Структурная формула
Русское название
Латинское название вещества Йод
Iodum (род. Iodi)Брутто-формула
I 2Фармакологическая группа вещества Йод
Нозологическая классификация (МКБ-10)
Код CAS
7553-56-2Характеристика вещества Йод
Серовато-черные с металлическим блеском пластинки или кристаллы с характерным запахом; летуч, при нагревании возгоняется. Мало растворим в воде, растворим в спирте и в водных растворах йодидов.
Фармакология
Фармакологическое действие - гиполипидемическое, антисептическое, отвлекающее, противомикробное .Коагулирует белки с образованием йодаминов. Частично всасывается. Абсорбированная часть проникает в ткани и органы, селективно поглощается щитовидной железой. Выделяется почками (главным образом), кишечником, потовыми и молочными железами. Оказывает бактерицидное действие, обладает дубящими и прижигающими свойствами. Раздражает рецепторы кожи и слизистых. Участвует в синтезе тироксина, усиливает процессы диссимиляции, благоприятно действует на липидный и белковый обмен (снижение уровня холестерина и ЛПНП).
Применение вещества Йод
Воспалительные и другие заболевания кожи и слизистых оболочек, ссадины, порезы, микротравмы, миозиты, невралгии, воспалительные инфильтраты, атеросклероз, сифилис (третичный), хронический атрофический ларингит, озена, гипертиреоз, эндемический зоб, хронические отравления свинцом и ртутью; дезинфекция кожи операционного поля, краев ран, пальцев хирурга.
Противопоказания
Гиперчувствительность; для приема внутрь — туберкулез легких, нефрит, фурункулез, угревая сыпь, хроническая пиодермия, геморрагический диатез, крапивница; беременность, детский возраст (до 5 лет).
Применение при беременности и кормлении грудью
Побочные действия вещества Йод
Йодизм (насморк, кожные высыпания по типу крапивницы, слюнотечение, слезотечение и др.).
Взаимодействие
Фармацевтически несовместим с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь). Ослабляет гипотиреоидное и струмогенное влияние препаратов лития.
Передозировка
При вдыхании паров — поражение верхних дыхательных путей (ожог, ларингобронхоспазм); при попадании концентрированных растворов внутрь — тяжелые ожоги пищеварительного тракта, развитие гемолиза, гемоглобинурии; смертельная доза составляет около 3 г.
Йод был открыт в 1811 г. парижским фабрикантом селитры, по имени Куртуа в соде, приготовленной из золы прибрежных растений. В 1813 г. Гей-Люссак исследовал новое вещество и дал ему название по фиолетовой окраске паров - иод. Оно произведено от греческого слова - темно-синий, фиалковый. Затем, когда было установлено его сходство с хлором, Дэви предложил именовать элемент иодином (аналогичное хлорином); это название принято в Англии и США до сих пор.
Получение:
Главным источником получения иода в СССР служат подземные буровые воды, которые содержат до 10 - 50 мг/л иода. Соединения иода также имеются в морской воде, но в столь малых количествах, что непосредственное выделение их из воды очень затруднительно. Однако существуют некоторые водоросли, которые накапливают иод в своих тканях. Зола этих водорослей служит сырьем для получения иода.
Иод встречается также в виде солей калия - иодата КIO 3 и периодата КIO 4 , сопутствующих залежам нитрата натрия (селитры) в Чили и Боливии.
Йод может быть получен аналогично хлору окислением HI различными окислителями. В промышленности его обычно получают из иодидов, действуя на их растворы хлором. Таким образом, получение иода основано на окислении его ионов, причем в качестве окислителя применяется хлор.
Физические свойства:
Иод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. При нагревании под атмосферным давлением он сублимируется (возгоняется), превращаясь в пар фиолетового цвета; при охлаждении пары иода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки иода от нелетучих примесей. Мало растворим в воде, хорошо во многих органических растворителях.
Химические свойства:
Свободный йод проявляет чрезвычайно высокую химическую активность. Он вступает во взаимодействие почти со всеми простыми веществами. Особенно быстро и с выделением большого количества теплоты протекают реакции соединения йода с металлами.
С водородом реагирует только при достаточно сильном нагревании и не полностью, так как начинает идти обратная реакция - разложение иодоводорода:
H 2 + I 2 = 2HI - 53,1 кДж
Растворяется в растворах иодидов, образуя неустойчивые комплексы. Со щелочами диспропорционирует, образуя иодиды и гипоиодиты. Азотной кислотой окисляется до иодной кислоты.
