Какой цвет у паров йода

Название и обозначение

Название элемента предложено Гей-Люссаком и происходит от др.-греч.ἰώδης, ιώο-ειδης (букв. «фиалкоподобный»), что связано с цветом пара, который наблюдал французский химик Бернар Куртуа, нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой. В медицине и биологии данный элемент и простое вещество обычно называют йодом, например «раствор йода», в соответствии со старым вариантом названия, существовавшим в химической номенклатуре до середины XX века.

В современной химической номенклатуре используется наименование иод. Такое же положение существует в некоторых других языках, например в немецком: общеупотребительное Jod и терминологически корректное Iod. Одновременно с изменением названия элемента в 1950-х годах Международным союзом общей и прикладной химиисимвол элементаJ был заменен на I.

Нахождение в природе

Иод — элемент редкий. Его кларк всего 400 мг/т. Но у иода есть одна особенность — крайняя рассеянность в природе. Будучи далеко не самым распространенным элементом, иод присутствует практически везде. Находится в виде иодидов в морской воде (20 — 30 мг на тонну морской воды). Присутствует в живых организмах, больше всего в водорослях (5 кг на тонну высушенной морской капусты (ламинарии)).

Известен в природе также в свободной форме, в качестве минерала, но такие находки единичны, — в термальных источниках Везувия и на о. Вулькано (Италия). Запасы природных иодидов оцениваются в 15 млн тонн, 99 % запасов находятся в Чили и Японии. В настоящее время в этих странах ведётся интенсивная добыча иода, например, чилийская Atacama Minerals производит свыше 720 тонн иода в год.

Сырьём для промышленного получения иода в России служат нефтяные буровые воды, тогда как в зарубежных странах, не обладающих нефтяными месторождениями, используются морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, щёлок калийных и селитряных производств, что намного удорожает производство иода из такого сырья[6].

Жидкий йод хорошо растворяет серу, селен, теллур и йодиды многих металлов, образуя с йодидами комплексные соединения. В воде частично гидролизован, с другими галогенами образует межгалогенные соединения. Пары йода токсичны, раздражают слизистые оболочки. Йод крайне рассеян в природе, его кларк 4 • 10-5%.

Наибольшие концентрации йода в нефтяных водах (3•10-3%) и морской воде (0,06 мг/мл). Собственно йодных минералов мало. Наиболее известные — лаутарит Ca (IO3)2 и йодаргирит AgI. Минералы йода легко растворимы, поэтому йод легко выщелачивается из горных пород, переносится в моря, где частично накапливается в водорослях ламинарии (в тонне высушенной водоросли 5 кг), а частично испаряется в виде I2.

Из океана соединения йода, растворённые в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на континенты. Таким образом осуществляется круговорот йода в природе. В малых дозах йод необходим человеческому организму, его недостаток вызывает заболевание эндемическим зобом на обширных территориях, удалённых от морей.

Получение

Первоначально йод извлекали из морских водорослей и из отходов селитренного производства. Впоследствии стали использовать различные (йонитные, угольные и др.) методы очистки подземных вод нефтяных и газовых месторождений. Сырой йод очищают возгонкой.

Использование и применение йода

Какой цвет у паров йода

Йод используется для йодидного рафинирования Zr и Ti, Hf и других тугоплавких металлов; в медицине — в качестве антисептика, для лечения болезней щитовидной железы, атеросклероза; в фотографии — для приготовления специальных фотоэмульсий; йодорганические соединения входят в состав красителей; катализатор в производстве каучуков;

В медицине

Какой цвет у паров йода
Какой цвет у паров йода

5 % спиртовой раствор йода

5-процентный спиртовой раствор иода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците иода в организме. Продукты присоединения иода к крахмалу, другим ВМС (т. н. «Синий йод» — Йодинол, Йокс, Бетадин и др.) являются более мягкими антисептиками.

Широко рекламируется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в основном мало обосновано и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями.

В качестве антисептика применяется всё реже и реже, наряду со спиртовым раствором иода используется Зелёнка, Фукорцин, Пиоктанин, растворы перекиси водорода и др.

В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.

В криминалистике

В криминалистике пары йода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например на купюрах.

В технике

Физические свойства

Какой цвет у паров йода
Какой цвет у паров йода

Пары иода.

Природный иод состоит только из одного изотопа — иода-127. Конфигурация внешнего электронного слоя 5s2p5. В соединениях проявляет степени окисления −1, 0, 1, 3, 5 и 7 (валентности I, III, V и VII).

Какой цвет у паров йода

Радиус нейтрального атома иода 0,136 нм, ионные радиусы I−, I5 и I7 равны, соответственно, 0,206; 0,058-0,109; 0,056-0,067 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома иода равны, соответственно: 10,45; 19,10; 33 эВ. Сродство к электрону −3,08 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность иода 2,66, иод принадлежит к числу неметаллов.

Иод при обычных условиях — твердое чёрно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом. Пары имеют характерный фиолетовыйцвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном спирте. Иод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском.

Химические свойства

Иод относится к группе галогенов.

Электронная формула (Электронная конфигурация) иода: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5.

Образует ряд кислот: иодоводородную (HI), иодноватистую (HIO), хлор и бром.

  • С металлами иод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя иодиды:
  • С водородом иод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя иодоводород:
  • При растворении в воде иод частично реагирует с ней:
mathsf{I_2   H_2O rightarrow HI   HIO} pKc=15.99

Изотопы

Известны 37 изотопов иода с массовыми числами от 108 до 144. Из них только период полураспада остальных изотопов иода составляет от 103 мкс до 1,57·107 лет[7]; отдельные изотопы используются в терапевтических и диагностических целях.

Радиоактивный нуклид 131I распадается с испусканием β-частиц (наиболее вероятные максимальные энергии — 0,248, 0,334 и 0,606 МэВ), а также с излучением γ-квантов с энергиями от 0,08 до 0,723 МэВ[8].

Биологическая роль

Иод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах. Некоторые морские водоросли (морская капуста, или ламинария, фукус и другие) накапливают до 1 % иода. Иод входит в скелетный белок губок и скелетопротеинов морских многощетинковых червей.

У животных и человека иод входит в состав так называемых тиреоидных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой — тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.

В организме человека (масса тела 70 кг) содержится 12-20 мг иода. Суточная потребность человека в иоде определяется возрастом, физиологическим состоянием и массой тела. Для человека среднего возраста нормальной комплекции (нормостеник) суточная доза иода составляет 0,15 мг.[10]

Какой цвет у паров йода

Отсутствие или недостаток иода в рационе (что типично для некоторых местностей) приводит к заболеваниям (эндемический зоб, кретинизм, гипотиреоз). В связи с этим к поваренной соли, поступающей в продажу в местностях с естественным геохимическим дефицитом иода, с профилактической целью добавляют иодид калия, иодид натрия или иодат калия (иодированная соль).

Недостаток иода приводит к заболеваниям щитовидной железы (например, к базедовой болезни, кретинизму). Также при небольшом недостатке иода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, нервозность и раздражительность; слабеет память и интеллект. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.

Токсичность

Иод очень ядовит. Смертельная доза 3 г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров иода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отёк лёгких. При попадании на слизистую оболочку глаз появляется слезотечение, боль в глазах и покраснение. При попадании внутрь появляется общая слабость, головная боль, повышение температуры, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день появляется кровь в моче. Через 2 дня появляются почечная недостаточность и миокардит. Без лечения наступает летальный исход[11].

ПДК иода в воде 0,125 мг/дм³, в воздухе 1 мг/м³.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Дерматология
Adblock
detector