Размещено на http://www.allbest.ru/

Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени

Николая Эрнестовича Баумана

Кафедра неорганической и аналитической химии

Реферат:

Биологическая роль йода

Реферат выполнил студент

Руководитель:

Казань, 20__г.

Содержание

1. История открытия йода

2. Короткое описание физических и химических свойств

3. Биологическая роль в организме (нормы содержания в биологических объектах)

4. Болезни при избытке йода

5. Болезни при недостатке йода

6. Меры профилактики

7. Качественный анализ йода

8. Методы количественного определения йода

Заключение

Список использованной литературы

1. История открытия йода

Йод был открыт в 1811 году французским химиком-технологом Бернаром Куртуа (1777-1838), сыном известного селитровара. Куртуа не был простым ремесленником. Проработав три года в аптеке, он получил разрешение слушать лекции по химии и заниматься в лаборатории Политехнической школы у знаменитого парижского химика и политического деятеля Фуркруа. Бернар Куртуа стал изучать золу морских водорослей, из которой тогда добывали соду. Он заметил, что медный котел, в котором выпаривались зольные растворы, разрушается слишком быстро. Проделывая серию опытов, Куртуа взял две колбы, в одну из которых поместил серную кислоту с железом, а в другую - золу морских водорослей со спиртом. На плече у ученого во время опытов сидел его любимый кот. Однажды он неожиданно спрыгнул, опрокинув колбы, содержимое их смешалось. Куртуа увидел, что над лужицей, которая образовалась при падении сосудов, поднимается фиолетовое облачко.Впоследствии специально нагревая маточный (неразбавленный) раствор золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой, он наблюдал выделение "паров великолепного фиолетового цвета", которые осаждались в виде темных блестящих пластинчатых кристаллов. "Удивительная окраска, неизвестная и невиданная ранее, позволяла сделать вывод, что получено новое вещество", - писал Куртуа в своих воспоминаниях.

В 1813 году появилась первая научная публикация об этом веществе, его стали изучать химики разных стран, в том числе такие светила науки, как французский химик Жозеф Гей-Люссак и английский химик Хэмфри Дэви. Год спустя эти ученые доказали элементарную природу вещества, открытого Куртуа, а Гей-Люссак назвал новый элемент йодом (от греческого iodes, ioeides - похожий цветом на фиалку, темно-синий, фиолетовый).

Интересно отметить, что история лечебного применения йода уходит в глубь веков. Считается, что первые сообщения о целебных свойствах веществ, содержащих йод, появились в Китае примерно за три тысячи лет до нашей эры. Древние целители выделяли этот элемент из морских губок и водорослей и прикладывали ткань, смоченную йодом, к ранам, чтобы они не гноились и быстрее заживали.

Антисептические (противомикробные) свойства йода первым использовал в хирургии французский врач Буанэ. Как ни странно, но самые простые лекарственные формы йода - водные и спиртовые растворы - очень долго не находили применения в хирургии, хотя еще в 1865-1866 годах великий русский хирург Н. И. Пирогов применял йодную настойку при лечении ран.

Приоритет подготовки операционного поля с помощью йодной настойки ошибочно приписывается немецкому врачу Гроссиху. Между тем еще в 1904 году, за четыре года до Гроссиха, русский военный врач Н. Филончиков в своей статье "Водные растворы йода как антисептическая жидкость в хирургии" обратил внимание медиков на громадные достоинства водных и спиртовых растворов йода именно при подготовке к операции.

Священник Павел Александрович Флоренский - выдающийся богослов, философ и ученый, один из замечательных представителей русской культуры "Серебряного века" после своего ареста в лагере на Соловецких островах с 1934 года занимался вопросами добычи йода из водорослей на самим изобретенных и сконструированных уникальных аппаратах. Флоренский считал йод очень действенным лекарством, способным излечить многие болезни, и, к примеру, использовал спиртовой раствор йода для профилактики гриппа, добавляя 3-4 капли его в молоко.

2. Короткое описание физических и химических свойств

Йод (Jodum), I (в литературе встречается также символ J) - химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, относящийся к галогенам (от греч. halos - соль и genes - образующий), к которым также относятся фтор, хлор, бром и астат.

Порядковый (атомный) номер йода - 53, атомный вес (масса) - 126,9.

Из всех существующих в природе элементов йод является самым загадочным и противоречивым по своим свойствам.

Плотность (удельный вес) йода - 4,94 г/см3, tnl - 113,5 °С, tKn - 184,35 °С.

Из имеющихся в природе галогенов йод - самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный йод состоит из атомов одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Радиоактивный 1-125 образуется в результате спонтанного деления урана. Из искусственных изотопов йода важнейшие - 1-131 и 1-123: их используют в медицине.

