ЙОД - лекарство моей аптечки Выполнила: Князева Анастасия ученица 9 «В» класса СОШ 1 п. Балезино УР Научный руководитель: Касимова Г. Л.

Цели и задачи : o Узнать историю возникновения йода o Узнать физические и химические свойства o Выяснить функцию йода и проблему Йододефицита o Как добывают йод o Какое имеет применение в медицине o Каково содержание в земной коре o Узнать, в каких продуктах питаниях содержится йод o Сделать вывод о проделанной работе

История возникновения Йод История открытия этого элемента похожа на детективную историю в благородном семействе: в борьбе за доказательство элементарной природы йода французы и англичане до сегодняшнего дня не могут поделить пальму первенства между Гей-Люссаком и Дэви. Хотя точно известно, что в 1811 году обнаружил новый элемент все-таки французский химик Бернар Куртуа в содружестве с любимым котом. Толстый и ленивый домашний хищник неловко потянулся и столкнул на пол стоявшие рядом сосуды, в одном из которых находился спиртовой раствор золы морских водорослей, а в другом - серная кислота. Жидкости смешались, и тотчас появилось облако загадочного сине-фиолетового пара. Новый элемент назвали йодом. Полагают, потому, что по- гречески "iodes" темно-синий, фиолетовый. Но некоторые уверяют, что на самом деле йод назвали йодом совсем по другой причине: в древнееврейском алфавите буква йод- символ духовного пространства и абсолютной святости, из которого берет начало бытие со способностью к пониманию и уверенностью в собственных силах.

Физические свойства Природный йод состоит только из одного изотопа иода-127. Конфигурация внешнего электронного слоя 5s2p5. В соединениях проявляет степени окисления 1, 0, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII). 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 галогенов. Йод относится к группе галогенов. Образует ряд кислот: 1. Йодоводородную (HI) 2. Йодноватистую(HIO) 3. Йодистую (HIO2) 4. Йодноватую (HIO3) 5. Йодную (HIO4) металлами йодидыHg С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды : Hg + I2 = HgI2 водородом йодоводородH2 HI С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодоводород : I2 + H2 = 2 HI окислитель Атомарный йод окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. H2SNa2S2O3восстановители восстанавливают ионаH2SSHI Сероводород H2S, Na2S2O3 и другие восстановители восстанавливают его до иона I: I2 + H2S = S + 2 HI H2OHIHIO При растворении в воде йод частично реагирует с ней: I2 + H2O = HI + HIO

Функция йода Функция йода (его гормонов) состоит в увеличении потребления кислорода в процессе окислительных реакций. Через этот универсальный механизм йод осуществляет воздействие на имунную, нервную и кровеносную системы. Йодная активация окислительных процессов нормализует защитные реакции не только от инфицирования, но и практически от всех стрессов. Йод в организм человека должен поступать постоянно и в необходимом количестве на протяжении всей жизни. Это было предусмотрено природой и только для этого химического элемента ею был создан специальный орган – щитовидная железа.

Щитовидная железа Щитовидная железа (ЩЖ) напоминает по форме бабочку с раскрытыми крыльями. Располагается в области шеи, впереди дыхательного горла чуть ниже гортани. Щитовидная железа - одна из важнейших составляющих эндокринной системы человека. ЩЖ продуцирует гормоны - тироксин и трийодтиронин, именно для синтеза этих гормонов и нужен йод. Щитовидная железа защищает организм от вирусов и микробов. Дело в том, что через ЩЖ буквально прокачивается огромное количество крови - больше, чем через другие внутренние органы: за минуту около 300 мл крови. Таким образом практически вся кровь, которая циркулирует в нашем организме, проходит через ЩЖ примерно за 17 минут. Секретируемый ЩЖ йод убивает все нестойкие микробы, которые попадают в кровь через повреждения кожи, слизистую оболочку носа или горла, или при всасывании пищи в пищеварительном тракте. Более стойкие микробы ослабляются при прохождении через ЩЖ и их действие уже не так губительно для человека. При каждом повторном прохождении через ЩЖ они становятся еще слабее, пока окончательно не погибают при условии нормального снабжения ЩЖ йодом.

Йод необходим человеку. Его суточная норма составляет микрограммов. Это не значит, что нужно употреблять в пищу кристаллический йод или же принимать его в виде спиртовых настоек. В организм йод попадает в неорганических и органических соединениях. После попадания в желудочно- кишечный тракт йод в виде йодид-аниона вместе с кровью переносится в щитовидную железу. Не весь потребляемый йод попадает в щитовидку, его излишек выводится из организма через почки и др. Ткань щитовидной железы под микроскопом Если йод не поступает в организм в достаточных количествах, увеличивается риск возникновения йододефицитных заболеваний – эндемического зоба, гипотиреоза, умственной отсталости и кретинизма. Недостаток йода распространен среди детей школьного возраста. Если йод находится в дефиците, существует возможность появления изменений в хромосомах, а также появляется вероятность возникновения рака.

