Ио́д (тривиальное (общеупотребительное) название - йод; от др.-греч. ἰώδης - «фиалковый (фиолетовый)») - элемент 17-й группы перйодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации - элемент главной подгруппы VII группы), пятого перйода, с атомным номером 53. Обозначается символом I (лат. Iodum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов.
Простое вещество йод (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).
История
йод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент.
Название и обозначение
Название элемента предложено Гей-Люссаком и происходит от др.-греч. ἰώδης, ιώο-ειδης (букв. «фиалкоподобный»), что связано с цветом пара, который наблюдал французский химик Бернар Куртуа, нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой. В медицине и биологии данный элемент и простое вещество обычно называют йодом, например «раствор йода», в соответствии со старым вариантом названия, существовавшим в химической номенклатуре до середины XX века.
В современной химической номенклатуре используется наименование йод. Такое же положение существует в некоторых других языках, например в немецком: общеупотребительное Jod и терминологически корректное Iod. Одновременно с изменением названия элемента в 1950-х годах Международным союзом общей и прикладной химии символ элемента J был заменен на I.
Физические свойства
йод при обычных условиях - твердое чёрно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом. 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. йод 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 йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей.
Химические свойства
йод относится к группе галогенов.
Образует ряд кислот: йодоводородную (HI), йодноватистую (HIO), йодистую (HIO 2), йодноватую (HIO 3), йодную (HIO 4).
Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром.
1. С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды:
Hg + I 2 = HgI 2
2. С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодоводород:
I 2 + H 2 = 2HI
3. Атомарный йод - 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 = S + 2HI
4. При растворении в воде йод частично реагирует с ней:
I 2 + H 2 O ↔ HI + HIO, pK с =15.99
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
ЙОД (Iodum, I ) - химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева; относится к галогенам. Й. активно влияет на обмен веществ, тесно связанный 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. в клинико-диагностических.
Й. открыт в 1811 г. Куртуа (В. Courtois) и получил свое название за цвет паров (греч, iodes похожий по цвету на фиалку, фиолетовый) .
Основное физиол, значение Й. заключается в его участии в функции щитовидной железы (см.). Недостаточное поступление Й. приводит к нарушению функции железы, ее гиперплазии и развитию зоба. По своему значению для жизнедеятельности организма Й. относится к истинным микробиоэлементам. В организме взрослого человека содержится 20-30 мг Й., причем ок. 10 мг - в щитовидной железе. Щитовидная железа захватывает из протекающей через нее крови неорганические соединения Й., а в кровь из щитовидной железы поступают образовавшиеся в ней органические соединения Й. - гормоны (тироксин, трийодтиронин). В крови здорового человека содержится 8,5±3,5 мкг % йода; из этого количества 35% находится в плазме крови (до трех четвертей - в виде органических соединений Й.). При гипертиреозе содержание Й. в крови может возрастать до 100^ мкг%. Повышение концентрации Й. в крови отмечается также при беременности и при некоторых заболеваниях печешь При гипотиреоидизме содержание Й. в крови может резко снизиться, в основном за счет его органических соединений.
Принято считать, что человек должен получать минимум 50-60 мкг Й. в сутки. Однако многие исследователи считают, что для обеспечения оптимальной деятельности щитовидной железы и нормализации жизнедеятельности организма требуются значительно большие количества Й. (200 мкг в сутки и более). Радиобиол. исследования показали, что в организме здорового человека за сутки катаболизируется до 300 мкг тироксина (см.) и трийодтиронина (см.), при этом с мочой выделяется 50 мкг йода.
Элементарный Й. легко и быстро всасывается через кожу и слизистые оболочки, а в парообразном состоянии - через легкие. Скорость всасывания элементарного Й. из жел.-киш. тракта подвержена значительным колебаниям, т. к. во многом зависит от качественного состава пищи. Содержащиеся в ней белки и жиры связывают элементарный Й. и замедляют его всасывание в кишечнике.
Йодиды в отличие от элементарного Й. в значительно меньшей степени проникают через кожу, но лучше всасываются из жел.-киш. тракта. По прочим фармакокинетическим свойствам (распределению, депонированию и выведению из организма) йодиды не отличаются от элементарного Й.
Из крови Й. легко проникает в различные органы и ткани; содержание Й. в тканевых жидкостях не превышает 1/3-1/4 от содержания его в плазме крови. Кроме того, Й. частично депонируется в липидах.
Наиболее значительная часть всосавшегося Й. (до 17% введенной дозы) избирательно поглощается щитовидной железой. Поступающий в щитовидную железу Й. подвергается окислению и включается в биосинтез гормонов.
В значительных количествах Й. накапливается в органах, осуществляющих его выделение из организма (почки, слюнные железы и др.). При третичном сифилисе и туберкулезе Й. накапливается также в очагах специфического поражения (в гуммах, туберкулезных очагах), что, возможно, связано с высоким содержанием в них липидов.
