Iodul este un nemetal. Iod. Rolul elementului în organismele vii

Toată lumea a folosit vreodată o soluție alcoolică de iod; unii sunt familiarizați cu ea de la lecțiile de chimie. Unii oameni au experimentat o lipsă de iod în organism, în timp ce alții îl confundă cu verde strălucitor. În acest articol am adunat răspunsuri la cele mai frecvente întrebări despre iod, sperăm că va fi de folos!

Când și de către cine a fost descoperit iodul?

Elementul chimic „Iod” a fost adăugat la tabelul periodic în 1871.

La fel ca multe elemente chimice, iodul a fost descoperit accidental în 1811 de francezul Bernard Courtois în timp ce prepara salitrul din alge marine. Ca element chimic, substanța a primit numele de „iod” doi ani mai târziu și a fost inclusă oficial în tabelul periodic în 1871.

Unde și cum se obține iodul?

În forma sa pură (forma liberă), iodul este extrem de rar - în principal în Japonia și Chile. Producția principală este realizată din alge marine (5 kg se obțin din 1 tonă de varec uscat), apă de mare (până la 30 mg dintr-o tonă de apă) sau din ape de foraj petrolier (până la 70 mg dintr-o tonă de apă). Există o metodă de obținere a iodului tehnic din deșeurile din producția de salpetru și cenușă, dar conținutul de substanță în materiile prime nu este mai mare de 0,4%.

Metoda de obținere a iodului are două direcții.

1. Cenușa de alge marine se amestecă cu acid sulfuric concentrat și se încălzește. După evaporarea umidității, se obține iod.
2. Iodul din lichide (apă sărată de mare sau de lac, apă uleioasă) este legat cu amidon, sau săruri de argint și cupru sau kerosen (o metodă învechită, deoarece este costisitoare) în compuși insolubili, apoi apa este evaporată. Mai târziu au început să folosească metoda cărbunelui pentru extragerea iodului.

Cum afectează iodul corpul uman?

Iodul și derivații săi fac parte din hormonii care afectează metabolismul corpului uman, creșterea și dezvoltarea acestuia, astfel încât o persoană obișnuită trebuie să consume până la 0,15 mg de iod zilnic. Absența iodului sau deficiența acestuia în dietă duce la boli ale glandei tiroide și la dezvoltarea gușii endemice, hipotiroidismului și cretinismului.

Un indicator al deficienței de iod în organism este oboseala și starea depresivă, durerea de cap și așa-numita „lene naturală”, iritabilitatea și nervozitatea, slăbirea memoriei și a inteligenței. Apar aritmia, hipertensiunea arterială și o scădere a nivelului de hemoglobină din sânge. Foarte toxic - 3 g de substanță este o doză letală pentru orice organism viu.

În cantități mari provoacă leziuni ale sistemului cardiovascular, rinichilor și edem pulmonar; tuse și secreție, lacrimare și durere în ochi (dacă vine în contact cu membrana mucoasă); slăbiciune generală și febră, vărsături și diaree, frecvență cardiacă crescută și durere cardiacă.

Cum să reumplem iodul în organism?

1. Principala sursă de iod natural sunt fructele de mare, dar se obțin cât mai departe de coastă: în zonele de coastă, iodul este spălat din sol, iar conținutul său în produse este nesemnificativ. Mănâncă fructe de mare - acest lucru poate restabili conținutul de substanță din organism într-o anumită măsură.
2. Puteți adăuga artificial iod la sarea de masă, mâncați alimente care conțin acest microelement - ulei de floarea soarelui, aditivi alimentari.
3. Farmaciile vând tablete cu un conținut ridicat de iod - medicamente relativ inofensive (de exemplu, iod-active, antistrumină).
4. Mult iod se găsește în curki și nuci.

Unde se găsește iodul?

Iodul este prezent aproape peste tot. Cel mai mare conținut de iod este în produsele de origine marină, în apa de mare însăși și în apa sărată a lacului.
Sub formă liberă - ca mineral - iodul este prezent în izvoarele termale ale vulcanilor și iodurile naturale (lautarit, iodobromit, embolit, mayersit). Se găsește în apele de foraj petrolier, soluții de azotat de sodiu, leșii din producția de salpetru și potasiu.

Ce alimente conțin iod?

În fructe de mare: pește (codul și halibut) și ulei de pește, crustacee și crustacee (scoici, crabi, creveți, calmar, stridii, midii), alge marine. Urmează produse lactate și ouă de găină, feijoa și curmali, ardei dulci, coji și sâmburi de nucă, struguri negri, cereale (hrișcă, porumb, grâu, mei), pește de râu și fasole roșie. Iodul se găsește în sucurile de culoare portocalie și roșie.

Există și mai puțin iod în produsele din soia (lapte, sos, tofu), ceapă, usturoi, sfeclă, cartofi, morcovi, fasole, căpșuni (de aproximativ 40-100 de ori mai puțin decât în ​​algele marine), dar există.

Ce alimente nu conțin iod?

Iodul nu se găsește în produsele de copt (de casă) care folosesc sare obișnuită fără iod, cartofi decojiți, legume nesărate (crude și congelate), alune, migdale și albușuri de ou. Practic nu există iod în cerealele care sunt sărace în săruri naturale; macaroane, cacao pudră, stafide albe și ciocolată neagră. Acest lucru se aplică uleiurilor vegetale, inclusiv uleiului de soia.

Aproape toate condimentele cunoscute sub formă uscată (piper negru, ierburi) nu au, de asemenea, componente care conțin iod - iodul se descompune rapid (se evaporă) în aer liber, motiv pentru care sarea iodată este potrivită pentru utilizare doar 2 luni (dacă ambalajul este deschis).

Băuturi carbogazoase - Coca Cola și derivatele sale, vin, cafea neagră, bere, limonadă - toate acestea, de asemenea, nu conțin iod.

Țesături de in:

Opțiunea 1. Acoperiți pata cu bicarbonat de sodiu, turnați oțet deasupra și lăsați 12 ore, apoi spălați în apă caldă și curată.

Opțiunea 2. Dizolvați o linguriță de amoniac în 0,5 litri de apă și ștergeți pata cu soluția rezultată. Apoi, se spală în apă caldă cu săpun.

Opțiunea 3. Faceți o pastă groasă de amidon în apă, aplicați-o pe pată și așteptați ca pata să devină albastră. Dacă este necesar, repetați din nou și spălați produsul în apă caldă cu săpun.

