Иод . Йод кристаллический – важный, но опасный химический реактив

Йод - это известный всем химический элемент. Но большинство людей знакомы только с его спиртовым раствором, который применяется в медицине. В последнее время также часто говорят о его недостатке в организме при заболевании щитовидной железы. Редко кому известны физические и химические свойства йода. А это довольно своеобразный элемент, который широко распространен в природе и важен для человеческой жизнедеятельности.

Даже в быту можно использовать химические свойства йода, например, для определения наличия крахмала в продуктах. Кроме того, в последнее время рекламируется много народных методов применения этого микроэлемента для лечения многих заболеваний. Поэтому каждому нужно знать, какими свойствами он обладает.

Общая характеристика йода

Это довольно активный микроэлемент, относящийся к неметаллам. В периодической таблице Менделеева он находится в группе галогенов вместе с хлором, бромом и фтором. Обозначается йод символом I и имеет порядковый номер 53. Название этот микроэлемент получил в 19 веке из-за фиолетового цвета паров. Ведь по-гречески йод переводится, как «фиалковый, фиолетовый».

Именно так был обнаружен йод. Химик Бернар Куртуа, работающий на фабрике по производству селитры обнаружил это вещество случайно. Кот перевернул пробирку с серной кислотой, и она попала на золу водорослей, из которой тогда получали селитру. При этом выделился газ, имеющий фиолетовый цвет. Это заинтересовало Бернара Куртуа, и он начал изучать новый элемент. Так в начале 19 века стало известно о йоде. В середины 20 века этот элемент химики стали называть «йодом», хотя до сих пор более распространено старое обозначение.

Химические свойства йода

Уравнения, показывающие активность химических реакций этого элемента, ничего не говорят обычному человеку. Только те, кто разбирается в химии, понимают, что с их помощью описываются его химические свойства. Это самый активный элемент из всех неметаллов. Йод может вступать в реакцию с множеством других веществ, образуя кислоты, жидкие и летучие соединения. Хотя среди галогенов он наименее активен.

Кратко химические свойства йода можно рассмотреть на примере его реакций. С разными металлами йод реагирует даже при небольшом нагревании, при этом образуются йодиды. Наиболее известны йодиды калия и натрия. С водородом он реагирует только частично, а с некоторыми другими элементами вообще не соединяется. Он несовместим с азотом, кислородом, аммиаком или эфирными маслами. Но наиболее известным химическим свойством йода является его реакция с крахмалом. При добавлении его к веществам, содержащим крахмал, они синеют.

Физические свойства

Из всех микроэлементов йод считается самым противоречивым. Большинство людей не знают о его особенностях. Физические и химические свойства йода кратко изучаются в школе. В основном распространен этот элемент в виде изотопа с массой 127. Это самый тяжелый из всех галогенов. Есть еще радиоактивный йод 125, который получается при распаде урана. В медицине же чаще применяются искусственные изотопы этого элемента с массой 131 и 133.

Из всех галогенов йод единственный, который в естественном состоянии твердый. Он может быть представлен темно-фиолетовыми или черными кристаллами или пластинками с металлическим блеском. Они имеют слабый характерный запах, хорошо проводят электрический ток и немного похожи на графит. В таком состоянии этот микроэлемент плохо растворяется в воде, но очень легко переходит в газообразное состояние. Он может превратиться в фиолетовый пар уже при комнатной температуре. Эти физико-химические свойства йода используются для его получения. Нагревая микроэлемент под давлением, а потом охлаждая, его очищают от примесей. Растворяют йод в спирте, глицерине, бензоле, хлороформе или сероуглеродах, получая бурые или фиолетовые жидкости.

Источники йода

Несмотря на важность этого микроэлемента для жизнедеятельности многих организмов, йод довольно сложно обнаружить. В земной коре его содержится меньше, чем самых редких элементов. Но все равно считается, что йод широко распространен в природе, так как в небольших количествах он присутствует почти везде. В основном сконцентрирован он в морской воде, водорослях, почве, некоторых растительных и животных организмах.

Химические свойства йода объясняют то, что он не встречается в чистом виде, только в форме соединений. Чаще всего его добывают из золы морских водорослей или из отходов производства натриевой селитры. Так йод добывают в Чили и Японии, являющимися лидерами в добыче этого элемента. Кроме того, его можно получить из вод некоторых соленых озер или нефтяных вод.

В организм человека йод поступает из пищи. Он присутствует в почвах и растениях. Но в нашей стране распространены почвы, бедные йодом. Поэтому чаще всего используются йодосодержащие удобрения. Для профилактики заболеваний, связанных с недостатком йода, элемент добавляют в соль и некоторые распространенные продукты питания.

Его роль в жизнедеятельности организма

Йод относится к тем микроэлементам, которые участвуют во многих биологических процессах. В небольших количествах он присутствует во многих растениях. Но в живых организмах он очень важен. Йод используется при производстве тиреоидных гормонов щитовидной железы. Они регулируют процессы жизнедеятельности организма. При недостатке йода у человека увеличивается щитовидная железа, возникают различные патологии. Они характеризуются снижением работоспособности, слабостью, головными болями, снижением памяти и настроения.

Применение в медицине

Наиболее распространен 5 % спиртовой раствор йода. Его применяют для дезинфекции кожи вокруг повреждений. Но это довольно агрессивный антисептик, поэтому в последнее время применяются более мягкие растворы йода с крахмалом, например, «Бетадин», «Йокс» или «Йодинол». Часто применяются согревающие свойства йода для устранения болей в мышцах или патологий суставов, делают йодную сетку после инъекций.

Применение в промышленности

Большое значение имеет также этот микроэлемент в промышленности. Особые химические свойства йода позволяют применять его в разных отраслях. Например, в криминалистике его используют для выявления отпечатков пальцев на бумажных поверхностях. Широко применяют йод в качестве источника света в галогеновых лампах. Используют его в фотографии, кинопромышленности, при обработке металлов. А в последнее время этот микроэлемент стали использовать в жидкокристаллических дисплеях, при создании стекол с затемнением, а также в области лазерного термоядерного синтеза.

Опасность для человека

Несмотря на важность йода в процессах жизнедеятельности, в больших количествах он токсичен для человека. Всего 3 г этого вещества приводят к серьезному поражению почек и сердечно-сосудистой системы. Сначала человек чувствует слабость, головную боль, у него появляется понос, учащается сердцебиение. Если же вдыхать пары йода, возникает раздражение слизистых оболочек, ожоги глаз, отек легких. Без лечения отравление йодом приводит к смертельному исходу.

Радиус атома n/a пм Энергия ионизации
(первый электрон) 1 008,3 (10,45) кДж /моль (эВ) Электронная конфигурация 4d 10 5s 2 5p 5 Химические свойства Ковалентный радиус 133 пм Радиус иона (+7e) 50 (-1e) 220 пм Электроотрицательность
(по Полингу) 2,66 Электродный потенциал 0 Степени окисления 7, 5, 3, 1, -1 Термодинамические свойства простого вещества Плотность 4,93 /см ³ Молярная теплоёмкость 54,44 Дж /( ·моль) Теплопроводность (0,45) Вт /( ·) Температура плавления 386,7 Теплота плавления 15,52 (I-I) кДж /моль Температура кипения 457,5 Теплота испарения 41,95 (I-I) кДж /моль Молярный объём 25,7 см ³/моль Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки орторомбическая Параметры решётки 7,720 Отношение c/a n/a Температура Дебая n/a

I	53
126,90447
5s 2 5p 5
Иод

Иод , йод (от др.-греч. ιώδης, iodes — «фиолетовый») — элемент главной подгруппы седьмой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 53. Обозначается символом I (лат. Iodum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов. Простое вещество иод (CAS-номер: 7553-56-2) при нормальных условиях — кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом. Молекула вещества двухатомна (формула I 2).

