Jod - opis svojstava sa fotografijama; dnevne potrebe za ovom tvari; opis njegovog nedostatka i viška sa simptomima; glavni izvori joda. Od čega se pravi jod? Prerada prirodnih akumulatora joda
Mačka je trčala i mahala repom. Ovo nije bajka o piletu Ryaba, ali povijest otkrića joda. Otkriveno je u tvornici u Parizu koja pretvara natrijev nitrat u kalijev nitrat. Prvi je postao vlažan u zraku, a drugi je bio nedostatak.
Transformacija se odvijala korištenjem pepela preostalog od spaljivanja algi. Metoda je izumljena 1808. godine, ali nisu znali u čemu je njezina tajna. To nije znala ni mačka koju su tvorničari jurili. srušio dvije posude - sa sumpornom kiselinom i rezidualnim proizvodnim solima.
Ljubičaste pare pucale su u zrak. To je vidio vlasnik tvornice Bernard Kurt. Sam je proveo nekoliko eksperimenata, a potom je informacije proslijedio znanstvenicima. Rezultat je da je 1814. godine svijet saznao za postojanje novog elementa. On je postao jod.
Kemijska i fizikalna svojstva joda
Svojstva joda određeno njegovim položajem u. Element je uključen u 7. skupinu. Sadrži halogene - najaktivnije nemetale. Jod, na primjer, ima elektronsku ljusku koja se lako polarizira.
Odnosno, ne košta je truda da se odvoji u prostoru. To omogućuje kationima drugih elemenata da prodru u atom nemetala, čija je masa, usput rečeno, 127. "Gosti" u elektronskoj ljusci ga mijenjaju, čineći jod najkovalentnijim od svih halogena.
Jednostavno rečeno, element može stvoriti veću raznolikost veza s drugim atomima. Često je jod pozitivno polariziran. Ovaj atom je najaktivniji. Ono po čemu se ističe je njegova boja, ona ista ljubičasta.
Atom joda naveden u periodnom sustavu - prirodni primjerak. Ovo je stabilan izotop atomske mase 127. Umjetno su dobiveni i drugi atomi s brojevima 125, 129, 131.
Svaki od njih - radioaktivni jod. Izotopi emitiraju beta i gama zrake i koriste se u medicini. Radioaktivni jod dobiva se iz produkata fisije urana. Odnosno, nuklearni reaktori služe kao laboratoriji.
Standard jod je moguć Kompatibilan s većinom nemetala i približno 40% metala. Plemeniti ljudi, i ne samo, ne reagiraju na 53. element. Interakcija je također nemoguća s ugljikom, kisikom i svim inertnim plinovima.
Je Yod ili se njegovi spojevi mogu odrediti pomoću vode. Čisti element je u njemu gotovo netopljiv. Topljivi su joditi, odnosno spojevi tvari s alkalijskim i zemnoalkalijskim atomima. U svom izvornom obliku 53. element nestaje u vodi tek jakim zagrijavanjem.
Otopina joda lako dobiti ako koristite organsku tvar. Prikladni su glicerin, ugljikov disulfid ili ugljikov tetraklorid. Ako je otapalo bez kisika, postat će ljubičasto. Ako tekućina ima atome kisika, jod će je napraviti.
U svom čistom obliku, na sobnoj temperaturi, jod je ljubičasto-crn. Sjaj tvari je metalan, agregatno stanje– . Gusti su - gotovo 5 grama po kubnom centimetru.
Kristali se sastoje od molekula od kojih svaka ima 2 atoma. Tvar ulazi u plinovito stanje na temperaturi od 183 stupnja. Dobivanje joda tekućina je moguća već na 114 Celzija.
Primjena joda
Jodne soli koriste u industriji stakla. Riječ je o automobilskim svjetlima i lampama sa specijalnim efektima. Glavni učinak je da joditi služe kao filteri od nadolazećih svjetlosnih zraka. Vozači znaju koliko ih je ponekad važno neutralizirati.
Taj se postupak naziva Polaroid i zapravo je prvi put korišten u fotografskoj umjetnosti. Autor ideje je Englez William Talbot. Bio je izvanredan kemičar i fizičar 19. stoljeća.
U 21. stoljeću vladaju digitalne tehnologije. Međutim, za dobivanje negativne fotografije još uvijek se koristi jodna sorta. U kombinaciji sa želatinom daje emulziju, koja je presvučena staklenom podlogom. Svjetlo pada na premaz i otpuštanje počinje. Više svjetla - više metala. Ovako nastaje slika.
Primjena joda nalaze u metalurgiji. Spojevi elementa pomažu u proizvodnji metala visoke čistoće. Toplinskim razlaganjem jodita industrijalci ekstrahiraju, primjerice, vanadij i cirkonij. Ovi vatrostalni elementi potrebni su za mnoge raketne legure i materijale za nuklearne reaktore.
Može se naći i u automobilskim ležajevima jod. Koji ima li smisla? Element se dodaje mazivu. Preporuča se za titan i nehrđajući čelik. Obrada omogućuje dijelovima da izdrže opterećenje 50 puta veće od standardnog. To je unatoč činjenici da u mazivu ima samo 1-2% joda.
Bez 53. elementa medicina je nezamisliva. Jod u tijelu kontrolira rad štitnjače, uključen je u hormone TSH, T3 i T4 koje proizvodi. Ako postoji nedostatak elementa, razvija se gušavost i moguć je rak.
Istovremeno, tijelo ne može samo proizvesti tvar. Jod dolazi isključivo iz hrane, dodataka prehrani i lijekova. Ovo posljednje je lako zapamtiti " Jodomarin».
Propisuje se čak i dojenčadi, osobito u područjima udaljenim od mora. U takvim područjima, u pravilu, postoji nedostatak 53. elementa, sadržanog uglavnom u vodama oceana i njihovim darovima.
Jedan od najnovijih dostignuća liječnika je plavi jod. Dodaje mu se škrob koji mijenja boju uobičajene otopine za vanjsku upotrebu. Škrob također neutralizira djelovanje alkohola i drugih štetnih "aditiva". Liječnici dopuštaju ovaj eliksir za unutarnju upotrebu i za ispiranje jodom. Iako se mješavina može nositi s potonjim sol, soda, jod.
Liječenje jodom je dopušten ne samo u svojim stabilnim, već iu svojim radioaktivnim oblicima. Tako se 131. izotop koristi za obnavljanje funkcija štitnjače. Postupci su strogo regulirani, jer višak radioaktivnog joda može izazvati rak.
Ekstrakcija joda
Koliko joda minirano godišnje? Oko 30.000 tona. Svjetske rezerve elementa procjenjuju se na gotovo 15.000.000 tona. Većina ih je skrivena u spojevi joda. Rijetko se nalazi u čistom obliku.
Metoda izolacije tvari iz prirodnih rezervoara - algi - još uvijek je relevantna. Tona suhe alge sadrži 5 kilograma jod.
Svima je poznat jod ili jod. Porezavši prst, posežemo za bočicom joda, odnosno njegove alkoholne otopine...