Opțiunea 4. Frecați pata cu cartofi cruzi și spălați produsul în apă caldă cu săpun.

Opțiunea 5. Puteți șterge pata cu acid ascorbic lichid (sau dizolvați tableta în apă), apoi spălați-o în apă și săpun.

Țesături din lână, bumbac și mătase:
Pata trebuie șters cu o soluție de hiposulfit (o linguriță pe pahar de apă) și spălată în apă caldă. Puteți șterge pata cu amoniac și o puteți spăla în mod obișnuit.

Cum se spală iodul de pe piele

Există mai multe opțiuni:

1. Uleiul de măsline sau cremă grasă se aplică pe piele pentru a absorbi iodul. După o oră, iodul este spălat cu un burete de corp și săpun.
2. Faceți o baie cu sare de mare, iar la final folosiți o cârpă de spălat și săpun pentru copii (săpun de rufe în ultimă instanță).
3. Pentru pielea delicată, puteți folosi un scrub în loc de o cârpă de spălat și masați zona cu pata. După aceasta, puteți lubrifia pielea cu cremă hrănitoare sau lapte.
4. Puteți aplica vată cu alcool, luciu de lună sau vodcă pe pată timp de 5 minute, apoi frecați. Procedura poate fi repetată de mai multe ori.
5. Îndepărtează petele de iod prin spălarea manuală a articolelor sau o baie obișnuită cu pudră sau suc de lămâie.

Cum să faci gargară cu iod

Metoda este destul de simplă - trebuie să adăugați câteva picături de iod într-un pahar cu apă caldă până când obțineți o soluție maro deschis. Dar efectul va fi mai bun și mai puternic dacă adăugați în apă o linguriță de sifon și sare de masă. Metoda sa dovedit în tratamentul amigdalitei purulente și amigdalitei cronice. Procedura poate fi repetată de 3-4 ori pe zi (pentru dureri purulente în gât - la fiecare 4 ore) timp de 4 zile.

Dacă aveți dureri în gât, nu trebuie să vă lubrifiați gâtul cu o soluție alcoolică de iod, cum ar fi, de exemplu, Iodinol. În caz contrar, veți arde pur și simplu membrana mucoasă.

Cum să faci o rețea de iod, cât de des poți face o rețea de iod

Trebuie să luați un băț subțire cu vată, să-l umeziți într-o soluție de alcool de iod 5% și să desenați dungi orizontale și verticale care se intersectează pe piele sub forma unei plăci cu pătrate de 1x1cm. Aceasta este geometria ideală pentru distribuția uniformă a iodului: este absorbit rapid și eficient.

Se poate face doar de două-trei ori pe săptămână pentru orice boală.

La ce vârstă poți aplica iod?

Medicii nu recomandă aplicarea iodului pe piele nici măcar în adolescență - iodul arde pielea. Dar o grilă de iod (o singură utilizare) se poate face de la vârsta de cinci ani. Dar există o versiune mai „avansată” și mai sigură de iod care poate fi, de asemenea, utilizată.

De ce este iodul în tabelul periodic, dar verdele strălucitor nu este?

Pentru că verdele strălucitor este un antiseptic sintetic, un colorant de anilină. Tabelul periodic include doar elemente chimice și compuși care există în natură în forma lor pură.

Sarea iodata ar trebui sa inlocuiasca sarea obisnuita pentru persoanele care traiesc in regiunile cu deficit de iod.

Deoarece această sare ajută la restabilirea echilibrului în cazul deficienței de iod în organismul uman, este o prevenire a bolilor carente de iod la copii, femeile însărcinate și care alăptează și adolescenți. Sarea cu iod ajută la prevenirea absorbției glandei tiroide a componentelor iodului radioactiv și este o protecție împotriva radiațiilor, a proceselor inflamatorii și a bolilor.

Cum se face sare iodata

Iodul este adăugat în apa sărată de mare sau lac într-o anumită concentrație, amestecat cu apă și abia apoi evaporat.

Orizontul se îmbunătățește. Sare și iod în aer.

De unde vine iodul din aer?

Iodul este un element destul de rar: există foarte puțin din el în scoarța terestră - doar 0,00005%, care este de patru ori mai puțin decât arsenul, de cinci ori mai puțin decât bromul. Iodul este un halogen (în greacă hals - sare, genos - origine). Într-adevăr, în natură, toți halogenii se găsesc exclusiv sub formă de săruri. Dar dacă mineralele de fluor și clor sunt foarte comune, atunci mineralele proprii ale iodului (lautarit Ca(IO 3) 2, iodargirit AgI) sunt extrem de rare. Iodul se găsește de obicei printre alte săruri ca impuritate. Un exemplu este nitratul de sodiu natural - salitrul chilian, care conține un amestec de iodat de sodiu NaIO 3. Depozitele de salpetru chilian au început să fie dezvoltate la începutul secolului al XIX-lea. După dizolvarea rocii în apă fierbinte, soluția a fost filtrată și răcită. În același timp, a precipitat azotat de sodiu pur, care a fost vândut ca îngrășământ. Iodul a fost extras din soluția rămasă după cristalizare. În secolul al XIX-lea, Chile a devenit principalul furnizor al acestui element rar.

Iodatul de sodiu este destul de solubil în apă: 9,5 g la 100 g apă la 25 o C. Iodura de sodiu NaI este mult mai solubilă: 184 g la 100 g apă! Iodul din roci se găsește cel mai adesea sub formă de săruri anorganice ușor solubile și, prin urmare, poate fi îndepărtat din acestea de apele subterane. Și apoi intră în râuri, mări și oceane, unde se acumulează de către anumite organisme, inclusiv alge. De exemplu, 1 kg de alge uscate (kelp) conține 5 g de iod, în timp ce 1 kg de apă de mare conține doar 0,025 mg, adică de 200 de mii de ori mai puțin! Nu degeaba, în unele țări, iodul este încă extras din alge, iar aerul marin (asta avea în vedere Brodsky) are un miros deosebit; Sarea de mare conține întotdeauna puțin iod. Vânturile care transportă mase de aer din ocean către continent transportă și iod. În zonele de coastă, cantitatea de iod în 1 metru cub. m de aer poate ajunge la 50 de micrograme, în timp ce în zonele continentale și muntoase este de doar 1 sau chiar 0,2 micrograme.