В медицине и биологии данное вещество обычно называют йодом (например «раствор йода»), в таблице Менделеева и химической литературе употребляется название иод .

История

Иод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент.

Символ элемента J был заменен на I относительно недавно, в 50-х годах XX века.

Нахождение в природе

В большом количестве находится в виде иодидов в морской воде. Известен в природе также в свободной форме, в качестве минерала, но такие находки единичны, — в термальных источниках Везувия и на о. Вулькано (Италия). Запасы природных иодидов оцениваются в 15 млн тонн, 99% запасов находятся в Чили и Японии. В настоящее время в этих странах ведётся интенсивная добыча иода, например, чилийская Atacama Minerals производит свыше 720 тонн иода в год.

Сырьём для промышленного получения йода в России служат нефтяные буровые воды, тогда как в зарубежных странах, не обладающих нефтяными месторождениями, используются морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, что намного удорожает производство йода из такого сырья.

Физические свойства

Пары имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном спирте. Иод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. При нагревании при атмосферном давлении он сублимируется (возгоняется), превращаясь в пары фиолетового цвета; при охлаждении пары иода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки иода от нелетучих примесей.

Химические свойства

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 йодистый водород:

I 2 + H 2 = 2

• Элементный иод — окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H 2 S , Na 2 S 2 O 3 и другие восстановители восстанавливают его до иона I - :

I 2 + H 2 S = + 2HI

• При растворении в воде иод частично реагирует с ней:

I 2 + H 2 O = + HIO

Применение

Медицина

Широко используется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в основном мало обосновано, и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями.

См. также

Производство аккумуляторов

Иод используется в качестве положительного электрода (окислителя) в литиево-иодных аккумуляторах для электромобилей.

Лазерный термоядерный синтез

Некоторые иодорганические соединения применяются для производства сверхмощных газовых лазеров на возбужденных атомах иода (исследования в области лазерного термоядерного синтеза и промышленность).

Радиоэлектронная промышленность

В последние годы резко повысился спрос на иод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.

Динамика потребления иода

Токсичность

Иод — токсичное вещество. Смертельная доза 2-3 г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров йода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отёк лёгких . При попадании на слизистую оболочку глаз появляется слезотечение, боль в глазах и покраснение. При попадании внутрь появляется общая слабость, головная боль, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день воспаляются почки, появляется кровь в моче. Если не лечить через 2-3 дня могут отказать почки и наступить миокардит. Без лечения наступает летальный исход.

Йод I (lodum, I)

химический элемент VII группы периодической системы Д.И. Менделеева: относится к галогенам. И. активно влияет на веществ, тесно связан с функцией щитовидной железы; в организме человека содержится в виде неорганического йодида и составной части тиреоидных гормонов и их производных. Элементарный Й., неорганические и органические соединения Й. используются в качестве лекарственных средств и как реактивы в лабораториях, в т.ч. клинико-диагностических.

Атомный номер йода 53, атомная масса 126,9045. Природный Й. состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Известны 24 радиоактивных изотопа Й. с массовыми числами 117 до 139, включая два изомера (121м I и 126м I). В медицине применяют четыре радиоизотопа йода: 123 I, 125 I, 131 I и 132 I. Первым из искусственных радиоактивных изотопов нашел широкое клиническое применение йод-131 (позднее йод-132), но затем в радиодиагностике эти изотопы стали постепенно вытесняться радиофармацевтическими препаратами с йодом-123 (для исследований in vivo) и с йодом-125 (главным образом для радиоиммунохимических исследований in vitro).

Элементарный Й. представляет собой темно-серые кристаллы с фиолетовым металлическим блеском, t пл. 113,6°, t кип. 184,35°. При медленном нагревании Й. испаряется (возгоняется) с образованием фиолетовых паров, имеющих резкий специфический .

Йод растворим в большинстве органических растворителей, в воде он растворяется гораздо хуже. Он проявляет отрицательную и положительную валентность, однако соединения, в которых йод положительно валентен, мало устойчивы и почти не встречаются в природе. В соединениях йод может иметь валентности - 1 (йодиды), + 5 (йодаты) и + 7 (перйодаты), известны также соединения Й. с валентностью + 1 (гипойодиты). Биологической активностью и антисептическими свойствами Й. обладает лишь в положительно валентной форме.

В природе Й. распространен почти повсеместно, он содержится во всех живых организмах, воде, минеральных водах, минералах, почве. В земной коре его содержится мало (4․10 -5 % по массе). Наибольшее количество Й. сконцентрировано в морской воде (0,06 мг/мл ), воздухе и почвах приморских районов. В этих же районах отмечается наиболее высокое содержание Й. в растительных продуктах (зерновых, овощах, картофеле, фруктах) и в продуктах животного происхождения (мясе, молоке, яйцах). Относительно много Й. содержится в мясе некоторых морских рыб и устриц. Особенно богаты Й. морские и губки. Очень много Й. в рыбьем жире. Содержание Й. в 1 л питьевой воды в среднем равно 0,2-2,0 мкг . Отмечена зависимость содержания Й. в окружающей среде от содержания органических веществ в почве, что имеет большое значение для возникновения очагов эндемического зоба.

По своему значению для жизнедеятельности организма Й. относится к истинным микроэлементам (Микроэлементы). Основное физиологическое значение Й. определяется его участием в функции щитовидной железы (Щитовидная железа). Поступающий в щитовидную железу Й. подвергается окислению и включается в процесс биосинтеза тиреоидных гормонов (Тиреоидные гормоны). Недостаточное поступление Й. приводит к нарушению функции железы, ее гиперплазии и развитию зоба эндемического (Зоб эндемический). В организме взрослого человека содержится 20-30 мг йода, причем около 10 мг - в щитовидной железе. Й. в крови в норме составляет 669,8 ± 275,8 нмоль/л (8,5 ± 3,5 мкг /100 мл ), 35% этого количества Й. находится в плазме крови (три четверти - в виде органических соединений). Содержание Й. в тканевых жидкостях не превышает 1 / 3 - 1 / 4 от его содержания в плазме крови. Кроме того, Й. частично депонируется в липидах. При гипертиреозе содержание Й. в крови может возрастать до 7,9 мкмоль/л (100 мкг /100 мл ). Повышение концентраций Й. в крови отмечается также при некоторых заболеваниях печени и беременности. При гипотиреозе содержание Й. в крови может резко снизиться, в основном за счет его органических соединений.

Количественное определение Й. производят титрованием испытуемого раствора азотнокислым серебром в присутствии индикатора или титрованием такого раствора в кислой среде тиосульфатом натрия в присутствии крахмального клейстера (см. Титриметрический анализ).

Препараты йода . В медицинской практике применяют препараты, содержащие элементарный йод, - раствор йода спиртовой, раствор Люголя (см. Антисептические средства), препараты, способные освобождать элементарный йод - йодинол, йодоформ, кальцийодид; препараты, диссоциирующие с образованием ионов йода (йодиды), - калия йодид и натрия йодид; препараты, содержащие прочно связанный йод, - йодолипол, и другие ; радиоактивные препараты йода.