Ipak, ovaj element je vrlo jedinstven i svatko od nas, bez obzira na obrazovanje i profesiju, mora ga više puta ponovno otkriti. Povijest ovog elementa također je osebujna.
Prvo upoznavanje s jodom
Jod je 1811. godine otkrio francuski kemičar-tehnolog Bernard Courtois (1777.-1838.), sin poznatog proizvođača salitre. Tijekom godina Velike francuske revolucije već je pomogao svom ocu "izvući iz utrobe zemlje glavni element oružja za pobjedu nad tiranima", a kasnije je sam preuzeo proizvodnju salitre.
U to vrijeme salitra se dobivala u tzv. Bile su to hrpe sastavljene od biljnog i životinjskog otpada pomiješanog s građevinskim otpadom, vapnencem i laporom. Amonijak nastao truljenjem mikroorganizmi su oksidirali prvo u dušikov HN02, a zatim u dušičnu kiselinu HNO3, koja je reagirala s kalcijevim karbonatom pretvarajući ga u nitrat Ca(N03)2. Izvađen je iz smjese Vruća voda, a zatim je dodana potaša. Reakcija je bila Ca (N0 3) a + K 2 C0 3 → 2KN0 3 + CaCO ↓.
Otopina kalijevog nitrata je izlivena iz taloga i uparena. Dobiveni kristali kalijevog nitrata pročišćeni su dodatnom rekristalizacijom.
Courtois nije bio jednostavan zanatlija. Nakon što je tri godine radio u ljekarni, dobio je dopuštenje da pohađa predavanja iz kemije i uči u laboratoriju Ecole Polytechnique u Parizu kod slavnog Fourcroya. Svoje znanje primijenio je na proučavanje pepela od morskih algi, iz kojeg je zatim ekstrahirana soda. Courtois je primijetio da se bakreni kotao u kojem su isparavale otopine pepela prebrzo uništavao. Nakon isparavanja i taloženja kristalnih natrijevih i kalijevih sulfata, u matičnoj otopini ostali su njihovi sulfidi i, po svemu sudeći, još nešto. Dodavanjem koncentrirane sumporne kiseline u otopinu, Courtois je otkrio oslobađanje ljubičastih para. Moguće je da su nešto slično uočili i Courtoisovi kolege i suvremenici, no on je prvi prešao s opažanja na istraživanje, s istraživanja na zaključke.
Ovo su zaključci (citiramo članak koji je napisao Courtois): “Matična tekućina lužine dobivene iz algi sadrži prilično veliku količinu neobične i čudne tvari. Lako je istaknuti. Da biste to učinili, samo dodajte sumporne kiseline matičnoj otopini i zagrijavati je u retorti spojenoj na prijemnik. Nova tvar... taloži se u obliku crnog praha, koji se zagrijavanjem pretvara u veličanstvenu paru ljubičasta. Te se pare kondenziraju u obliku sjajnih kristalnih ploča, koje imaju sjaj sličan kristalnom olovnom sulfidu... Nevjerojatna boja pare nove tvari omogućuju njezino razlikovanje od svih do sada poznatih tvari, a opažaju se i druga izvanredna svojstva, što njezinom otkriću daje najveći interes.”
Godine 1813. pojavila se prva znanstvena publikacija o ovoj supstanci, počeli su je proučavati kemičari iz različitih zemalja, uključujući svjetiljke znanosti kao što su Joseph Gay-Lussac i Humphry Davy. Godinu dana kasnije ti su znanstvenici utvrdili elementarnu prirodu tvari koju je otkrio Courtois, a Gay-Lussac je novom elementu dao ime jod - od grčkog - tamnoplavi, ljubičasti.
Drugo poznanstvo: obična i neobična svojstva.
Jod je kemijski element VII skupineperiodni sustav elemenata. Atomski broj - 53. Atomska masa - 126,9044. Halogen. Od halogena pronađenih u prirodi, on je najteži, osim ako, naravno, ne računate radioaktivni kratkotrajni astatin. Gotovo sav prirodni jod sastoji se od atoma jednog izotopa s masenim brojem 127. Radioaktivni jod - 125 nastaje kao rezultat spontane fisije urana. Od umjetnih izotopa joda najvažniji su jod - 131 i jod - 133; koriste se u medicini. 
Molekula elementarnog joda, kao i drugi halogeni, sastoji se od dva atoma. Jod je jedini halogen koji u normalnim uvjetima postoji u čvrstom stanju. Prekrasni tamnoplavi kristali joda najsličniji su grafitu. Izrazita kristalna struktura, sposobnost provođenja struja- sva ta "metalna" svojstva karakteristična su za čisti jod.
No, za razliku od grafita i većine metala, jod vrlo lako prelazi u plinovito stanje. Jod je još lakše pretvoriti u paru nego u tekućinu.
Da biste otopili jod, potrebno vam je prilično niske temperature: + 113,5° C, ali, osim toga, potrebno je da parcijalni tlak jodnih para iznad kristala koji se tale bude najmanje jedna atmosfera. Drugim riječima, jod se može rastopiti u tikvici s uskim grlom, ali ne iu otvorenoj laboratorijskoj posudi. U ovom slučaju, pare joda se ne nakupljaju, a kada se zagrije, jod će sublimirati - prijeći će u plinovito stanje, zaobilazeći tekuće stanje, što se obično događa kada se ova tvar zagrijava. Usput, vrelište joda nije mnogo više temperature taljenja, jednaka je samo 184,35 ° C.
Ali ne samo lakoća prijenosa u plinovito stanje među ostalim elementima ističe se jod. Na primjer, njegova interakcija s vodom vrlo je neobična.
Elementarni jod se slabo otapa u vodi: na 25°C samo 0,3395 g/l. Unatoč tome, možete dobiti mnogo koncentriraniju vodenu otopinu elementa br. 53 koristeći istu jednostavnu tehniku koju koriste liječnici kada trebaju duže čuvati jodnu tinkturu (3- ili 5% otopina joda u alkoholu): tako da jod tinktura ne pršti, dodajte joj malo kalijevog jodida KI. Ista tvar također pomaže u dobivanju vodenih otopina bogatih jodom: jod se pomiješa s ne previše razrijeđenom otopinom ralijevog jodida.
Molekule KI sposobne su vezati molekule elementarnog joda. Ako jedna molekula reagira sa svake strane, nastaje crveno-smeđi kalijev trijodid. Kalijev jodid može dodati veći broj molekula joda, što rezultira spojevima različitog sastava do K19. Te se tvari nazivaju polijodidi. Polijodidi su nestabilni, a njihova otopina uvijek sadrži elementarni jod, i to u mnogo većoj koncentraciji nego što se može dobiti izravnim otapanjem joda.
U mnogim organskim otapalima - ugljikov disulfid, kerozin, alkohol, benzen, eter, kloroform - jod se lako otapa. Boja nevodenih otopina joda nije konstantna. Na primjer, njegova otopina u ugljikovom disulfidu je ljubičasta, au alkoholu je smeđa. Kako to možemo objasniti?
Očito, ljubičaste otopine sadrže jod u obliku molekula 12. Ako je rezultat otopina druge boje, logično je pretpostaviti postojanje spojeva joda s otapalom u njoj. Međutim, ne dijele svi kemičari ovo gledište. Neki od njih smatraju da se razlike u boji otopina joda objašnjavaju postojanjem različitih vrsta sila koje povezuju molekule otapala i otopljene tvari.
Ljubičaste otopine joda provode struju, budući da se u otopini molekule 12 djelomično disociraju na 1+ i I- ione. Ova pretpostavka nije u suprotnosti s idejama o mogućim valencijama joda. Njegove glavne valencije su: 1" (takvi spojevi se nazivaju jodidi), 5+ (jodati) i 7+ (periodati). No poznati su i spojevi joda u kojima on pokazuje valencije 1+ i 3+, igrajući ulogu jednovalentni ili trovalentni metal Postoji spoj joda s kisikom u kojem je element br. 53 osmerovalentan - IO4.
Ali najčešće jod, kako i priliči halogenu (na vanjskoj ljusci atoma ima sedam elektrona), pokazuje valenciju 1“. Kao i drugi halogeni, prilično je aktivan - reagira izravno s većinom metala (čak je i plemenito srebro otporno na jod samo na temperaturama do 50 °C), ali je inferiorno u odnosu na klor i brom, a da ne spominjemo fluor. Neki elementi - ugljik, dušik, kisik, sumpor, selen - ne reagiraju izravno s jodom.
treći sastanak:
Ispostavilo se da na Zemlji ima manje joda nego lutecija
Jod je prilično rijedak element. Njegov Clark (sadržaj u Zemljina kora u težinskim postocima) - samo 4-10~5%. Manje je od najteže dostupnih elemenata iz obitelji lantanida - tulija i lutecija.
Jod ima jednu osobinu koja ga čini sličnim "rijetkim zemljama" - ekstremnu raspršenost u prirodi. Iako daleko od toga da je najzastupljeniji element, jod je prisutan doslovno posvuda. Čak iu naizgled ultra čistim kamenim kristalima nalaze se mikro nečistoće joda. U prozirnim kalcitima sadržaj elementa br. 53 doseže 5-10~6%. Jod se nalazi u tlu, morskoj i riječnoj vodi, biljne stanice i životinjskih organizama. Ali postoji vrlo malo minerala bogatih jodom. Najpoznatiji od njih je lautarit Ca(IO 5) 2. Ali industrijskih naslaga Nema lautarita na Zemlji.
Za dobivanje joda potrebno je koncentrirati prirodne otopine koje sadrže ovaj element, primjerice vodu iz slanih jezera ili pripadajuće naftne vode, ili preraditi prirodne koncentratore joda - morske alge. Tona osušene morske trave (kelp) sadrži do 5 kg joda, dok tona morske vode sadrži samo 20-30 mg.
Kao i većina vitalnih elemenata, jod kruži u prirodi. Budući da su mnogi spojevi joda visoko topljivi u vodi, jod se ispire iz magmatskih stijena i prenosi u mora i oceane. Morska voda, isparavajući, podiže mase elementarnog joda u zrak. Upravo elementarno: spojevi elementa br. 53 u prisutnosti ugljični dioksid lako se oksidira kisikom do 12.
Vjetrovi koji nose zračne mase Iz oceana na kopno prenosi se i jod koji zajedno s oborinama pada na tlo, ulazi u tlo, podzemne vode i žive organizme. Potonji koncentriraju jod, ali ga, umirući, vraćaju u tlo, odakle se ponovno ispire. prirodne vode, pada u ocean, isparava i sve počinje ispočetka. To je samo opća shema, u kojem su izostavljeni svi detalji i kemijske transformacije koje su neizbježne u različitim fazama ove vječne rotacije.
A ciklus joda je jako dobro proučen, i to ne čudi: prevelika je uloga mikrokoličina ovog elementa u životu biljaka, životinja i ljudi...
Jod četvrti uvod: biološke funkcije joda
Nisu ograničeni na tinkturu joda. Nećemo detaljno govoriti o ulozi joda u životu biljaka - to je jedan od najvažnijih mikroelemenata, ograničit ćemo se na njegovu ulogu u životu ljudi.
Još 1854. godine Francuz Chatain, vrsni kemičar analitičar, otkrio je da prevalencija gušavosti izravno ovisi o sadržaju joda u zraku, tlu i hrani koju ljudi konzumiraju. Kolege su protestirali protiv Chatenovih zaključaka; Štoviše, Francuska akademija znanosti prepoznala ih je kao štetne. Što se tiče podrijetla bolesti, tada se vjerovalo da je mogu uzrokovati 42 uzroka - nedostatak joda nije bio na ovom popisu.
Prošlo je gotovo pola stoljeća prije nego što je autoritet njemačkih znanstvenika Baumanna i Oswalda natjerao francuske znanstvenike da priznaju pogrešku. Pokusi Baumana i Oswalda pokazali su da štitnjača sadrži iznenađujuće velike količine joda i proizvodi hormone koji sadrže jod. Nedostatak joda u početku dovodi do samo blagog povećanja štitnjače, ali kako napreduje, ova bolest - endemska guša - zahvaća mnoge tjelesne sustave. Kao rezultat toga, metabolizam je poremećen i rast usporava. U nekim slučajevima endemska gušavost može dovesti do gluhoće, kretenizma... Ova bolest je češća u planinskim područjima i mjestima udaljenim od mora.
O rasprostranjenosti bolesti može se suditi čak i iz umjetničkih djela. Jedan od najboljih ženskih portreta Rubensa, "Slamnati šešir". U prekrasna žena prikazanog na portretu, primjetan je otok vrata (liječnik bi odmah rekao: štitnjača je povećana). Andromeda sa slike “Persej i Andromeda” ima iste simptome. Znakovi nedostatka joda vidljivi su i kod nekih ljudi prikazanih na portretima i slikama Rembrandta, Dürera, Van Dycka...
U našoj zemlji, čija je većina krajeva udaljena od mora, stalno se provodi borba protiv endemske gušavosti - prvenstveno preventivom. Najjednostavniji i najpouzdaniji lijek je dodatak mikrodoza jodida stolna sol.
Zanimljivo je primijetiti da povijest medicinsku upotrebu Yoda seže stoljećima u prošlost. Ljekovita svojstva tvari koje sadrže jod bila su poznata 3 tisuće godina prije nego što je ovaj element otkriven. Kineski zakonik 1567. pr e. preporučuje morsku travu za liječenje gušavosti...
Antiseptička svojstva joda u kirurgiji prvi je upotrijebio francuski liječnik Buape. Čudno je da najjednostavniji oblici doziranja joda - vodene i alkoholne otopine - dugo nisu našli primjenu u kirurgiji, iako su 1865.-1866. veliki ruski kirurg N. I. Pirogov koristio je tinkturu joda u liječenju rana.
Prioritet pripreme kirurškog polja tinkturom joda pogrešno se pripisuje njemačkom liječniku Grossikhu. U međuvremenu, još 1904. godine, četiri godine prije Grossikha, ruski vojni liječnik N. P. Filonchikov, u svom članku "Vodene otopine joda kao antiseptička tekućina u kirurgiji", skrenuo je pozornost kirurga na goleme prednosti vodenih i alkoholnih otopina joda. upravo u pripremi za operaciju .
Nepotrebno je reći da ovi jednostavni lijekovi do danas nisu izgubili na značaju. Zanimljivo je da se ponekad tinktura joda propisuje i interno: nekoliko kapi na šalicu mlijeka. To može biti korisno za aterosklerozu, ali morate zapamtiti da je jod koristan samo u malim dozama, au velikim je otrovan.
Yod peto poznanstvo - čisto utilitarno
Nisu samo liječnici zainteresirani za jod. Potreban je geolozima i botaničarima, kemičarima i metalurzima.
Kao i drugi halogeni, jod tvori brojne organojodne spojeve koji ulaze u sastav nekih boja.
Spojevi joda koriste se u fotografiji i filmskoj industriji za pripremu posebnih fotografskih emulzija i fotografskih ploča.
Jod se koristi kao katalizator u proizvodnji umjetne gume.
Proizvodnja ultračistih materijala - silicija, titana, hafnija, cirkonija - također nije potpuna bez ovog elementa. Jodidna metoda za proizvodnju čistih metala koristi se prilično često.
Pripravci joda koriste se kao suho mazivo za trljanje površina od čelika i titana.
Proizvode se jodne žarulje velike snage. Staklena žarulja takve svjetiljke nije ispunjena inertnim plinom, već ognjišnim parama, koje same emitiraju svjetlost kada visoka temperatura.
Jod i njegovi spojevi koriste se u laboratorijskoj praksi za analizu i u kemotronskim uređajima čije se djelovanje temelji na redoks reakcijama joda...
Mnogo rada geologa, kemičara i tehnologa ulaže se u potragu za jodnim sirovinama i razvoj metoda za ekstrakciju joda. Sve do 60-ih godina prošlog stoljeća alge su bile jedini izvor industrijske proizvodnje joda. Godine 1868. jod se počeo dobivati iz otpada proizvodnje salitre, koji sadrži jodat i natrijev jodid. Besplatne sirovine i jednostavna metoda dobivanja joda iz matičnih otopina salitre osigurali su široku distribuciju čileanskog joda. Prvi svjetski rat Dostava čileanske salitre i joda je prestala, a ubrzo je nedostatak joda počeo utjecati na opće stanje farmaceutske industrije u Europi. Počela je potraga za isplativim načinima dobivanja joda. U našoj zemlji, već u godinama sovjetske vlasti, jod se počeo dobivati iz podzemnih i naftnih voda Kubana, gdje ga je otkrio ruski kemičar A.L. Potylitsin još 1882. Kasnije su slične vode otkrivene u Turkmenistanu i Azerbajdžanu. .
Ali sadržaj joda u podzemnim vodama i povezanim vodama iz proizvodnje nafte vrlo je nizak. To je bila glavna poteškoća u stvaranju ekonomski isplativih industrijskih metoda za proizvodnju joda. Trebalo je pronaći “kemijski mamac” koji bi s jodom stvorio prilično jak spoj i koncentrirao ga. U početku se pokazalo da je taj "mamac" škrob, zatim soli bakra i srebra, koje vežu jod u netopljive spojeve. Probali smo kerozin - jod se dobro otapa u njemu. Ali pokazalo se da su sve te metode skupe i ponekad zapaljive.
Godine 1930. sovjetski inženjer V. P. Denisovich razvio je metodu ugljena za ekstrakciju joda iz naftnih voda, a ta je metoda bila temelj sovjetske proizvodnje joda dosta dugo vremena. U kilogramu ugljena mjesečno nakupi se do 40 g joda...
Isprobane su i druge metode. Već posljednjih desetljeća otkriveno je da se jod selektivno sorbira pomoću visokomolekularnih ionsko-izmjenjivačkih smola. U svjetskoj industriji joda metoda ionske izmjene još uvijek se koristi u ograničenoj mjeri. Bilo je pokušaja da se koristi u našoj zemlji, ali nizak sadržaj joda i nedovoljna selektivnost ionskih izmjenjivača za jod još nisu dopustili da ova, nedvojbeno obećavajuća metoda, radikalno transformira industriju joda.
Geotehnološke metode za ekstrakciju joda također su obećavajuće. Oni će omogućiti ekstrakciju joda iz povezanih voda naftnih i plinskih polja bez ispumpavanja tih voda na površinu. Posebni reagensi uneseni kroz bunar će koncentrirati jod pod zemljom, a ne slaba otopina, ali koncentrat će teći na površinu. Tada će se očito proizvodnja joda i njegova potrošnja u industriji naglo povećati - kompleks svojstava svojstvenih ovom elementu vrlo mu je privlačan.
IOD I ČOVJEK. Ljudski organizam ne samo da ne treba velike količine joda, već nevjerojatnom postojanošću održava konstantnu koncentraciju (10~5-10~6%) joda u krvi, takozvano jodno zrcalo krvi. Iz ukupni broj Od joda u organizmu, koji iznosi oko 25 mg, više od polovine nalazi se u štitnoj žlijezdi. Gotovo sav jod sadržan u ovoj žlijezdi ulazi u sastav raznih derivata tirozina - hormona štitnjače, a samo mali dio, oko 1%, nalazi se u obliku anorganskog joda I1-.
Velike doze elementarnog joda su opasne: doza od 2-3 g je smrtonosna. Istovremeno, u obliku jodida, mogu se oralno uzimati znatno veće doze.
Ako hranom u organizam unesete značajnu količinu anorganskih jodnih soli, njegova koncentracija u krvi će se povećati 1000 puta, ali će se nakon 24 sata razina joda u krvi vratiti na normalu. Razina jodnog zrcala strogo poštuje zakone unutarnjeg metabolizma i praktički ne ovisi o eksperimentalnim uvjetima.
U medicinskoj praksi organojodni spojevi koriste se za rendgensku dijagnostiku. Dovoljno teške jezgre atoma joda raspršuju X-zrake. Kada se takvo dijagnostičko sredstvo unese u tijelo, dobivaju se izuzetno jasne rendgenske slike pojedinih dijelova tkiva i organa.
POD I KOZMIČKE ZRAKE. Akademik V. I. Vernadsky smatrao je da veliku ulogu u stvaranju joda u zemljinoj kori igraju kozmičke zrake koje uzrokuju nuklearne reakcije u zemljinoj kori, odnosno pretvaranje jednih elemenata u druge. Zahvaljujući tim transformacijama u stijene ah, mogu se formirati vrlo male količine novih atoma, uključujući atome joda.
JOD _ LUBRIKANT. Samo 0,6% joda dodanog ugljikovodičnim uljima uvelike smanjuje rad trenja u ležajevima od nehrđajućeg čelika i titana. To vam omogućuje povećanje opterećenja trljajućih dijelova za više od 50 puta.
JOD I STAKLO. Jod se koristi za izradu posebnog polaroidnog stakla. Kristali jodnih soli uvode se u staklo (ili plastiku), koji se distribuiraju strogo redovito. Vibracije svjetlosnog snopa ne mogu proći kroz njih u svim smjerovima. Rezultat je neka vrsta filtra, nazvan polaroid, koji odvraća nadolazeću zasljepljujuću struju svjetlosti. Ova vrsta stakla se koristi u automobilima. Kombinacijom više polaroida ili rotirajućim polaroidnim naočalama mogu se postići iznimno šareni efekti - ovaj se fenomen koristi u filmskoj tehnici iu kazalištu.
ZNAŠ LI TO:
- Sadržaj joda u ljudskoj krvi ovisi o dobu godine: od rujna do siječnja koncentracija joda u krvi opada, od veljače počinje novi porast, au svibnju i lipnju razina joda doseže najviša razina. Ove oscilacije imaju relativno malu amplitudu, a njihovi uzroci još uvijek ostaju misterij;
- Prehrambeni proizvodi sadrže puno joda: jaja, mlijeko, riba; u morskim algama ima puno joda, koji se prodaje u obliku konzervirane hrane, dražeja i drugih proizvoda;
- prva tvornica joda u Rusiji izgrađena je 1915. u Jekaterinoslavu (danas Dnjepropetrovsk); dobiven jod iz pepela crnomorske alge Phyllophora; u Prvom svjetskom ratu u ovoj tvornici proizvedeno je 200 kg joda;
- ako je grmljavinski oblak "zasijan" srebrnim jodidom ili olovnim jodidom, tada se umjesto tuče u oblaku stvaraju fine snježne kuglice: oblak zasijan takvim solima baca kišu i ne šteti usjevima.
Jod(lat. Iodum), I, kemijski element VII. skupine Mendeljejeva periodnog sustava, pripada halogenima (u literaturi se susreću i zastarjeli naziv Jod i simbol J); atomski broj 53, atomska masa 126,9045; kristali crno-sive boje s metalnim sjajem. Prirodni jod sastoji se od jednog stabilnog izotopa s masenim brojem 127. Jod je 1811. otkrio francuski kemičar B. Courtois. Zagrijavanjem matične slane otopine pepela morskih algi s koncentriranom sumpornom kiselinom uočio je oslobađanje ljubičaste pare (otuda i naziv jod - od grčke riječi iodes, ioides - ljubičaste boje, ljubičasto), koja se kondenzirala u tamne sjajne ploče nalik kristali. Godine 1813.-1814. francuski kemičar J. L. Gay-Lussac i engleski kemičar G. Davy dokazali su elementarnu prirodu joda.
Raspodjela joda u prirodi. Prosječni sadržaj joda u zemljinoj kori je 4·10 -5% mase. Spojevi joda su raspršeni u plaštu i magmama te u stijenama koje su nastale od njih (graniti, bazalti i dr.); duboki minerali joda su nepoznati. Povijest joda u zemljinoj kori usko je povezana sa živom tvari i biogenim migracijama. U biosferi se opažaju procesi njegove koncentracije, osobito morskih organizama (alge, spužve i dr.). Poznato je da osam supergenih jodnih minerala nastaje u biosferi, ali su vrlo rijetki. Glavni rezervoar joda za biosferu je Svjetski ocean (1 litra sadrži prosječno 5·10 -5 g joda). Iz oceana spojevi joda otopljeni u kapima morske vode ulaze u atmosferu i nose ih vjetrovi do kontinenata. (Lokacije udaljene od oceana ili ograđene od morski vjetrovi planine, osiromašene jodom) Jod se lako apsorbira u organske tvari u tlu i morskom mulju. Kada se ti mulj zbije i formiraju sedimentne stijene, dolazi do desorpcije, a neki spojevi joda prelaze u Podzemna voda. Tako nastaju jod-bromne vode koje se koriste za ekstrakciju joda, posebno karakteristične za područja naftnih polja (na nekim mjestima 1 litra ovih voda sadrži preko 100 mg joda).
Fizička svojstva joda. Gustoća joda je 4,94 g/cm 3, talište 113,5°C, vrelište 184,35°C. Molekula tekućeg i plinovitog joda sastoji se od dva atoma (I 2). Primjetna disocijacija I 2 = 2I opaža se iznad 700 °C, kao i pod utjecajem svjetla. Već pri običnim temperaturama, jod isparava, stvarajući ljubičastu paru oštrog mirisa. Kada se malo zagrije, jod sublimira, taloži se u obliku sjajnih tankih ploča; ovaj proces služi za pročišćavanje joda u laboratorijima i industriji. Jod je slabo topljiv u vodi (0,33 g/l pri 25 °C), dobro topljiv u ugljikovom disulfidu i organskim otapalima (benzen, alkohol i dr.), kao i u vodenim otopinama jodida.
Kemijska svojstva joda. Konfiguracija vanjskih elektrona atoma joda je 5s 2 5p 5. U skladu s tim, jod pokazuje promjenjivu valenciju (oksidacijsko stanje) u spojevima: -1 (u HI, KI), +1 (u HIO, KIO), +3 (u ICl 3), +5 (u HIO 3, KIO 3 ) i +7 (u HIO 4, KIO 4). Kemijski je jod prilično aktivan, iako u manjoj mjeri od klora i broma. Jod snažno reagira s metalima pri malom zagrijavanju, stvarajući jodide (Hg + I 2 = HgI 2). Jod reagira s vodikom samo kada se zagrije i ne u potpunosti, stvarajući jodovodik. Jod se ne spaja izravno s ugljikom, dušikom ili kisikom. Elementarni jod je oksidacijsko sredstvo, manje snažno od klora i broma. Sumporovodik H 2 S, natrijev tiosulfat Na 2 S 2 O 3 i drugi redukcijski agensi reduciraju ga u I - (I 2 + H 2 S = S + 2HI). Klor i drugi jaki oksidansi u vodenim otopinama ga pretvaraju u IO 3 - (5Cl 2 + I 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 H + 10HCl). Kada se otopi u vodi, jod djelomično reagira s njom (I 2 + H 2 O = HI + HIO); u vrućim vodenim otopinama lužina nastaju jodid i jodat (3I 2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO 3 + 3H 2 O). Kad se adsorbira na škrob, jod ga oboji u tamnoplavu; koristi se u jodometriji i kvalitativnoj analizi za detekciju joda.
Pare joda su otrovne i nadražuju sluznicu. Jod djeluje kauterizirajuće i dezinfekcijski na kožu. Mrlje od joda ispiru se otopinama sode ili natrijevog tiosulfata.
Dobivanje joda. Sirovina za industrijsku proizvodnju joda je voda iz naftnih bušotina; morske alge, kao i matične otopine čileanskog (natrijevog) nitrata koje sadrže do 0,4% joda u obliku natrijevog jodata. Za izdvajanje joda iz naftnih voda (koje obično sadrže 20-40 mg/l joda u obliku jodida), one se prvo tretiraju klorom (2 NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2) ili dušikastom kiselinom (2NaI + 2NaNO 2 + 2H 2 SO 4 = 2Na 2 SO 4 + 2NO + I 2 + 2H 2 O). Oslobođeni jod se ili adsorbira aktivnim ugljenom ili otpuhuje zrakom. Jod adsorbiran ugljenom tretira se kaustičnom lužinom ili natrijevim sulfitom (I 2 + Na 2 SO 3 + H 2 O = Na 2 SO 4 + 2HI). Slobodni jod se izolira iz produkata reakcije djelovanjem klora ili sumporne kiseline i oksidacijskog sredstva, na primjer, kalijevog dikromata (K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6NaI = K 2 SO 4 + 3Na 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) S + 3I 2). Kada se ispuhuje zrakom, jod se apsorbira mješavinom sumporovog oksida (IV) s vodenom parom (2H 2 O + SO 2 + I 2 = H 2 SO 4 + 2HI), a zatim se jod zamjenjuje klorom (2HI + Cl 2 = 2HCl + I 2). Sirovi kristalni jod pročišćava se sublimacijom.
Primjena joda. Jod i njegovi spojevi koriste se uglavnom u medicini i in analitička kemija, kao iu organskoj sintezi i fotografiji.
Jod u tijelu. Jod je mikroelement neophodan za životinje i ljude. U tlima i biljkama tajge-šume, nečernozema, suhe stepe, pustinje i planinskih biogeokemijskih zona, jod je sadržan u nedovoljnim količinama ili nije uravnotežen s nekim drugim mikroelementima (Co, Mn, Cu); To je povezano sa širenjem endemske guše u tim područjima. Prosječni sadržaj joda u tlima je oko 3·10 -4%, u biljkama oko 2·10 -5%. U površnom piti vodu Joda ima malo (od 10 -7 do 10 -9%). U obalnim područjima količina joda u 1 m 3 zraka može doseći 50 mcg, u kontinentalnim i planinskim područjima 1 ili čak 0,2 mcg.
Apsorpcija joda u biljkama ovisi o sadržaju njegovih spojeva u tlu i o vrsti biljke. Neki organizmi (tzv. koncentratori joda), na primjer, morske alge - fucus, kelp, phyllophora, nakupljaju do 1% joda, neke spužve - do 8,5% (u skeletnoj tvari spongin). Za njegovu industrijsku proizvodnju koriste se alge koje koncentriraju jod. U životinjski organizam Jod dolazi s hranom, vodom i zrakom. Glavni izvor joda su biljni proizvodi i stočna hrana. Apsorpcija joda odvija se u prednjem dijelu tankog crijeva. Ljudsko tijelo akumulira od 20 do 50 mg joda, uključujući oko 10-25 mg u mišićima i 6-15 mg u štitnoj žlijezdi. Korištenjem radioaktivnog joda (131 I i 125 I) pokazalo se da se u štitnjači jod nakuplja u mitohondrijima epitelnih stanica i ulazi u sastav dijod- i monojodtirozina koji nastaju u njima, a kondenziraju se u hormon tetrajodtironin (tiroksin). Jod se izlučuje iz tijela uglavnom putem bubrega (do 70-80%), mliječnih žlijezda, žlijezda slinovnica i znojnica, dijelom sa žuči.
U različitim biogeokemijskim provincijama sadržaj joda u dnevnoj prehrani varira (za ljude od 20 do 240 mcg, za ovce od 20 do 400 mcg). Potreba životinje za jodom ovisi o njenom fiziološkom stanju, godišnjem dobu, temperaturi i prilagodbi organizma na sadržaj joda u okolišu. Dnevna potreba za jodom kod ljudi i životinja je oko 3 mcg po 1 kg tjelesne težine (povećava se tijekom trudnoće, pojačanog rasta i hlađenja). Unošenje joda u organizam pojačava bazalni metabolizam, pospješuje oksidativne procese, tonizira mišiće i potiče spolnu funkciju.
Zbog većeg ili manjeg nedostatka joda u hrani i vodi, koristi se jodiranje kuhinjske soli, koja obično sadrži 10-25 g kalijevog jodida na 1 tonu soli. Korištenje gnojiva koja sadrže jod može udvostručiti ili utrostručiti njegov sadržaj u usjevima.
Jod u medicini. Pripravci koji sadrže jod imaju antibakterijska i antifungalna svojstva, također imaju protuupalni i ometajući učinak; Koriste se izvana za dezinfekciju rana i pripremu kirurškog polja. Kada se uzimaju oralno, pripravci joda utječu na metabolizam i pojačavaju rad štitnjače. Male doze joda (mikrojod) inhibiraju funkciju štitnjače, utječući na stvaranje hormona koji stimulira štitnjaču u prednjoj hipofizi. Budući da jod utječe na metabolizam bjelančevina i masti (lipida), našao je primjenu u liječenju ateroskleroze, jer smanjuje kolesterol u krvi; također povećava fibrinolitičku aktivnost krvi. U dijagnostičke svrhe koriste se radiokontaktna sredstva koja sadrže jod.
Pri dugotrajnoj primjeni jodnih pripravaka i kod povećane osjetljivosti na njih može se javiti jodizam - curenje iz nosa, urtikarija, Quinckeov edem, slinjenje i suzenje, aknasti osip (jododerma) itd. Jodne pripravke ne treba uzimati u slučaju plućne tuberkuloze. , trudnoća, bubrežna bolest, kronična piodermija, hemoragijska dijateza, urtikarija.
Jod je radioaktivan. Umjetno radioaktivni izotopi joda - 125 I, 131 I, 132 I i drugi imaju široku primjenu u biologiji, a posebno u medicini za određivanje funkcionalnog stanja štitnjače i liječenje niza njezinih bolesti. Primjena radioaktivnog joda u dijagnostici povezuje se sa sposobnošću joda da se selektivno nakuplja u štitnjači; koristiti u ljekovite svrhe na temelju sposobnosti β-zračenja radioizotopa joda da uništi sekretorne stanice žlijezde. Kada je okoliš kontaminiran produktima nuklearne fisije, radioaktivni izotopi joda brzo ulaze u biološki ciklus, završavajući u konačnici u mlijeku i, posljedično, u ljudskom tijelu. Posebno je opasno njihovo prodiranje u organizam djece, čija je štitnjača 10 puta manja od one kod odraslih, a ima i veću radiosenzitivnost. Kako bi se smanjilo taloženje radioaktivnih izotopa joda u štitnjači, preporučuje se primjena stabilnih pripravaka joda (100-200 mg po dozi). Radioaktivni jod se brzo i potpuno apsorbira iz probavnog trakta i selektivno taloži u štitnjači. Njegova apsorpcija ovisi o funkcionalnom stanju žlijezde. Relativno visoke koncentracije radioizotopa joda također se nalaze u žlijezdama slinovnicama i mliječnim žlijezdama te sluznici gastrointestinalnog trakta. Radioaktivni jod koji štitnjača ne apsorbira gotovo se potpuno i relativno brzo izlučuje mokraćom.
IOD, jod (lat. Iodum), I, kemijski element VII skupine kratkog oblika (17. skupina dugog oblika) periodnog sustava elemenata, pripada halogenima; atomski broj 53, atomska masa 126,90447. U prirodi se nalazi jedan stabilni izotop 127 I. Umjetno su dobiveni radioaktivni izotopi masenih brojeva 108-144.
Povijesna referenca. Jod je prvi izolirao 1811. godine francuski kemičar B. Courtois reakcijom koncentrirane H 2 SO 4 na pepelu morske trave. Latinsko ime elementa potječe od grčkog ιώδης - ljubičasta i povezuje se s bojom jodnih para.
Rasprostranjenost u prirodi. Sadržaj joda u zemljinoj kori je 4·10 -5% mase. U prirodi se jod uglavnom nalazi u morska voda i algama, kao iu vodama za bušenje nafte; ulazi u sastav minerala - prirodnih jodida i jodata, na primjer lautarit Ca(IO 3) 2.
Svojstva. Konfiguracija vanjske elektronske ljuske atoma joda je 5s 2 5p 5. U spojevima, jod pokazuje oksidacijska stanja -1, +1, +3, +5, +7; Paulingova elektronegativnost 2,66; atomski radijus 140 pm; radijus I iona je 206 pm, I 5+ 109 pm. U plinovitom, tekućem i čvrsta stanja jod postoji u obliku dvoatomnih molekula I 2 . Primjetna disocijacija (oko 3%) molekula I 2 u atome počinje na temperaturama iznad 800 ° C, kao i pod utjecajem svjetlosti. I 2 molekule su dijamagnetske.
Jod je crna kristalna tvar s ljubičastim metalnim sjajem; rombična kristalna rešetka; t talište 113,7 °C, vrelište 184,3 °C, gustoća čvrstog joda 4940 kg/m3. Jod je slabo topljiv u vodi (0,33 g/dm3 pri 25 °C); topljivost joda u vodi raste s porastom temperature, kao i dodatkom kalijevog jodida KI zbog stvaranja kompleksa KI 3. Jod je visoko topljiv u mnogim organskim otapalima (benzen, heksan, alkoholi, ugljikov tetraklorid, itd.). Čvrsti jod lako sublimira i stvara ljubičaste pare oštrog, specifičnog mirisa.
Jod je najmanje reaktivan halogen. Jod ne stupa u izravnu interakciju s plemenitim plinovima, kisikom, sumporom, dušikom i ugljikom. Zagrijavanjem jod reagira s metalima (nastaju metalni jodidi, npr. aluminijev jodid AlI 3), fosforom (fosforov jodid ΡΙ 3), vodikom (jodivodik HI) i drugim halogenima (međuhalogeni spojevi). Jod je manje jak oksidans od klora i broma. Jod je više karakteriziran redukcijskim svojstvima. Dakle, klor oksidira jod u jodnu kiselinu HIO 3: I 2 + 5Sl 2 + 6H 2 O = 2NIO 3 + 10NCl.
Za jod je poznat niz kiselina koje sadrže kisik, odgovarajući razne diplome oksidacija joda: jod HIO (oksidacijsko stanje joda +1; soli su hipojoditi, npr. kalijev hipojodit KIO), jod HIO 3 (+5; jodati, npr. kalijev jodat KIO 3), periodični, ili metajodni, HIO 4 i ortoperiodski, ili ortojod, H 5 IO 6 (+7; soli - metaperiodati, na primjer kalijev metaperiodat KIO 4 ; ortoperiodati, na primjer kalijev dihidroortoperiodat Κ 3 Η 2 ΙO 6 ; uobičajeno ime za soli kiselina koje sadrže jod u oksidacijskom stanju +7 - periodati). Kiseline koje sadrže kisik i njihove soli imaju oksidacijska svojstva. HIO - slaba kiselina; HIO i hipojoditi postoje samo u vodenim otopinama. Otopine HIO pripremaju se interakcijom joda s vodom, otopine hipojodita interakcijom joda s otopinama lužina. HIO 3 je bezbojna kristalna tvar s talištem od 110 °C, vrlo topljiva u vodi; kada se zagrije na 300 °C, odvaja vodu i nastaje kiseli oksid I 2 O 5 . HIO 3 se dobiva oksidacijom joda dimećom dušičnom kiselinom: 3I 2 + 10HNO 3 = 6HIO 3 + 10NO + 2H 2 O. Jodati su topljivi u vodi. kristalne tvari; dobiven reakcijom joda s vrućim otopinama lužina. Zagrijavanjem iznad 400 °C jodati se razlažu, npr.: 4KIO 3 = KI + 3KIO 4. H 5 IO 6 je bezbojna kristalna tvar, talište 128 °C. Zagrijavanjem H 5 IO 6 na 100 °C u vakuumu nastaje HIO 4 (Η 5 ΙO 6 = HIO 4 + 2H 2 O), koji se pri višoj temperaturi raspada: 2HIO 4 = 2HIO 3 + O 2. U vodenim otopinama, H 5 IO 6 pokazuje svojstva slabe polibazične kiseline. H 5 IO 6 se dobiva reakcijom izmjene, na primjer, Ba 3 (H 2 IO 6) 2 + 3H 2 SO 4 = 2H 5 IO 6 + 3BaSO 4, nakon čega slijedi isparavanje filtrata. Periodati su kristalne tvari, otporne na toplinu, topive u vodi; dobiven elektrokemijskom oksidacijom jodata.
Otapanje joda u vodi složen je kemijski proces koji uključuje ne samo otapanje, već i disproporcioniranje (I 2 + H 2 O = HI + HIO) i razgradnju HIO (ZHIO = 2HI + HIO 3). Brzina disproporcioniranja HIO je velika, posebno u alkalnim spojevima (3I 2 + 6NaOH = NaIO 3 + 5NaI + 3H 2 O). Budući da je konstanta ravnoteže reakcije I 2 + H 2 O = HI + HIO mala (K = 2∙10 - 13), jod je u vodenoj otopini prisutan u obliku I 2, a jodna voda se ne razgrađuje kada čuva se na tamnom mjestu i ima neutralnu reakciju.
Biološka uloga. Jod je element u tragovima. Dnevna ljudska potreba za jodom iznosi oko 0,2 mg. Glavno fiziološko značenje joda određeno je njegovim sudjelovanjem u funkciji štitnjače. Jod koji ulazi u njega uključen je u biosintezu hormona štitnjače. Nedostatak unosa joda dovodi do razvoja endemske gušavosti, višak joda u tijelu opažen je kod nekih bolesti jetre.
Priznanica. U industriji se jod izolira iz bušotine i pepela morskih algi. Za ekstrakciju joda, voda za bušenje koja sadrži jodide tretira se zakiseljavanjem klorom; oslobođeni jod se otpuhuje vodenom parom. Za pročišćavanje joda, sumporov dioksid SO 2 (I 2 + SO 2 + 2H 2 O = 2HI + H 2 SO 4) prolazi kroz reakcijsku smjesu i rezultirajući HI se oksidira u I 2 (na primjer, s klorom: 2HI + Cl2 = 2HCl + I2). Jodati koji nastaju spaljivanjem algi reduciraju se sumpornim dioksidom (2NaIO 3 + 5SO 2 + 4H 2 O = 2NaHSO 4 + 3H 2 SO 4 + I 2); oslobođeni jod pročišćava se sublimacijom. U laboratoriju se jod dobiva oksidacijom jodida u kiseloj sredini (npr. pomoću mangan dioksida: 2KI + MnO 2 + 2H 2 SO 4 = I 2 + MnSO 4 + 2H 2 O + K 2 SO 4); nastali jod se ekstrahira ili odvaja destilacijom vodenom parom.
Svjetska proizvodnja joda iznosi 15-16 tisuća tona godišnje (2004.).
Primjena. Jod i njegovi spojevi koriste se u medicini; Pripravci joda koji mogu otpuštati elementarni jod imaju antibakterijska, antifungalna i protuupalna svojstva. Jod se koristi u transportu kemijske reakcije za proizvodnju Ti, Zr i drugih metala visoke čistoće, kao i silicija; za punjenje jodnih žarulja sa žarnom niti, koje karakterizira visoka svjetlosna učinkovitost, mala veličina i dug životni vijek. Radioaktivni izotopi 125 I (T 1/2 59,4 dana), 131 I (T 1 /2 8,04 dana), 132 Ι (T 1 /2 2,28 sati) koriste se u biologiji i medicini za određivanje funkcionalnog stanja štitnjače i liječenje njegovih bolesti.
Jod je otrovan, njegove pare iritiraju sluznicu i uzrokuju dermatitis.
Lit.: Greenwood N.N., Earnshaw A. Kemija elemenata. 2. izd. Oxf.; Boston, 1997.; Drozdov A.A., Mazo G.N., Zlomanov V.P., Spiridonov F.M. Anorganska kemija. M., 2004. T. 2.
(prvi elektron)
(prema Paulingu)
| ja | 53 |
| 126,90447 | |
| 5s 2 5p 5 | |
| Jod | |
Jod, jod(od starogrčkog ιώδης, iodes - "ljubičasta") - element glavne podskupine sedme skupine, peto razdoblje periodnog sustava kemijski elementi D. I. Mendeljejeva, s atomskim brojem 53. Označava se simbolom I (lat. Iodum). Kemijski aktivan nemetal, pripada skupini halogena. Jednostavna tvar jod (CAS broj: 7553-56-2) u normalnim uvjetima je kristali crno-siva s ljubičastim metalnim sjajem, lako stvara ljubičaste pare s oštrim mirisom. Molekula tvari je dvoatomna (formula I 2).
U medicini i biologiji ova se tvar obično naziva jod(na primjer, "jodna otopina"), u periodnom sustavu i kemijskoj literaturi koristi se naziv jod.
Priča
Jod je 1811. otkrio Courtois u pepelu morske trave, a 1815. Gay-Lussac ga je počeo smatrati kemijskim elementom.
Simbol elementa J je zamijenjen sa ja relativno nedavno, 50-ih godina XX. stoljeća.
Biti u prirodi
U velike količine nalaze se u obliku jodida u morskoj vodi. U prirodi je poznat i u slobodnom obliku, kao mineral, ali takvi nalazi su rijetki - u termalnim izvorima Vezuva i na otoku. Vulcano (Italija). Rezerve prirodnih jodida procjenjuju se na 15 milijuna tona, 99% rezervi nalazi se u Čileu i Japanu. Trenutačno se u tim zemljama provodi intenzivno iskopavanje joda, na primjer, čileanski Atacama Minerals proizvodi preko 720 tona joda godišnje.
Sirovina za industrijsku proizvodnju joda u Rusiji je voda iz naftnih bušotina, dok u stranim zemljama koje nemaju naftna polja, koriste se morske alge, kao i matične otopine čileanskog (natrijevog) nitrata, što znatno poskupljuje proizvodnju joda iz takvih sirovina.
Fizička svojstva
Pare imaju karakterističnu ljubičastu boju, baš kao i otopine u nepolarnim organskim otapalima poput benzena - za razliku od smeđe otopine u polarnom alkoholu. Jod na sobnoj temperaturi izgleda kao tamnoljubičasti kristali slabog sjaja. Kada se zagrije na atmosferski pritisak sublimira se (sublimira), pretvarajući se u ljubičastu paru; Kada se ohladi, jodna para kristalizira, zaobilazeći tekuće stanje. Ovo se u praksi koristi za pročišćavanje joda od nehlapljivih nečistoća.
Kemijska svojstva
Kemijski je jod prilično aktivan, iako u manjoj mjeri od klora i broma.
- Kada se malo zagrije, jod energično reagira s metalima, stvarajući jodide:
- Jod reagira s vodikom samo kada se zagrije i ne potpuno, stvarajući jodid vodik:
- Elementarni jod je oksidans, manje snažan od klora i broma. Vodikov sulfid H 2 S, Na 2 S 2 O 3 i drugi redukcijski agensi reduciraju ga u I - ion:
- Kada se otopi u vodi, jod djelomično reagira s njom:
Primjena
Lijek
Široko se koristi u alternativnoj (neslužbenoj) medicini, ali je njegova primjena bez liječničkog recepta uglavnom slabo opravdana, a često je popraćena raznim reklamnim izjavama.
vidi također
Proizvodnja baterija
Jod se koristi kao pozitivna elektroda (oksidacijsko sredstvo) u litij-jodnim baterijama za električna vozila.
Laserska fuzija
Neki organojodni spojevi koriste se za proizvodnju plinskih lasera velike snage pomoću pobuđenih atoma joda (istraživanje laserske fuzije i industrija).
Radioelektronska industrija
Posljednjih godina potražnja za jodom od proizvođača zaslona s tekućim kristalima naglo je porasla.
Dinamika potrošnje joda
Toksičnost
Jod je otrovna tvar. Smrtonosna doza 2-3 g. Uzrokuje oštećenje bubrega i kardiovaskularnog sustava. Pri udisanju jodnih para javlja se glavobolja, kašalj, curenje nosa, a možda i plućni edem. Dodir sa sluznicom očiju uzrokuje suzenje, bol u očima i crvenilo. Nakon gutanja javlja se opća slabost, glavobolja, povraćanje, proljev, smeđe naslage na jeziku, bolovi u srcu i ubrzan rad srca. Nakon jednog dana, bubrezi se upale i pojavljuje se krv u mokraći. Ako se ne liječi, bubrezi mogu otkazati unutar 2-3 dana i može doći do miokarditisa. Bez liječenja nastupa smrt.