Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Йод



План:


Введення

Йод [3] ( тривіальне (загальновживане) назва - йод [4]; від др.-греч. ἰώδης - "Фіалковий ( фіолетовий) ") - елемент 17-ї групи періодичної таблиці хімічних елементів (по застарілої класифікації - елемент головної підгрупи VII групи), п'ятого періоду, з атомним номером 53. Позначається символом I ( лат. Iodum ). Хімічно активний неметал, відноситься до групи галогенів.

Проста речовина йод ( CAS-номер : 7553-56-2) при нормальних умовах - кристали чорно-сірого кольору з фіолетовим металевим блиском, легко утворює фіолетові пари, що володіють різким запахом. Молекула речовини двоатомних (формула I 2).


1. Назва та позначення

Назва елемента запропоновано Гей-Люссаком і походить від др.-греч. ἰώδης , ιώο-ειδης (Букв. "фіалкоподобний"), що пов'язано з кольором пара, який спостерігав французький хімік Бернар Куртуа, нагріваючи матковий розсіл золи морських водоростей з концентрованою сірчаною кислотою. У медицині та біології даний елемент і проста речовина зазвичай називають йодом, наприклад "розчин йоду", відповідно зі старим варіантом назви, що існували в хімічній номенклатурі до середини XX століття.

У сучасній хімічній номенклатурі використовується найменування йод. Таке ж положення існує в деяких інших мовах, наприклад в німецькому: загальновживане Jod і термінологічно коректне Iod. Одночасно зі зміною назви елемента в 1950-х роках Міжнародним союзом загальної та прикладної хімії символ елемента J був замінений на I.


2. Історія

Йод був відкритий в 1811 р. Куртуа в золі морських водоростей, а з 1815 р. Гей-Люссак став розглядати його як хімічний елемент [5].

3. Знаходження в природі

Йод

Йод - елемент рідкісний. Його кларк всього 400 мг / т. Але у йоду є одна особливість - крайня неуважність в природі. Будучи далеко не найпоширенішим елементом, йод присутній практично скрізь. Знаходиться у вигляді иодидов в морській воді (20 - 30 мг на тонну морської води). Присутній в живих організмах, найбільше у водоростях (5 кг на тонну висушеної морської капусти (ламінарії)). Відомий в природі також у вільній формі, в якості мінералу, але такі знахідки поодинокі, - в термальних джерелах Везувію і на о. Вулькано ( Італія). Запаси природних иодидов оцінюються в 15 млн тонн, 99% запасів знаходяться в Чилі і Японії. В даний час у цих країнах ведеться інтенсивний видобуток йоду, наприклад, чилійська Atacama Minerals виробляє понад 720 тонн йоду в рік. Найбільш відомий з мінералів йоду - Лаутаро Ca (IO 3) 2. Деякі інші мінерали йоду - іодоброміт Ag (Br, Cl, I), емболії Ag (Cl, Br), Майерс CuI 4AgI.

Сировиною для промислового отримання йоду в Росії служать нафтові бурові води, тоді як у зарубіжних країнах, що не володіють нафтовими родовищами, використовуються морські водорості, а також маткові розчини чилійської (натрієвої) селітри, луг калійних і селітряні виробництв, що набагато здорожує виробництво йоду з такого сировини. [1]



4. Фізичні властивості

Пари йоду.

Природний йод складається тільки з одного ізотопу - йоду-127. Конфігурація зовнішнього електронного шару 5s 2 p 5. У з'єднаннях виявляє ступеня окислення -1, 0, +1, +3, +5 і +7 (валентності I, III, V і VII).

Радіус нейтрального атома йоду 0,136 нм, іонні радіуси I -, I 5 + і I 7 + рівні, відповідно, 0,206; 0,058-0,109; 0,056-0,067 нм. Енергії послідовної іонізації нейтрального атома йоду рівні, відповідно, 10,45; 19,10, 33 еВ. Спорідненість до електрону -3,08 еВ. За шкалою Полінга електронегативність йоду 2,66, йод належить до числа неметалів.

Йод при звичайних умовах - тверде чорно-сіра речовина з металевим блиском і специфічним запахом. Пари мають характерний фіолетовий колір, так само, як і розчини в неполярних органічних розчинниках, наприклад в бензолі - на відміну від бурого розчину в полярному спирті. Йод при кімнатній температурі являє собою темно-фіолетові кристали зі слабким блиском. При нагріванні при атмосферному тиску він сублімується (переганяється), перетворюючись на пари фіолетового кольору; при охолодженні пари йоду кристалізуються, минаючи рідкий стан. Цим користуються на практиці для очищення йоду від нелетких домішок.