Выделение Й. из организма осуществляется гл. обр. почками (до 70-80% от введенной дозы) и частично - экскреторными железами - слюнными, молочными, потовыми, железами слизистой оболочки желудка (см. Йодный обмен).
В природе Й. распространен почти повсеместно, он содержится во всех живых организмах, воде, минеральных водах, минералах, почве.
В земной коре его содержится мало (3-10-5 вес. %). Промышленные количества Й. встречаются в водах нефтяных месторождений и отложениях селитры.
Существует определенная закономерность распределения Й. в атмосфере, воде и почвах. Наибольшее его количество сконцентрировано в морской воде, воздухе и почвах приморских р-нов. В этих же р-нах отмечается наиболее высокое содержание Й. в растительных продуктах - зерновых, овощах, картофеле и фруктах и в продуктах животного происхождения - мясе, молоке, яйцах. Относительно много Й. содержится в мясе некоторых морских рыб и устриц. Особенно богаты Й. морские водоросли и губки. Очень много Й. в рыбьем жире (до 770 мкг%).
Отмечена зависимость содержания Й. в окружающей среде от содержания органических веществ в почве, что имеет большое значение для возникновения очагов эндемического зоба (см. Зоб эндемический). Содержание Й. в 1 л питьевой воды в среднем равно 0,2-2,0 мкг. >
На обеспеченность организма Й. большое влияние оказывают потери Й. в пищевых продуктах в процессе их хранения и кулинарной обработки (табл.).
Таблица. ПОТЕРИ ЙОДА В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ ПРИ КУЛИНАРНОЙ (ТЕРМИЧЕСКОЙ) ОБРАБОТКЕ (по И. Н. Гончаровой)
|
Сырой продукт (содержание йода в мкг на 100 г продукта) |
Жареный продукт |
||||
|
Горох лущеный |
|||||
|
Мука пшеничная |
|||||
|
Булки пшеничные |
|||||
|
Картофель |
|||||
Физические и химические свойства
Й. представляет собой темно-серые кристаллы с фиолетовым металлическим блеском, t° пл 113,6°, t° кип 185,0°. При медленном нагревании Й. испаряется (возгоняется) с образованием фиолетовых паров-, имеющих резкий специфический залах.
Й. растворим в большинстве органических растворителей, гораздо хуже - в воде. Й. проявляет отрицательную и положительную валентности, однако соединения, в которых Й. положительно валентен, малоустойчивы и почти не встречаются в природе.
Главные валентности Й.: -1 (йодиды), +5 (йодаты) и +7 (перйодаты), известны также соединения Й. с валентностью +1 (гипойодиты). Биол, активностью и антисептическими свойствами Й. обладает лишь в положительно валентной форме.
Со многими элементами Й. непосредственно не взаимодействует (углерод, азот, кислород, сера), с нек-рыми вступает в реакцию только при повышенной температуре (водород, кремний и многие металлы). Из неметаллов легко реагирует с фосфором, фтором, хлором, бромом. Соединения Й. широко используются в органическом синтезе. Источником промышленного получения Й. являются воды буровых скважин; кроме того, промышленным способом Й. получают из золы некоторых морских водорослей. Лабораторные методы получения Й. основаны на окислении ионов I - , в качестве окислителей чаще всего применяют соединения хлора, напр, хлорное железо.
Токсические свойства йода
При хрон, интоксикации нарами Й. или его соединениями (йодизма), так же как и при бромизме, наблюдаются катаральные явления со стороны слизистых оболочек (слезотечение, насморк, кашель, саливация и т. п.), тошнота, рвота, головные боли, угревая сыпь. При попадании на кожу Й. может вызывать дерматиты. В тяжелых случаях возможно развитие специфического поражения кожи - йододермы (см.). В случаях отравления свободным Й. наблюдается бурая окраска языка и слизистой оболочки рта, выдыхаемый воздух имеет специфический запах Й., ощущается жжение во рту и в верхних отделах жел.-киш. тракта, отмечается слюнотечение, головная боль, отек гортани, носовые кровотечения, сыпь, альбуминурия, гемоглобинурии. После отравления в течение долгого времени слабость, пониженная сопротивляемость организма.
Лекарственные препараты йода
Лекарственные препараты Й. обладают неодинаковой токсичностью. Наиболее токсичными среди них являются препараты элементарного Й. Йодиды значительно менее токсичны. При повышенной чувствительности к Й. в ответ на введение его препаратов развиваются аллергические реакции разной тяжести (крапивница, отек Квинке и т. д.). Признаками острого отравления препаратами Й. являются коллапс, гематурия, повышение температуры тела, рвота, возбуждение ц. н. с. В тяжелых случаях развивается анурия, угнетение ц. н. с., отек легких. При приеме препаратов элементарного Й. внутрь в токсических дозах наблюдаются также признаки раздражения и коричневое окрашивание слизистой оболочки рта и глотки; возможно развитие отека гортани. Рвотные массы при приеме элементарного Й. внутрь имеют коричневую или голубую (при наличии в желудочном содержимом крахмала) окраску.