Если к желтоватому водному раствора йода добавить сероводородной воды (водный раствор H 2 S), то жидкость обесцвечивается и становится мутной от выделившейся серы:
H 2 S + I 2 = S + 2HI
В соединениях проявляет степени окисления -1, +1, +3, +5, +7.
Важнейшие соединения:
Йодоводород,
газ, очень похож по своим свойствам на хлороводород, но отличается более выраженными восстановительными свойствами. Очень хорошо растворим в воде (425:1), концентрированный раствор йодоводорода дымит вследствие выделения HI, образующего с водяными парами туман.
В водном растворе принадлежит к числу наиболее сильных кислот.
Иодоводород уже при комнатной температуре постепенно окисляется кислородом воздуха, причем под действием света реакция сильно ускоряется:
4HI + O 2 = 2I 2 + 2H 2 O
Восстановительные свойства иодоводорода заметно проявляются при взаимодействии с концентрированной серной кислотой, которая при этом восстанавливается до свободной серы или даже до H 2 S. Поэтому HI невозможно получить действием серной кислоты на иодиды. Обычно иодоводород получают действием воды на соединения иода с фосфором - РI 3 . Последний подвергается при этом полному гидролизу, образуя фосфористую кислоту и йодоводород:
РI 3 + ЗН 2 О = Н 3 РО 3 + 3HI
Раствор иодоводорода (вплоть до 50%-ной концентрации) можно также получить, пропуская H 2 S в водную суспензию иода.
Иодиды
, соли иодоводородной кислоты. Иодид калия применяют в медицине - в частности, при заболеваниях эндокринной системы, фотореактивы.
Иодноватистая кислота - HOI
является амфотерным соединением, у которого основные свойства несколько преобладают над кислотными. Может быть получена в растворе взаимодействием йода с водой
I 2 + Н 2 О = НI + НОI
Иодноватая кислота - НIO 3
может быть получена окислением йодной воды хлором:
I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 + 10HCl
Бесцветные кристаллы, вполне устойчивые при комнатной температуре. Сильная кислота, энергичный окислитель. Соли - иодаты, сильные окислители в кислой среде.
Оксид йода(V)
, иодноватый ангидрид, может быть получен при осторожном нагревании НIO 3 до 200°С, порошок. При нагревании выше 300°С распадается на иод и кислород, проявляет окислительные свойства, в частности используется для поглощения CO в анализе:
5СО + I 2 O 5 = I 2 + 5CO 2
Иодная кислота - HIO 4
и ее соли (периодаты) хорошо изучены. Сама кислота может быть получена действием НСlO 4 на иод:
2НСIО 4 + I 2 =2НIO 4 + Сl 2
или электролизом раствора НIO 3:
НIO 3 +Н 2 О = Н 2 (катод) + НIO 4 (анод)
Из раствора иодная кислота выделяется в виде бесцветных кристаллов, имеющих состав НIO 4 ·2Н 2 О. Этот гидрат следует рассматривать как пятиосновную кислоту H 5 IO 6
(ортоиодную), так как в нем все пять атомов водорода могут замещаться металлами с образованием солей (например, Ag 5 IO 6). Иодная кислота - слабая, но более сильный окислитель, чем НСlO 4 .
Оксид иода (VII) I 2 О 7 не получен.
Фториды йода, IF 5 , IF 7
- жидкости, гидролизуются водой, фторирующие агенты.
Хлориды йода, ICl, ICl 3
- крист. вещества, в растворах хлоридов растворяются с образованием комплексов - и - , иодирующие агенты.
Применение:
Иод широко применяются в химической промышленности (иодидное рафинирование Zr и Ti), для синтеза полуповодниковых материалов.
Иод и его соединения используются в аналитической химии (иодометрия)
В медицине в виде так называемой йодной тинктуры (10% раствор иода в этиловом спирте), антисептического и кровоостанавливающего средства. Соединения иода для профилактики (иодирование продуктов) и лечения заболеваний щитовидной железы, там же используются радиоактивные изотопы 125 I, 131 I, 132 I
.
Мировое производство (без СССР) - около 10 тыс. т/год (1976).
ПДК около 1 мг/м 3 .
См. также:
П.А. Кошель. Вездесущий йод. "Химия" (прил. к газ. "1-е Сентября"), №20, 2005 г.