Элементарный Й. обладает выраженными противомикробными свойствами. По характеру противомикробного действия Й. идентичен другим галогенам (хлору, брому), но вследствие меньшей летучести действует более продолжительно. Препараты, способные освобождать элементарный Й. (йодоформ и др.), оказывают противомикробное действие только при контакте с тканями и микроорганизмами, вызывающими восстановление связанного Й. до элементарного. В отличие от элементарного Й. йодиды практически не активны в отношении бактериальной флоры.

Для препаратов элементарного Й. характерно выраженное местнораздражающее действие на ткани. В высоких концентрациях эти препараты вызывают прижигающий эффект. Местное действие элементарного Й. обусловлено его способностью осаждать тканевые белки. Препараты, отщепляющие элементарный Й., оказывают значительно менее выраженное раздражающее действие, а йодиды обладают местнораздражающими свойствами только в очень высоких концентрациях.

Характер резорбтивного действия препаратов элементарного Й. и йодидов одинаков. Наиболее выраженное влияние при резорбтивном действии препараты Й. оказывают на функции щитовидной железы. В малых дозах ( «микройод») препараты Й. тормозят функцию щитовидной железы (см. Антитиреоидные средства), а в больших дозах стимулируют.

Влияние препаратов Й. на обмен веществ проявляется усилением процессов диссимиляции. При атеросклерозе они вызывают некоторое снижение концентрации холестерина и β-липопротеинов (см. Липопротеины) в крови; кроме того, повышают фибринолитическую и липопротеиназную сыворотки крови и замедляют скорость свертывания крови.

Накапливаясь в сифилитических гуммах, Й. способствует их размягчению и рассасыванию. Однако накопление Й. в туберкулезных очагах приводит к усилению в них воспалительного процесса. Й. экскреторными железами сопровождается раздражением железистой ткани и усилением секреции, поэтому препараты Й. (в малых дозах) обладают отхаркивающим действием и стимулируют лактацию. Однако в больших дозах они могут вызывать угнетение лактации.

Препараты Й. используют для наружного и внутреннего применения. Наружно назначают главным образом препараты элементарного Й. в качестве раздражающих и отвлекающих средств. Кроме того, эти препараты и препараты, отщепляющие элементарный Й., применяют в качестве антисептических средств.

Внутрь препараты Й. назначают при гипертиреозе, эндемическом зобе, третичном сифилисе, атеросклерозе, хронических интоксикациях ртутью и свинцом; в качестве отхаркивающих средств внутрь используют йодиды.

Калия йодид (kalii iodidum; синоним: йодистый, Kalium iodatum) представляет собой бесцветные или белые кубические кристаллы либо белый мелкокристаллический без запаха, солено-горького вкуса. Растворим в воде (1:0,75), спирте (1:12) и глицерине (1:2,5).

Применяют для лечения и профилактики эндемического зоба, при гипертиреозе, сифилисе, глазных заболеваниях ( и др.), актиномикозе легких, кандидозе, бронхиальной астме и в качестве отхаркивающего средства. назначают внутрь (в растворах и микстурах) из расчета по 0,3-1 г на прием, 3-4 раза в день после еды; при третичном сифилисе - в виде 3-4%. раствора по 1 столовой ложке 3 раза в день после еды. При актиномикозе легких применяют 10- 20% растворы препарата по 1 столовой ложке 4 раза в день. Внутривенное введение растворов калия йодида противопоказано в связи с угнетающим действием ионов калия на .

Формы выпуска: порошок: таблетки, содержащие по 0,5 г калия йодида и по 0,005 г калия карбоната. Хранение: в хорошо укупоренных банках оранжевого стекла.

Калия йодид выпускается также в виде специальных таблеток «Антиструмин», применяемых для профилактики эндемического зоба. Таблетки содержат по 0,001 г калия йодида.

Кальцийодин (Calciiodinum; синоним: кальция йодбегенат, сайодин) представляет собой смесь кальциевых солей йодбегеновой кислоты и других йодированных жирных кислот. Он имеет крупного желтоватого, жирного на ощупь порошка без запаха или со слабым запахом жирных кислот. Практически не растворим в воде, очень мало растворим в спирте и эфире, легко растворим в теплом безводном хлороформе. Содержит не менее 24% йода и 4% кальция.

Переносится лучше неорганических препаратов Й.: не раздражает слизистую оболочку желудка и кишечника, практически не вызывает явлений йодизма.

Применяют при атеросклерозе, нейросифилисе, бронхиальной астме, хроническом бронхите и других хронических заболеваниях, при которых показано препаратами Й. Назначают внутрь по 0,5 г 2-3 раза в день после еды, таблетку следует хорошо раскрошить. проводят повторными курсами длительностью по 2-3 нед. с двухнедельными перерывами между отдельными курсами.

Форма выпуска: таблетки по 0,5 г . Хранение: в хорошо укупоренных банках темного стекла.

Натрия йодид (Natrii iodidum: синоним: йодистый, Natrium iodatum) представляет собой белый кристаллический порошок без запаха, соленого вкуса. На воздухе сыреет и разлагается с выделением Й. Растворим в воде (1:0,6), спирте (1:3) и глицерине (1:2). По свойствам и показаниям к применению соответствует йодиду калия.

Форма выпуска: порошок. Хранение: в хорошо укупоренных банках оранжевого стекла, в сухом месте.

Натрия йодид и калия йодид входят в состав противоастматической микстуры по прописи Траскова (Mixtura antiasthmatica Trascovi).

Раствор йода спиртовой 5% (Solutio lodi spirituosa 5%, синоним: йодная 5%, Tinctura lodi 5%, список Б) - прозрачная жидкость красно-бурого цвета с характерным запахом. Содержит йода 50 г , калия йодида 20 г, воды и 95% спирта поровну до 1 л .

Применяют наружно в качестве антисептического средства, например для обработки операционного поля и рук хирурга, при туалете и хирургической обработке ран, а также как раздражающее и отвлекающее средство. Внутрь принимают для профилактики и лечения атеросклероза, а также при лечении сифилиса. Для профилактики атеросклероза назначают по 1-10 капель 1-2 раза в день курсами по 30 дней 2-3 раза в год, для лечения атеросклероза - по 10-12 капель 3 раза в день, сифилиса - от 5 до 50 капель 2-3 раза в день. Препарат принимают в молоке после еды.

Детям в возрасте старше 5 лет можно давать по 3-6 капель 2-3 раза в день (по показаниям). Детям до 5 лет препарат не назначают.

Высшие дозы для взрослых внутрь: разовая - 20 капель, суточная - 60 капель.

Формы выпуска: в склянках оранжевого стекла по 10, 15 и 25 мл : в ампулах по 1 мл . Хранение: в защищенном от света месте.

Раствор йода спиртовой 10% (Solutio lodi spirituosa 10%, синоним: настойка йодная 10%, Tinctura lodi 10%, список Б) - жидкость красно-бурого цвета с характерным запахом. Содержит йода 100 г , 95% спирта до 1 л . При прибавлении к препарату воды выпадает мелкокристаллический осадок йода.

По свойствам, показаниям к применению (за исключением лечения сифилиса) и дозировке соответствует 5% спиртовому раствору йода. Детям внутрь препарат не назначают.

Высшие дозы для взрослых внутрь: разовая - 10 капель, суточная - 30 капель.

Форма выпуска: в склянках оранжевого стекла по 10, 15 и 25 мл . Хранение: в защищенном от света месте. Препарат готовят на непродолжительный срок (до 1 мес.) и отпускают только по специальным требованиям.

Библиогр.. Зилва Дж.Ф. и Пэннелл П.Р. Клиническая химия в диагностике и лечении, с англ., с. 186, M., 1988; Монач В.О. Йод и проблемы жизни, Л., 1974, библиогр.

II (lodum, I)

химический элемент VII группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева, ат. номер 53, ат. масса 126,9045; относится к галогенам; недостаток Й. в организме приводит к нарушению деятельности щитовидной железы.

1. Малая медицинская энциклопедия. - М.: Медицинская энциклопедия. 1991-96 гг. 2. Первая медицинская помощь. - М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. - М.: Советская энциклопедия. - 1982-1984 гг .

Физические и химические свойства

В таблице Менделеева йод стоит под номером 53 и относится к группе неметаллов. Принятое обозначение галогена I (двухатомная молекула I2). В нормальных условиях это порошок с кристаллической структурой. Варьирует от фиолетового оттенка к черно-серому цвету с металлическими отблесками. При нагревании выделяются концентрированные пары фиолетового цвета. После охлаждения йод снова кристаллизируется, минуя жидкую форму. Чтобы получить йод в жидком виде, его нагревают под высоким давлением. У вещества специфический запах. В воде йод почти не растворяется только в спирте.

У йода только один изотоп – 127. Есть еще радиоактивная разновидность – изотоп 131, который при попадании в организм поражает щитовидную железу и нарушает внутренние процессы. Одна из самых распространенных реакций простых веществ на йод – при попадании на крахмал приобретает синий оттенок. Если йод вступает в реакцию с металлами, образует соли. Из них он может быть вытеснен галогенами своей группы. Также известна сильная йодисто-водородная кислота HJ.

Несмотря на то, что йод встречается повсюду, он считается редким химическим элементом, ведь его концентрация в земной коре невелика. В водах океана, к примеру, йод присутствует в концентрации 20-30 мг/т. Как самостоятельный минерал его можно встретить в некоторых термальных источниках вулканов в Италии. Залежи йодидов обнаружены в Японии и Чили. Наиболее известные йодаты – майерсит, лаутарит, эмболит, йодобромит. В России йод добывают путем переработки некоторых водорослей. Этот способ считается дорогостоящим.

Роль йода в организме человека

Ученые подсчитали, что человек потребляет йод в небольших дозах. За всю жизнь не наберется и чайной ложки вещества в чистом виде. В организме сохраняется резервных 15-20 мг йода. Накапливается он преимущественно в щитовидной железе. Всасывается минерал в тонком кишечнике, в полном объеме попадает в кровь через 2 часа. Также незначительное число йода скапливается в почках, желудке, печени и молочных железах. Основная часть выводится с мочой, но также могут быть задействованы слюнные и потовые железы.

Значение йода для организма человека:

• Участвует в синтезе тироксина – гормона щитовидной железы, из 4 атомов 3 – это атомы йода. Тиреоидные гормоны участвуют во многих процессах: синтезе РНК (рибонуклеиновая кислота), улучшении метаболизма, обеспечении клеток кислородом, газовом и электролитном обмене, снижении вредного холестерина в крови.
• Йод очень важен и на стадии закладки эмбриона. Он активно участвует в созревании всех систем и органов. В первую очередь, опорно-двигательной, нервной и сердечно-сосудистой. Доказано, что тиреоидные гормоны ответственны и за формирование головного мозга. В частности, отделов, которые в будущем будут отвечать за интеллектуальное развитие.
• Йод необходим иммунной системе. Он способствует поддержанию баланса веществ, которые защищают организм от инфекций.
• Участвует в синтезе красных телец крови, стимулирует обменные процессы в костном мозге.
• Улучшает состояние сосудов, препятствует развитию диастолической гипертензии.
• Принимает участие в нормализации гормонов репродуктивной системы. С началом беременности стимулирует развитие в яичнике желтого тела.
• Ускоряет некоторые химические реакции, происходящие в организме.
• Без йода было бы затруднительно поддерживать стабильную температуру тела.
• Необходим йод для усвоения организмом некоторых витаминов и минералов , для нормальной умственной активности.
• Ускоряет жиросжигание . Доказано, если организм получает достаточно йода, диета дает лучшие результаты.
• Улучшает работоспособность, устраняет раздражительность.
• Нужен для нормального состояния волос, кожных покровов и ногтей.

Из-за недостатка йода могут развиться патология щитовидной железы, что скажется на общем состоянии организма. Для плода недостаток йода крайне опасен: он может вызвать нарушение развития, уродство, мертворождение.

Йод активно используют для лечения многих заболеваний, а именно:

• Для предотвращения появления эндемического зоба.
• Для лечения болезней глаз (калия йодид входит в состав капель для глаз).
• Для снижения интоксикации организма тяжелыми металлами (ртутью, свинцом и др.), радиацией.
• Для лечения атеросклероза (снижает уровень холестерина).
• При заболеваниях дыхательной системы (принимают препараты внутрь, делают ингаляции, орошения).
• При грибковых и инфекционных поражениях кожи и волос.
• Для лечения воспалений мочеполовой системы (ванны, спринцевания, препараты с йодом).
• Спиртовым раствором обрабатывают пораженную кожу и слизистые.
• Эффективны и йодные сетки – они улучшают кровообращение, расширяют капилляры. Такие сетки используются для лечения болезней дыхательной и нервной системы. При поражениях мышц и суставов также показаны йодные сетки.

Широкое применение нашел так называемый «синий йод». Смесь используют для усиления работы щитовидной железы.

Для его приготовления необходимо в 50 мл воды добавить 10 г картофельного крахмала (примерно чайная ложка с горкой) и хорошо перемешать. В полученную смесь всыпать 10 г сахарного песка и 0,4 г лимонной кислотой (несколько кристалликов). Приготовленный раствор вливают в 150 мл кипятка, при этом медленно помешивая. Далее средство необходимо охладить до комнатной температуры и влить в него 1 чайную ложку 5% спиртового раствора йода. Смесь моментально приобретет характерный синий цвет.

Состав хранится несколько месяцев, имеет неплохие лечебные свойства и менее токсичен, чем обычный йод.

Основные источники йода

Этот ценный микроэлемент поступает в организм только извне:

• 3-5% от необходимой нормы мы получаем с питьевой водой,3-5% - c воздухом.
• До 60% - с продуктами животного происхождения, до 30% - с растительными продуктами.

Интересно! Концентрацию йода в крови называют «йодным зеркалом» (табл.1). Оно должно находиться в пределах 5-10 или 6-10%. Наивысшее содержание йода фиксируется с мая по сентябрь, когда нет недостатка в свежих овощах и фруктах

Таблица 1. Суточная норма йода

Животные источники йода (табл.2):

• Морские водоросли (особенно красные и бурые).
• Креветки, моллюски.
• Морская соль.
• Морская рыба (палтус, сельдь, тунец, лосось, сардина, треска, пикша). В пресноводной рыбе йод тоже есть, но его концентрация намного ниже.
• Яйца, молоко, творог, сыр, говяжья печень.