Молекула элементарного йода (J2), как и у прочих галогенов, состоит из двух атомов. Фиолетовые растворы йода являются электролитами (проводят электрический ток при наложении разности потенциалов) так как в растворе молекулы J2 частично диссоциируют (распадаются) на подвижные ионы J и J. Заметная диссоциация J2 наблюдается при t выше 700 °С, а также при действии света. Йод - единственный галоген, находящийся в твердом состоянии при нормальных условиях, и представляет собой серовато-черные с металлическим блеском пластинки или сростки кристаллов со своеобразным (характерным) запахом.

Отчетливо выраженное кристаллическое строение, способность проводить электрический ток - все эти "металлические" свойства характерны для чистого йода.

Однако йод выделяется среди прочих элементов, в том числе отличаясь от металлов, легкостью перехода в газообразное состояние. Превратить йод в пар даже легче, чем в жидкость. Он обладает повышенной летучестью и уже при обычной комнатной температуре испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании йода происходит его так называемая возгонка, то есть переход в газообразное состояние минуя жидкое, затем оседание в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки йода в лабораториях и в промышленности.

Йод плохо растворим в воде (0,34 г/л при 25 °С, приблизительно 1:5000), зато хорошо растворяется во многих органических растворителях - сероуглероде, бензоле, спирте, керосине, эфире, хлороформе, а также в водных растворах йодидов (калия и натрия), причем в последних концентрация йода будет гораздо выше, чем та, которую можно получить прямым растворением элементарного йода в воде.

Окраска растворов йода в органике не отличается постоянством. Например, йодный раствор в сероуглероде - фиолетовый, а в спирте - бурый.

Конфигурация внешних электронов атома йода - nsІ np5. В соответствии с этим йод проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1; +1; +3; +5 и +7.

Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром, а тем более фтор.

С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя бесцветные соли йодиды.

С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С некоторыми элементами - углеродом, азотом, кислородом, серой и селеном - йод непосредственно не соединяется. Несовместим он и с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь).

Элементарный йод - окислитель. Сероводород Н2S, тиосульфат натрия NaS2O3 и другие восстановители восстанавливают его до I. Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в IO3.

В горячих водных растворах щелочей образуются соли йодид и йодат.

Осаждаясь на крахмале, йод окрашивает его в темно-синий цвет; эта реакция используется для обнаружения йода.

3. Биологическая роль в организме (нормы содержания в биологических объектах)

Рассмотрим более подробно, как, где и в каких количествах накапливается йод в нашем организме, как он перераспределяется и от чего зависит накопление этого элемента.

Всего в организме человека содержится от 20 до 35 мг йода. Распределение его в организме очень неравномерное: меньше всего йода сконцентрировано в крови и почках, больше всего - в щитовидной железе.

Если говорить об абсолютных значениях содержания йода в организме человека, то нужно отметить, что примерно половина всего йода находится в щитовидной железе (около 10-15 мг). Ее по праву называют органом-накопителем йода. Значительное количество элемента обнаружено также в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках, предстательной железе, гипофизе, желчи и слюнных железах. В мышцах концентрация йода может быть в 1000 раз ниже, чем в щитовидной железе.

Йод поступает в наш организм в основном через пищеварительный тракт. Неорганические соединения йода (соли йодиды) содержатся в пище и воде, которые мы потребляем. Они всасываются практически по всей длине желудочно-кишечного тракта, но наиболее интенсивно в тонком кишечнике. Также поступление йода происходит и через легкие, что особенно важно в прибрежных морских районах. Так, например, в зоне Ла-Манша человек через легкие получает до 70 мкг йода, а в районе Черного и Азовского морей - более 100 мкг. В 4000 л воздуха, проходящих через легкие человека за 12 часов, содержится 0,044 мг йода, пятая часть которого выдыхается обратно. Малые количества йода попадают через кожу.

Йод в организме человека преимущественно находится в органической форме. А-клетки щитовидной железы избирательно захватывают йодиды из протекающей через железу крови и образуют органические соединения йода - гормоны Т4, Т3 и коллоидальный белок тиреоглобулин, который представляет собой запасную форму тиреоидных гормонов и содержит обычно около 90 % от общего количества йода, присутствующего в щитовидной железе.

Количество и соотношение различных форм йода в щитовидной железе зависят от множества факторов - от скорости поступления йода, присутствия определенного класса веществ, вызывающих развитие зоба (зобогенов), которые могут нарушить механизм улавливания йода, от некоторых патологических состояний, а также от генетических факторов.

Что касается йода, который содержится в крови, то следует сказать, что его содержание практически постоянно. В плазме крови находится 35 % всего количества йода крови, остальные 65 % приходятся на форменные элементы крови. Если ввести в организм с пищей значительное количество неорганических солей йода, то уровень его в крови повысится в 1000 раз, но уже через 24 часа вернется к норме. В крови йод присутствует в органической и неорганической формах. В течение суток из щитовидной железы в кровь поступает 100-300 мкг гормонального йодида. Органическая форма представлена в основном тироксином. Около 10% органического йода плазмы представлено трийодтиронинами и дийодтирозинами.