5. Хімічні властивості

Йод відноситься до групи галогенів.

Утворює ряд кислот: іодоводородную (HI), іодноватістую (HIO), йодистого (HIO 2), іодноватую (HIO 3), иодную (HIO 4).

Хімічно йод досить активний, хоча і в меншій мірі, ніж хлор і бром.

  • З металами йод при легкому нагріванні енергійно взаємодіє, утворюючи іодіди :
Hg + I 2 = HgI 2
  • З воднем йод реагує тільки при нагріванні і не повністю, утворюючи іодоводород:
I 2 + H 2 = 2 HI
I 2 + H 2 S = S + 2 HI
  • При розчиненні у воді йод частково реагує з нею:
I 2 + H 2 OHI + HIO, p K c = 15.99

6. Ізотопи

Відомі 37 ізотопів йоду з масовими числами від 108 до 144. З них тільки 127 I є стабільним, період напіврозпаду інших ізотопів йоду складає від 103 мкс до 1,57 10 7 років [6]; окремі ізотопи використовуються в терапевтичних і діагностичних цілях.

Радіоактивний нуклід 131 I розпадається з випусканням β-частинок (найбільш ймовірні максимальні енергії - 0,248, 0,334 і 0,606 МеВ), а також з випромінюванням γ-квантів з енергіями від 0,08 до 0,723 МеВ [7].

Характеристики ізотопів йоду
Характеристики ізотопів йоду [8]
Масове
число
Вміст у
природної суміші,
%
Характер
випромінювання
Період
напіврозпаду
118 - ~ 10 хв
119 - β + 18 хв
120 - Е.З. 1,1 год
121 - β +; γ 1,5 год
122 - β + 3,5 хв
123 - Е.З.; γ 13 год
124 - Е.З.; β +; γ 4,5 дня
125 - Е.З.; γ 60 днів
126 - Е.З.; β +; β -; γ 13 днів
127 100
128 - Е.З.; β -; γ 25 хв
129 - β -; γ 1,72 10 7 років
130 - β -; γ 12,5 годину
131 - β -; γ 8,05 дня
132 - β -; γ 2,26 год
133 - β -; γ 20,8 годину
134 - β -; γ 53 хв
135 - β -; γ 6,7 год
136 - β -; γ 1,5 хв
137 - β -; n 19,3 сек
138 - β - 5,9 сек
139 - β - 2,7 сек

7. Застосування

7.1. У медицині

5% спиртовий розчин йоду

5-процентний спиртової розчин йоду використовується для дезінфекції шкіри навколо ушкодження (рваною, різаною чи іншої рани), але не для прийому всередину при дефіциті йоду в організмі. Продукти приєднання йоду до крохмалю, іншим ВМС (т. зв. "Синій йод" - Йодинол, Йокс, Бетадин тощо) є більш м'якими антисептиками.

Широко рекламується в альтернативній (неофіційної) медицині, проте його використання без призначення лікаря в основному мало обгрунтоване і нерідко супроводжується різними рекламними заявами.

Як антисептик застосовується все рідше і рідше, разом із спиртовим розчином йоду використовується Зеленка, Фукорцин, Піоктанін, розчини перекису водню та ін

В рентгенологічних і томографічних дослідженнях широко застосовуються йодовмісні контрастні препарати.


7.2. У техніці

7.2.1. Джерела світла

7.2.2. Виробництво акумуляторів

Йод використовується як компонент позитивного електрода (окислювача) в літієво-йодним акумуляторах для електромобілів.

7.2.3. Лазерний термоядерний синтез

Деякі іодорганіческіе сполуки застосовуються для виробництва надпотужних газових лазерів на збуджених атомах йоду (дослідження в області лазерного термоядерного синтезу і промисловість).

7.2.4. Радіоелектронна промисловість

В останні роки різко підвищився попит на йод з боку виробників рідкокристалічних дисплеїв.

7.3. Динаміка споживання йоду

Світове споживання йоду в 2005 склало 25,5 тис. тонн.

8. Біологічна роль

Йод відноситься до мікроелементів і присутній у всіх живих організмах. Його вміст у рослинах залежить від присутності його сполук у грунті і водах. Деякі морські водорості ( морська капуста, або ламінарія, фукус та інші) накопичують до 1% йоду. Йод входить до скелетний білок губок і скелетопротеінов морських багатощетинкових черв'яків.