Йод польза и вред
Результаты недавно проведённых научных исследований подтверждают небезопасность пищевых продуктов, содержащих в своём составе йод. Подобные съестные припасы надо принимать только лишь после соответствующей консультации с врачом, поскольку их бессистемное употребление в пищу увеличивает риск заражения аутоиммунным заболеванием.
Йод необходим в организме для нормального функционирования сосудов головного мозга, укрепления памяти, усиления полового влечения и поддержания всего тела в нормальном жизненном тонусе. В результате нехватки йода в организме может проявиться депрессия, станут ломкими ногти, высохнет кожа, ухудшится переносимость организмом воздействия низкой температуры. Одной из причин нехватки йода в организме могут стать последствия курения, поэтому отказ от него может стать одним из факторов проведения правильного лечения.
В то же время не следует дополнительно принимать йод в каком бы то ни было виде при проблемах со щитовидной железой и диабете любой степени. Тем более, не следует пичкать йодом своих детей, поскольку в больницах много жертв излишней родительской заботы - чрезмерное потребление йода вызывает проблемы с эндокринной системой.
Как приготовить синий йод в домашних условиях
Можно воспользоваться следующим рецептом: в ёмкость объёмом четверть литра надо налить холодную воду в объёме 50 мл. Затем развести в ней ложку крахмала картофеля (10 граммов), после чего добавить чайную ложку спиртового раствора концентрации 5%. После этого вскипятить 200 мл воды и после пятиминутного остуживания постепенно влить в ёмкость с крахмалом, тщательно помешивая ложкой. В результате образуется раствор тёмно-синего цвета и существенной вязкости, который и является синим йодом. Его можно держать в холодильнике на протяжении трёх недель, после чего его цвет изменится. Это и станет критерием его пригодности к применению. Используя йод, следует предварительно его взбалтывать.
Домашнее использование йода
Йод эффективен при лечении дизентерии, колитов, энтероколитов. Дети могут принимать йод десертными ложками, а взрослые столовыми по три раза в сутки на протяжении недели.
Случаи серьёзных пищевых отравления требуют приёма на протяжении первых нескольких дней примерно двух литров синего йода на протяжении суток малыми порциями, примерно по сто граммов.
В случае коньюктивита чайная ложка йода должна быть разведена тёплой дистиллированной водой в объёме вдесятеро превосходящем. Затем в течение нескольких дней следует производить закапывание в глаза по паре капель. Как правило, недельного курса лечения бывает достаточно для прекращения процедуры.
При проявлении стоматита следует производить обработку йодным раствором полости рта. При этом взрослым людям надо делать аппликации, детям - орошение ротовой полости. Для выздоровления обычно бывает достаточно трёх дней.
Как проверить мед в домашних условиях йодом
Мёд проверить йодом не трудно, поскольку этот метод является самым надёжным способом проверки. Порядок проверки следующий: чайная ложка мёда растворяется в тёплой воде, до образования консистенции одного рода. Если мёд натуральный, осадка он не оставляет. Затем надо набрать в пипетку йод и капнуть несколько капель в ёмкость. Если вода посинеет или в ней появятся разводы синего цвета, значит, в мёд была добавлена мука либо иная составляющая для придания ему дополнительной вязкости и увеличения веса. Можно добавить в раствор уксус количеством несколько капель. Наличие в мёде крошки мела проявляется в виде шипения воды. Способ несложный, но действенный, он позволяет точно удостовериться в качестве мёда. Очень важно, чтобы на дне ёмкости не оставалось осадка.
Как определить беременность в домашних условиях йодом
Необходимо собрать небольшое количество утренней мочи и смочить в ней белую бумажную салфетку. Затем её следует выровнять на гладкой поверхности и нанести на неё пару капель йода. Если он при попадании на салфетку не меняет свой цвет, оставаясь коричневым, значит, женщина не беременна. О начале беременности свидетельствует перемена цвета йода на фиолетовый или сиреневый. Секрет достаточно прост. Всё дело в том, что йод хорошо окисляется и прекрасно реагирует с металлами. Моча беременной женщины содержит в своём составе определённое их количество. Начало химической реакции металлов с йодом проявляется в виде изменения цвета последнего.
