недостаток этого вещества в организме ребенка может вызвать задержку его физического и умственного развития, а его избыток приведет к отравлению под названием "йодизм", возможно, к нарушению работы щитовидной железы, грозному заболеванию под названием "гипертиреоз".

Для разных целей фармакологическая промышленность выпускает разные препараты. Сегодня на лекарства, содержащие легкоусвояемый йод, цена высока. И связано это не только с технологическим процессом изготовления лекарства, но также с тем, что сама добыча йода технологически сложна и финансово затратна.

Очень многих интересует простой вопрос о том, что лучше - зеленка или йод при обработке свежих ран? Здесь следует помнить, что йод не только предупредит развитие грибка и уничтожит инфекцию, с этим также хорошо справляется зеленка. Он будет способствовать более быстрому заживлению ранки - и в этом случае йод более предпочтителен.

Промышленное использование минерала

Йод важен не только для обеспечения нормального жизненного цикла человека, его используют во многих отраслях промышленности, он нужен для производства большого количества продукции.

Так, при участии этого вещества делают рентгенологические снимки, изготавливают фотографии, добавляют к маслу для подшипников, с его участием производят стекла для фар и светильники со спецэффектами, он нужен для получения металлов высокой чистоты.

Сегодня развивается новое направление в производстве ламп накаливания, где важную роль играет йод. Применение его позволит значительно продлить срок службы обычных ламп накаливания с вольфрамовой спиралью.

Согласно статистике, 99% известных запасов йода находится в Японии и Чили, они являются основными поставщиками его на мировой рынок. Так, чилийскими компаниями производится свыше 720 тонн йода в год.

Производственные мощности России позволяют вырабатывать до 200 тонн минерала-сырца за год, что меньше потребности страны в 6 раз.

Добыча йода из морских водорослей

Вопрос необходимости промышленной добычи этого вещества возник в 18 веке. Еще тогда было замечено, что морские растения обладают повышенным содержанием этого важного минерала. Первым промышленным производствам была добыча йода из морских водорослей. В России такой завод построили в Екатеринбурге (1915), он производил минерал из филлофлоры (водоросли Черного моря).

Сегодня добыча этого минерала-сырца из водорослей - это наиболее распространенный метод получения йода в промышленных масштабах. Производство строят возле моря, в ходе процесса добывают из золы высушенного морского растения. Наиболее крупные предприятия добывают в год до 300 тонн кристаллического минерала.

Морская ламинария отнесена к основным источникам промышленной добычи йода. Она содержит 0,8-0,16% йода (в сухом веществе).

Выделение минерала из селитряных отходов

Выделение йода из маточных рассолов производства селитры - один из наиболее дешевых промышленных методов. Здесь на вопрос о том, из чего делают йод, ответ будет простым - из отходов.

Было обнаружено, что при производстве или натриевой) в остается до 4 г йодата и йодида натрия на каждый 1 кг рассола (это 0,4%). Метод применяется более 200 лет во всем мире, главное его достоинство - это дешевизна.

Получение йода из рассолов

Еще одним ответом на вопрос о том, из чего делают йод, будет добыча минерала из природного неорганического сырья - природных рассолов.

Дело в том, что при бурении нефтяных скважин в сопутствующих водах было обнаружено значительное количество йода, порой свыше 100 мкг на 1 л, но в основном не выше 40. Эту особенность глубинных вод обнаружил Потылицын А.Л (русский химик) в 1882 году, однако добывать минерал из рассолов было дорого и экономически невыгодно.

Промышленная добыча началась только в советские времена после того, как изобрели угольный метод накопления йода (1930). Уголь способен накапливать до 40 г йода на 1 кг за месяц. Сейчас это один из основных методов добычи кристалла-сырца в России.

Ионитная добыча

Эта методика очень широко используется в Японии. Способ новый и получил широкое применение только в последние десятилетия. Здесь для извлечения сырца используют высокомолекулярные ионообменные смолы.

Однако в России он не используется, так как не дает возможности извлечь весь йод из сырья и оставляет значительное его количество в отходах.

Инновационные методики В. Ганяева

Недавно в профессором В. Ганяевым было разработано уникальную технологию добычи йода из минеральной воды. Летом 2016 года создано специальную установку, и сегодня она успешно проходит испытания.

По подсчетам ученых, новая технология не только экологически чище, но и экономически выгоднее, здесь не используют хлористые соединения и рассолы серной кислоты. При ее использовании количество добываемого минерала-сырца составит 24 г на 1 литр концентрата.

Так что на вопрос о том, из чего делают йод,можно также ответить что в России - из минеральной воды. Хотя ученые считают, что данная технология позволит намного эффективнее использовать сопутствующие нефтедобычи рассолы.

Как производят медицинский йод?

Сегодня хорошо нам известный антисептик - спиртовой 5-процентный йод, применение получает все реже. На смену ему пришли препараты, где йод используется в соединении с крахмалом.

Если рассматривать вопрос о том, есть ли разница в производстве технического йода и медицинского, то тут следует обратить внимание на следующее.

1. При производстве сырца в промышленных масштабах, его вырабатывают в форме кристаллического минерала с определенным содержанием чистого йода (по таблице Менделеева).
2. Йод медицинский становится таковым после соединения кристаллов сырца с другими веществами: водой, спиртами, эфирами.

Отсюда вывод: изначально кристаллы йода не разделяются на медицинские и технические - этот статус они получают в процессе дальнейшей обработки.

Цена на препараты йода в аптеках зависит не от основного компонента, а тех дополнительных составляющих, которые войдут в лекарство. В хорошо знакомом нам пузырьке антисептика есть только йод и этиловый спирт, тогда как, например, препараты для лечения гипертиреоза окажутся на 2 порядка дороже. Они содержат множество других компонентов.

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).

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.