În zilele noastre, iodul este extras în principal din apele zăcămintelor de petrol și gaze, iar necesarul este destul de mare. Peste 15.000 de tone de iod sunt extrase anual în întreaga lume.

Descoperirea și proprietățile iodului.

Iodul a fost obținut pentru prima dată din cenușa de alge marine de chimistul francez Bernard Courtois în 1811. Așa a descris proprietățile elementului pe care l-a descoperit: „Noua substanță precipită sub formă de pulbere neagră, care se transformă într-un vapor purpuriu magnific când încălzit. Acești vapori se condensează sub formă de plăci cristaline strălucitoare care au o strălucire... Culoarea uimitoare a vaporilor noii substanțe face posibilă deosebirea acesteia de toate substanțele cunoscute până acum...” Iodul și-a primit numele de la culoarea vaporilor: în greacă „iodes” înseamnă violet.

Courtois a observat un alt fenomen neobișnuit: iodul solid nu s-a topit la încălzire, ci s-a transformat imediat în abur; acest proces se numește sublimare. D.I. Mendeleev în manualul său de chimie descrie acest proces astfel: „Pentru a purifica iodul, se sublimează... iodul trece direct din vapori în stare cristalină și se depune în părțile răcite ale aparatului sub formă de cristale lamelare, având o culoare gri-negricioasă și strălucire metalizată”. Dar dacă cristalele de iod sunt încălzite rapid într-o eprubetă (sau vaporii de iod nu au voie să scape), atunci la o temperatură de 113 o C iodul se va topi, transformându-se într-un lichid negru-violet. Acest lucru se explică prin faptul că la temperatura de topire presiunea de vapori a iodului este ridicată - aproximativ 100 mm Hg (1,3H 10 4 Pa). Și dacă nu există suficienți vapori deasupra iodului solid încălzit, acesta se va evapora mai repede decât se topește.

În forma sa pură, iodul este cristale grele de culoare gri-negru (densitate 4,94 g/cm3) cu un luciu metalic violet. De ce tinctura de iod nu este violet? Se pare că iodul are o culoare diferită în diferiți solvenți: în apă este galben, în benzină, tetraclorură de carbon CCl 4 și mulți alți așa-numiți solvenți „inerți” este violet - exact la fel ca vaporii de iod. O soluție de iod în benzen, alcool și o serie de alți solvenți are o culoare maro-maro (cum ar fi tinctura de iod); într-o soluție apoasă de alcool polivinilic (–CH 2 –CH(OH)–) n iodul are o culoare albastră strălucitoare (această soluție este folosită în medicină ca dezinfectant numit „iodinol”; se folosește pentru gargară și spălarea rănilor). Și iată ce este curios: reactivitatea iodului în soluții „multicolore” nu este aceeași! Deci, în soluțiile maro, iodul este mult mai activ decât în ​​cele violet. Dacă la o soluție maro 1% se adaugă pulbere de cupru sau o bucată de folie subțire de cupru, aceasta se va decolora în 1-2 minute ca urmare a reacției 2Cu + I 2 ® 2CuI. Soluția violet va rămâne neschimbată în aceste condiții timp de câteva zeci de minute. Calomelul (Hg 2 Cl 2) decolorează o soluție maro în câteva secunde, dar o soluție violetă în doar două minute. Aceste experimente se explică prin faptul că moleculele de iod pot interacționa cu moleculele de solvent, formând complexe în care iodul este mai activ.

O culoare albastră apare și atunci când iodul reacționează cu amidonul. Puteți verifica acest lucru picurând tinctura de iod pe o felie de cartof sau pe o bucată de pâine albă. Această reacție este atât de sensibilă încât, cu ajutorul iodului, este ușor de detectat amidonul pe o bucată proaspătă de cartof sau în făină. În secolul al XIX-lea. această reacție a fost folosită pentru a condamna comercianții fără scrupule care au adăugat făină de grâu la smântână „pentru grosime”. Dacă aruncați tinctură de iod pe o probă de astfel de smântână, culoarea albastră va dezvălui imediat înșelăciunea.

Pentru a elimina petele din tinctura de iod, trebuie să utilizați o soluție de tiosulfat de sodiu, care este utilizată în fotografie și vândută în magazinele fotografice (se mai numește „fixer” și „hiposulfit”). Tiosulfatul reacţionează instantaneu cu iodul, decolorându-l complet: I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 ® 2NaI + Na 2 S 4 O 6. Este suficient să ștergeți pielea sau țesătura pătată cu iod cu o soluție apoasă de tiosulfat, iar pata galben-maro va dispărea imediat.

Iod în trusa de prim ajutor.

În mintea unei persoane obișnuite (nu a unui chimist), cuvântul „iod” este asociat cu o sticlă care se află în trusa de prim ajutor. De fapt, sticla nu conține iod, ci o tinctură de iod - o soluție de 5% de iod într-un amestec de alcool și apă (în tinctură se adaugă și iodură de potasiu; este necesară pentru ca iodul să se dizolve mai bine). Anterior, iodoformul (triiodometan CHI 3), un dezinfectant cu miros neplăcut, a fost, de asemenea, utilizat pe scară largă în medicină. Preparatele care conțin iod au proprietăți antibacteriene și antifungice, au și efect antiinflamator; Sunt folosite extern pentru dezinfectarea rănilor în pregătirea operațiilor.

Iodul este otrăvitor. Chiar și o astfel de tinctură de iod cunoscută, atunci când este inhalată vaporii săi, afectează tractul respirator superior și, dacă este ingerată, provoacă arsuri grave ale tractului digestiv. Introducerea pe termen lung a iodului în organism, precum și o sensibilitate crescută la acesta, poate provoca curgerea nasului, urticarie, salivație și lacrimare și acnee.

Iod în organism.

Iată versurile unei alte poete, Bella Akhmadulina:

...A fost un spirit puternic care ne-a ordonat să căutăm un rezultat,

Este o glandă tiroida slabă?

implorat pentru delicatesele amare ale iodului?

De ce glanda tiroidă are nevoie de această „delicie”?

De regulă, doar elementele „ușoare” găsite în prima treime a tabelului periodic participă la procesele biochimice. Aproape singura excepție de la această regulă este iodul. O persoană conține aproximativ 20 până la 50 mg de iod, din care o parte semnificativă este concentrată în glanda tiroidă (restul de iod se află în plasma sanguină și în mușchi).