Как проверить золото в домашних условиях йодом
Этот способ проверки вызывает большой интерес, поскольку он достаточно прост, да и йод находится практически в каждой домашней аптечке. Надо на тыльную сторону золотого украшения капнуть одну каплю раствора йода и выждать три пять минут. Затем украшение следует протереть насухо и понаблюдать за его поверхностью. Подделка видна по оставшемуся на ней пятну, свидетельствующему о начале химической реакции. Не может быть реакции золота с йодом в том случае, если золото настоящее.
Как увеличить грудь йодом в домашних условиях
Этот способ не получил официального признания со стороны ортодоксальной медицины, о чём не следует забывать каждой девушке, решившейся его испробовать. Несмотря на то, что способ довольно таки широко применяется, он относится к разряду “бабушкиных” рецептов красоты. Тем не менее, положительных отзывов о результатах проведения такой процедуры значительно больше, чем отрицательных.
Сам метод очень прост и предполагает нанесение йодной сетки на грудь, при этом соски затрагивать не следует. Всё дело в том, что наносимый на кожу йод способствует усилению кровяного притока в область нанесения. Конечно, ткани от этого сразу расти не станут, однако скажется увеличение количества питательных элементов, поступающих вместе с кровью.
Параллельно с нанесением йодной сетки следует применять физические нагрузки, такие как массаж или простые упражнения. Они имеют наибольший эффект после принятия горячего душа. Таким образом может быть достигнут наибольший эффект и он будет закреплён за счёт фиксирования формы груди и её увеличившегося объёма, чему будет способствовать использование йода.
Лечение йодом в народной медицине
Йод применяется в народной медицине уже давно и успешно. Он совершенно необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Нетрадиционная медицина применяет йод в лечении множества заболеваний. Ниже приведены некоторые народные рецепты применения йода.
Лечение грибка ногтей йодом
Раствор йода концентрацией 5% наносится на поверхность ногтя. Для лечения грибкового заболевания достаточно одной капли йода дважды в сутки. Для того, чтобы был достигнут больший эффект, при нанесении следует использовать ватную палочку или тампон из ваты. Йодом должен быть пропитан весь ноготь. В результате он окрасится в жёлтый цвет с грязноватым оттенком и это будет весьма заметно, особенно на руках, ввиду чего проведение такой процедуры рекомендуется во время отпуска или загородной поездки, во избежание ненужных вопросов от друзей и коллег по работе.
Пяточная шпора: лечение йодом
Лечение пяточной шпоры посредством применения спиртовой настойки йода считается одним из наиболее качественных средств. Специалисты народной медицины рекомендуют применять этот метод как в сочетании с прочими, так и отдельно. Йод хорошо согревает и препятствует развитию воспалений, он проникает сквозь кожу в ткани и кровеносные сосуды. Таким образом, йод восстанавливает снабжение кровью поражённых участков и улучшает процессы обмена. Лечение пятки йодом лучше всего проводить на ночь, для того, чтобы она могла длительное время после окончания лечения находится в покое и тепле.
В целях лечения лучше всего проводить йодовые ванны. Три литра воды требуются для разведения в них двух столовых ложек йодной настойки. Неплохо добавлять соду в количестве одной столовой ложки. Ванна принимается на протяжении четверти часа при температуре воды достаточной для того, чтобы можно было её терпеть. После окончания приёма ванны следует вытереть ноги полотенцем ещё раз промазать пятки йодом. На ночь необходимо надеть тёплые носки.
Лишай: лечение йодом
Перед началом лечения лишая при помощи йода следует проконсультироваться по поводу нюансов с врачом, поскольку чрезмерное использование йода способно вызвать ожог. Сам по себе йод лишай не лечит, поэтому применять его надо в качестве вспомогательного средства борьбы с этим заразным заболеванием.
Есть два народных способа борьбы с лишаём при помощи йода:
- Предусматривает использование зелёного мыла в сочетании с раствором однохлористого йода концентрации 10%. Вначале, на протяжении трёх дней нужно обмывать подвергшиеся поражению кожные участки, затем устранить чешуйки лишая. Йодом мазать открывшиеся ранки. По прошествии пяти дней курс лечения надо повторить.
- Применять поочерёдно йод и зелёнку. Мазать четыре раза на протяжении суток, последний раз смазывать перед сном. Вариантов существует два:
- на протяжении первых десяти дней смазывать поочерёдно, день - зелёнкой, день - йодом;
- после тщательного промывания поражённого участка мазать трижды в день, поочерёдно йодом и зелёнкой. Процедуры смазывания надо разделять часом времени.