Первая помощь
Больного нужно перенести на чистый воздух и обеспечить ему полный покой.
Необходимо согревание тела, немедленная ингаляция кислорода. Вводят тиосульфат натрия в виде ингаляций 5% р-ра и внутривенно 30-50 мл 10-20% р-ра. Внутрь назначают обильное питье мучного отвара, жидкого крахмального клейстера, активированного угля в водной взвеси, молока (но не при отравлении йодоформом!), слизистых отваров, 5% р-ра тиосульфата натрия (2-4 стакана), щелочных вод, полоскание рта, горла и носа 2% р-ром бикарбоната натрия, промывание желудка 1-3% р-ром тиосульфата натрия, u который переводит элементарный Й. в менее токсичный натрия йодид. При отравлениях любыми препаратами Й. назначают также солевые слабительные и средства симптоматической терапии.
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 1 мг/м 3 .
Меры предосторожности при работе с йодом или его препаратами: использование промышленных фильтрующих противогазов, резиновых перчаток, передников, обуви; тщательная герметизация аппаратуры. При попадании на кожу необходимо промыть пораженный участок спиртом и р-ром соды.
Для качественного обнаружения йода применяют крахмальный клейстер. К исследуемому материалу приливают крахмальный клейстер и 1 - 2 капли хлорной воды, в присутствии Й. происходит посинение жидкости, исчезающее при нагревании и снова появляющееся при охлаждении; обнаружить Й. можно также при прибавлении в пробирку с исследуемым материалом бензола, бензина или хлороформа с добавлением к ним хлорной воды. При встряхивании пробирки выделяющийся свободный Й. переходит в слой растворителя, окрашивая его в характерный для Й. фиолетовый цвет.
Количественное определение йода производят титрованием испытуемого р-ра азотнокислым серебром в присутствии индикатора (см.) или титрованием такого р-ра в кислой среде тиосульфатом натрия в присутствии крахмального клейстера.
Судебно-химические исследования на наличие Й. проводят на биол, материале, подщелоченном едким натром. Образец, обработанный таким образом, сжигают, к золе добавляют р-р нитрита натрия, подкисляют серной к-той и взбалтывают с небольшим количеством хлороформа, слой к-рого при наличии Й. окрашивается в фиолетовый или розовый цвет в зависимости от количества хлороформа. В пятнах на одежде и других предметах Й. обнаруживают при помощи крахмального клейстера. Пятно, содержащее Й., при смачивании крахмальным клейстером, окрашивается в синий цвет. Количественное определение Й. в биоматериале проводят в золе исследуемого материала, выделившийся Й. оттитровывают в кислой среде 0,1 н. или 0,01 н. р-ром тиосульфата натрия в присутствии индикатора - крахмального клейстера.
Йод радиоактивный
Природный Й. состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Известны 24 радиоактивных изотопа Й. с массовыми числами от 117 до 139, включая два изомера (121M I и 126M I); 12 радиоактивных изотопов Й. обладают секундными и минутными периодами полураспада, 8 - часовыми, 3 - периодами полураспада от нескольких дней до 2 мес. и один (129 I) - периодом полураспада в несколько десятков миллионов лет.
В медицине применяют четыре радиоизотопа Й.: 123 I (T1/2 = 13,3 часа), 125 I (T1/2 = 60,2 дня), 131 I (T1/2 = 8,06 дня) и 132 I (T1/2 = 2,26 часа). Первым из них и вообще первым из искусственных радиоактивных изотопов начал использоваться в медицине и нашел широкое клин, применение йод-131 (позднее также йод-132), но затем в радиодиагностике (см. Радиоизотопная диагностика) эти изотопы стали постепенно вытесняться радиофарм. препаратами с йодом-123 (для исследований in vivo) и с йодом-125 (гл. обр. для радиоиммунохим. исследований in vitro).
Йод-131 можно получать двумя путями: выделением из смеси продуктов деления урана и из облученного медленными нейтронами теллура. Первый путь использовался в начальный период организации массового производства радиоизотопов, но затем от него отказались. Для получения йода-131 обычно используют ядерную реакцию 130 Te (n, гамма) 131 Te с последующим распадом теллура-131 и превращением его в йод-131. При облучении нейтронами природного теллура образуются различные его изотопы (с массовыми числами 127, 129 и 131), которые путем бета-распада превращаются в изотопы Й., соответственно: в стабильный 127 I, очень долго живущий 129 I (активность к-рого пренебрежимо мала) и 131 I. Йод-131 распадается с испусканием сложного спектра бета-излучения, основные две из пяти его составляющих обладают максимальными энергиями Е бета = 0,334 МэВ (7,0%) и Е бета = 0,606 МэВ (89,2%), а составляющая спектра с наиболее высокой энергией имеет Е бета = 0,807 МэВ (0,7%). Спектр гамма-излучения 131 I также сложный и состоит из 15 линий (включая гамма-излучение дочернего 131M Xe), основные из которых имеют энергии Е гамма = 0,080 МэВ (2,45%); 0,284 (5,8%); 0,364 (82,4%); 0,637 (6,9%) и 0,723 (1,63%). Интенсивность остальных гамма-линий составляет доли процента. В препаратах 131 I всегда присутствует небольшая генетическая примесь радиоактивного 131M Xe, который в свою очередь путем изомерного перехода с Т 1/2 - 11,8 дня превращается в стабильный изотоп 131 Xe.