Glanda tiroidă era deja cunoscută medicilor din cele mai vechi timpuri, care i-au atribuit pe bună dreptate un rol important în organism. Are forma unui papion, adică. este format din doi lobi legați printr-un istm. Glanda tiroidă eliberează hormoni în sânge care au un efect foarte divers asupra organismului. Două dintre ele conțin iod - tiroxină (T4) și triiodotironină (T3). Glanda tiroidă reglează dezvoltarea și creșterea atât a organelor individuale, cât și a întregului organism în ansamblu și ajustează viteza proceselor metabolice.

În produsele alimentare și apa de băut, iodul este conținut sub formă de săruri ale acidului iodhidric - ioduri, din care este ușor absorbit în secțiunile anterioare ale intestinului subțire. Din intestine, iodul trece în plasma sanguină, de unde este absorbit cu lăcomie de glanda tiroidă. Acolo este transformat în cei mai importanți hormoni tiroidieni pentru organism (din grecescul thyreoeides - tiroida). Acest proces este complex. În primul rând, ionii I – sunt oxidați enzimatic la I +. Acești cationi reacționează cu proteina tiroglobulina, care conține multe reziduuri de tirozină de aminoacizi. Sub acțiunea enzimei iodinaze, are loc iodarea inelelor benzenice ale tirozinei cu formarea ulterioară a hormonilor tiroidieni. În prezent, sunt obținute sintetic, iar ca structură și acțiune nu se deosebesc cu nimic de cele naturale.

Dacă sinteza hormonilor tiroidieni încetinește, o persoană dezvoltă gușă. Boala este cauzată de lipsa de iod în sol, apă și, în consecință, în plante, animale și alimente produse în zonă. O astfel de gușă se numește endemică, adică. caracteristică unei zone date (din grecescul endemos – local). Zonele cu deficit de iod sunt destul de frecvente. De regulă, acestea sunt zone îndepărtate de ocean sau îngrădite de vânturile mării de munți. Astfel, o parte semnificativă a solului lumii este săracă în iod și, în consecință, produsele alimentare sunt sărace în iod. În Rusia, deficitul de iod apare în zonele muntoase; Deficiența de iod extrem de pronunțată a fost detectată în Republica Tuva, precum și în Transbaikalia. Există puține în republicile Urali, Volga Superioară, Orientul Îndepărtat, Mari și Chuvaș. Nu totul este bine în iod într-un număr de regiuni centrale - Tula, Bryansk, Kaluga, Oryol și alte regiuni. Apa de băut, plantele și animalele din aceste zone au un conținut scăzut de iod. Glanda tiroidă, ca și cum ar compensa aportul insuficient de iod, crește - uneori până la o astfel de dimensiune încât gâtul este deformat, vasele de sânge, nervii și chiar bronhiile și esofagul sunt comprimate. Gușa endemică poate fi prevenită cu ușurință prin completarea deficitului de iod în organism.

Dacă există o lipsă de iod în timpul sarcinii la mamă, precum și în prima perioadă a vieții copilului, creșterea acestuia încetinește, activitatea mentală scade, se pot dezvolta cretinism, surdomuție și alte tulburări severe de dezvoltare. Diagnosticul în timp util ajută la evitarea acestor nenorociri prin simpla administrare a tiroxinei.

Lipsa iodului la adulți duce la scăderea ritmului cardiac și a temperaturii corpului - pacienții simt frig chiar și pe vreme caldă. Imunitatea lor scade, părul cade, mișcarea și chiar vorbirea încetinesc, fața și membrele li se umflă, experimentează slăbiciune, oboseală, somnolență, tulburări de memorie și indiferență față de lumea din jurul lor. Boala este tratată și cu medicamente T3 și T4. În acest caz, toate simptomele enumerate dispar.

De unde să obțineți iod.

Pentru a preveni gușa endemică, iodul este introdus în produsele alimentare. Cea mai comună metodă este iodarea sării de masă. De obicei, se introduce iodură de potasiu în el - aproximativ 25 mg la 1 kg. Cu toate acestea, KI din aerul cald umed este ușor oxidat la iod, care se volatilizează. Acest lucru explică durata scurtă de valabilitate a unei astfel de sare - doar 6 luni. Prin urmare, recent iodura de potasiu a fost înlocuită cu iodat de KIO 3. Pe lângă sarea de masă, la o serie de amestecuri de vitamine se adaugă iod.

Produsele iodate nu sunt necesare pentru cei care consumă suficient iod în alimente și apă. Nevoia de iod pentru un adult depinde puțin de sex și vârstă și este de aproximativ 150 mcg pe zi (cu toate acestea, crește în timpul sarcinii, crește creșterea și răcirea). Majoritatea alimentelor conțin foarte puțin iod. De exemplu, pâinea și pastele conțin de obicei mai puțin de 5 mcg; în legume și fructe - de la 1–2 mcg în mere, pere și coacăze negre până la 5 mcg în cartofi și până la 7–8 mcg în ridichi și struguri; la pui și carne de vită – până la 7 mcg. Și aceasta este la 100 g de produs uscat, adică. frasin! Mai mult, în timpul depozitării pe termen lung sau al tratamentului termic, se pierde între 20 și 60% din iod. Dar peștii, în special peștii de mare, sunt bogați în iod: în hering și somon roz există 40–50 mcg, în cod, pollock și merluciu – până la 140–160 (tot la 100 g de produs uscat). Există mult mai mult iod în ficatul de cod - până la 800 mcg, dar există mai ales mult în algele marine maro - „alge marine” (aka kelp) - poate conține până la 500.000 mcg de iod! În țara noastră, varecul crește în mările Alb, Barents, Japoniei și Okhotsk.

Chiar și în China antică, algele marine erau folosite pentru a trata cu succes bolile tiroidiene. În regiunile de coastă ale Chinei, a existat o tradiție - după naștere, femeilor li se dădeau alge marine. În același timp, laptele mamei era complet, iar copilul a crescut sănătos. În secolul al XIII-lea au emis chiar un decret prin care toți cetățenii să mănânce alge marine pentru a-și îmbunătăți sănătatea. Vindecătorii estici susțin că după 40 de ani, produsele din alge marine trebuie să fie prezente în dieta chiar și a oamenilor sănătoși. Unii explică longevitatea poporului japonez prin consumul de varec, precum și faptul că, după bombardamentele nucleare de la Hiroshima și Nagasaki, numărul deceselor ca urmare a contaminării mediului cu substanțe radioactive a fost relativ mic.