Содержание йода в крови при нормальном поступлении его в организм составляет порядка 10-15 мкг/л, при этом общий внеклеточный запас йода составляет около 250 мкг. Большую часть этого запаса составляет йод, всосавшийся в кишечнике. Кроме того, в этот же запас входит небольшое количество йода, которое выделяется тиреоцитами, а также йод, образующийся при обмене тиреоидных гормонов в периферических тканях.

В человеческом организме йод находится и в неорганической форме: йодид-ионы очень легко проникают через клеточные мембраны, в связи с чем общий неорганический запас йода в организме включает как йодиды, присутствующие во внеклеточном пространстве и эритроцитах (красных клетках крови), так и в накапливающих йод железах, а именно в щитовидной (в первую очередь), слюнных и железах слизистой оболочки желудка. Йод также частично откладывается в жировой ткани.

Основное выделение йода из организма происходит через почки с мочой (до 90 %). Небольшое его количество выделяется с калом и совсем незначительные количества могут выделяться с потом, с молоком у женщин (при кормлении ребенка грудью), со слюной, с желчью и через дыхательные пути.

Йодиды непрерывно покидают организм, и восполнение их происходит также непрерывно как за счет внешних источников (пища, вода, вдыхаемый воздух), так и внутренних (щитовидной и слюнных желез, желудочного сока и всасывания продуктов распада тиреоидных гормонов). Эти постоянно происходящие в организме процессы поддерживают нормальный уровень йода.

Обмен йода в щитовидной железе и взаимоотношения его с тиреоидными гормонами являются одним из важных моментов работы организма. Щитовидная железа человека должна улавливать около 60 мкг йода в сутки, чтобы обеспечить достаточное снабжение организма тиреоидными гормонами. Эффективность работы железы обеспечивается густой сетью кровеносных сосудов и совершенством механизма улавливания йода, так называемым йодным насосом, который является активным транспортным механизмом.

В организме человека содержится от 20 до 35 мг йода. В основном он концентрируется в щитовидной железе. Меньше всего его в крови, мышцах и почках. Поступление йода в организм происходит в основном через пищеварительный тракт, а также через легкие с вдыхаемым воздухом и совсем мало - через кожу. Выводится йод из организма преимущественно с мочой, меньше - с калом, совсем небольшой процент его приходится на выдыхаемый воздух, грудное молоко у женщин в период кормления грудью и пот.

4. Болезни при избытке йода

Такое явление, как избыток йода в организме, конечно не так распространено, как йододефицитное состояние, но тоже встречается. Чаще всего от избытка йода страдают люди, занятые на производстве, где используется или добывается йод. Санитарная норма для нормальной работы - не более 1 мг/м3. При концентрации паров йода от 1,5 до 2 мг/м3 работа уже затруднена, а при концентрации 3 мг/м3 - невозможна.

Чрезмерное потребление йода нежелательно, безопасной считается суточная доза йода до 500 мкг. Избыток йода оказывает токсическое (отравляющее) действие на организм человека.

Если необходим прием высоких доз йода по медицинским показаниям, делать это следует под наблюдением врача.

Отравление йодом называется йодизмом (iodism), который возникает:

· при вдыхании паров йода;

· при введении в организм очень больших доз йода (в сотни раз больше рекомендуемой суточной нормы) - иногда такое случается при проживании около моря;

· в случае длительного применения препаратов йода;

· при индивидуальной непереносимости йода и повышенной чувствительности к нему (идиосинкразия), возникающей после первого контакта (даже в малой дозе) с раздражителем;

· при сочетании вышеуказанных факторов.

Явления йодизма иногда ошибочно называют аллергической реакцией.

Выделяют острое (поступление большой дозы в течение короткого периода времени) и хроническое (регулярное поступление в организм небольших доз в течение длительного времени) отравление йодом. Хроническое отравление обычно развивается годами, даже при соблюдении всех санитарно-гигиенических норм. Тяжесть состояния больного определяется количеством потребленного йода, временным фактором и способом поступления этого элемента в организм.

При остром отравлении в результате вдыхания паров йода может развиться жизнеугрожающее состояние - отек легких в результате сердечной недостаточности.

У большинства больных йодизм протекает легко, обычно исчезает в первые часы, редко через 1-2 дня и проявляется раздражением слизистых оболочек (в первую очередь дыхательных путей) и кожи, когда наблюдаются:

· кашель (с мокротой или без),

· насморк,

· слезотечение,

· отек и распухание слюнных желез и как следствие - слюнотечение,

· йододерма - поражение кожи. Происхождение ее связывают с аллергическим механизмом или воспалительным изменением сосудов. Как правило, встречается на лице, шее, конечностях, реже - на туловище и волосистой части головы. Наиболее частой формой являются угри, появление которых сопровождается зудом и жжением. Сливаясь между собой, они превращаются в мягкие болезненные образования сине-багрового цвета диаметром от 0,5 до 3 см. Другие варианты йододермы - крапивница, краснуха, рожистое воспаление. Редко бывает тяжелая, узловатая форма йододермы. При сочетании поражения кожи и слизистых оболочек полости носа возможны носовые кровотечения. При контакте с кристаллами йода (местное воздействие) могут возникнуть дерматит (раздражение кожи), а также ожоги с последующим образованием трудно заживающих язв.

