медосмотр, медкнижка, медицинская справка

Йод

Глоссарий

Знания от медцентра "МедикаФарм" Москва

Йод - химический элемент с атомным №53.

Простое вещество йод (при нормальных условиях) - это кристаллы черно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, проявляющие неметаллические свойства и издающие характерный запах. Легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом. Элементарный йод высокотоксичен.

В медицине и биологии данный элемент и простое вещество обычно называют йодом, например, "раствор йода".

История открытия йода

Йод был открыт в 1811г. Куртуа. При кипячении серной кислоты с рассолом золы морских водорослей он наблюдал выделение фиолетового пара, при охлаждении превращающегося в темные кристаллы с ярким блеском.

Элементная природа йода установлена в 1811-13гг. Гей-Люссаком.

Важнейшим природным источником йода служат буровые воды нефтяных и газовых скважин.

В начале 20в. основными мировыми поставщиками йода были держатели чилийских селитренных фабрик "Йодное объединение" и "Международный синдикат", которые ограничивали добычу йода, задействуя лишь 30 из 160 фабрик (700т/год из потенциальных 4000) для поддержания на мировом рынке высоких цен. В Великобритании, Японии и Норвегии йод производился из морских водорослей. В 1914г. английские фирмы скупили и закрыли норвежские йодные заводы. Россия импортировала чилийский йод через германских и американских посредников вплоть до 1917г., когда специальная царская комиссия одобрила основание завода в Архангельске по добыче йода из водорослей Белого моря для нужд фронта. К 1923г. из-за сложности со сбором сырья завод стал убыточным и был распущен, его сотрудники открыли новый Жижгинский завод при поддержке йодного отделения Архангельского института промышленных изысканий и привлекая к сбору сырья поморов. Начав с 50кг йода в 1923г., в 1929г. заводчане получили 1-ю тонну йода. При ежегодной потребности СССР в 115т Госплан РСФСР выделил дополнительные средства на устройство еще 20 заводов на Беломорье, а также рассмотрел возможность добычи йода из нефтяных источников Апшеронского полуострова. В 1964г. на базе Славянско-Троицкого месторождения (единственного в России промышленного месторождения йодобромных вод) заработал Троицкий йодный завод с мощностью эксплуатационных запасов 200т/год. С распадом СССР и появлением на внутреннем рынке дешевого йода из Чили к середине 1990-х гг. предприятие стало убыточным, в 2015г. в связи с износом инфраструктуры добыча сырья прекратилась, в июне 2019г. завод признан банкротом, а в 2020г. куплен фармацевтическим предприятием "ЮжФарм".

Нахождение йода в природе

Йод - редкий элемент, он чрезвычайно сильно рассеян в природе и, будучи далеко не самым распространенным элементом, присутствует практически везде. Йод находится в виде йодидов в морской воде (20-30мг/т морской воды). Присутствует в живых организмах, больше всего в водорослях (до 3г/т высушенной морской капусты). Известен в природе также в свободной форме, в качестве минерала, но такие находки единичны, - в термальных источниках Везувия и на острове Вулькано (Италия). Запасы природных йодидов оцениваются в 15млн.т, 99% запасов находятся в Чили и Японии. В настоящее время в этих странах ведется интенсивная добыча йода, например, чилийская Atacama Minerals производит свыше 720т/год.

Сырьем для промышленного получения йода 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, щелок калийных и селитряных производств, что намного удорожает производство иода из такого сырья.

Типичная концентрация йода в подземных рассолах (где он существует обычно в форме йодида натрия) составляет 30-150ppm. Оцененные запасы йода в рассолах составляют 5млн.т в Японии, 0,25млн.т в США, 0,1млн.т в Индонезии и 0,36млн.т суммарно в Туркменистане, Азербайджане и России. Запасы йода в чилийских залежах каличе (известковых вторичных отложений с примесями нитратов, хлоридов, иодатов и других растворимых солей в пустыне Атакама, где он присутствует в виде йодата кальция составляют 1,8млн.т. Кроме того, отмечается возможность добычи йода из морских водорослей (запасы около 4000т в Японии). Суммарная оценка запасов йода составляет 7,5млн.т, не считая морской воды (34,5млн.т), прямая добыча йода из которой экономически невыгодна ввиду низкой концентрации.