Растительные источники йода (табл.2):

• Овощи: свекла, морковь, шпинат, репчатый лук, капуста белокочанная. А также помидор, картофель, фасоль, салат, спаржа, редис.
• Фрукты: хурма, вишня, слива, абрикос, яблоко, бананы, ананас, дыня.
• Ягоды.
• Орехи (кедровые и грецкие).
• Крупы: пшено, гречка, овес.
• Шампиньоны.

Таблица 2. Содержание йода в продуктах

	Йод мкг на 100г продукта
Ламинария	430
Серебристый хек	430
Орехи кедровые	400
Лосось	260
Пресноводная рыба	220
Свежие мидии	190 (вареные – 110)
Овес	20
Грибы	18
Молоко	17-19
Брокколи	15
Зелень	12-15
Твердый сыр	11

Совет специалиста. При термической обработке из пищи теряется до 50% йода. Старайтесь употреблять в пищу больше слабосоленой рыбы, орехов, свежих овощей и фруктов

Нужно варить овощи целыми или крупно нарезанными, не кипятить длительное время продукты, варить на небольшом огне с закрытой крышкой.

Ликвидировать дефицит йода поможет и йодированная соль, но есть несколько нюансов, которые нужно знать:

• Добавлять ее в блюдо нужно перед потреблением в пищу, а не во время кипения: практически весь йод при нагревании исчезает.
• Йодированная соль не подходит для маринования или квашения: придает готовому блюду горьковатый привкус.
• Обращайте внимание на дату изготовления соли. Свойства она сохраняет до полугода с момента упаковывания.
• Храните соль правильно: в закрытом от солнечных лучей сухом месте.

Важно! Злоупотребление йодом чревато многими неприятностями. Смертельная доза – 3 грамма, причем поражается весь организм. Будьте внимательны к дозировкам и приему вспомогательных препаратов

Йод и другие элементы

В основном йод неплохо сочетается с другими элементами, но есть вещества, с которыми он не усваивается:

• Другие галогены (особенно фтор, бром и хлор) способны вытеснять йод из различных соединений. Употребление хлорированной воды, фторсодержащих препаратов может вызвать дефицит йода.
• В некоторых овощах содержатся вещества, блокирующие всасывание йода, их нельзя есть, если вы принимаете йодсодержащие препараты. Это горчица, репа, капуста (цветная и краснокочанная), редис, соя, брюква.
• Некоторые медицинские препараты также не дают йоду всасываться: Стрептомицин, Кордарон, Пенициллин, Сульфаниламид, Аспирин, гормональные лекарства.
• Йод отлично сочетается с цинком, кобальтом, железом, марганцем, медью и селеном.

Значение йода при беременности

Во время беременности врачи часто назначают йодсодержащие препараты, ведь этот элемент играет очень важную роль в организме:

• Дефицит йода на ранних сроках может стать причиной выкидыша.
• У новорожденного ребенка гипотиреоз чреват желтушностью, вялостью, слабым набором массы.
• У беременных из-за недостатка йода снижается умственная активность, начинаются колебания веса, отечность.
• Снижается иммунитет, ухудшается состояние волос, ногтей и кожи (появляются высыпания, угри, пигментные пятна).
• Депрессивные состояния тоже могут быть вызваны дефицитом йода.
• От количества этого элемента зависит развитие нервной системы плода. При серьезном дефиците возможно появление пороков и отставания развития.
• Изменяется и опорно-двигательная система: скелет может сформироваться неправильно.
• При внутриутробном дефиците у плода наблюдается гипоксия и повышается риск осложнений после родов.
• В сложных случаях гиповитаминоз может стать причиной замирания беременности и мертворождения.
• В период лактации может снизиться количество грудного молока.

Сложность в том, что заметить недостаток йода бывает непросто. Он может не проявляться видимыми признаками, а усталость и пониженный иммунитет часто списывается на беременность. Не пренебрегайте визитами к эндокринологу и анализами крови на гормоны – это единственный шанс вовремя заметить проблему и не допустить осложнений.

Предельно внимательно нужно относиться к своему здоровью пациенткам с патологиями щитовидной железы. Минимальная дозировка йода для беременной женщины – 250 мкг. Во время планирования достаточно принимать 100-150 мкг. В период лактации 180-200 мкг.

Основными противопоказаниями к приему йодсодержащих препаратов являются:

• Аллергические реакции и индивидуальная непереносимость.
• Заболевание почек.
• Болезни печени.
• Гипертиреоз.

Назначать дозировку препарата должен только врач на основе анализов и осмотра. Не занимайтесь самолечением. В отличие от многих веществ, йод может быть токсичен.

Дефицит и избыток йода в организме

Гиповитаминоз – не такое уж редкое явление. По статистике здравоохранения, более миллиарда человек на планете испытывают дефицит йода. При этом затронуты не только страны третьего мира, но и прогрессивные государства. Чаще всего от нехватки этого элемента страдают жители регионов, удаленных от моря или океана.

Можно утверждать, что в организме дефицит йода, если с пищей его поступает менее 10 мкг. Кстати, во многих странах недостаток йода испытывает даже растительность, поскольку вместо положенного 1 мг/кг земли содержится не более 10 мкг.

Факторы, которые способствуют развитию дефицита:

• Несбалансированный рацион (полное отсутствие морепродуктов и рыбы).
• Отсутствие профилактики йода в отдаленных от моря регионах.
• Если человек является веганом или вегетарианцем.
• Если в пище присутствуют тяжелые металлы (хлор, бром, свинец, кальций), которые препятствуют всасыванию йода.
• Дефицит йода часто наблюдается у людей, страдающих заболеваниями щитовидной железы.
• Склонность к аллергическим реакциям.
• Высокий уровень радиации в регионе.

Как проявляется дефицит йода:

• Гормональный дисбаланс, образование зоба, в сложных случаях базедова болезнь.
• У детей гипотиреоз, у взрослых – микседема.
• Общая слабость, апатия, ухудшение умственной и физической деятельности.
• Снижение концентрации внимания.
• Появление отеков конечностей и лица.
• Избыточный вес, повышение концентрации холестерина в крови.
• Проблемы с пищеварением.

Если йода не хватает ребенку, возможны отставания в умственном и физическом развитии. Дефицит йода во время беременности отражается на эмбрионе. Возможно преждевременное прерывание, патологии плода. У взрослого человека в первую очередь нарушается гормональный фон и функции щитовидной железы. Происходят сбои обменных процессов, не синтезируются тиреоидные гормоны.

Совет! Как проверить, испытываете ли вы дефицит йода? Смочите ватную палочку в спиртовом растворе йода и на предплечье нарисуйте три параллельные линии, длиной 5-6 см. Одну – совсем тонкую, вторую – средней толщины и третью – насыщенную. Если утром вы заметите исчезновение только самой слабой полоски, вашему организму хватает этого вещества. Если заметна только самая толстая линия, стоит пересмотреть рацион и включить в него йодсодержащие продукты. А вот исчезновение трех полос – тревожный симптом. Стоит посетить эндокринолога и пропить курс специальных препаратов

Избыток йода в организме диагностируется значительно реже, но стоит помнить, что он очень опасен. Частый прием повышенных дозировок (400-500 мг в сутки) может стать причиной летального исхода. Причины избытка йода:

• Нарушение обменных процессов.
• Случайное употребление большого количества препарата.
• Поступление с пищей (крайне редко).

Симптомы переизбытка йода:

• Нарушение функций щитовидной железы.
• Йододерма и йодизм (воспаление слюнных желез, пазух носа, слизистых оболочек верхних дыхательных путей).
• Высыпания на коже, угри, онемение некоторых участков.
• Сильные боли, тахикардия.
• Депрессия, усталость.

Если отравление острое, к этому прибавляется рвота, появление буроватого налета на языке, учащение пульса, повышается температура. При неоказании вовремя медицинской помощи, через 1-2 суток возникает острая почечная недостаточность, проблемы с сердцем, велика вероятность смерти.

Важно! Если есть риск, что кто-то из близких людей отравился йодом, вызывайте скорую помощь и сделайте промывание желудка

Микроэлемент выпускается в нескольких формах:

• Органический йод (раствор спиртовой 5 или 10%).
• Неорганический (препараты йодид натрия или йодид калия).
• БАД и витаминные комплексы (входит в состав в небольших количествах).
• Рентгеноконтрастные средства с йодом.

Самые популярные препараты:

• Йод-актив. Таблетированная форма йода, 50 штук в упаковке, дозировка 100 мкг. Относится к БАД.
• Йодомарин. Продается в дозировке 100 и 200 мкг. Белые таблетки с легким желтоватым оттенком. В упаковке 50 или 100 штук.
• Йодид калия. Содержит 100-130 мкг йода. Совмещен с калием, поскольку повышает его растворимость в воде и всасываемость.
• Цыгапан. Содержит 100 мкг йода, а также добавку из рогов северного оленя. Улучшает функционирование эндокринной системы в целом.
• Зобофит. Дополнительно обогащен травяными экстрактами и йодом. Принимают в качестве добавки к пище. Подходит для комплексного лечения заболеваний щитовидной железы.

Также пользуются популярностью препараты Антиструмин, морской кальций, Эндокринол, Йод Витрум, Йодостин, Йодбаланс, Микройодид, ЩитоВит. В средних дозировках йод включен в витаминные комплексы Витрум, Центрум, Супрадин, Витамакс и др.

Противопоказания для приема препаратов:

• Индивидуальная непереносимость микроэлемента.
• Диффузный токсический зоб.
• Туберкулез.
• Геморрагический диатез.
• Дерматит Дюринга.
• Хронические болезни почек, пиодермия.

Для профилактики йодсодержащие препараты принимают курсами 2-3 месяца в дозировке до 200 мкг. В регионах, где наблюдается явный дефицит йода, такие добавки можно принимать постоянно. Перед приемом стоит сдать анализы и проконсультироваться с врачом. Чрезмерной дозировкой вы можете нанести вред организму.

Чаще всего от недостатка йода страдают дети и подростки. Как восполнить дефицит вещества правильно и не навредить здоровью? Смотрите передачу доктора Комаровского в видео ниже.

Горизонт улучшается. В воздухе соль и йод .

Откуда взяться в воздухе йоду?

Йод – элемент довольно редкий: в земной коре его очень мало – всего 0,00005%, это вчетверо меньше, чем мышьяка , в пять раз меньше, чем брома . Йод относится к галогенам (по-гречески hals – соль, genos – происхождение). Действительно, в природе все галогены встречаются исключительно в виде солей. Но если минералы фтора и хлора весьма распространены, то собственные минералы иода (лаутарит Ca(IO 3) 2 , иодаргирит AgI) – чрезвычайная редкость. Обычно йод встречается среди других солей в виде примеси. Примером может служить природный нитрат натрия – чилийская селитра, в которой есть примесь иодата натрия NaIO 3 . Залежи чилийской селитры начали разрабатывать еще в начале 19 века. После растворения породы в горячей воде раствор фильтровали и охлаждали. При этом в осадок выпадал чистый нитрат натрия, который шел на продажу в виде удобрения. Из оставшегося после кристаллизации раствора добывали йод. В 19 веке Чили стало главным поставщиком этого редкого элемента.

Иодат натрия неплохо растворим в воде: 9,5 г на 100 г воды при 25 о С. Значительно лучше растворяется иодид натрия NaI: 184 г на 100 г воды! Йод в породах находится чаще всего именно в виде легкорастворимых неорганических солей и потому может выщелачиваться из них подземными водами. И далее попадает в реки, моря и океаны, где накапливается некоторыми организмами, в том числе водорослями. Например, в 1 кг высушенной морской капусты (ламинарии) содержится 5 г йода, тогда как в 1 кг морской воды – всего лишь 0,025 мг, то есть в 200 тысяч раз меньше! Недаром в некоторых странах из ламинарии до сих пор добывают йод, а у морского воздуха (его-то и имел в виду Бродский) – особый запах; в морской соли тоже всегда есть немного йода. Ветры, переносящие воздушные массы с океана на материк, переносят и йод. В приморских областях количество йода в 1 куб. м воздуха может достигать 50 мкг, тогда как в континентальных и горных – всего 1 или даже 0,2 мкг.

Сейчас йод добывают в основном из вод нефтяных и газовых месторождений, и потребность в нем довольно велика. Во всем мире ежегодно добывают более 15 000 тонн йода.

Открытие и свойства йода.

Впервые йод получил из золы морских водорослей французский химик Бернар Куртуа в 1811. Вот как он описал свойства открытого им элемента: «Новое вещество осаждается в виде черного порошка, превращающегося при нагревании в пары великолепного фиолетового цвета. Эти пары конденсируются в форме блестящих кристаллических пластинок, имеющих блеск... Удивительная окраска паров нового вещества позволяет отличить его от всех доныне известных веществ...». По окраске паров йод и получил свое название: по-гречески «иодес» – фиолетовый.

Куртуа наблюдал еще одно необычное явление: твердый йод при нагревании не плавился, а сразу превращался в пар; такой процесс называется возгонкой. Д.И.Менделеев в своем учебнике химии так описывает этот процесс: «Чтобы очистить йод, его возгоняют... йод прямо из паров переходит в кристаллическое состояние и садится в охлаждаемых частях аппарата в виде пластинчатых кристаллов, имеющих черновато-серый цвет и металлический блеск». Но если кристаллы йода нагревать в пробирке быстро (или не давать парам йода выходить наружу), то при температуре 113 о С йод расплавится, превратившись в черно-фиолетовая жидкость. Объясняется это тем, что при температуре плавления давление паров йода высоко – около 100 мм ртутного столба (1,3Ч 10 4 Па). И если над нагретым твердым йодом не будет достаточно его паров, то он испарится быстрее, чем расплавится.

В чистом виде йод – черно-серые тяжелые (плотность 4,94 г/см 3) кристаллы с фиолетовым металлическим блеском. Почему же йодная настойка не фиолетовая? Оказывается, в разных растворителях йод имеет разный цвет: в воде он желтый, в бензине, тетрахлориде углерода CCl 4 , многих других так называемых «инертных» растворителях имеет фиолетовый цвет – точно такой же, как у паров йода. Раствор йода в бензоле, спирте и ряде других растворителей имеет буро-коричневый цвет (как у иодной настойки); в водном растворе поливинилового спирта (–СН 2 –СН(ОН)–) n йод имеет ярко-синий цвет (это раствор применяется в медицине в качестве дезинфицирующего средства под названием «иодинол», им полощут горло, промывают раны). И вот что любопытно: реакционная способность йода в «разноцветных» раствора неодинакова! Так, в коричневых растворах йод намного активнее, чем в фиолетовых. Если порошок меди или листочек тонкой медной фольги внести в 1%-ный коричневый раствор, он обесцветится за 1–2 минуты в результате реакции 2Cu + I 2 ® 2CuI. Фиолетовый раствор останется в этих условиях без изменений в течение нескольких десятков минут. Каломель (Hg 2 Cl 2) обесцвечивает коричневый раствор за несколько секунд, а фиолетовый – только за две минуты. Эти опыты объясняются тем, что молекулы йода могут взаимодействовать с молекулами растворителя, образуя комплексы, в которых йод более активен.