Также могут наблюдаться и такие симптомы, как:

· поражение глаз: хронические блефариты, конъюнктивиты. Ресницы становятся редкими, а у их основания на веке появляется чешуйчатость кожи. При более тяжелых и осложненных случаях отмечается катаракта, повреждение зрительного нерва. Снижается острота зрения, нарушается восприятие света;

· металлический привкус во рту;

· характерное окрашивание полости рта и запах изо рта во время дыхания;

· периодически возникают тошнота, рвота (рвотные массы обычно имеют желтоватый или синеватый оттенок);

· головная боль и головокружение; заторможенность сознания;

· охриплость голоса, боль и жжение в горле, сильная жажда;

· понос, исхудание, мышечная слабость, судороги, онемение участков кожи;

· боли в правом подреберье, желтушность кожных покровов и слизистых оболочек (поражение печени - токсический гепатит), воспалительные заболевания желудка и почек (характерны при попадании йода в организм в виде спиртовой настойки);

· развитие воспалительных изменений во всех отделах дыхательных путей (ринит, фарингит, ларингит, синусит (гайморит, этмоидит), бронхит. В тяжелых случаях может произойти изъязвление слизистой оболочки носа с последующим формированием отверстия в носовой перегородке);

· ослабление защитных сил организма и, как следствие, частые простуды, ангины, пневмонии и другие инфекционные болезни.

Реже в результате идиосинкразии возникают более тяжелые осложнения, которые выражаются в спазме (судорожном сокращении) или отеке гортани и бронхов, приводящими к удушью. Иногда может развиться анафилактический шок.

Избыток йода может вызвать как угнетение функции щитовидной железы, так и усиление ее деятельности, проявления чего могут встречаться наряду с вышеперечисленными признаками (часто наблюдается при хроническом отравлении).

5. Болезни при недостатке йода

В правильном питании очень многое зависит от достаточного и сбалансированного потребления незаменимых пищевых веществ, также называемых микронутриентами, - витаминов, микроэлементов, минералов, незаменимых жирных и аминокислот. В отличие от основных компонентов пищи - белков, жиров, углеводов, недостаток потребления микронутриентов может не иметь ярко выраженных проявлений, поэтому называется "скрытым голодом". Долгое время все программы по диетологии и питанию уделяли внимание, как правило, только тому, чтобы население получало с пищей достаточное количество белков и калорий. Но сегодня ни у кого не вызывает сомнений, что так называемый несбалансированный (в том числе и по жизненно необходимым микроэлементам) рацион может служить причиной многих серьезных неполадок в работе органов и систем.

Одним из наиболее типичных примеров недостатка микронутриентов является дефицит йода, который многими специалистами признан безусловным "чемпионом" по недостаточности попадания в наш организм.

К сожалению, этот жизненно необходимый микроэлемент не обладает способностью вырабатываться в организме, получить его человек может только с пищей. Особое биологическое значение йода заключается в том, что он является составной частью гормонов щитовидной железы - тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3). Недостаточность поступления йода в организм приводит к развертыванию цепи последовательных приспособительных процессов, направленных на поддержание нормального уровня образования и выработки гормонов щитовидной железы. Однако если дефицит сохраняется достаточно долго, то происходит срыв этих механизмов с последующим снижением образования тиреоидных гормонов и развитием заболеваний, вызванных дефицитом йода.

Недостаток йода в начале приводит лишь к небольшому увеличению щитовидной железы, но, прогрессируя, эта болезнь поражает многие системы организма. В результате нарушается обмен веществ, замедляется рост. В отдельных случаях эндемический зоб может привести к глухоте, кретинизму… Эта болезнь больше всего распространена в горных районах и в местах, сильно удаленных от моря.

Так уж сложилось, и это не зависит от нас, что каждый день мы недополучаем с пищей йода. Казалось бы, такое знакомое с детства, с поцарапанных коленок вещество. Ну и что, что его мало, тем более что необходимое в сутки его количество измеряется всего лишь миллионными долями грамма, а за всю жизнь нам надо съесть его всего лишь одну чайную ложку?

На самом же деле недостаток йода может привести к целому ряду заболеваний, называемых йододефицитными. По данным Всемирной организации здравоохранения, йододефицитные заболевания являются наиболее распространенными неинфекционными заболеваниями на нашей планете. Местность, где йода не хватает в почве, воде, а значит, и в пище, называют эндемичной по дефициту йода. В такой местности проживают 1,5 млрд. землян и почти все жители России.

Дефицит йода часто не имеет внешне выраженного характера, что обозначают понятием "скрытый голод". В этом случае он может проявляться вялостью, слабостью, утомляемостью, плохим настроением, сниженным аппетитом. У детей это выражается в плохой успеваемости в школе, потере интереса к познавательным играм. Все это пытаются объяснять словами "такой характер", "сегодня не в настроении", "лентяй" и т. д. А на самом деле - не хватает йода, который необходим для того, чтобы нормально работал маленький, но очень важный орган в нашем теле - щитовидная железа.