Таблица содержания микроэлемента- йод Минеральн ый компонент Суточная нормаПродукты питания Содержания в продуктах Йод 1-3 года – 0,06мг 4-6 лет – 0,07мг 6 лет - 0,08мг 7-13 лет – 0,1мг 14-17лет – 0,13мг Взрослые-0,15мг Морская рыба, водоросли и другие морепродукты, а также молочные продукты, гречневая и пшенная крупа, картофель, свекла, чеснок мкг

Проблема йододефицита Первые описания зоба и связанного с ним кретинизма найдены в Энциклопедии Дени Дидро (1754г). Пути решения этой проблемы регулярно обсуждаются на международных конференциях и симпозиумах учеными практически всех стран мира. Существующие лекарства и профилактические методы не могут решить данной проблемы, во-первых, из-за ее глобальности, во-вторых, из-за малой эффективности, а зачастую и непригодности для людей, имеющих заболевания, вызванные йододефицитом. Из-за противопоказаний и побочных эффектов, вызываемых этими лекарствами и методами профилактики, зачастую возникают еще более тяжелые заболевания с еще более серьезными последствиями. Для каждого из нас проблема йододефицита - это прежде всего те каждодневные проблемы, которые вызваны нарушением функции щитовидной железы из-за дефицита йода в организме. Это утомляемость, вялость, ухудшение памяти и внимания, понижение интеллекта, депрессии, простудные заболевания, а также выпадение волос, слоистость ногтей, длительное заживание кожного покрова, увеличение веса и другие.

Статистика Статистика ЛюдиЙододефицитные состояния 1,572 млрд. человек, это четверть нашей планеты Постоянно страдают от ухудшения здоровья в следствии йододефицита 600 млн.человек в мире, в том числе 11% жителей Европы Страдают от выраженных клинических последствий йододефицита- увеличения ЩЖ 45 млн. умственно отсталых детей в мире, к ним 100 тысяч детей, Которые рождаются с признаками кретинизма- это тоже результат недостаточности потребления йода ими и их матерями 43 млн. землянЙододефицит проявляется в виде психических заболеваний

Добыча йода Йод, подобно другим ценным элементам, добывают в промышленных масштабах. В виде простого вещества йод практически не встречается, в основном его добывают из химических соединений. Существуют следующие способы добычи йода: 1. Переработка природных накопителей йода - морских водорослей и получение йода из их золы. В тонне высушенной морской капусты (ламинарии) содержится до 5 кг йода, в то время как в тонне морской воды его всего лишь мг. До 60-х годов XIX столетия водоросли были единственным источником промышленного получения йода. В России вплоть до 1915 года своего йода не было, его завозили из-за границы. Первый йодный завод был построен именно в 1915 году в Екатеринославе (сейчас Днепропетровск). Получали йод из черноморской водоросли филлофоры. За годы Первой мировой войны на этом заводе быль добыто около 200 кг йода. 2. Получение йода из отходов селитряного производства - маточных растворов чилийской (натриевой) селитры, содержащей до 0,4 % йода в виде йодата и йодида натрия. Этот способ начал применяться с 1868 года и в силу дешевизны сырья и простоты получения микроэлемента получил широкое распространение в мире. Йод, подобно другим ценным элементам, добывают в промышленных масштабах. Уровень мировой добычи йода приближается к уровню добычи серебра и ртути. Следует отметить, что в виде простого вещества йод практически не встречается, в основном его добывают из химических соединений. Существуют следующие способы добычи йода: 1. Переработка природных накопителей йода - морских водорослей и получение йода из их золы. В тонне высушенной морской капусты (ламинарии) содержится до 5 кг йода, в то время как в тонне морской воды его всего лишь мг. До 60-х годов XIX столетия водоросли были единственным источником промышленного получения йода. В России вплоть до 1915 года своего йода не было, его завозили из-за границы. Первый йодный завод был построен именно в 1915 году в Екатеринославе (сейчас Днепропетровск). Получали йод из черноморской водоросли филлофоры. За годы Первой мировой войны на этом заводе быль добыто около 200 кг йода. 2. Получение йода из отходов селитряного производства - маточных растворов чилийской (натриевой) селитры, содержащей до 0,4 % йода в виде йодата и йодида натрия. Этот способ начал применяться с 1868 года и в силу дешевизны сырья и простоты получения микроэлемента получил широкое распространение в мире.