Йод-132 образуется в результате бета-распада материнского изотопа 132 Te (T1/2 = 77,7 часа), который выделяют из смеси продуктов деления урана. Для этого специально приготовленные урановые мишени облучают в ядерном реакторе в течение 6-10 дней. Ввиду малого периода полураспада 132 I его за отдельными исключениями не рассылают потребителям непосредственно, а используют для этой цели изотопный генератор 132 Te -> 132 I. После извлечения теллура-132 его наносят на сорбент колонки генератора (см. Генераторы радиоактивных изотопов), из к-рого по мере необходимости и вымывают 132 I на месте его использования. Йод-132 распадается также с испусканием сложного пятикомпонентного спектра бета-излучения с максимальными энергиями Е бета = 0,73 МэВ (15%); 0,90 (20%); 1,16 (23%); 1,53 (24%); 2,12 (18%) и гамма-излучения, состоящего из 11 линий, главные из которых имеют энергии Е гамма = 0,52 МэВ (20%); 0,67 (144%); 0,773 (89%); 0,955 (22%); 1,40 (14%).
Иод-125 получают по цепочке ядерных реакций, облучая в реакторе мишень из ксенона: 124 Xe (n, гамма) 125 Xe -> 125 I (электронный захват). Принимая во внимание низкую плотность газов и малое содержание 124 Xe в природном ксеноне (0,094%), для повышения выхода йода-125 ксенон облучают в сжиженном состоянии, а также в его твердых соединениях (напр., XeF 2). Распадается 125 I электронным захватом (электронный захват - 100%), с испусканием гамма-излучения с энергией Е гамма = 0,035 МэВ (6,8%), а также рентгеновского характеристического излучения теллура с энергиями Ех = 0,027 МэВ (112%) и Ех = 0,031 (24%).
Йод-123 можно получать на циклотроне, облучая, напр., сурьму ионами гелия либо теллур дейтронами или протонами, а также в реакциях расщепления на протонах высоких энергий (0,5-1 ГэВ). Однако для мед. применения йода-123 эти реакции недостаточно удобны, т. к. одновременно образуются нежелательные примеси других радиоизотопов Й. (с массовыми числами 121, 124, 125, 126), увеличивающих лучевую нагрузку при радиодиагностических процедурах. Йод-123 с высокой радионуклидной чистотой и достаточно хорошим выходом получают, облучая на циклотроне природный Й. протонами в энергетическом интервале 60- 70 МэВ по реакции 127 I (p ,5n) 123 Xe -> 123 I. В этом случае образующийся ксенон-123 отделяют химически от материала мишени (при этом отделяются и примеси всех образовавшихся изотопов Й.), а после небольшой выдержки 123 Хе превращается в 123 I. Йод-123 распадается электронным захватом (электронный захват - 100%) и испускает гамма-излучение, состоящее из 14 линий, главная из которых имеет энергию Е гамма - 0,159 МэВ (82,9%). Интенсивности каждой из остальных линий гамма-спектра составляют от сотых долей до одного процента. Кроме того, при распаде 123 I образуется рентгеновское характеристическое излучение теллура с энергией Ех = = 0,028 МэВ (86,5%).
Измерение общей и объемной активности (радиоактивной концентрации) препаратов с упомянутыми радиоизотопами Й. обычно производят по их гамма-излучению; при относительных измерениях с помощью ионизационной камеры или спектрометра используют образцовые радиоактивные р-ры и спектрометрические гамма-источники (см. Излучатели образцовые). При измерениях активности короткоживущего изотопа 132 I можно использовать образцовый источник 137 Cs.
Радиофарм. препараты (РФП) с изотопами Й. выпускаются в разнообразных лекарственных формах. Массовое лечебно-диагностическое применение нашли более 30 РФП, меченных разными изотопами Й., прежде всего натрия йодид. Этот препарат выпускается для мед. применения в виде инъекционного изотонического р-ра, содержащего радиойод без изотопного носителя, а также в желатиновых капсулах для перорального приема. Радиоактивный натрия йодид применяют с диагностической целью, гл. обр. для определения функционального состояния и сканирования щитовидной и слюнной желез, исследования йодного обмена, а также для лечения тиреотоксикоза, тиреотоксического зоба и метастазов рака щитовидной железы. При радиодиагностических исследованиях пациенту вводят 5-50 мккюри 131 I, 125 I и 20- 200 мккюри 132 I.