Щитовидная железа расположена на передней поверхности шеи, состоит их двух половинок, соединенных тонким перешейком. В норме размер каждой половинки, называемой долей, равен величине крайней (дистальной) фаланги большого пальца руки. Щитовидная железа вырабатывает активные вещества - гормоны, необходимые для того, чтобы человек рос, развивался и физически, и умственно, был энергичным, эмоциональным и т. п. Этот орган есть у плода уже на второй неделе развития, на третьем месяце он уже полноценно работает, а до этого момента его функцию восполняет щитовидная железа матери.

Для того чтобы щитовидная железа вырабатывала свои важные гормоны, человеку необходим йод. И если не хватает йода, то не хватает и гормонов, а значит, возникает болезнь. Сначала, правда, организм пытается справиться с проблемой сам. Щитовидная железа пытается работать больше и больше, а для этого увеличивается в размере, - в итоге возникает зоб. Но когда и это не помогает, тогда начинаются проблемы. Если это происходит во время беременности и в раннем грудном возрасте, то у ребенка возникает серьезное отставание в умственном, психическом и физическом развитии. У взрослых и у детей более старшего возраста развиваются зоб и симптоматика, о которой мы уже говорили.

А ведь решение такой сложной проблемы очень простое. Давайте дадим организму то, чего ему не хватает, - ЙОД!!!

6. Меры профилактики

Все прекрасно знают, что болезнь легче предотвратить, чем лечить. То же самое можно сказать и о йододефицитных заболеваниях. Решение проблемы, кажется, лежит на поверхности. Если эти заболевания связаны с дефицитом йода, значит, нужно этот дефицит устранить, то есть своевременно проводить профилактические меры.

Мировое сообщество ставит цель ликвидировать йододефицитные заболевания в планетарном масштабе в ближайшее время. Для преодоления недостаточности йода в питании используются методы индивидуальной, групповой и массовой йодной профилактики.

Массовая йодная профилактика является наиболее эффективным и экономичным методом восполнения дефицита йода и достигается путем внесения солей йода (йодида или йодата калия, йодказеина) в наиболее распространенные продукты питания: поваренную соль, хлеб, воду, безалкогольные напитки, молочные продукты, кондитерские, мясные изделия.

Так, например, в Австрии, Швейцарии и Норвегии йод добавляют в сыры и колбасы, в Голландии - в хлеб. В Америке йодируется корм для кур (это, кстати, можно применить и в отношении сельскохозяйственных животных), так что одно американское яйцо может восполнить всю суточную потребность в этом микроэлементе. Кроме того, там йод добавляют в молочные продукты, промывая технологические трубопроводы на молочных фермах и фабриках йодсодержащими антисептиками (йодоформом). В Китае же существует определенная традиция, согласно которой каждая женщина, выходящая замуж, должна принять порцию йодированного масла. Считается, что это позволяет обеспечить организм женщины и будущего ребенка микроэлементом на целый год.

Применение удобрений, содержащих йод, может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных культурах. Этот метод профилактики также называется "немым" - потребитель может и не знать, что потребляет продукт питания, обогащенный йодом. Цена йодной профилактики через йодированную соль невелика (всего 0,05-0,1 доллара на человека в год) и оплачивается самим потребителем, который практически не несет дополнительных расходов.

Таким образом, этот наиболее универсальный метод йодной профилактики способен без больших материально-технических и финансовых затрат в короткие сроки значительно оздоровить население больших регионов и практически ликвидировать йододефицитные заболевания.

Установлено, что дополнительное регулярное потребление 100-150 мкг йода с обогащенными продуктами питания почти в 2 раза уменьшает частоту увеличения щитовидной железы у детей школьного возраста в районах с легкой и умеренной степенью йодной недостаточности в течение 6-9 месяцев от начала проведения этого метода йодной профилактики.

Примечание. Распространенность зоба меняется спустя достаточно продолжительный срок после нормализации йодного дефицита; уровень же йода в моче позволяет более оперативно и надежно оценить эффективность йодной профилактики.

Выбор соли в качестве "носителя" йода обусловлен тем, что она является единственным минералом, который добавляется в пищу непосредственно, без специальной химической обработки и используется практически всеми людьми. Йодировать соль можно при любом уровне ее производства, а технология йодирования дешева, проста и дает быстрый эффект. Для йодирования лучше использовать соль группы "экстра" мелкого помола - она дольше удерживает йод в своем составе. Диапазон ее потребления весьма невелик (в среднем от 5 до 10 г в сутки) и не отличается от обычной соли. Так как соль употребляется в небольших количествах, в нее можно внести большее количество йода, чем в другие продукты. Из-за недостаточного содержания микроэлемента в окружающей среде (вода, почва, продукты питания) при правильной технологии йодирования соли и отсутствии злоупотребления в ее использовании невозможно передозировать йод и тем самым вызвать какие-либо осложнения. При употреблении в пищу морепродуктов, содержащих органический йод, передозировка также невозможна, так как большая часть его выводится из организма.