3. Получение йода из природных йодсодержащих растворов, например воды некоторых соленых озер или попутных (буровых) нефтяных вод, содержащих обычно мг/л йода в виде йодидов (местами 1 литр этих вод содержит свыше 100 мг йода). Йода в подземных водах и попутных водах нефтедобычи очень мало. Нужно было найти "химическую приманку". Первоначально такой "приманкой" оказался крахмал, потом соли меди и серебра, которые связывали йод в нерастворимые соединения. Затем использовали керосин - йод хорошо растворяется в нем. В 1930 году советский инженер В. П. Денисович разработал угольный метод извлечения йода из нефтяных вод, и этот метод довольно долго был основой советского йодного производства. В 1 кг угля за месяц накапливалось до 40 г йода. 4. Ионитный способ, основанный на избирательном поглощении йода особыми химическими соединениями - высокомолекулярными ионообменными смолами. Этот способ был разработан сравнительно недавно, в последние десятилетия, и успешно используется в йодной промышленности Японии. Применяли его и в России, но низкое содержание йода в природных водах не позволяет извлечь из них весь йод. Нужны более избирательные к йоду и более "емкие" иониты, и тогда появятся новые производства, о которых пока можно лишь мечтать.

Применение в медицине 5-процентный спиртовой раствор йода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците йода в организме. Продукты присоединения йода крахмалу, другим ВМС (т. н. « Синий йод » Йодинол, Йокс, Бетадин и др.) являются более мягкими антисептиками. Широко рекламируется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в основном мало обосновано и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями. В качестве антисептика применяется всё реже и реже, наряду со спиртовым раствором йода используется Зелёнка, Фукорцин, Пиоктанин, растворы перекиси водорода и др.

Выделение кристаллического йода из спиртового раствора Виды йода Принципы растворения Настойка йода 10% спиртовая Йод растворён в спирте 95*(10,0 на 100 мл. спирта) Настойка йода 2% спиртовая Йод растворён в спирте 95*(2,0 на 100 мл. спирта) Настойка йода 1% спиртовая Йод растворён в спирте 95*(1,0 на 100 мл. спирта)

Настойка Йода 5% спиртовая,та которую продают в аптеках, в маленьких бутылочках. Состав : Йода - 5,0 Йодида калия -10,0 Смеси 95* спирта и воды (поровну) -до 100,0 В ней ЙОД РАСТВОРЕН НЕ ЗА СЧЕТ СПИРТА,А ЗА СЧЕТ ЙОДИДА КАЛИЯ В ОСНОВНОМ, и разбавляя её хоть каким немереным кол-вом воды не даст ни при каких условиях нормального выхода йода. Единственный способ - окисление йодида калия каким-нибудь окислителем : -раствор перманганата калия -раствор гипохлорита натрия -раствор перекиси водорода Все это разумеется в кислой среде (серная кислота или уксуснокислая среда) Раствор марганцовки медленно прикапывается при постоянном сильном перемешивании, до появления у раствора слабоватой розоватой окраски,главное быстро не лить. Раствор перекиси льется из расчета по ОВР, но если считать не умеете, то чем больше, тем лучше. После окисления иодида калия йод становится практически нерастворимым и очень хорошо коагулирует, в виде хлопьев, которые далеко не мелкие и превосходно отфильтровываются.

Схема круговорота йода в природе Рыбы, морские водоросли Море Вихрь Дождь в горах Воздух

Содержание Йода в Земной коре Среднее содержание йода в земной коре 4*10-5 по массе. В маниях и в магмах и в образовавшихся в них породах соединения йода рассеяны; глубинные минералы йода неизвестны. История йода в земной коре тесно связана с живым существом и биогенной миграцией. В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организмами ( водорослями, губками)

Содержание Йода в продуктах питания В обычных пищевых продуктах (овощи, зерно, молоко, сырые яйца) йод содержится в небольших количествах. Его основное содержание приходится на морские продукты. В больших количествах йод содержится в морской рыбе, печени трески, в различных видах морской капусты. Скомпенсировать дефицит йода в организме можно употреблением йодированной соли.

Выводы проделанного исследования: Я выяснила, что из себя представляет химический элемент –Йод. Узнала то, что Йод очень важен и нужен для организма человека. В каких дозах его нужно принимать. Выяснила, что Йод помогает нам в медицине, в жизнедеятельности всего человечества.

Литература: a/foto/elec

Знаете ли вы, что: 1) содержание йода в крови человека зависит от времени года: с сентября по январь концентрация йода в крови снижается, с февраля начинается новый подъем, а в мае и июне йодное зеркало достигает наивысшего уровня. Эти колебания имеют сравнительно небольшую амплитуду, и их причины до сих пор остаются загадкой; 2) первый в России йодный завод был построен в 1915 г. в Екатеринославе (ныне Днепропетровск); получали йод из золы черноморской водоросли филлофоры; за годы первой мировой войны на этом заводе было добыто 200 кг йода; 3) если грозовое облако засеять йодистым серебром или йодистым свинцом, то вместо града в облаке образуется мелкодисперсная снежная крупа: засеянное такими солями облако проливается дождем и не вредит посевам.