Комплекс различных йодорганических препаратов с радиоизотопами Й.: йодгиппуран, йодбензойная к-та, бенгальский розовый, дийод-траст, триомбрин, билигност, тироксин, трийодтиронин, растительные масла, альбумин сыворотки крови человека, микро- и макроагрегаты альбумина, гамма-глобулин и др. позволяет проводить также радиодиагностические исследования сердечно-сосудистой, гепатобилиарной систем, почек, легких, жел.-киш. тракта, крови, костного и головного мозга и т. д. При этих исследованиях пациенту вводят обычно от 5 до 50, а при отдельных процедурах - до 200-400 мккюри радиойода.
Ядерно-физические параметры 123 I - относительно короткий период полураспада (13,3 часа), отсутствие корпускулярного излучения, оптимальная для детектирования гамма-камерами энергия основного гамма-излучения (0,159 МэВ), малая лучевая нагрузка на пациента при радиодиагностическом обследовании [напр., при внутривенном введении натрия йодида 123 I поглощенная доза в щитовидной железе в 60 и соответственно в 100 раз меньше, чем при введении такого же количества (по активности) препарата, содержащего 125 I ил и 131 I - обусловливают более широкую перспективу применения 123 I in vivo по сравнению с препаратами других радиоизотопов И. Для проведения радиоиммунохим. исследований с меченными Й. веществами in vitro наиболее удобен и широко используется долгоживущий 125 I.
Различные изотопы Й. обладают разной радиотоксичностью, от средней до высокой. На рабочем место без разрешения сан.-эпид, службы могут единовременно использоваться препараты с 125 I и 131 I активностью до 1 мккюри, с 132 I - до 10 и 123 I - до 100 мккюри.
Препараты йода
Среди препаратов йода, применяемых в мед. практике, различают: 1) препараты, содержащие элементарный (свободный) Й.,- р-р йода спиртовой, р-р Люголя (см. Люголя раствор); 2) препараты, способные освобождать элементарный И.,- йодинол (см.), йодоформ (см.), кальцийодин; 3) препараты, диссоциирующие с образованием ионов йода (йодиды),- калия йодид и натрия йодид; 4) препараты, содержащие прочно связанный йод,- йодолипол (см.), билитраст (см.) и другие рентгеноконтрастные вещества (см.); 5) радиоактивные препараты Й.
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 (препарат «микройод») препараты Й. тормозят функцию щитовидной железы (см. Антитиреоидные средства), а в больших дозах стимулируют, участвуя в синтезе ее гормонов.
Влияние препаратов Й. на обмен веществ проявляется усилением процессов диссимиляции. При атеросклерозе они вызывают нек-рое снижение концентрации холестерина и бета-лииопротеидов в крови; кроме того, повышают фибринолитическую и липопротенназную активность 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. Выделение Й. экскреторными железами сопровождается раздражением железистой ткани и усилением секреции. В связи с этим препараты Й. оказывают отхаркивающее действие и стимулируют лактацию (в малых дозах). Однако в больших дозах они могут вызывать угнетение лактации.
Препараты Й. используют для наружного и внутреннего применения. Наружно применяют гл. обр. 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, хрон, интоксикациях ртутью и свинцом. Йодиды, кроме того, назначают внутрь в качестве отхаркивающих средств.
Противопоказаниями для внутреннего и парентерального применения препаратов Й. являются туберкулез легких, заболевания почек, геморрагический диатез, беременность, некоторые кожные заболевания (пиодермия, фурункулез) и повышенная чувствительность к Й.
Калия йодид (Кalii iodidurn; син.: калий йодистый, Кalium iodatum). Бесцветные или белые кубические кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха, солено-горького вкуса. Растворим в воде (1: 0,75), спирте (1: 12) и глицерине (1: 2,5). Относится к препаратам Й. из числа йодидов.
Применяют для лечения и профилактики эндемического зоба, при гипертиреозе, сифилисе, глазных заболеваниях (катаракта и др.), актиномикозе легких, кандидозе, бронхиальной астме и в качестве отхаркивающего средства.
Препарат назначают внутрь (в р-рах и микстурах) из расчета по 0,3-1 г на прием, 3-4 раза в день после еды. При третичном сифилисе назначают в виде 3-4% р-ра по 1 стол. л. 3 раза в день после еды. При актиномикозе легких применяют 10-20% р-ры препарата по 1 стол. л. 4 раза в день.
Внутривенное введение р-ров калия йодида противопоказано в связи с угнетающим действием ионов калия на сердце (см. Калий).
Формы выпуска: порошок, таблетки, содержащие по 0,5 г калия йодида и по 0,005 г калия карбоната. Хранят 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.