Стоимость йодированной поваренной соли практически не отличается от нейодированной (дороже на 5-10%), то есть это доступный и дешевый продукт.

Ранее для йодирования соли в нашей стране использовался йодид калия (KJ), который добавлялся из расчета 23 + 11 мг на 1 кг соли. К сожалению, йодид калия является нестабильным веществом: он довольно быстро улетучивается при хранении (особенно если упаковка соли открыта) и при кулинарной обработке пищи. При засолке овощей йодид калия может повлиять на вкус и цвет продуктов. К тому же срок хранения соли с добавлением йодида калия составляет всего 3 месяца. Поэтому магазины брали ее для реализации с большой неохотой, а производители не были заинтересованы в ее выпуске.

В 1998 году в России был принят новый стандарт на йодированную поваренную соль, который предполагает внесение в нее 40 +15 мг йода на 1 кг соли в виде стабильной соли - йодата калия (КIOз). Йодат калия дороже, чем йодид, однако имеет ряд преимуществ:

· более стоек в составе соли и меньше реагирует с ее компонентами (стабильность его сохраняется и в условиях теплого и влажного климата);

· не улетучивается при длительном хранении, что повышает качество йодированной соли;

· сроки хранения и реализации соли с добавлением йодата калия увеличены до 9-12 месяцев;

· йодат калия не изменяет цвет и вкус блюд и пригоден для консервирования, поскольку его содержание в соли ничтожно мало. К тому же он не улетучивается при термической обработке пищи.

Йодированную соль (как, впрочем, и обычную) надо оберегать от влаги.

· Йодированная соль показана всем без исключения категориям населения, проживающим в йододефицитных районах.

Не стоит проверять качество йодированной соли с помощью известной реакции с крахмалом. Крахмал взаимодействует только с йодом, но не с его солями. Кроме того, необходимое нам в сутки количество йода меньше миллиграмма, что слишком мало для взаимодействия с крахмалом.

Многие страны идут по пути необязательного, но желательного йодирования соли. В Японии, США, Скандинавских странах, где действует государственная программа контроля содержания пищевого йода, угроза развития у населения опасного йодного дефицита невелика. В США, например, с 1924 года было введено обязательное йодирование пищевой соли и йодная профилактика без перерыва проводится с конца 1940-х годов. В Швейцарии, добившейся больших успехов в борьбе с йододефицитными заболеваниями, также существует обязательное и всеобщее йодирование соли.

Примечание. В тех регионах, где слабо налажена сеть коммуникаций и/или имеются многочисленные, но мелкие производители соли проведение всеобщей йодной профилактики может оказаться неэффективным. Здесь рекомендуются другие меры коррекции дефицита йода:

· употребление капсул с йодированным маслом каждые 6- 18 месяцев;

· йодирование питьевой воды.

Если говорить о России, то в нашей стране некогда профилактика йодной недостаточности проводилась полномасштабно, но после заметных успехов в 30-60-е годы с начала 70-х годов мероприятиям по профилактике йододефицитных заболеваний не уделялось достаточного внимания, а в 80-е годы она была практически полностью ликвидирована: закрыты противозобные диспансеры, не проводилась раздача йода в виде таблеток в детских учреждениях. Один за другим закрывались заводы, выпускающие йодированную соль. Все это привело к закономерному значительному увеличению распространенности и степени тяжести йодного дефицита.

В конце 90-х годов ситуация несколько изменилась в лучшую сторону. И президент, и правительство, и соответствующие органы занялись этой проблемой. С октября 1999 года действует постановление правительства, подписанное В. В. Путиным, "О мерах по профилактике заболеваний, связанных с дефицитом йода и других микронутриентов", в котором предусматривается насыщение рынка продовольственных товаров продуктами, содержащими дополнительное количество йода (хлеб, пищевая соль), уже к 2005 году.

Индивидуальная йодная профилактика предполагает использование профилактических лекарственных средств и пищевых добавок, обеспечивающих поступление минимально необходимого количества йода (поливитамины с минеральными добавками, Йодомарин 100/200). Для эффективного преодоления йодного дефицита индивидуальная профилактика требует от пациента достаточного обучения и мотивации, так как потребление йода должно быть дозированным, с учетом возрастной потребности в микроэлементе и степени существующего дефицита йода в регионе. При применении витаминно-минеральных комплексов учитываются также местные особенности витаминного, минерального, микроэлементного обеспечения и состояние здоровья пациента, так как эти препараты имеют различные дозы и набор биологически активных компонентов.

