Йод - интересный и загадочный химический элемент, который играет важную роль в человечестве. Без него многие сферы деятельности не смогли бы нормально функционировать.
История открытия йода
Йод был открыт в 1811 г. французским химиком Бернаром Картуа. При кипячении серной кислоты с рассолом золы морских водорослей, он наблюдал выделение фиолетового пара, при охлаждении превращающегося в тёмные кристаллы с ярким блеском.
Нахождение в природе
Йод достаточно редкий элемент. Однако он чрезвычайно сильно рассеян в природе и, будучи далеко не самым распространённым элементом, присутствует практически везде. Йод находится в виде иодидов в морской воде (20—30 мг на тонну морской воды). Присутствует в живых организмах, больше всего в водорослях (2,5 г на тонну высушенной морской капусты, ламинарии). Известен в природе также в свободной форме, в качестве минерала, но такие находки единичны. Запасы природных иодидов оцениваются в 15 млн тонн, 99 % запасов находятся в Чили и Японии. Наиболее известный из минералов йода — лаутарит Ca(IO3)2.
Применение йода
- В медицине
- 5-процентный спиртовой раствор йода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения, но не для приёма внутрь при дефиците йода в организме.
- При большом количестве внутримышечных инъекций, на их месте пациенту делается йодная сетка — йодом рисуется сетка на площади, в которую делаются инъекции. Это нужно для того, чтобы быстро рассасывались «шишки», образовавшиеся в местах внутримышечных инъекций.
- В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.
- Иод-131, как и некоторые радиоактивные изотопы йода (125I, 132I) применяются в медицине для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Изотоп широко применяется при лечении диффузно-токсического зоба (болезни Грейвса), некоторых опухолей.
- В криминалистике
В криминалистике пары йода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например, на купюрах.
- В технике
- в галогеновых лампах, металлогалогеновых дуговых лампах
- в качестве компонента положительного электрода в литиево-ионных аккумуляторах для автомобилей
- для производства сверхмощных газовых лазеров на возбуждённых атомах йода;
- для производства жидкокристаллических дисплеев.
Биологическая роль
У животных и человека йод входит в состав так называемых тиреоидных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой – тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.
В организме человека, масса тела 70 кг, содержится 12—20 мг йода. Суточная потребность человека в йоде определяется возрастом, физиологическим состоянием и массой тела. Для человека среднего возраста нормальной комплекции суточная доза йода составляет 0,15 мг.
Отсутствие или недостаток йода в рационе (что типично для некоторых местностей) приводит к заболеваниям (эндемический зоб, кретинизм, гипотиреоз). В связи с этим к поваренной соли, поступающей в продажу в местностях с естественным геохимическим дефицитом йода, с профилактической целью добавляют иодид калия, иодид натрия или иодат калия.
Недостаток йода приводит к заболеваниям. Также при небольшом недостатке йода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, нервозность и раздражительность; слабеет память и интеллект. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.
Избыток йода в пище обычно легко переносится организмом, однако в отдельных случаях в людях с повышенной чувствительностью этот избыток может также привести к расстройствам щитовидной железы.
Радиоактивность
Йод в виде свободного вещества токсичен. Смертельная доза — 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, повышение температуры, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день появляется кровь в моче. Через 2 дня появляются почечная недостаточность и миокардит. Без лечения наступает летальный исход. Йод относится ко II классу опасности.
Радиоактивный иод-131, являющийся бета- и гамма-излучателем, особенно опасен для организма человека, так как радиоактивные изотопы биохимически не отличаются от стабильных. Поэтому почти весь радиоактивный йод, как и обычный, концентрируется в щитовидной железе, что приводит к её облучению и дисфункции. Основным источником загрязнения атмосферы радиоактивным йодом являются атомные станции и фармакологическое производство. В то же время — это свойство радио-йода позволяет использовать его для борьбы с опухолями щитовидной железы и диагностики её заболеваний.