Iod și radiații.

În natură, iodul este reprezentat de singurul izotop stabil 127I.

Izotopii radioactivi artificiali ai iodului - 125 I, 131 I, 132 I și alții sunt utilizați pe scară largă în biologie și, în special, în medicină pentru a determina starea funcțională a glandei tiroide și pentru a trata o serie de boli ale acesteia. Utilizarea iodului radioactiv în diagnosticare este asociată cu capacitatea iodului de a se acumula selectiv în glanda tiroidă; utilizarea în scopuri medicinale se bazează pe capacitatea radiațiilor de la radioizotopii de iod de a distruge celulele glandelor bolnave.

Atunci când mediul este contaminat cu produse de fisiune nucleară, izotopii radioactivi ai iodului sunt incluși rapid în ciclul biologic, ajungând în cele din urmă în lapte și, în consecință, în corpul uman. Astfel, mulți locuitori din zonele expuse la explozia nucleară de la Cernobîl au primit o doză mare de iod radioactiv-131 (timp de înjumătățire 8 zile) și au afectat glanda tiroidă. Majoritatea pacienților se aflau în zone în care era puțin iod natural, iar rezidenții nu erau protejați de „iod obișnuit”. „Radioiodul” este deosebit de periculos pentru copii, a căror glanda tiroidă este de 10 ori mai mică decât cea a adulților și are o radiosensibilitate mai mare, ceea ce poate duce la cancer tiroidian.

Pentru a proteja glanda tiroidă de iodul radioactiv, se recomandă utilizarea preparatelor obișnuite de iod (100-200 mg per doză), care „blochează” glanda tiroidă de la intrarea iodului radioactiv în ea. Iodul radioactiv care nu este absorbit de glanda tiroidă este aproape complet și relativ rapid excretat prin urină. Din fericire, iodul radioactiv nu durează mult, iar după 2-3 luni se dezintegrează aproape complet.

Iodul în tehnologie.

Cantități semnificative de iod extras sunt folosite pentru a obține metale de înaltă puritate. Această metodă de purificare se bazează pe așa-numitul ciclu al halogenului, descoperit în 1915 de fizicianul american Irving Langmuir (1881–1957). Esența ciclului halogenului poate fi explicată folosind exemplul unei metode moderne de producere a metalului de titan de înaltă puritate. Când pulberea de titan este încălzită în vid în prezența iodului la o temperatură de peste 400 o C, se formează iodură de titan (IV) gazoasă. Se trece peste un fir de titan încălzit de curent la 1100–1400 o C. La o temperatură atât de ridicată, TiI 4 nu poate exista și se descompune în titan metalic și iod; titanul pur se condensează pe fir sub formă de cristale frumoase, iar iodul eliberat poate reacționa din nou cu pulberea de titan, transformându-l în iodură volatilă. Metoda iodurii poate fi folosită pentru purificarea diferitelor metale - cupru, nichel, fier, crom, zirconiu, hafniu, vanadiu, niobiu, tantal etc.

Același ciclu se efectuează în lămpile cu halogen. La lămpile convenționale, eficiența este extrem de scăzută: într-o lampă care arde, aproape toată energia electrică este transformată nu în lumină, ci în căldură. Pentru a crește puterea de lumină a unei lămpi, este necesar să creșteți temperatura bobinei acesteia cât mai mult posibil. Dar, în același timp, durata de viață a lămpii este redusă semnificativ: spirala din ea se arde rapid. Dacă introduceți o cantitate foarte mică de iod (sau brom) în balonul lămpii, atunci, ca urmare a ciclului de halogen, wolfram, evaporat din bobină și depus pe suprafața interioară a balonului de sticlă, este din nou transferat în bobină. . Într-o astfel de lampă, puteți crește semnificativ - cu sute de grade - temperatura bobinei, aducând-o la 3000 o C, ceea ce dublează puterea de lumină. O lampă cu halogen puternică arată ca un pitic în comparație cu o lampă convențională de aceeași putere. De exemplu, o lampă cu halogen de 300 de wați are un diametru mai mic de 1,5 cm.

O creștere a temperaturii bobinei duce inevitabil la încălzirea mai puternică a becurilor în lămpi cu halogen. Sticla simplă nu poate rezista la astfel de temperaturi, așa că trebuie să plasați spirala într-un tub de sticlă de cuarț. Primele brevete pentru lămpi cu halogen au fost eliberate abia în 1949, iar producția lor industrială a fost lansată și mai târziu. Dezvoltarea tehnică a lămpilor de cuarț cu filament de tungsten cu autovindecare a fost realizată în 1959 de către General Electric. În astfel de lămpi cilindrul se poate încălzi până la 1200 o C! Lămpile cu halogen au caracteristici excelente de lumină, astfel încât aceste lămpi, în ciuda costului lor ridicat, sunt utilizate pe scară largă oriunde este nevoie de o sursă de lumină puternică și compactă - în proiectoare de film, faruri auto etc.

Compușii de iod sunt, de asemenea, utilizați pentru a provoca ploi. Ploaia, ca și zăpada, începe cu formarea de cristale minuscule de gheață din vaporii de apă din nori. Mai departe, aceste cristale embrionare cresc rapid, devin grele și cad sub formă de precipitații, transformându-se, în funcție de condițiile meteorologice, în zăpadă, ploaie sau grindină. Dacă aerul este absolut curat, nucleele de gheață se pot forma doar la temperaturi foarte scăzute (sub –30 o C). În prezența anumitor substanțe, nucleele de gheață se formează la o temperatură mult mai ridicată. În acest fel puteți provoca zăpadă artificială (sau ploaie).