Групповая йодная профилактика подразумевает прием йодированных продуктов питания и/или Йодомарина 100/200 группами населения с наибольшим риском развития йододефицитных заболеваний (дети, подростки, беременные и кормящие женщины). Ряд специалистов придерживается мнения, что групповая профилактика должна предшествовать массовой. Выбор групп и контроль за эффективностью и безопасностью профилактики осуществляют специалисты-медики. С экономической точки зрения индивидуальная и групповая йодная профилактика являются достаточно дорогими методами восполнения недостатка йода.

Примечание. Для ежедневной профилактики йододефицитных заболеваний нельзя использовать спиртовую настойку йода или раствор Люголя, так как содержание йода в этих лекарствах чрезмерно велико. Одна капля раствора Люголя содержит месячную норму йода, а настойка йода, кроме того, обладая очень сильным бактерицидным действием, при попадании на кожу вызывает гибель не только микробов, но и здоровых клеток (в частности, она сильно повреждает эпителий - верхний слой кожи). При необоснованно частом использовании этого препарата возможно появление раздражения, волдырей, а также аллергической реакции. Йододефицитные заболевания нельзя ликвидировать раз и навсегда, так как причина их возникновения лежит в неустранимой экологической недостаточности йода в почве и воде, ведущей к дефициту этого микронутриента в продуктах питания. Только систематическая, безостановочная и контролируемая система обогащения соли йодом может контролировать ситуацию на протяжении десятилетий и полностью гарантировать от возвращения этих грозных расстройств.

Показатели устранения йододефицитных заболеваний как проблемы общественного здоровья:

1. Процент населения, потребляющего йодированную соль, должен превышать 90 %.

2. Значения уровня йода в моче ниже 100 мкг/л должны выявляться менее чем у 50 % населения, а ниже 50 мкг/л - менее чем у 20 % населения. Впоследствии приемлемый уровень йода в моче в популяции не должен превышать 300 мкг/л.

3. Успешное выполнение большинства мероприятий по контролю за эффективностью программ йодной профилактики.

Йодная профилактика, с одной стороны, опирается на пищевые продукты, которые специальным образом обогащают йодом, с другой стороны - на лекарственные препараты. Для преодоления йодной недостаточности используют следующие методы йодной профилактики: массовая йодная профилактика, индивидуальная йодная профилактика и групповая йодная профилактика.

Несколько слов следует сказать о побочных проявлениях йодной профилактики. К сожалению, любое массовое профилактическое мероприятие может оказывать неблагоприятные последствия на здоровье отдельных лиц (йодиндуцированный тиреотоксикоз). Но это не является причиной для свертывания профилактических мероприятий.

7. Качественный анализ йода

Из иодидов не растворимы в воде AgI, PbI, Hg2I2. Ион I ? бесцветен.

1. Нитрат серебра (АgN03) образует с ионом I ? бледно-желтый творожистый осадок иодида серебра:

I ? + Ag+= АgIv

Осадок не растворим в азотной кислоте и в NН4ОН, но легко переходит в раствор при добавлении тиосульфата натрия:

АgI + 2Nа2S203 = Na3 [Аg(S203)2] + NaI

От действия цинковой пыли в присутствии воды (или 2 н. Н2SO ) йодид серебра, как и бромид, разлагается с выделением серебра:

2АgI + Zn = Zn2+ + 2I ? + 2 АgIv

Реакцию выполняют так же, как на ион Вr? .

2. Окислители. Анион I ? гораздо легче окисляется чем хлорид и бромид-ионы. Даже такие слабые окислители, как Fе3+ или Сu2+, выделяют свободный йод из иодидов. Особенно часто в аналитической практике используют действие на йодиды хлорной воды и нитритов.

а) Хлорная вода легко вытесняет свободный йод из иодида:

2КI + Сl2 = 12 + 2КСl

Если при этом к раствору прилить бензол (или очищенный бензин) и встряхнуть смесь, то органический растворитель окрашивается иодом в фиолетовый цвет. Ничтожно малые количества выделившегося иода обнаруживают чувствительной реакцией с крахмальным клейстером.

Реакцию проводят в растворе, подкисленном 2 н. серной кислотой, так как в щелочной среде окраска иода обесцвечивается:

3I3 + 6NаОН = 5NaI + NaIO3 + ЗН2О

Хлорную воду прибавляют к раствору осторожно, по каплям: избыток ее окисляет получившийся йод до иодноватой кислоты:

I2 + 5Сl2 + 6Н2O = 2HIO8 + 10НСl

При одновременном присутствии ионов I ?и Вr? хлорная зода сначала окисляет I ?. Дальнейшее прибавление хлорной воды приводит к обесцвечиванию фиолетовой окраски бензольного слоя, так как йод окисляется до иодноватой кислоты HIOз. После этого начинается выделение брома, окрашивающего бензольный слой в красно-бурый цвет. Реакция служит для обнаружения ионов I ?и Вr? при их совместном присутствии.

б) Нитрит натрия (или калия) также окисляет I ? в кислой среде до свободного иода:

2КI + 2KNO2 + 2Н2SО4 = I2 + 2NO^ + 2К2SO4+ 2Н2O

Выделившийся йод обнаруживают по посинению крахмала или по окрашиваиию бензола (бензина) в фиолетовый цвет.