Синяя окраска появляется и при взаимодействии йода с крахмалом. В этом можно убедиться, капнув иодной настойкой на ломтик картофеля или на кусочек белого хлеба. Реакция эта настолько чувствительна, что с помощью йода легко обнаружить крахмал на свежем срезе картофелины или в муке. Еще в 19 в. эту реакцию использовали, чтобы уличить недобросовестных торговцев, добавляющих в сметану «для густоты» пшеничной муки. Если на образец такой сметаны капнуть иодной настойкой, синее окрашивание сразу выявит обман.

Чтобы вывести пятно от иодной настойки, надо использовать раствор тиосульфата натрия, который применяется в фотографии и продается в магазинах фототоваров (его называют также «фиксажем» и «гипосульфитом»). Тиосульфат мгновенно реагирует с йодом, полностью его обесцвечивая: I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 ® 2NaI + Na 2 S 4 O 6 . Достаточно протереть запачканную йодом кожу или ткань водным раствором тиосульфата, как желто-коричневое пятно тут же исчезнет.

Йод в аптечке.

В сознании обычного человека (не химика) слово «йод» ассоциируется с пузырьком, который стоит в аптечке. На самом деле в пузырьке находится не йод, а иодная настойка – 5%-ный раствор йода в смеси спирта и воды (в настойку добавляют также иодид калия; он нужен для того, чтобы йод лучше растворялся). Раньше в медицине широко применялся также иодоформ (трииодметан CHI 3) – дезинфицирующее средство с неприятным запахом. Препараты, содержащие йод, обладают антибактериальными и противогрибковыми свойствами, они оказывают также противовоспалительное действие; их применяют наружно для обеззараживания ран, при подготовке операций.

Иод ядовит. Даже такая привычная иодная настойка при вдыхании ее паров поражает верхние дыхательные пути, а при попадании внутрь вызывает тяжелые ожоги пищеварительного тракта. Длительное введение йода в организм, а также повышенная чувствительность к нему может вызвать насморк, крапивницу, слюно- и слезотечение, угревидную сыпь.

Йод в организме.

Вот строки другого поэта – Беллы Ахмадулиной:

...То ль сильный дух велел искать исхода,

То ль слабость щитовидной железы

выпрашивала горьких лакомств иода?

Зачем же нужно щитовидной железе это «лакомство»?

Как правило, в биохимических процессах участвуют только «легкие» элементы, находящиеся в первой трети периодической таблице. Чуть ли не единственным исключением из этого правила является йод. В человеке содержится около от 20 до 50 мг йода, значительная часть которого сконцентрирована в щитовидной железе (остальной йод находится в плазме крови и мышцах).

Щитовидная железа была уже известна врачам глубокой древности, которые заслуженно приписывали ей важную роль в организме. По форме она похожа на галстук-бабочку, т.е. состоит из двух долей, соединенных перешейком. Щитовидная железа выделяет в кровь гормоны, оказывающие очень разностороннее влияние на организм. Два из них содержат йод – это тироксин (Т4) и трииодтиронин (Т3). Щитовидная железа регулирует развитие и рост как отдельных органов, так и всего организма в целом, настраивает скорости обменных процессов.

В пищевых продуктах и в питьевой воде йод содержится в виде солей иодоводородной кислоты – иодидов, из которых он легко всасывается в передних отделах тонкого кишечника. Из кишечника йод переходит в плазму крови, откуда жадно поглощается щитовидной железой. Там он и превращается в ней в важнейшие для организма тиреоидные гормоны (от греческого thyreoeides – щитовидный). Процесс этот сложный. Сначала ионы I – ферментативно окисляются до I + . Эти катионы реагируют с белком тиреоглобулином, в котором много остатков аминокислоты тирозина. Под действием фермента иодиназы происходит иодирование бензольных колец тирозина с последующим образованием тиреоидных гормонов. В настоящее время их получают синтетически, причем по строению и действию они ничем не отличаются от природного.

Если синтез тиреоидных гормонов замедляется, человек заболевает зобом . Болезнь вызывается недостатком йода в почве, воде и, следовательно, в растениях, животных и производимых в этой местности пищевых продуктах. Такой зоб называется эндемическим, т.е. свойственным данной местности (от греч. endemos – местный). Районы с недостатком йода встречаются довольно часто. Как правило, это местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами. Таким образом, значительная часть почвы земного шара бедна йодом, соответственно, бедны йодом пищевые продукты. В России дефицит йода встречается в горных районах; крайне выраженная иодная недостаточность выявлена в Республике Тува, а также в Забайкалье. Мало его на Урале, Верхней Волге, Дальнем Востоке, Марийской и Чувашской республиках. Не все благополучно в йодом в ряде центральных районов – Тульской, Брянской, Калужской, Орловской, других областях. В питьевой воде, растениях и животных в этих районах содержание йода понижено. Щитовидная железа, как бы компенсируя недостаточное поступление йода, разрастается – иногда до таких размеров, что деформируется шея, сдавливаются кровеносные сосуды, нервы и даже бронхи и пищевод. Эндемический зоб легко предотвратить, если восполнять дефицит йода в организме.

При нехватке йода во время беременности у матери, а также в первый период жизни ребенка у него замедляется рост, снижается умственная деятельность, могут развиться кретинизм, глухонемота и другие тяжелейшие отклонения в развитии. Своевременная диагностика помогает избежать этих несчастий путем простого введения тироксина.

Нехватка йода у взрослых приводит к снижению частоты сердечных сокращений и температуры тела – больные зябнут даже в жаркую погоду. У них снижается иммунитет , выпадают волосы, замедляются движение и даже речь, отекают лицо и конечности, отмечается слабость, быстрая утомляемость, сонливость, ухудшение памяти, безучастность к окружающему миру. Заболевание также лечат препаратами Т3 и Т4. При этом все перечисленные симптомы исчезают.

Где взять йод.

Для профилактики эндемического зоба йод вводится в продукты питания. Самый распространенный метод – иодирование поваренной соли. Обычно в нее вводят иодид калия – примерно 25 мг на 1 кг. Однако KI во влажном теплом воздухе легко окисляется до иода, который улетучивается. Именно этим объясняется малый срок хранения такой соли – всего 6 месяцев. Поэтому в последнее время иодид калия заменяют иодатом KIO 3 . Помимо поваренной соли, йод добавляют в ряд витаминных смесей.