Una dintre cele mai bune semințe este iodura de argint; în prezența sa, cristalele de gheață încep să crească deja la –9 o C. Este semnificativ că cele mai mici particule de iodură de argint cu o dimensiune de numai 10 nm (1 nm = 10 –9 m) pot „funcționa”. Pentru comparație, razele ionilor de argint și iod sunt de 0,15 și, respectiv, 0,22 nm. Teoretic, 1021 dintre aceste particule minuscule pot fi obținute dintr-un cristal cubic de AgI cu dimensiunea de doar 1 cm și nu va fi surprinzător că este necesară foarte puțină iodură de argint pentru a produce ploaie artificială. După cum au calculat meteorologii americani, doar 50 kg de AgI sunt suficiente pentru a „sămânța” întreaga atmosferă deasupra suprafeței Statelor Unite (care este de 9 milioane de kilometri pătrați)! Mai mult, în 1 cub. m, se formează peste 3,5 milioane de centre de cristalizare a gheții. Și pentru a susține formarea nucleelor ​​de gheață, este suficient să consumi doar 0,5 kg de AgI pe oră. Prin urmare, în ciuda costului relativ ridicat al sărurilor de argint, utilizarea AgI pentru a induce ploaia artificială se dovedește a fi practic profitabilă.

Uneori este necesar să se îndeplinească exact sarcina opusă: să „împrăștie” norii, să prevină căderea ploii în timpul oricărui eveniment important (de exemplu, Jocurile Olimpice). În acest caz, iodură de argint trebuie pulverizată în nori în prealabil, la zeci de kilometri de locul sărbătorii. Apoi ploaia se va revărsa asupra pădurilor și câmpurilor, iar orașul va avea vreme însorită și uscată.

Ilya Leenson

Iodul (Jodum), I (simbolul J se găsește și în literatură) este un element chimic din grupa VII a sistemului periodic al lui D. I. Mendeleev, aparținând halogenilor (din grecescul halos - sare și gene - formând), care includ, de asemenea, fluor, clor, brom și astatin.

Numărul serial (atomic) al iodului este 53, greutatea atomică (masa) este 126,9.

Dintre toate elementele existente în natură, iodul este cel mai misterios și contradictoriu în proprietățile sale.

Densitatea (gravitatea specifică) a iodului - 4,94 g/cm3, tnl - 113,5 °C, tKn - 184,35 °C.

Dintre halogenii găsiți în natură, iodul este cel mai greu, cu excepția cazului în care, desigur, numărați astatinul radioactiv de scurtă durată. Aproape tot iodul natural este format din atomi ai unui izotop stabil cu un număr de masă de 127. Radioactivul 1-125 se formează ca urmare a fisiunii spontane a uraniului. Dintre izotopii artificiali ai iodului, cei mai importanți sunt 1-131 și 1-123: sunt utilizați în medicină.

Molecula de iod elementar (J2), ca și alți halogeni, este formată din doi atomi. Soluțiile violete de iod sunt electroliți (conduc curentul electric atunci când se aplică o diferență de potențial), deoarece în soluție moleculele J2 se disociază (se descompun) parțial în ioni mobili J și J. Se observă o disociere vizibilă a J2 la temperaturi peste 700 ° C, cât şi sub influenţa luminii. Iodul este singurul halogen care se află în stare solidă în condiții normale și apare sub formă de plăci de culoare gri-negru sau agregate de cristale cu un luciu metalic cu un miros deosebit (caracteristic).

O structură cristalină distinctă, capacitatea de a conduce curentul electric - toate aceste proprietăți „metalice” sunt caracteristice iodului pur.

Cu toate acestea, iodul iese în evidență printre alte elemente, inclusiv diferă de metale prin ușurința sa de tranziție într-o stare gazoasă. Este chiar mai ușor să transformi iodul în vapori decât în ​​lichid. Are volatilitate crescută și se evaporă deja la temperatura obișnuită a camerei, formând un vapor violet cu miros ascuțit. Când iodul este ușor încălzit, are loc așa-numita sublimare, adică trece într-o stare gazoasă, ocolind starea lichidă, apoi se stabilește sub formă de plăci subțiri strălucitoare; acest proces servește la purificarea iodului în laboratoare și industrie.

Iodul este slab solubil în apă (0,34 g/l la 25 °C, aproximativ 1:5000), dar se dizolvă bine în mulți solvenți organici - disulfură de carbon, benzen, alcool, kerosen, eter, cloroform, precum și în soluții apoase. de ioduri ( potasiu si sodiu), iar in acestea din urma concentratia de iod va fi mult mai mare decat cea care se poate obtine prin dizolvarea directa a iodului elementar in apa.

Culoarea soluțiilor de iod din materia organică nu este constantă. De exemplu, o soluție de iod în disulfură de carbon este violet, iar în alcool este maro.

Configurația electronilor exteriori ai atomului de iod este ns2 np5. În conformitate cu aceasta, iodul prezintă valență variabilă (stare de oxidare) în compuși: -1; +1; +3; +5 și +7.

Din punct de vedere chimic, iodul este destul de activ, deși într-o măsură mai mică decât clorul și bromul, și chiar mai mult decât fluorul.

Când este ușor încălzit, iodul reacționează energetic cu metalele, formând săruri ioduri incolore.

Iodul reacționează cu hidrogenul numai atunci când este încălzit și nu complet, formând iodură de hidrogen. Iodul nu se combină direct cu unele elemente - carbon, azot, oxigen, sulf și seleniu. De asemenea, este incompatibil cu uleiurile esențiale, soluțiile de amoniac și mercurul sedimentar alb (se formează un amestec exploziv).

Din copilărie, un asistent binecunoscut tuturor copiilor și părinților lor pentru zgârieturi, abraziuni și tăieturi. Este un mijloc rapid și eficient de cauterizare și dezinfectare a suprafeței plăgii. Cu toate acestea, domeniul de aplicare al substanței nu se limitează numai la medicamente, deoarece proprietățile chimice ale iodului sunt foarte diverse. Scopul articolului nostru este de a le cunoaște mai în detaliu.

Caracteristici fizice

Substanța simplă are aspectul de cristale violet închis. Când este încălzit, datorită particularităților structurii interne a rețelei cristaline, și anume prezența moleculelor în nodurile sale, compusul nu se topește, ci formează imediat perechi. Aceasta este sublimare sau sublimare. Se explică prin legătura slabă dintre moleculele din interiorul cristalului, care se desprind cu ușurință unele de altele - se formează o fază gazoasă a substanței. Numărul de iod din tabelul periodic este 53. Iar poziția sa printre alte elemente chimice indică faptul că aparține nemetalelor. Să ne uităm mai departe la această problemă.