Лечение бородавок йодом
При проведении лечения бородавок при помощи йода следует обработать поражённый кожный участок несколько раз раствором спиртового йода, используя ватную палочку. Результатом должно стать омертвение бородавки с её последующим отторжением. Раствор йода следует наносить на бородавку дважды в день в течение недели, если проблема достаточно сложная - для её решения может понадобиться месяц. Нельзя забывать о том, что йод является прижигающим средством и его неосторожное применение способно вызывать ожоги на коже, в частности на слизистой оболочке.
Лечение гипертонии йодом
Метод лечения гипертонии при помощи йода пришёл из Индии и предусматривает сезонное проведение лечения в первые десять дней марта и сентября с повтором через двадцать дней. Схема его выполнения следующая:
- в первый день рисуется круг раствором йода вокруг запястья левой руки;
- на второй день рисуется круг над ступнёй правой ноги;
- на третий день выполняется круг над запястьем правой руки;
- на четвёртый день рисуется круг над ступнёй левой ноги;
- на пятый день рисуется круг над локтем левой руки;
- на шестой день рисуется круг над правым коленным суставом;
- на седьмой день выполняется круг над правым локтем;
- на восьмой день рисуется круг над левым коленом;
- на девятый день выполняется нанесение линии на спине, идущей от левого плеча к правому бедру;
- на десятый день выполняется нанесение линии на спине, идущей от правого плеча к левому бедру.
Лечение горла йодом
Горло лечится йодом посредством проведения процедуры полоскания. Очень важно полоскать горло каждые два часа, воздерживаясь после полоскания от еды в течение получаса. Рецепты водных растворов йода могут рекомендоваться следующие:
- По половине чайных ложек соли и йода смешиваются между собой в стакане прокипяченной тёплой воды, в которую добавляется пять капель йода. Эффективнее морская соль, хороша и поваренная. Действенность способа доказана его практическим применением многими поколениями.
- Сочетание йода и марганцовки. Два кристаллика марганцовки следует растворить в стакане тёплой воды, после чего в него надо добавить три капли йода. Полоскать таким раствором более двух дней не рекомендуется, поскольку можно нанести вред зубной эмали.
Лечение молочницы йодом
Для лечения молочницы применяется раствор йода концентрацией 5%. В раствор, приготавливаемый путём растворения столовой ложки йода указанной концентрации в стакане чистой кипячёной воды, надо добавить половину чайной ложки пищевой соды. Спринцевание надо проводить трижды в день на протяжении недели. Как правило, этого срока оказывается достаточно для излечения от молочницы.
Йод при насморке
Раздражающее местное действие йода обуславливает его высокую эффективность при его использовании для лечения насморка. при нанесении йода на кожу происходит дополнительный приток крови, обеспечивающий качественный прогрев этой области с усилением процесса обмена веществ.
При насморке рекомендуется применение йода концентрацией 5%, наносимого точечно на кожу в области крыльев носа. Эту процедуру можно производить ватной палочкой. Йод наносится точками на область гайморовых пазух, над переносицей и по бокам носа. Рекомендуется также перед сном (когда и проводится вся эта процедура) наносить на ступни ног сетку йодом и ложиться спать в тёплых шерстяных носках. Повторять процедуру надо на протяжении нескольких дней подряд, состояние обычно улучшается на следующий же день.
Йод при кашле
При кашле в лечебный целях рекомендуется наносить сетку из йода на грудь или верхнюю часть спины. Концентрация раствора йода при этом не должна превышать 5%. Посредством нанесения такой сетки происходит раздражение кожных рецепторов, что вызывает в свою очередь включение рефлекторной системы. Эта система и вступает в борьбу с кашлем, устраняя очаги его возникновения. Нанесение йодовой сетки способствует стимулированию оттока крови, необходимой для качественного прогрева грудной клетки и разжижения мокроты с её последующим выведением.
Наносить йодную сетку требуется очень осторожно и применять её только после проведения консультации с лечащим врачом. Без его участия самостоятельно не рекомендуется наносить её детям. Йод весьма агрессивен и способен спровоцировать возникновение ожога кожи.
Другие применения йода в народной медицине
Йод помогает при проведении ингаляций верхних дыхательных путей. Его можно использовать как средство устранения последствий тяжёлых отравлений ртутью или свинцом. Йод используется при лечении заболеваний эндокринной системы и при воспалительных заболеваниях верхних дыхательных путей. Перечислить все методы применения йода вряд ли получится, поскольку их очень много. Существует много дошедших до нас способов, применяемых нашими предками, которые хоть и не подтверждаются практикой официальной медицины, но от этого не утратили собственной эффективности и актуальности.
(первый электрон)
(по Полингу)
| 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:
- С водородом иод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород:
- 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 - :
- При растворении в воде иод частично реагирует с ней:
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.
ИОД, йод (латинский Iodum), I, химический элемент VII группы короткой формы (17-й группы длинной формы) периодической системы, относится к галогенам; атомный номер 53, атомная масса 126,90447. В природе встречается один стабильный изотоп 127 I. Искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 108-144.
Историческая справка. Иод впервые выделил в 1811 году французский химик Б. Куртуа, действуя концентрированной Н 2 SO 4 на золу морских водорослей. Латинское название элемента происходит от греческого ιώδης - фиолетовый и связано с цветом паров иода.
Распространённость в природе. Содержание иода в земной коре составляет 4·10 -5 % по массе. В природе иод в основном находится в морской воде и морских водорослях, а также в нефтяных буровых водах; входит в состав минералов - иодидов природных и иодатов, например лаутарита Са(IO 3) 2 .
Свойства . Конфигурация внешней электронной оболочки атома иода 5s 2 5р 5 . В соединениях иод проявляет степени окисления -1, +1, +3, +5, +7; электроотрицательность по Полингу 2,66; атомный радиус 140 пм; радиус ионов I - 206 пм, I 5+ 109 пм. В газообразном, жидком и твёрдом состояниях иод существует в виде двухатомных молекул I 2 . Заметная диссоциация (около 3%) молекул I 2 на атомы начинается при температуре выше 800 °С, а также под действием света. Молекулы I 2 диамагнитны.
Иод - кристаллическое вещество чёрного цвета с фиолетовым металлическим блеском; кристаллическая решётка ромбическая; t пл 113,7 °С, t кип 184,3 °С, плотность твёрдого иода 4940 кг/м 3 . Иод плохо растворим в воде (0,33 г/дм 3 при 25 °С); растворимость иода в воде возрастает при увеличении температуры, а также при добавлении иодида калия КI за счёт образования комплекса КI 3 . Иод хорошо растворим во многих органических растворителях (бензоле, гексане, спиртах, четырёххлористом углероде и др.). Твёрдый иод легко возгоняется с образованием фиолетовых паров, имеющих резкий специфический запах.
Иод - наименее химически активный галоген. С благородными газами, кислородом, серой, азотом, углеродом иод непосредственно не взаимодействует. При нагревании иод реагирует с металлами (образуются иодиды металлов, например иодид алюминия AlI 3), фосфором (иодид фосфора ΡΙ 3), водородом (иодоводород HI), другими галогенами (межгалогенные соединения). Иод - менее сильный окислитель, чем хлор и бром. Для иода более характерны восстановительные свойства. Так, хлор окисляет иод до йодноватой кислоты НIO 3: I 2 + 5Сl 2 + 6Н 2 O = = 2НIO 3 + 10НСl.
