Йод — химический элемент¶

Йод (I, от др.-греч. ἰοειδής — «фиолетовый») — химический элемент 17-й группы (по устаревшей классификации — VII группы главной подгруппы) четвёртого периода периодической таблицы Менделеева, с атомным номером 53. При нормальных условиях образует тёмно-фиолетовые кристаллы с характерным резким запахом, легко возгоняется. Один из галогенов. Входит в состав гормонов щитовидной железы, микроэлемент, необходимый для жизнедеятельности человека.

¶История открытия

Йод открыт в 1811 году французским химиком Бернар Куртуа при переработке водорослей (зостеры) для получения соды. Куртуа обнаружил, что при действии серной кислоты на морские водоросли выделяется вещество с фиолетовым паром, корродирующее металлы. В 1813 году английский химик Гэри Вейл подтвердил открытие нового элемента, назвав его «йодиумом» (от греческого «иоэйдес» — фиолетовый). В 1825 году французский химик Гей-Люссак впервые получил чистый йод.

¶Физические и химические свойства

При нормальных условиях йод — тёмно-синие, почти чёрные блестящие кристаллы с металлическим блеском. Температура плавления 113,7 °C, кипения — 184,3 °C. При нагревании сублимируется, образуя фиолетовый пар. Обладает наименьшей электроотрицательностью среди галогенов (2,66 по шкале Полинга).

Йод — слабейший окислитель среди стабильных галогенов, однако способен вытеснять бром и хлор из их солей. С фтором и хлором образует соединения +1, +3, +5, +7 степеней окисления (IF, ICl, ICl₅, I₂O₇ и др.). С металлами образует иодиды (NaI, KI, AgI). С органическими веществами вступает в реакцию присоединения и замещения.

В воде йод растворяется слабо, но в растворах иодидов (KI, NaI) — значительно лучше, образуя тёмно-бурую жидкость (так называемый «настоящий йод»). В органических растворителях (спирт, эфир, хлороформ) растворяется хорошо, образуя фиолетовые растворы.

¶Нахождение в природе

Йод — редкий элемент в земной коре (0,4·10⁻⁴ % по массе). Основные природные источники — морская вода, морские водоросли (ламинария, фукус), некоторые минеральные воды и нефтяные рассолы. В России крупнейшие месторождения йода связаны с нефтегазовыми рассолами Западной Сибири (Томская область) и Ишимского района Курганской области. Добывают йод из рассолов, а также из водорослей.

¶Биологическая роль

Йод — жизненно важный микроэлемент для человека и животных. Входит в состав гормонов щитовидной железы — тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3), которые регулируют обмен веществ, рост и развитие организма. Суточная потребность взрослого человека — 100–200 мкг. Дефицит йода приводит к эндемическому зобу, задержке умственного развития у детей (кретинизму), нарушениям обмена веществ.

В России дефицит йода отмечается на значительной территории, поскольку почва и вода в большинстве регионов бедны этим элементом. Профилактикой служит йодирование соли, применение препаратов калия йодида (КИ), обогащение пищевых продуктов.

¶Применение

Йод и его соединения находят широкое применение:

• Медицина — спиртовой раствор йода (5 %) как антисептик для обработки ран; препараты калия и натрия йодида для лечения и профилактики заболеваний щитовидной железы; контрастные вещества для рентгенографии (йодсодержащие препараты).
• Химическая промышленность — катализатор в производстве уксусной кислоты (метод Варинга), компонент электролитов.
• Фотодело — раньше использовался в фотографических эмульсиях.
• Сельское хозяйство — добавка в корма животным для профилактики дефицита.
• Меркаптаны на основе йода — одоранты природного газа.

¶Маркировка на упаковках

На пищевой упаковке обозначение E100–E199 не относится к йоду, однако йодат калия (E917) и йодат кальция иногда используются как улучшители муки.

¶Интересные факты

• Раствор йода в крахмале даёт интенсивное синее окрашивание — качественная реакция на крахмал.
• Йод способен проявлять фотографическую плёнку, поэтому в тёмной комнате его пары могут испортить незащищённые снимки.
• В организме человека содержится около 20–30 мг йода, большая часть — в щитовидной железе.

¶Источники

• Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева
• Г. Н. Маслова, А. И. Ефимов. Неорганическая химия
• Справочник «Химия», под ред. Ю. Ю. Лурье
• Всемирная организация здравоохранения. Рекомендации по йодному профилактике