Locul elementului în tabelul periodic

Iodul se află în a cincea perioadă, grupa VII și, alături de fluor, clor, brom și astatin, formează un subgrup de halogeni. Datorită creșterii sarcinii nucleare și a razei atomice, proprietățile nemetalice ale reprezentanților halogenului slăbesc, prin urmare iodul este mai puțin activ decât clorul sau bromul, iar electronegativitatea sa este, de asemenea, mai mică. Masa atomică a iodului este 126,9045. O substanță simplă este reprezentată de molecule diatomice, ca și alți halogeni. Mai jos vom arunca o privire asupra structurii atomice a elementului.

Caracteristicile formulei electronice

Cinci niveluri de energie și ultimul dintre ele aproape complet umplut cu electroni confirmă prezența unor caracteristici nemetalice pronunțate în element. La fel ca alți halogeni, iodul este un agent oxidant puternic, eliminând din metale și elemente nemetalice mai slabe - sulf, carbon, azot - electronul care lipsește pentru a finaliza al cincilea nivel.

Iodul este un nemetalic ale cărui molecule conțin o pereche comună de electroni p care leagă atomii împreună. Densitatea lor în punctul de suprapunere este cea mai mare; norul total de electroni nu se deplasează către niciunul dintre atomi și este situat în centrul moleculei. Se formează o legătură covalentă nepolară, iar molecula în sine are o formă liniară. În seria de halogeni, de la fluor la astatin, puterea legăturii covalente scade. Se observă o scădere a valorii entalpiei, de care depinde descompunerea moleculelor elementului în atomi. Ce consecințe are acest lucru asupra proprietăților chimice ale iodului?

De ce iodul este mai puțin activ decât alți halogeni?

Reactivitatea nemetalelor este determinată de forța de atracție a electronilor străini către nucleul propriului atom. Cu cât raza unui atom este mai mică, cu atât forțele de atracție electrostatică ale particulelor încărcate negativ ale altor atomi sunt mai mari. Cu cât este mai mare numărul perioadei în care se află un element, cu atât va avea mai multe niveluri de energie. Iodul se află în a cincea perioadă și are mai multe straturi de energie decât bromul, clorul și fluorul. Acesta este motivul pentru care molecula de iod conține atomi cu o rază mult mai mare decât cea a halogenilor enumerați anterior. Acesta este motivul pentru care particulele I 2 atrag electronii mai puțin puternic, ceea ce duce la o slăbire a proprietăților lor nemetalice. Structura internă a unei substanțe afectează inevitabil caracteristicile sale fizice. Să dăm exemple concrete.

Sublimare și solubilitate

O scădere a atracției reciproce a atomilor de iod din molecula sa duce, așa cum am spus mai devreme, la o slăbire a puterii legăturii covalente nepolare. Există o scădere a rezistenței compusului la temperatură ridicată și o creștere a ratei de disociere termică a moleculelor sale. O trăsătură distinctivă a halogenului: tranziția unei substanțe atunci când este încălzită imediat dintr-o stare solidă la o stare gazoasă, adică sublimarea este principala caracteristică fizică a iodului. Solubilitatea sa în solvenți organici, cum ar fi sulfura de carbon, benzenul, etanolul, este mai mare decât în ​​apă. Astfel, doar 0,02 g de substanță se pot dizolva în 100 g de apă la 20 °C. Această caracteristică este utilizată în laborator pentru extragerea iodului dintr-o soluție apoasă. Scuturând-o cu o cantitate mică de H 2 S, puteți observa culoarea violetă a hidrogenului sulfurat datorită tranziției moleculelor de halogen în ea.

Proprietățile chimice ale iodului

Atunci când interacționează cu metalele, elementul se comportă întotdeauna la fel. Atrage electronii de valență ai atomului de metal, care se află fie în ultimul strat energetic (s-elemente precum sodiu, calciu, litiu etc.), fie în penultimul strat care conține, de exemplu, d-electroni. Acestea includ fier, mangan, cupru și altele. În aceste reacții, metalul va fi un agent reducător, iar iodul, a cărui formulă chimică este I 2, va fi un agent oxidant. Prin urmare, tocmai această activitate ridicată a unei substanțe simple este motivul interacțiunii sale cu multe metale.

Interacțiunea iodului cu apa atunci când este încălzit merită atenție. Într-un mediu alcalin, reacția are loc cu formarea unui amestec de iodură și acizi iodici. Această din urmă substanță prezintă proprietățile unui acid puternic și, la deshidratare, se transformă în pentoxid de iod. Dacă soluția este acidulată, atunci produsele de reacție de mai sus interacționează între ele pentru a forma substanțele inițiale - molecule libere de I 2 și apă. Această reacție este de tip redox; prezintă proprietățile chimice ale iodului ca agent oxidant puternic.

Reacție calitativă la amidon

Atât în ​​chimia anorganică, cât și în cea organică, există un grup de reacții care pot fi utilizate pentru a identifica anumite tipuri de ioni simpli sau complecși în produsele de interacțiune. Pentru a detecta macromoleculele unui carbohidrat complex - amidon - se folosește adesea o soluție de alcool 5% de I 2. De exemplu, câteva picături din acesta sunt picurate pe o tăietură de cartof crud, iar culoarea soluției devine albastră. Același efect îl observăm atunci când substanța intră în contact cu orice produs care conține amidon. Această reacție, care produce iod albastru, este utilizată pe scară largă în chimia organică pentru a confirma prezența unui polimer într-un amestec de testare.

Proprietățile benefice ale produsului de interacțiune dintre iod și amidon sunt cunoscute de mult timp. A fost folosit în absența medicamentelor antimicrobiene pentru tratamentul diareei, ulcerelor gastrice în remisie și a bolilor sistemului respirator. Pasta de amidon, care conține aproximativ 1 linguriță de soluție alcoolică de iod la 200 ml apă, a devenit larg răspândită datorită costului scăzut al ingredientelor și ușurinței preparării.

Cu toate acestea, trebuie amintit că iodul albastru este contraindicat în tratamentul copiilor mici, persoanelor care suferă de hipersensibilitate la medicamentele care conțin iod, precum și pacienților cu boala Graves.

Cum reacţionează nemetalele între ele?