Ионы Вr? в противоположность ионам ? нитритами не окисляются.

К 1--2 каплям раствора иодида калия прибавьте столько же раствора иитрита калия КNO2, подкислите 2 н. серной кислотой и добавьте 1--2 капли крахмального раствора. Синяя окраска адсорбционного соединения иода с крахмалом при нагревании исчезает при охлаждении снова появляется.

Таким образом, обнаружению хлорид-иода действием азотной кислоты на [Аg(NH3)2]Сl мешает присутствие в аммиачном растворе примесей [Аg(NH3)2]Вr. Однако, обрабатывая осадок солей серебра (АgСl, АgВr, АgI) раствором карбоната аммония (NH4)2СО3 (вместо гидроксида аммония), переводят в раствор только хлорид-ионы, т. е. отделяют их от бромид-ионов.

Хлорид-ион не мешает обнаружению ионов I ?и Вr? действием хлорной воды (в присутствии бензола).

Бромид-ион может быть обнаружен действием хлорной воды в присутствии иона I ?, так как йод окисляется избытком хлора до бесцветиого аииона IO3?. После этого раствор окрашивается только выделяющимся свободным бромом.

8. Методы количественного определения йода

Атомы йода, как и других галогенов обладают свойствами отнимать электроны у веществ-восстановителй. Поэтому элементарный йод обычно ведет себя в реакциях как окислитель:

I2 + 2е? = 2I ?

Анионы I?, наоборот, легко отдают свои электроны веществам окислителям и, следовательно, играют в реакциях роль восстановителей:

2I ? - 2е?= I2

Эти свойства йода и его ионов I ? лежат в основе йодометрии.

Известно, что свободный йод окрашивает крахмал в синий цвет. Если к раствору какого-нибудь восстановителя прибавить крахмал и титрировать йодом, то после достижения точки эквивалентности избыточная капля йода вызовет неисчезающую синюю окраску. Можно поступить и наоборот, т.е. к раствору йода в присутствии крахмала постепенно прилить восстановитель. В этом случае точку эквивалентности определяют по обесцвечивания синей окраски.

Йодометрическое определение восстановителей широко применяют в титриметрическом анализе. Например, при действии йодом на тиосульфат натрия происходит реакция.

2Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O6

1 2S2O32- - 2е? = S4O62-

1 I2 + 2е? = 2I ?

Малекула йода I2 отнимает по одному электрону у двух ионов S2O32- и окисляет их до тетратионат -иона S4O62-. Атомы йода восстанавливаются за счет этого до ионов I ?. Зная нормалбную концентрацию раствора йода и затраченный на титрирование объем, вычисляют массу тиосульфата натрия в анализируемой жидкости. С помощью раствора йода определяют также содержание других восстановителей: мышьяковистой, сернистой, сероводородной кислот, их солей и др.

При йодометрическом определении окислителей поступают иначе. К исследуемому раствору прибавляют избыток иодида калия, из которого выделяется строго эквивалентное количество свободного йода. Последний оттитрировывают раствором восстановителя в присутствии крахмала и вычисляют содержание окислителя.

Если к подкисленному раствору перманганата калия, т.е. сильного окислителя, добавить иодид калия, то произойдет следующая реакция:

2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 = 5I2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O

2 1 MnO4? + 8H+ + 5е? =Mn2+ + 4H2O

10 5 I - - е? =I2

В ходе ее перманганат окисляет ионы I ? до эквивалентного количества йода I2. Йод оттитрировывают тиосульфатом натрия и вычисляют нормальную концентрацию раствора перманганата калия. Этот путь используют также и для определения других окислителей.

Таким образом, при йодометрических определениях применяют раствор йода для прямого титрирования восстановителей и раствор тиосульфата натрия для определения окислителей.

Заключение

Химический элемент - йод, открытый в 1811г Бернаром Куртуа, в наше время нашёл широкое применение в промышленности, технике и фотоделе. Но самое главное в медицине и не только как антисептическое средство, а как микроэлемент, который очень важен для поддержания здоровья щитовидной железы. Изучение свойств иода уже привело к появлению биологически активных добавок, которые содержат микроэлемент иод. И я надеюсь, что дальнейшее изучение иода приведёт к открытию новых возможностей применения этого элемента. И я думаю, что весь изложенный мною материал поможет не только мне, но и всем остальным людям, избежать этой болезни и узнать, что же в действительности представляет иод, и для чего он нужен.

йод болезнь

Список использованной литературы.

1. «Общая химия» под ред. Ю.А. Ершова, М., «Высшая школа», 2002г.

2. «Курс аналитической химии» И.К.Цитович, М., «Высшая школа», 1985г.

3. «Общая химия» И.Г.Хомченко, М., «Новая волна», 2005г.

4. «Популярная библиотека химических элементов» В.В. Станцо, М.Б.Черненко, М, «Наука», 1983г.

Размещено на Allbest.ru