Структурна формула на йод. Мистериозният елемент йод. Латинското наименование на веществото йод

Йод (Jodum), I (символът J също се среща в литературата) е химичен елемент от VII група на периодичната система на Д. И. Менделеев, принадлежащ към халогените (от гръцки halos - сол и genes - образуващ), които включват също флуор, хлор, бром и астат.

Серийният (атомен) номер на йода е 53, атомното тегло (маса) е 126,9.

От всички елементи, съществуващи в природата, йодът е най-мистериозният и противоречив в своите свойства.

Плътност (относително тегло) на йод - 4,94 g/cm3, tnl - 113,5 °C, tKn - 184,35 °C.

От халогените, открити в природата, йодът е най-тежкият, освен ако, разбира се, не броите радиоактивния краткотраен астат. Почти целият естествен йод се състои от атоми на един стабилен изотоп с масово число 127. Радиоактивният 1-125 се образува в резултат на спонтанното делене на урана. От изкуствените изотопи на йода най-важни са 1-131 и 1-123: те се използват в медицината.

Молекулата на елементарния йод (J2), подобно на другите халогени, се състои от два атома. Виолетовите разтвори на йод са електролити (те провеждат електрически ток, когато се прилага потенциална разлика), тъй като в разтвора J2 молекулите частично се дисоциират (разпадат) на подвижни йони J и J. Забележима дисоциация на J2 се наблюдава при температури над 700 ° C, както и под въздействието на светлината. Йодът е единственият халоген, който е в твърдо състояние при нормални условия и изглежда като сиво-черни пластини или кристални агрегати с метален блясък със специфична (характерна) миризма.

Ясна кристална структура, способност за провеждане на електрически ток - всички тези „метални“ свойства са характерни за чистия йод.

Въпреки това, йодът се откроява сред другите елементи, включително се различава от металите по своята лекота на преминаване в газообразно състояние. Още по-лесно е йодът да се превърне в пара, отколкото в течност. Има повишена летливост и вече се изпарява при обикновена стайна температура, образувайки остро миришеща лилава пара. Когато йодът се нагрява леко, настъпва неговата така наречена сублимация, тоест преминава в газообразно състояние, заобикаляйки течното състояние, след което се утаява под формата на лъскави тънки плочи; този процес служи за пречистване на йод в лаборатории и индустрия.

Йодът е слабо разтворим във вода (0,34 g/l при 25 °C, приблизително 1:5000), но се разтваря добре в много органични разтворители - въглероден дисулфид, бензен, алкохол, керосин, етер, хлороформ, както и във водни разтвори на йодиди (калий и натрий), като в последния концентрацията на йод ще бъде много по-висока от тази, която може да се получи чрез директно разтваряне на елементарен йод във вода.

Цветът на разтворите на йод в органичните вещества не е постоянен. Например разтвор на йод в въглероден дисулфид е лилав, а в алкохол е кафяв.

Конфигурацията на външните електрони на йодния атом е ns2 np5. В съответствие с това йодът проявява променлива валентност (степен на окисление) в съединения: -1; +1; +3; +5 и +7.

Химически йодът е доста активен, макар и в по-малка степен от хлора и брома, и още повече от флуора.

При леко нагряване йодът реагира енергично с металите, образувайки безцветни йодидни соли.

Йодът реагира с водорода само при нагряване и не напълно, образувайки йодоводород. Йодът не се свързва директно с някои елементи - въглерод, азот, кислород, сяра и селен. Също така е несъвместим с етерични масла, амонячни разтвори и бял седиментен живак (образува се експлозивна смес).

Когато споменем йод, повечето от нас се сещат за малко шишенце и памук. Точно така нашите майки лекуваха драскотини и ожулвания в детството. И днес можете да намерите такъв йод, цената в аптеката е нищожна.

Много възрастни знаят, че йодът е много важен микроелемент. Той засяга функционирането на щитовидната жлеза и участва в метаболитния процес. Йодсъдържащите лекарства ще имат цена, която е с порядък по-висока от бутилка за лечение на рани. От какво се прави йодът? И защо цената е толкова различна?

Какво представлява йодът?

Йодът е минерал, който се намира в неорганични съединения: вода, почва, а след дъжд може да се открие във въздуха. Присъства и в много храни от растителен и животински произход. По този начин е добре известно, че има много йод в водораслите, както и в други морски дарове: риба, миди, ракообразни.

Йодът се намира и в обикновените хранителни продукти, които са ни добре познати: яйца, говеждо месо, мляко, масло, обикновено зеле, други зеленчуци и зърнени храни. Целият проблем е, че в тях няма достатъчно от него. Така например, черен дроб на треска (смята се, че съдържа много йод) съдържа 800 mcg от минерала и за да покриете дневната нужда, трябва да ядете 180 g от този продукт на ден.

Когато решаваме кое е по-добро - брилянтно зелено или йод, ние не се замисляме колко важен е йодът в ежедневието на човека.

Един възрастен се нуждае от 150 mcg йод на ден, а бременните жени се нуждаят от 200 mcg. Нормата за кърмачета е 50 mcg, а за ученик - 120 mcg.

Друг проблем, свързан с доставката на това вещество в човешкото тяло, ще бъде неговото унищожаване по време на процеса на готвене. Така че по време на готвене около 50% от това полезно вещество се губи. И след месец опаковката ще съдържа само 50% от декларираното количество.

Отглеждането на растения върху почви, бедни на минерала, ще намали значително количеството му в съответните хранителни продукти.

Тук решението на проблема може да се нарече медицински цени за тях в аптеката, но често са далеч от публично достъпни.

Медицински приложения на йод

Защо този минерал, намиращ се в много малки количества в човешкото тяло, е толкова важен за нас?

Той е само около 25 милиграма, но играе много важна роля за метаболитните процеси. Така около 15 mg йод се намират в щитовидната жлеза и е част от произвежданите от нея хормони трийодтиронин и тироксин. Тези хормони са отговорни за много функции:

• имат стимулиращ ефект върху растежа и развитието на организма като цяло;
• регулират обмена на енергия и топлина;
• участват в окисляването на въглехидрати, мазнини и протеини;
• ускорява процеса на разграждане на холестерола;
• регулирането на сърдечната дейност е незаменима без тях;
• пречат на процеса на съсирване на кръвта и образуването на кръвни съсиреци;
• те са много важни за развитието на централната нервна система.

Останалите 10 mg се намират в репродуктивните органи – яйчниците (при жените) и простатната жлеза (при мъжете), бъбреците, черния дроб, косата и ноктите.

Липсата на това вещество в тялото на детето може да доведе до забавяне на неговото физическо и умствено развитие, а излишъкът му ще доведе до отравяне, наречено „йодизъм“, вероятно до нарушаване на щитовидната жлеза, ужасно заболяване, наречено „хипертиреоидизъм“.

Фармацевтичната индустрия произвежда различни лекарства за различни цели. Днес лекарствата, съдържащи лесно усвоим йод, са скъпи. И това е свързано не само с технологичния процес на производство на лекарството, но и с факта, че самото извличане на йод е технологично сложно и финансово скъпо.

Много хора се интересуват от простия въпрос какво е по-добре - брилянтно зелено или йод при лечение на пресни рани? Тук трябва да се помни, че йодът не само ще предотврати развитието на гъбички и ще унищожи инфекцията, брилянтното зелено също се справя добре с това. Това ще насърчи по-бързото заздравяване на раната - и в този случай йодът е по-предпочитан.

Индустриално използване на минерала

Йодът е важен не само за осигуряване на нормалния човешки жизнен цикъл, той се използва в много отрасли и е необходим за производството на голям брой продукти.

И така, с участието на това вещество се правят рентгенови лъчи, правят се снимки, добавя се към лагерното масло, с негово участие се произвеждат стъкла за фарове и лампи със специални ефекти, необходимо е за получаване на метали с висока чистота.

Днес се развива нова посока в производството на лампи с нажежаема жичка, където йодът играе важна роля. Използването му значително ще удължи експлоатационния живот на конвенционалните лампи с нажежаема жичка с волфрамова жичка.

Според статистиката 99% от известните запаси на йод се намират в Япония и Чили, те са основните доставчици на йод на световния пазар. Така чилийски компании произвеждат над 720 тона йод годишно.

Производственият капацитет на Русия позволява да се произвеждат до 200 тона минерална суровина годишно, което е 6 пъти по-малко от нуждите на страната.

Извличане на йод от морски водорасли

Въпросът за необходимостта от промишлено производство на това вещество възниква през 18 век. Още тогава е забелязано, че морските растения имат високо съдържание на този важен минерал. Първото промишлено производство е извличането на йод от морски водорасли. В Русия такъв завод е построен в Екатеринбург (1915 г.), той произвежда минерала от филофлора (черноморски водорасли).

Днес извличането на този суров минерал от водорасли е най-разпространеният метод за получаване на йод в индустриален мащаб. Производството е изградено близо до морето, по време на процеса се извлича от пепелта на изсушено морско растение. Най-големите предприятия добиват до 300 тона кристален минерал годишно.

Морските водорасли се считат за основния източник на промишлено производство на йод. Съдържа 0,8-0,16% йод (в сухо вещество).

Изолиране на минерал от нитратни отпадъци

Изолирането на йод от матерни саламури от производството на селитра е един от най-евтините промишлени методи. Тук, на въпроса от какво се прави йодът, отговорът ще бъде прост - от отпадъци.

Установено е, че по време на производството или натрий) остават до 4 g йодат и натриев йодид за всеки 1 kg саламура (това е 0,4%). Методът се използва повече от 200 години по целия свят, основното му предимство е ниската цена.

Получаване на йод от саламура

Друг отговор на въпроса от какво се прави йодът би бил извличането на минерала от естествени неорганични суровини - естествени саламура.

Факт е, че при пробиване на нефтени кладенци в придружаващите води е открито значително количество йод, понякога над 100 mcg на 1 литър, но обикновено не по-високо от 40. Тази характеристика на дълбоките води е открита от Потилицин A.L (руски химик) през 1882 г. обаче извличането на минерала от саламура е скъпо и икономически неизгодно.

Промишленото производство започва едва в съветско време след изобретяването на въглищния метод за натрупване на йод (1930 г.). Въглищата са способни да натрупват до 40 g йод на 1 kg на месец. Сега това е един от основните методи за извличане на сурови кристали в Русия.

Добив на йонит

Тази техника е много широко използвана в Япония. Методът е нов и се използва широко едва през последните десетилетия. Тук се използват йонообменни смоли с високо молекулно тегло за извличане на суровина.

В Русия обаче не се използва, тъй като не позволява извличането на целия йод от суровината и оставя значително количество от него в отпадъците.

Новаторски техники на В. Ганяев

Наскоро професор В. Ганяев разработи уникална технология за извличане на йод от минерална вода. През лятото на 2016 г. беше създадена специална инсталация, която днес успешно се тества.

Според учените новата технология е не само екологично по-чиста, но и икономически по-изгодна, не използва хлоридни съединения и разсоли със сярна киселина. При използването му количеството на добитата суровина ще бъде 24 g на 1 литър концентрат.

Така че на въпроса от какво се прави йодът, може да се отговори, че в Русия е от минерална вода. Въпреки че учените смятат, че тази технология ще направи възможно използването на саламура, придружаваща производството на петрол, много по-ефективно.

Как се произвежда медицинският йод?

Днес добре познат антисептик - алкохол 5% йод - се използва все по-рядко. Той е заменен от лекарства, където йодът се използва в комбинация с нишесте.

Ако разгледаме въпроса дали има разлика в производството на технически йод и медицински йод, тогава трябва да обърнем внимание на следното.

1. При производството на суровина в промишлен мащаб, тя се произвежда под формата на кристален минерал с определено съдържание на чист йод (според периодичната таблица).
2. Медицинският йод става такъв след комбиниране на сурови кристали с други вещества: вода, алкохоли, етери.

Оттук и заключението: първоначално йодните кристали не са разделени на медицински и технически - те получават този статус в процеса на по-нататъшна обработка.

Цената на йодните препарати в аптеките зависи не от основния компонент, а от тези допълнителни компоненти, които ще бъдат включени в лекарството. Добре познатата бутилка антисептик съдържа само йод и етилов алкохол, докато например лекарствата за лечение на хипертиреоидизъм ще бъдат с 2 порядъка по-скъпи. Те съдържат много други компоненти.

Структурна формула

Руско име

Латинското наименование на веществото йод

йод ( род.йод)

Брутна формула

аз 2

Фармакологична група на веществото йод

Нозологична класификация (МКБ-10)

CAS код

7553-56-2

Характеристики на веществото йод

Сиво-черни пластини или кристали с метален блясък с характерна миризма; летлив, сублимира при нагряване. Слабо разтворим във вода, разтворим в алкохол и във водни разтвори на йодиди.

Фармакология

фармакологичен ефект- хиполипидемично, антисептично, разсейващо, антимикробно.

Коагулира протеините за образуване на йодамини. Частично абсорбиран. Резорбираната част прониква в тъканите и органите и се абсорбира избирателно от щитовидната жлеза. Секретира се от бъбреците (главно), червата, потните и млечните жлези. Има бактерициден ефект, има дъбилни и каутеризиращи свойства. Дразни рецепторите на кожата и лигавицата. Участва в синтеза на тироксин, засилва процесите на дисимилация, има благоприятен ефект върху липидния и протеиновия метаболизъм (намалява нивата на холестерола и LDL).

Приложение на веществото Йод

Възпалителни и други заболявания на кожата и лигавиците, охлузвания, порязвания, микротравми, миозит, невралгия, възпалителни инфилтрати, атеросклероза, сифилис (третичен), хроничен атрофичен ларингит, озена, хипертиреоидизъм, ендемична гуша, хронично отравяне с олово и живак; дезинфекция на кожата на хирургичното поле, ръбовете на раната и пръстите на хирурга.

Противопоказания

свръхчувствителност; за перорално приложение - белодробна туберкулоза, нефрит, фурункулоза, акне, хронична пиодермия, хеморагична диатеза, уртикария; бременност, детство (до 5 години).

Употреба по време на бременност и кърмене

Странични ефекти на веществото Йод

Йодизъм (хрема, кожни обриви като уртикария, слюноотделяне, лакримация и др.).

Взаимодействие

Фармацевтично несъвместим с етерични масла, амонячни разтвори, бял седиментен живак (образува се експлозивна смес). Намалява хипотиреоидния и гойтрогенния ефект на литиевите препарати.

Предозиране

При вдишване на пари - увреждане на горните дихателни пътища (изгаряне, ларингобронхоспазъм); ако концентрирани разтвори попаднат вътре - тежки изгаряния на храносмилателния тракт, развитие на хемолиза, хемоглобинурия; смъртоносната доза е около 3 g.

Лечение:стомахът се промива с 0,5% разтвор на натриев тиосулфат, натриев тиосулфат 30% се инжектира интравенозно - до 300 ml.

5. Щитовидната жлеза се нуждае от йод, за да произвежда хормоните тироксин и трийодтиронин. Липсата на йод води до подуване на щитовидната жлеза. Дефицитът на йод се счита за основна причина за умствена изостаналост. Симптомите с излишък на йод са подобни на тези, които възникват при дефицит на този елемент. Йодът е по-токсичен за хората с дефицит на селен.

6. Йодът образува двуатомни молекули с химична формула I2.

7. Йодът се използва активно в медицината. Някои хора имат химическа чувствителност към йод. При прилагане на йод върху кожата може да се образува обрив. В редки случаи употребата на йод може да доведе до анафилактичен (алергичен) шок.

8. Естествени източници на йод в човешката диета са морски дарове и водорасли (морско зеле), растящи в богати на йод морски води. Калиевият йод често се добавя към трапезната сол. Така се получава познатата на много готвачи йодирана сол.

9. Атомният номер на йода е 53. Това означава, че всеки йоден атом съдържа 53 протона.

Енциклопедия Британика разказва как йодът е открит от човечеството. През 1811 г. френският химик Бернар Куртоа вижда виолетови пари при нагряване на пепел от морски водорасли в сярна киселина. Тази пара се кондензира и се превърна в черно кристално вещество, наречено „субстанция X“. През 1813 г. британският химик сър Хъмфри Дейви, докато минава през Париж на път за Италия, предполага, че „субстанцията X“ е химичен елемент, подобен на хлора, и предлага да го нарече йод (на английски: „йод“) заради лилавия му цвят. цвета на неговата газообразна форма.

Йодът никога не се среща в природата в свободно състояние и не е концентриран в количества, достатъчни за образуване на самостоятелен минерал. Йодът се съдържа, но в малки количества като I− йон в състава на солта на йодоводородна киселина (йодид). Съдържанието на йод е приблизително 50 милиграма на метричен тон (1000 килограма) морска вода. Съдържа се и в водорасли, стриди и черен дроб на треска. Човешкото тяло съдържа йод в хормона тироксин, произвеждан от щитовидната жлеза.


Единственият естествено срещащ се изотоп на йода е стабилният йод-127. Активно се използва радиоактивният изотоп йод-131 с период на полуразпад осем дни. Използва се в медицината за изследване на функциите на щитовидната жлеза, за лечение на гуша и рак на щитовидната жлеза. А също и за локализиране на мозъчни и чернодробни тумори.


Кои богати на йод морски дарове познавате? Смятате ли, че готвенето на морски дарове е не само здравословно, но и вкусно? Смята се, че водораслите нори, които се използват за направата на суши, съдържат твърде много йод и следователно са вредни за хората. Как се отразява тази информация на отношението ви към модерната в момента японска кухня и влияе ли изобщо?