Назначают по 1 таблетке 1 раз. в неделю. При диффузном токсическом зобе - по 1 - 2 таблетки в день 2-3 раза в неделю.
Кальцийодин (Calciiodinum; син.: кальция йодбегенат, сайодин) - смесь кальциевых солей йодбегеновой к-ты и других йодированных жирных к-т. Крупный желтоватый, жирный на ощупь порошок без запаха или со слабым запахом жирных к-т. Практически нерастворим в воде, очень мало растворим в спирте и эфире, легко растворим в теплом безводном хлороформе. Содержит не менее 24% Й. и 4% кальция.
Переносится лучше неорганических препаратов Й.: не раздражает слизистой оболочки желудка и кишечника, практически не вызывает явлений йодизма.
Применяют при атеросклерозе, нейросифилисе, бронхиальной астме, сухом катаре бронхов и других хрон, заболеваниях, при которых показано лечение препаратами Й.
Назначают внутрь по 0,5 г 2-3 раза в день после еды, хорошо раскрошив таблетку. Лечение проводят повторными курсами длительностью по 2-3 нед. с 2-нед. перерывами между отдельными курсами.
Форма выпуска: таблетки по 0,5 г» Сохраняют в хорошо укупоренных банках темного стекла.
Натрия йодид (Natrii iodidum; син.: натрий йодистый, Natrium iodatum). Белый кристаллический порошок без запаха, соленого вкуса. На воздухе сыреет и разлагается с выделением И. Растворим в воде (1: 0,6), спирте (1: 3) и глицерине (1: 2). Водные р-ры препарата стерилизуют при 100° в течение 30 мин. или при 120° в течение 20 мин. По свойствам и показаниям к применению соответствует йодиду калия.
Назначают внутрь по 0,3-1 г 3-4 раза в день. В отличие от калия йодида препарат можно назначать внутривенно. При необходимости в вену вводят 10% р-р натрия йодида по 5-10 мл через 1-2 дня. Всего на курс лечения назначают 8-12 вливаний.
Форма выпуска: порошок. Сохраняют в хорошо укупоренных банках оранжевого стекла в сухом месте.
Натрия йодид и калия йодид входят в состав противоастматической микстуры по прописи Траскова (Mixtura anti asthmatica Trascovi).
Раствор йода спиртовой 5% (Solutio Iodi spirituosa 5%; син.: настойка йодная 5%, Tinctura Iodi 5%, сп. Б). Содержит: йода 50 г, калия йодида 20 воды и 95% спирта поровну до 1 л. Прозрачная жидкость красно-бурого цвета с характерным запахом.
Применяют наружно в качестве антисептического средства, напр, для обработки операционного поля (см. Гроссиха метод) и рук хирурга, при туалете и хирургической обработке ран, а также как раздражающее и отвлекающее средство. Внутрь применяют 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 назначают по 10-12 капель 3 раза в день. При лечении сифилиса - от 5 до 50 капель 2-3 раза в день. Препарат принимают в молоке после еды.
Детям в возрасте старше 5 лет назначают по 3-6 капель 2-3 раза в день. Детям до 5 лет препарат не назначают.
Высшие дозы для взрослых внутрь: разовая - 20 капель, суточная - 60 капель.
Форма выпуска: в склянках оранжевого стекла по 10, 15 и 25 мл; в ампулах по 1 мл. Сохраняют в защищенном от света месте.
Раствор йода спиртовой 10% (Solutio Iodi spirituosa 10%; син.: настойка йодная 10%, Tinctura Iodi 10%, сп. Б). Содержит: йода 100 г, 95% спирта до 1 д. Жидкость красно-бурого цвета с характерным запахом. При прибавлении к препарату воды выпадает мелкокристаллический осадок Й.
По свойствам, показаниям к применению (за исключением лечения сифилиса) и дозировке соответствует 5% р-ру йода спиртовому. 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. Сохраняют в защищенном от света месте. Препарат готовят на непродолжительный срок (до 1 мес.) и отпускают только по специальным требованиям.
Применение йода при микроскопических исследованиях
Й. в микроскопической технике применяется как фиксатор, как реактив на гликоген, амилоид, крахмал, целлюлозу и алкалоиды, входит в состав декальцинирующих и мацерирующих жидкостей и т. п. Для фиксации тканей, особенно тканей кишечника, пользуются содержащей Й. смесью Доминичи (см. Доминичи методы). Р-ром Й. в 70% спирте, иногда с добавлением йодистого калия, обрабатывают кусочки тканей и срезы после фиксации в сулемовых смесях; при этом из тканей удаляются труднорастворимые осадки карбонатов и фосфатов ртути; остатки Й. затем удаляют промыванием в 0,25% р-ре тиосульфата натрия. Йодкалие-вый р-р Люголя (см. Люголя раствор) применяют при окраске микроорганизмов по методу Грама, для окрашивания фибрина крови, для выявления некоторых пигментов (каротиноиды), жировых веществ и пр. Гликоген окрашивается Й. в коричневый цвет, амилоид - в различные оттенки бурого и буро-красного цвета. Кроме того, в гистол, технике (см. Гистологические методы исследования) применяют различные соединения Й. (йодная к-та, йодновато-кислый натрий и калий, йодистый аммоний и пр.) и содержащие Й. красители.