Dintre elementele subgrupului principal din grupa VII, fluorul, cel mai activ nemetal cu cea mai mare stare de oxidare, reacționează cu iodul. Procesul are loc la frig și este însoțit de o explozie. I 2 reacționează cu hidrogenul sub încălzire puternică și nu complet, produsul de reacție - HI - începe să se descompună în substanțele originale. Acidul iodhidric este destul de puternic și, deși caracteristicile sale sunt similare cu acidul clor, prezintă totuși semne mai pronunțate de agent reducător. După cum puteți vedea, proprietățile chimice ale iodului se datorează apartenenței sale la nemetale active, dar elementul este inferior în capacitatea de oxidare la brom, clor și, desigur, fluor.

Rolul elementului în organismele vii

Cel mai mare conținut de ioni I - se găsește în țesuturile glandei tiroide, unde fac parte din hormonii de stimulare a tiroidei: tiroxina și triiodotironina. Acestea reglează creșterea și dezvoltarea țesutului osos, conducerea impulsurilor nervoase și rata metabolică. Lipsa de hormoni care conțin iod în copilărie este deosebit de periculoasă, deoarece dezvoltarea mentală poate fi întârziată și pot apărea simptome ale unei boli precum cretinismul.

Secreția insuficientă de tiroxină la adulți este asociată cu apă și alimente. Este însoțită de căderea părului, umflare și scăderea activității fizice. Un exces de element în organism este, de asemenea, extrem de periculos, deoarece se dezvoltă boala Graves, ale cărei simptome sunt excitabilitatea sistemului nervos, tremurături ale membrelor și pierderea severă în greutate.

Distribuția iodurilor în natură și metode de obținere a substanțelor pure

Cea mai mare parte a elementului este prezentă în organismele vii și în învelișurile Pământului - hidrosferă și litosferă - într-o stare legată. Sărurile elementului sunt prezente în apa de mare, dar concentrația lor este nesemnificativă, astfel încât extragerea iodului pur din aceasta este neprofitabilă. Este mult mai eficient să obțineți substanța din cenușa sargasului brun.

La scară industrială, I 2 este izolat de apele subterane în timpul proceselor de producție a petrolului. La prelucrarea unor minereuri, de exemplu, se găsesc în el iodați și hipoiodați de potasiu, din care ulterior este extras iod pur. Este destul de rentabil să se obțină I 2 dintr-o soluție de iodură de hidrogen prin oxidarea acesteia cu clor. Compusul rezultat este o materie primă importantă pentru industria farmaceutică.

În plus față de soluția de iod alcoolică de 5% deja menționată, care conține nu numai o substanță simplă, ci și o sare - iodură de potasiu, precum și alcool și apă, se folosesc medicamente precum "Iod-active" și "Iodomarin" în endocrinologie din motive medicale.

In zonele cu un continut scazut de compusi naturali, pe langa sarea de masa iodata, puteti folosi un remediu precum Antistrumin. Contine ingredientul activ - iodura de potasiu - si este recomandat ca medicament profilactic folosit pentru prevenirea simptomelor gusei endemice.

Formează o serie de acizi: iodhidric (HI), iod (HIO), iod (HIO2), iod (HIO3), iod (HIO4).

Când este ușor încălzit, iodul reacționează energetic cu metalele, formând ioduri:

Iodul reacționează cu hidrogenul numai atunci când este încălzit și nu complet, formând iodură de hidrogen:

Iodul atomic este un agent oxidant, mai puțin puternic decât clorul și bromul. Hidrogenul sulfurat H2S, Na2S2O3 și alți agenți reducători o reduc la ionul I−:

I2 + H2S = S + 2HI

Când este dizolvat în apă, iodul reacționează parțial cu el:

I2 + H2O ↔ HI + HIO, formând hidrat de iod

Iodul este oxidat de acid concentrat:

3I2 + 10HNO3 → 6HIO3 + 10NO2 + 2H2O.

acid iod

Iodul nu se combină direct cu unele elemente - carbon, azot, oxigen, sulf și seleniu. De asemenea, este incompatibil cu uleiurile esențiale, soluțiile de amoniac și mercurul sedimentar alb (se formează un amestec exploziv).

Configurația electronilor exteriori ai atomului de iod este 5s25p5. În conformitate cu aceasta, iodul prezintă valență variabilă (stare de oxidare) în compuși: -1; +1; +3; +5;+7.

Clorul și alți agenți oxidanți puternici în soluții apoase îl transformă în IO3-.

În soluții apoase fierbinți de alcalii se formează iodură și iodat.

I2 + 2KOH = KI + KIO + H2O

3KIO = 2KI + KIO3

Când este încălzit, iodul reacționează cu fosforul:

Și iodura de fosfor, la rândul său, reacționează cu apa:

2PI3 + H2O = 3HI + H2 (PHO3)

Când H2SO4 și KI reacționează, se formează un produs maro închis și acidul sulfat este redus la H2S

8KI + 9H2SO4 = 4I2 + 8KHSO4 + SO2 + H2O

Iodul reacționează ușor cu aluminiul, iar catalizatorul în această reacție este apa:

3I2 + 2AL = 2ALI3

De asemenea, iodul poate oxida acidul sulfuros și hidrogenul sulfurat:

H2SO3 + I2 + H2O = H2SO4 + HI

H2S + I2 = 2HI + S

Când ionul de iodură este oxidat de ionul de iodat într-un mediu acid, se formează iod liber:

5KI + KIO3 + 3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O

Când acidul iod este încălzit, se descompune pentru a forma cel mai stabil oxid de halogen:

2HIO3 = I2O5 + H2O

Oxidul de iod (V) prezintă proprietăți oxidante. Este utilizat în analiza CO:

5CO + I2O5 = I2 + 5CO2

Vaporii de iod sunt otrăvitori și irită mucoasele. Iodul are un efect cauterizant și dezinfectant asupra pielii. Petele de iod sunt spălate cu soluții de sodă sau tiosulfat de sodiu.

Aplicarea iodului

În metalurgie (I2) Pentru prelucrarea lemnului (KI, KI3)

În analitică (iodometrie) În aditivi alimentari (NaI) În medicină

Fluor

Fluor- un element din grupa a 17-a din tabelul periodic al elementelor chimice (conform clasificării învechite - un element din subgrupa principală a grupei VII), a doua perioadă, cu număr atomic. Fluorul este un nemetal extrem de reactiv și cel mai puternic agent oxidant; este cel mai ușor element din grupa halogenului. Substanța simplă fluor în condiții normale este un gaz diatomic (formula F2) de culoare galben pal, cu un miros înțepător care amintește de ozon sau clor. Foarte otravitoare.