8.1. Йод і щитовидна залоза

У тварин і людини йод входить до складу так званих тиреоїдних гормонів, що виробляються щитовидною залозою - тироксину і трііодтіроніна, що надають багатостороннє вплив на зростання, розвиток і обмін речовин організму.

В організмі людини (маса тіла 70 кг) міститься 12-20 мг йоду. Добова потреба людини в иоде визначається віком, фізіологічним станом і масою тіла. Для людини середнього віку нормальної комплекції (нормостенік) добова доза йоду становить 0,15 мг. [9]

Відсутність або нестача йоду в раціоні (що типово для деяких місцевостей) призводить до захворювань ( ендемічний зоб, кретинізм, гіпотиреоз). У зв'язку з цим до кухонної солі, що надходить у продаж в місцевостях з природним геохімічним дефіцитом йоду, з профілактичною метою додають йодид калію, йодид натрію або иодат калію (йодованої сіль).

Недолік йоду призводить до захворювань щитовидної залози (наприклад, до базедової хвороби, кретинізму) Так само при невеликому нестачі йоду відзначається втома, головний біль, пригнічений настрій, природна лінь, нервозність та дратівливість; слабшає пам'ять та інтелект. З часом з'являється аритмія, підвищується артеріальний тиск, падає рівень гемоглобіну в крові.


8.2. Токсичність

Skull and crossbones.svg

Йод дуже отруйний. Смертельна доза 3 г. Викликає ураження нирок і серцево-судинної системи. При вдиханні парів йоду з'являється головний біль, кашель, нежить, може бути набряк легенів. При попаданні на слизову оболонку очей з'являється сльозотеча, біль в очах і почервоніння. При попаданні всередину з'являється загальна слабкість, головний біль, підвищення температури, блювання, пронос, бурий наліт на язиці, болі в серці і почастішання пульсу. Через день з'являється кров у сечі. Через 2 дні з'являються ниркова недостатність і міокардит. Без лікування настає летальний результат [10].

ГДК йоду в воді 0,125 мг / дм , в повітрі 1 мг / м .


Примітки

  1. Редкол.: Кнунянц І. Л. (гл. ред.) Хімічна енциклопедія: у 5 т. - Київ: Радянська енциклопедія, 1990. - Т. 2. - С. 251. - 671 с. - 100000 прим .
  2. WebElements Periodic Table of the Elements | Iodine | crystal structures - www.webelements.com / iodine / crystal_structure.html
  3. Таке написання терміна зафіксовано в хімічній номенклатурі - www.xumuk.ru/encyklopedia/2/2957.html, БСЕ - slovari.yandex.ru / ~ книги / БСЕ / Йод / і БРЕ.
  4. Таке написання зафіксовано в нормативних - www.gramota.ru/spravka/docs/16_12 словниках російської мови - "Орфографічний словник російської мови" Б. З. Букчиної, І. К. Сазонової, Л. К. Чельцової (6-е видання, 2010; ISBN 978-5-462-00736-1) і "Граматичний словник російської мови" А. А. Залізняка (6-е видання, 2009; ISBN 978-5-462-00766-8).
  5. Йод / / Енциклопедичний словник Брокгауза і Ефрона : В 86 томах (82 т. і 4 доп.) - СПб. , 1890-1907.
  6. G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and AH Wapstra (2003). " The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties - www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf ". Nuclear Physics A 729: 3-128. DOI : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 - dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
  7. WWW Table of Radioactive Isotopes - nucleardata.nuclear.lu.se / NuclearData / toi / nuclide.asp? iZA = 530131 (Англ.) . - Енергетичні рівні 131 I. архіві - www.webcitation.org/618QdjCzg з першоджерела 22 серпня 2011.
  8. Довідник хіміка / Редкол.: Нікольський Б.П. та ін - 2-е изд., испр. - М.-Л.: Хімія, 1966. - Т. 1. - 1072 с.
  9. дефіцит йоду і йододефіцитні захворювання - www.terramedica.spb.ru/1_2010/04_Hintal.pdf
  10. Шкідливі хімічні речовини. Неорганічні сполуки елементів V-VIII груп - www.ozon.ru/context/detail/id/5732569/ / під ред. Володимира Філова - М .: Хімія. - С. 400. - 592 с. - 33000 екз . - ISBN 5-7245-0264-X.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Йод (буква єврейського алфавіту)
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru