H2S + I2 = 2HI + S

Йод взаимодействует с нитратной кислотой:

I2 + 10HNO3 = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O

При соединении кислоты с щелочью образуется соль:

HIO3 + KOH = KIO3 + H2O

При окислении йодид-иона йодат-ионом в кислой среде образуется свободный йод:

5KI + KIO3 + 3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O

При нагревании йодатной кислоты она распадается, с образованием наиболее стойкого оксида галогенов:

2HIO3 = I2O5 + H2O

Оксид йода (V) проявляет окислительные свойства. Его используют при анализе CO:

5CO + I2O5 = I2 + 5CO2

Перйодатная кислота H5IO6 - пятиосновная. Ее получают следующим образом:

5Ba(IO3)2 ---t--> Ba5(IO6)2 + 4I2 + 9O2

Ba5(IO6)2 + 5H2SO4 = 5BaSO4v + 2H5IO6

Это средняя по силе кислота. Может образовывать соли в орто-форме (Ag5IO6) и в мета-форме (NaIO4). Перйодатная кислота и ее соли используют в органической и аналитической химии как сильные окислители.

Йод хорошо взаимодействует с серноватистокислым натрием (тиосульфатом):

2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI

Это его свойство используется в аналитической химии.

Адсорбируясь на крахмале, Йод окрашивает его в темно-синий цвет; это используется в Йодометрии и качественном анализе для обнаружения Йода.

Пары Йода ядовиты и раздражают слизистые оболочки. На кожу Йод оказывает прижигающее и обеззараживающее действие. Пятна от Йода смывают растворами соды или тиосульфата натрия.

2.4. Получение Йода.

Сырьем для промышленного получения Йода в России служат нефтяные буровые воды (рис. 7); за рубежом - морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, содержащие до 0,4% Йода в виде Йодата натрия. Для из-влечения Йода из нефтяных вод (содержа-щих обычно 20 - 40 мг/л Йода в виде Йодидов) на них сначала действуют хлором или азотистой кислотой. Выде-лившийся Йод либо адсорбируют активным углем, либо выдувают воздухом. На Йод, адсорбированный углем, действуют ед-кой щелочью или сульфитом натрия. Из продуктов реакции свободный Йод выделяют действием хлора или серной кислоты и окислителя, например дихромата калия. При выдувании воздухом Йод по-глощают смесью двуокиси серы с водя-ным паром и затем вытесняют Йод хлором. Сырой кристаллический Йод очищают возгонкой.

1) буровая вода;

2) кислота;

3) башня подкисления и окисления (хлоратор);

4) хлор;

5) башня отдувки элементного Йода (десорбер);

6) воздух;

7) сернистый газ;

8) уловитель (адсорбер);

9) Йодоватистая и серная кислоты (сорбент);

10) сборник сорбента;

11) кристаллизатор (здесь Йод выделяется из сорбента);

12) Йод - сырец;

13) безЙодная буровая вода;

Раздел 3. Распространение Йода.

Среднее содержание Йода в земной коре 4*10-5% по массе. В мантии и магмах и в образовавшихся из них породах (гранитах, базальтах) соединения Йода рассеяны; глубинные минералы Йода неизвестны. История Йода в земной коре тесно связана с живым веществом и биогенной миграцией. В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организмами (водорослями, губками). Известны 8 гипергенных минералов Йода, образующихся в биосфере, однако они очень редки. Основным резервуаром Йода для биосферы служит Мировой океан (в 1 литре в среднем содержится 5*10-5 грамм Йода). Из океана соединения Йода, растворенные в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на конти-ненты. Местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены Йодом. Йод легко адсорбируется1 органическими веществами почв и морских илов. При уплотнении этих илов и обра-зовании осадочных горных пород происходит десорбция, часть соединений Йода переходит в подземные воды. Так образуются используемые для добычи Йода Йодо-бромные воды, особенно характер-ные для районов нефтяных месторожде-ний (местами 1 литр этих вод содержит свыше 100 мг Йода).

3.2. Йод в живом организме.

Йод - необходимый для животных и человека микроэлемент. В почвах и растениях таёжно-лесной нечерноземной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон. Йод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми другими микроэлементами (Са, Mn, Cu); с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба. Среднее со-держание Йода в почвах около 3*10-4%, в растениях около 2*10-5%. В поверхност-ных питьевых водах Йода мало (от 10-7 до 10-9%). В приморских областях количество Йода в 1 м3 воздуха может достигать 50 мкг, в континентальных и горных - состав-ляет 1 или даже 0,2 мкг.

Поглощение Йода растениями зависит от содержания в почвах его соединений и от вида растений. Некоторые организмы (так называемые концентраторы Йода, например морские водо-росли - фукус, ламинария, филлофора, накапливают до 1% Йода, некоторые губки - до 8,5% (в скелетном веществе спонгине). Водоросли, концентрирующие Йод, ис-пользуются для его промышленного получения. В животный организм Йод поступает с пи-щей, водой, воздухом. Основной источник Йода - растительные продукты и корма. Всасы-вание Йода происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме чело-века накапливается от 20 до 50 мг Йода, в том числе в мышцах около 10 - 25 мг, в щито-видной железе в норме 6 - 15 мг. С по-мощью радиоактивного Йода (I131 и I125) по-казано, что в щитовидной железе Йод на-капливается в митохондриях эпителиальных клеток и входит в состав образующих-ся в них алл - и моноиодтирозинов, которые конденсируются в гормон тетраиодтиронин (тироксин). Выделяется Йод из организма преимущественно через почки (до 70 - 80% ), молочные, слюнные и потовые же-лезы, частично с жёлчью.

В различных биогеохимических про-винциях содержание Йода в суточном ра-ционе колеблется (для человека от 20 до 240 мкг, для овцы от 20 до 400 мкг). Потребность животного в Йода зависит от его физиологического состояния, времени года, температуры, адаптации организма к содер-жанию Йода в среде. Суточная потребность в Йоде человека и животных - около 3 мкг на 1 кг массы (возрастает при беремен-ности, усиленном росте, охлаждении). Введение в организм Йода повышает основ-ной обмен, усиливает окислительные процессы, тонизирует мышцы.

3.3. Йод и человек

Организм человека не только не нуждается в больших количествах Йода, но и с удивительным постоянством сохраняет в крови постоянную концентрацию (10-5 - 10-6 %) Йода, так называемое Йодное зеркало крови. Из общего количества Йода в организме около 25 мг, больше половины находится в щитовидной железе. Почти весь Йод, содержащийся в этой железе, входит в состав различных производных тирозина - гормона щитовидной железы, и только незначительная часть его около 1%, находится в виде неорганического Йода I-.

Большие дозы элементного Йода опасны: доза 2 - 3 г смертельна. В то же время в форме Йодида допускается приём внутрь в больших дозах.

Если ввести в организм с пищей значительное количество неорганических солей Йода, концентрация его в крови повысится в 1000 раз, но уже спустя 24 часа Йодное зеркало крови придёт в норму внутреннего обмена и практически не зависит от условий эксперимента.

В медицинской практике Йодорганические соединения используется для рентгенодиагностики. Достаточно тяжелые ядра атомов Йода рассасывают рентгеновские лучи. При введении внутрь организма такого диагностического средства получают исключительно чёткие рентгеновские снимки отдельных участков тканей и органов.

3.4. Гормоны щитовидной железы

В опытах с радиоактивным йодом (I131)установлено, что уже через 2ч после введения его основная масса обнаруживается в щитовидной железе. Из всего количества йода в организме (50мг) 10-15 мг находятся в железе, что дает основание считать щитовидную железу депо йода. Причем обнаружена зависимость между поглощением йода железой и степенью ее активности. Если накопление йода в железе идет медленно, это свидетельствует о ее пониженной деятельности, а Высокая степень поглощения - о гиперфункции железы. Проведение такого исследования используется в диагностику заболеваний щитовидной железы.

Синтез гормонов происходит путем йодирования тирозина и последующей конденсации (соединения) таких двух молекул с образованием три- и тетрайодтиронина (тироксина), которые и являются собственно гормонами (рис. 8). Однако в клетках щитовидной железы они связаны с белком глобулином (йодтиреоглобулином) и неактивны. По мере необходимости этот комплекс распадается, освободившиеся гормоны (уже активные) поступают в тон крови, разносятся к органам и тканям, где и проявляют свое действие. Оно в основном направлено на усиление процессов биологического окисления, увеличение потребления кислорода, регуляцию обмена жира и воды, дифференцировку развития тканей.

Суточная потребность в йоде для человека составляет 1,5*10-4 - 3,0*10-4 г и покрывается за счет воды и продуктов питания, из которых наиболее богаты йодом яйца, рыба, свежие овощи. для детей и беременных женщин потребность в йоде несколько повышена. Из организма йод выводится почками и слюнными железами.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5