Библиография: Гликопротеины, под ред. А. Готтшалка, пер. с англ., ч. 2, с. 222, М., 1969; Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов, с. 190, М., 1972; Машковский М. Д. Лекарственные средства, ч. 2, с. 89, М., 1977; Мкртумова Н. А. и Старосельцева Л. К. Степень йодирования и йодоаминокислотный состав тиреоглобулина при диффузном токсическом зобе, Пробл, эндокрин, и гормонотер., т. 16, № 3, с. 68, 1970; Мохнач В.О. Йод и проблемы жизни, Л., 1974, библиогр.; Рачев Р. Р. и Ещенко Н. Д. Тиреоидные гормоны и субклеточные структуры, М., 1975, библиогр.; Tуракулов Я. X., Бабаев Т.А. иСаатов Т. Йодпротеины щитовидной железы, Ташкент, 1974, библиогр.; The pharmacological basis of therapeutics, ed. by L. S. Goodman a. A. Gilman, L., 1975; Radioactive pharmaceuticals, ed. by G. A. Andrews a. o., p. 217, Springfield, 1966, bibliogr.
Л. К. Старосельцева; В. В. Бочкарев (рад., биол.), В. К. Муратов (фарм.), Я. Е. Хесин (гист.).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Йод - пятьдесят третий элемент Периодической таблицы. Обозначение - I от латинского «iodum». Расположен в пятом периоде, VIIA группе. Относится к неметаллам. Заряд ядра равен 53.
Йод относится к редким (рассеянным) элементам, однако в природе его все-таки можно встретить в свободном состоянии в виде минерала (термальные источники вулкана Везувия). Значительное количество йода содержится в морской воде в виде солей йодидов или в земной коре в составе нефтяных буровых вод.
В виде простого вещества йод представляет собой кристаллы черно-серого (темно-фиолетового) цвета (рис. 1) с металлическим блеском и резким запахом. Пары йода, также, как и его растворы в органических растворителях, окрашены в фиолетовый цвет.
Рис. 1. Йод. Внешний вид.
Атомная и молекулярная масса йода
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относительной атомной массой элемента называют отношение массы атома данного элемента к 1/12 массы атома углерода.
Относительная атомная масса безразмерна и обозначается A r (индекс «r» — начальная буква английского слова relative, что в переводе означает «относительный»). Относительная атомная масса атомарного йода равна 126,9044 а.е.м.
Массы молекул, также как массы атомов выражаются в атомных единицах массы.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относительной молекулярной массой вещества называют отношение массы молекулы данного вещества к 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.
Молекулярной массой вещества называется масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Известно, что молекула йода двухатомна - I 2 . Относительная молекулярная масса молекулы йода будет равна:
M r (I 2) = 126,9044 × 2 ≈ 254.
Изотопы йода
Известно, что в природе йод может находиться в виде единственного стабильного изотопа 127 I. Массовое число равно 127, ядро атома изотопа содержит пятьдесят три протона и семьдесят четыре нейтрона.
Существуют искусственные нестабильные изотопы йода с массовыми числами от 108-ми до 144-х, а также семнадцать изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 129 I с периодом полураспада равным 1,57×10 7 лет.
Ионы йода
На внешнем энергетическом уровне атома йода имеется семь электронов, которые являются валентными:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5р 5 .
В результате химического взаимодействия йод отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион либо принимает электроны от другого атома, т.е. является их акцептором и превращается в отрицательно заряженный ион:
I 0 -1e → I + ;
I 0 -3e → I 3+ ;
I 0 -5e → I 5+ ;
I 0 -7e → I 7+ ;
I 0 +1e → I — .