Для иода известен ряд кислородсодержащих кислот, соответствующих различным степеням окисления иода: иодноватистая HIO (степень окисления иода +1; соли - гипоиодиты, например гипоиодит калия KIO), йодноватая HIO 3 (+5; иодаты, например иодат калия KIO 3), периодная, или метаиодная, HIO 4 и ортопериодная, или ортоиодная, Н 5 IO 6 (+7; соли - метапериодаты, например метапериодат калия KIO 4 ; ортопериодаты, например дигидроортопериодат калия Κ 3 Η 2 ΙO 6 ; общее название для солей кислот, содержащих иод в степени окисления +7, - периодаты). Кислородсодержащие кислоты и их соли обладают окислительными свойствами. HIO - слабая кислота; HIO и гипоиодиты существуют только в водных растворах. Растворы HIO получают взаимодействием иода с водой, растворы гипоиодитов - взаимодействием иода с растворами щелочей. HIO 3 - бесцветное кристаллическое вещество с t пл 110 °С, хорошо растворимое в воде; при нагревании до 300 °С отщепляет воду с образованием кислотного оксида I 2 О 5 . Получают HIO 3 окислением иода дымящей азотной кислотой: 3I 2 + 10HNO 3 = 6HIO 3 + 10NO + 2Н 2 O. Иодаты - растворимые в воде кристаллические вещества; получают при взаимодействии иода с горячими растворами щелочей. При нагревании выше 400 °С иодаты разлагаются, например: 4КIO 3 = KI + 3КIO 4 . Н 5 IO 6 - бесцветное кристаллическое вещество, t пл 128 °С. Нагревание H 5 IO 6 до 100 °С в вакууме приводит к образованию НIO 4 (Η 5 ΙO 6 = НIO 4 + 2Н 2 O), которая при более высокой температуре разлагается: 2HIO 4 = 2НIO 3 + O 2 . В водных растворах Н 5 IO 6 проявляет свойства слабой многоосновной кислоты. Получают Н 5 IO 6 обменной реакцией, например Ва 3 (Н 2 IO 6) 2 + 3H 2 SO 4 = 2Н 5 IO 6 + 3BaSO 4 , с последующим упариванием фильтрата. Периодаты - кристаллические вещества, устойчивы к нагреванию, растворимы в воде; получают электрохимическим окислением иодатов.
Растворение иода в воде - сложный химический процесс, включающий не только растворение, но и диспропорционирование (I 2 + Н 2 О = HI + HIO) и разложение HIO (ЗHIO=2HI + HIO 3). Скорость диспропорционирования HIO велика, особенно в щелочных (3I 2 + 6NaOH = NaIO 3 + 5NaI + 3Н 2 O). Поскольку константа равновесия реакции I 2 + Н 2 О = HI + HIO мала (К = 2∙10 - 13), то иод в водном растворе присутствует в виде I 2 , а йодная вода при хранении в темноте не разлагается и имеет нейтральную реакцию.
Биологическая роль. Иод относится к микроэлементам. Суточная потребность человека в иоде около 0,2 мг. Основное физиологическое значение иода определяется его участием в функции щитовидной железы. Поступающий в неё иод участвует в биосинтезе тиреоидных гормонов. Недостаток поступления иода приводит к развитию эндемического зоба, избыток иода в организме отмечается при некоторых заболеваниях печени.
Получение . В промышленности иод выделяют из буровых вод и из золы морских водорослей. Для извлечения иода буровые воды, содержащие иодиды, обрабатывают при подкислении хлором; выделившийся иод выдувают водяным паром. Для очистки иода через реакционную смесь пропускают диоксид серы SO 2 (I 2 + SO 2 + 2Н 2 O = 2HI + H 2 SO 4) и окисляют образующийся HI до I 2 (например, хлором: 2HI + Сl 2 = 2НСl +I 2). Иодаты, образующиеся при сжигании водорослей, восстанавливают диоксидом серы (2NaIO 3 + 5SO 2 + 4Н 2 O = 2NaHSO 4 + 3H 2 SO 4 + I 2); выделившийся иод очищают возгонкой. В лаборатории иод получают окислением иодидов в кислой среде (например, с помощью диоксида марганца: 2KI + МnO 2 + 2H 2 SO 4 = I 2 + MnSO 4 + 2Н 2 O + K 2 SO 4); образующийся иод экстрагируют или отделяют перегонкой с водяным паром.
Мировое производство иода 15-16 тысяч т/год (2004).
Применение . Иод и его соединения применяются в медицине; препараты иода, способные высвобождать элементарный иод, обладают антибактериальными, противогрибковыми и противовоспалительными свойствами. Иод используется в транспортных химических реакциях для получения высокочистых Ti, Zr и других металлов, а также кремния; для заполнения йодных ламп накаливания, которые характеризуются высокой световой отдачей, небольшими размерами и длительным сроком эксплуатации. Радиоактивные изотопы 125 I (Т 1/2 59,4 сут), 131 I (T 1 /2 8,04 сут), 132 Ι (T 1 /2 2,28 ч) используются в биологии и медицине для определения функционального состояния щитовидной железы и лечения её заболеваний.
Иод токсичен, его пары раздражают слизистые оболочки, вызывают дерматиты.
Лит.: Greenwood N.N., Earnshaw А. Chemistry of the elements. 2nd ed. Oxf.; Boston, 1997; Дроздов А. А., Мазо Г. Н., Зломанов В. П., Спиридонов Ф.М. Неорганическая химия. М., 2004. Т. 2.