Иодированные продукты не нужны тем, кто потребляет достаточно иода с пищей и водой. Потребность в йоде для взрослого человека мало зависит от пола и возраста и составляет примерно 150 мкг в сутки (однако она возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). В большинстве пищевых продуктах йода очень мало. Например, в хлебе и макаронных изделиях его обычно меньше 5 мкг; в овощах и фруктах – от 1–2 мкг в яблоках, грушах и черной смородине до 5 мкг в картофеле и до 7–8 мкг в редисе и винограде; в курах и говядине – до 7 мкг. И это в расчете на 100 г сухого продукта, т.е. золы! Причем при длительном хранении или тепловой обработке теряется от 20 до 60% йода. А вот рыба, особенно морская, богата йодом: в сельди и горбуше его 40–50 мкг, в треске, минтае и хеке – до 140–160 (также в расчете на 100 г сухого продукта). Намного больше йода в печени трески – до 800 мкг, но особенно много его в бурых морских водорослях – «морской капусте» (она же ламинария) – в ней может быть до 500 000 мкг йода! В нашей стране ламинария растет в Белом, Баренцевом, Японском и Охотском морях.

Еще в Древнем Китае морскими водорослями успешно лечили заболевания щитовидной железы. В прибрежных районах Китая существовала традиция – после родов женщинам давали морскую капусту. При этом материнское молоко было полноценным, а ребенок рос здоровым. В 13 в. там даже был издан указ, обязывающий всех граждан есть морские водоросли для укрепления здоровья. Восточные врачеватели утверждают, что после 40 лет продукты из морской капусты обязательно должны присутствовать в рационе даже здоровых людей. Употреблением в пищу ламинарии некоторые объясняют долголетие японцев, а также тот факт, что после ядерных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки количество погибших в результате загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами было сравнительно небольшим.

Йод и радиация.

В природе йод представлен единственным стабильным изотопом 127 I.

Искусственные радиоактивные изотопы йода – 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 её заболеваний. Применение радиоактивного йода в диагностике связано со способностью йода избирательно накапливаться в щитовидной железе; использование в лечебных целях основано на способности излучения радиоизотопов йода разрушать больные клетки железы.

При загрязнении окружающей среды продуктами ядерного деления радиоактивные изотопы йода быстро включаются в биологический круговорот, попадая, в конечном счете, в молоко и, следовательно, в организм человека. Так, многие жители районов, подвергнутых влиянию ядерного взрыва в Чернобыле, получили изрядную дозу радиоактивного йода-131 (период полураспада 8 суток) и повредили щитовидную железу. Больше всего больных было в областях, где естественного йода мало и жители не были защищены «обычным йодом». Особенно опасен «радиоиод» для детей, щитовидная железа которых в 10 раз меньше, чем у взрослых и обладает большей радиочувствительностью, что может привести к раку щитовидной железы.

Для защиты щитовидной железы от радиоактивного йода рекомендуется применять препараты обычного йода (по 100–200 мг на прием), который «блокирует» щитовидную железу от попадания в нее радиоиода. Не поглощенный щитовидной железой радиоактивный йод почти полностью и сравнительно быстро выделяется с мочой. К счастью, радиоактивный йод живет недолго, и через 2–3 месяца практически полностью распадается.

Йод в технике.

Значительные количества добываемого йода используются для получения металлов высокой степени чистоты. Этот метод очистки основан на так называемом галогенном цикле, открытом в 1915 американским физикохимиком Ирвингом Ленгмюром (1881–1957). Сущность галогенного цикла можно пояснить на примере современного способа получения металлического титана высокой чистоты. При нагревании порошка титана в вакууме в присутствии йода до температуры выше 400 о C образуется газообразный иодид титана (IV). Его пропускают над титановой проволокой, нагреваемой током до 1100–1400 о C. При такой высокой температуре TiI 4 существовать не может и распадается на металлический титан и йод; чистый титан конденсируется на проволоке в виде красивых кристаллов, а выделившийся йод снова может реагировать с титановым порошком, превращая его в летучий иодид. Иодидный метод можно использовать для очистки различных металлов – меди, никеля, железа, хрома, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала и др.

Этот же цикл осуществляется и в галогенных лампах. В обычных лампах коэффициент полезного действия крайне низок: в горящей лампочке почти вся электроэнергия превращается не в свет, а в теплоту. Чтобы увеличить светоотдачу лампы, необходимо как можно сильнее повысить температуру ее спирали. Но при этом существенно уменьшается срок жизни лампы: спираль в ней быстро перегорает. Если же ввести в колбу лампы очень небольшое количество йода (или брома), то в результате галогенного цикла вольфрам, испарившийся со спирали и осевший на внутренней поверхности стеклянной колбы, снова переносится на спираль. В такой лампе можно значительно – на сотни градусов – повысить температуру спирали, доведя ее до 3000 о C, что увеличивает светоотдачу вдвое. Мощная галогенная лампа выглядит лилипутом по сравнению с обычной лампой такой же мощности. Например, галогенная лампа мощностью 300 ватт имеет диаметр меньше 1,5 см.

Повышение температуры спирали неизбежно приводит и к более сильному разогреву колб в галогенных лампах. Простое стекло такие температуры не выдерживает, поэтому приходится помещать спираль в трубку из кварцевого стекла. Первые патенты на галогенные лампы были выданы лишь в 1949, а их промышленный выпуск был налажен еще позже. Техническая разработка кварцевых ламп с самовосстанавливающейся вольфрамовой нитью была осуществлена в 1959 фирмой «Дженерал электрик». В таких лампах баллон может раскаляться до 1200 о С! Галогенные лампы имеют отличные световые характеристики, поэтому эти лампы, несмотря на их высокую стоимость, широко используются везде, где нужен мощный и компактный источник света, – в кинопроекторах, автомобильных фарах и т.д.

Соединения йода применяются и для того, чтобы вызвать дождь. Дождь, как и снег, начинается с образования в облаках мельчайших кристалликов льда из паров воды. Далее эти кристаллики-зародыши быстро растут, становятся тяжелыми и выпадают в виде осадков, превращаясь, в зависимости от погодных условий, в снег, дождь или град. Если воздух абсолютно чистый, зародыши льда могут образоваться только при очень низкой температуре (ниже –30 o С). В присутствии же некоторых веществ зародыши льда образуются при значительно более высокой температуре. Так можно вызвать искусственный снегопад (или дождь).

Одна из лучших затравок – иодид серебра; в его присутствии кристаллы льда начинают расти уже при –9 o С. Существенно, что «работать» могут уже мельчайшие частицы иодида серебра размером всего 10 нм (1 нм = 10 –9 м). Для сравнения: радиусы ионов серебра и йода составляют соответственно 0,15 и 0,22 нм. Теоретически из кубического кристалла AgI размером всего 1 см можно получить 10 21 таких мельчайших частиц, и не покажется удивительным, что для выпадения искусственного дождя требуется очень мало иодида серебра. Как подсчитали американские метеорологи, всего 50 кг AgI достаточно для «затравки» всей атмосферы над поверхностью США (а это 9 млн. квадратных километров)! При этом в 1 куб. м образуется свыше 3,5 млн. центров кристаллизации льда. А чтобы поддерживать образование ледяных зародышей, достаточно расходовать всего 0,5 кг AgI в час. Поэтому, несмотря на сравнительно высокую стоимость солей серебра, применение AgI с целью вызвать искусственный дождь оказывается практически выгодным.

Иногда требуется выполнить прямо противоположное задание: «разогнать» тучи, не дать пролиться дождю при проведении какого-либо важного мероприятия (например, Олимпийских игр). В этом случае иодид серебра нужно распылять в облаках заблаговременно, за десятки километров от места проведения торжества. Тогда дождь прольется на леса и поля, а в городе будет солнечная сухая погода.

Илья Леенсон