Молекула и атом йода
В свободном состоянии йод существует в виде двухатомных молекул I 2 . Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу йода:
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
ПРИМЕР 2
| Задание | При взаимодействии хлора с иодидом калия был получен йод массой 50,8 г. Определите объем хлора, измеренный при нормальных условиях, который потребовался для этого. |
| Решение | Запишем уравнение реакции взаимодействия хлора с иодидом калия:
В организме человека содержится 25 мг йода. Это довольно маленькое количество, но значение этого элемента очень велико. Дело в том, что большая часть йода находится в щитовидной железе, которая играет ведущую роль в организме, регулируя обмен веществ. Поэтому дефицит йода ведет к серьезным сбоям всех его систем. В результате страдает умственное и физическое развитие человека, возникает так называемый эндемический зоб. Суточная потребность человека в йоде составляет примерно 3 мкг на 1 кг массы. Во время беременности, при усиленном росте и переохлаждении тела эта потребность увеличивается. Большие дозы йода, уже 2-3 г, смертельно опасны для человека. Но это касается только чистого элемента йода. А неорганические соли йода – йодиды – вполне безвредны. Даже если после приема большого количества йодидов концентрация йода в крови повысится в 1000 раз, то уже спустя 24 часа она придет в норму. Выводится йод из организма почками и слюнными железами. Функции йода в организме При наличии в организме человека достаточного количества йода он, сосредоточиваясь в основном в щитовидной железе, за каждый цикл кровообращения – 17 минут – убивает нестойких микробов, тем или иным способом попавших в кровь. Стойкие микробы ослабляются при прохождении крови через щитовидную железу и через несколько циклов кровообращения погибают. При низком содержании йода железа лишается необходимого ей для нормального функционирования элемента. Существует прямая зависимость между запасом энергии у человека и уровнем потребления им в том или ином виде йода. Вторая функция йода – оказывать седативное (успокаивающее) действие на человека. Третья функция йода в организме человека – повышение умственных способностей. Под воздействием йода в организме происходят окислительные процессы, положительно влияющие на мозговую деятельность, повышается эластичность кровеносных сосудов. Самый известный нам препарат йода, это йодная настойка, пятипроцентная. Именно ее мы достаем, когда порежемся, поранимся, чтобы защититься от проникновения в раны инфекции и загрязнений. Но не все знают, что йод может помочь и в других случаях. Способы применения йода Очень хорошо помогают ингаляции с йодом при болезнях верхних дыхательных путей. Чайник наполните на четверть водой, пусть закипит, капните в него 5 капель йода. Сделайте носик из плотного картона и наденьте на носик чайника. Дышите минут двадцать два раза в день.Применение йода При заболеваниях горла и полости рта приготовьте раствор для полоскания, в стакан с теплой водой добавьте:
Таким раствором можно полоскать часто, восемь раз в день. Всем известно дезинфицирующее действие йода, но он еще является противовоспалительным и раздражающим средством. Применение раствора йода Все мы знаем лечебную процедуру-йодную сетку. Когда рисуешь ватной палочкой сетку квадратиками 1×1см. Важное значение будет иметь куда нанесена йодная сетка. При таких болезнях как бронхит, трахеит, пневмония вертикальные линии рисуются по средней линии груди, потом параллельно ей с двух сторон через середину ключицы. Затем параллельно нарисованным полоскам посередине надо нарисовать еще по линии. На спине рисуем с двух сторон по две вертикальные полоски параллельно позвоночнику через внутренний край лопатки и посередине между начерченными полосками и позвоночником. Горизонтальные полоски на спине и груди рисуют вдоль межреберных областей, так как там расположены сосуды и нервы. Если у вас остеохондроз, то вертикальные полоски чертите с двух сторон параллельно позвоночнику через внутренний край лопатки, по позвоночнику. Горизонтальные полоски вдоль межреберных пространств. Обязательно надо проверить чувствительность к йоду. На внутренней стороне предплечья наносят несколько линий. По истечении пятнадцати минут проверяют не появилось ли покраснения или отечность. Йодную сетку надо рисовать не чаще трех раз в неделю. Но запомните, что при температуре и высокой чувствительности к йоду сетку чертить запрещено. Применений йода в народной медицине Давайте рассмотрим применение йода и в других ситуациях, не только для обеззараживания ран. 1. Йода 5 капель наливают в стакан воды или молока. Принимают при:
2. В стакан молока капните каплю йода, положите немного меда пейте при атеросклерозе один раз в неделю, вечером, после еды. 3. Если беспокоит кашель, капните три капли йода в стакан с горячей водой и выпейте. 4. Когда только начинается насморк и пока нет в носу отечности, выпейте половину стакана воды, добавив пять капель настойки йода. При насморке откройте настойку йода и вдыхайте пары, как можно чаще. 5. Настойка йода применяется для дезинфекции воды, для этого на литр воды нужно капнуть три капли и оставить на полчаса. Всем нам известный раствор люголя , больше подходит для приема внутрь. Для профилактики дефицита йода принимайте раствор люголя:
Раствор люголя отлично подойдет для смазывания горла при ангине и фарингитах. Противопоказания Но следует запомнить, что часто применять внутрь препараты йода нельзя. Так как это может привести к:
Если после приема препаратов йода, вы заметили у себя что-то неладное, то сразу прекратите принимать йод. С большой осторожностью нужно отнестись к приему йода женщинам после 45 лет. Чтобы убрать и очистить свой организм от излишков йода нужно много пить и увеличить потребление соли. Отказаться от использования йода нужно в следующих случаях при:
Вывод : теперь вы знаете и другие способы применения йода, пользуйтесь ими, но не забывайте о противопоказаниях и прежде, чем принимать йод внутрь, посоветуйтесь с доктором. Желаем вам Делитесь с друзьями полезной информацией, им тоже может пригодиться:  Загрузка... |