Физические свойства йода

Йод при обычных условиях - твердое вещество, черно-серые или темно-фиолетовые кристаллы со слабым металлическим блеском и специфическим запахом.

Пары йода имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например в бензоле - в отличие от бурого раствора в полярном этиловом спирте. Слабо растворяется в воде (0,28г/л), лучше растворяется в водных растворах йодидов щелочных металлов с образованием трийодидов (например, трийодида калия).

При нагревании при атмосферном давлении йод сублимирует (возгоняется), превращаясь в пары фиолетового цвета, при охлаждении при атмосферном давлении пары йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей.

Жидкий йод можно получить, нагревая его под давлением.

Химические свойства йода

Йод относится к группе галогенов.

Йод образует ряд кислот.

Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром.

Применение йода в медицине

5% спиртовой раствор йода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приема внутрь при дефиците йода в организме. Продукты присоединения йода к крахмалу (т.н. "синий йод" - йодинол, йокс, бетадин и др). являются более мягкими антисептиками.

При большом количестве внутримышечных инъекций на их месте пациенту делается йодная сетка - йодом рисуется сетка на площади, в которую делаются инъекции (например, на ягодицах). Это нужно для того, чтобы быстро рассасывались "шишки", образовавшиеся в местах внутримышечных инъекций.

В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.

Йод-131, как и некоторые радиоактивные изотопы йода, применяется в медицине для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Изотоп йода широко применяется при лечении диффузно-токсического зоба (болезни Грейвса), некоторых опухолей. Согласно нормам радиационной безопасности НРБ-99/2009, принятым в России, выписка из клиники пациента, лечившегося с использованием йода-131, разрешается при снижении общей активности этого нуклида в теле пациента до уровня 0,4ГБк.

Йод в криминалистике

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

Йод в технике

• рафинирование металлов;
• йод используется в источниках света:
  • галогеновых лампах - в качестве компонента газового наполнителя колбы для осаждения испарившегося вольфрама нити накаливания обратно на нее;
  • металлогалогеновых дуговых лампах - в качестве газовой среды разряда используются галогениды ряда металлов, использование различных смесей которых позволяет получать лампы с большим разнообразием спектральных характеристик;
• производство аккумуляторов:
  • йод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-ионных аккумуляторах для автомобилей.

Динамика производства и потребления йода

Мировое потребление иода в 2016г. составило ок.33тыс.т. Около 18% (6тыс.т) поступает от вторичной переработки. Более 95% от мирового производства иода добывается в 6 странах: Япония, США, Туркмения, Азербайджан, Индонезия (во всех перечисленных - из подземных рассолов) и Чили (из природных залежей иодатов в Атакаме). Большинство йода США добывается из рассолов, откачиваемых из глубоких скважин в северной Оклахоме. В Японии йод добывается как побочный продукт из йодоносных рассолов газовых скважин. В Азербайджане и Туркменистане добыча рассолов осуществляется из специально пробуренных скважин, не ассоциированных с добычей нефти или газа. В Индонезии месторождения йодоносных рассолов эксплуатируются в Моджокерто (Восточная Ява), производство идет главным образом на внутреннее потребление.

Около 3% мирового производства йода идет для пищевых потребностей человека как микроэлемент (добавка в поваренную соль и отдельные пищевые добавки). Около 8% расходуется на пищевые добавки для животных. 22% идет на производство рентгеноконтрастных веществ, используемых в медицинской диагностике, 13% на др. фармпрепараты, 7% на дезинфектанты (такие как йодная настойка), 4% на биоциды, добавляемые в краски для подавления роста плесневых грибков на окрашиваемой поверхности. 12% йода используется для производства поляризационных пленок жидкокристаллических дисплеев (в форме полииодидов. 4% расходуется в форме йодида меди и др. йодидов в качестве добавок к полиамидам (капрон, нейлон и др). для их стабилизации по отношению к воздействию тепла, света и кислорода.

Биологическая роль йода

Йод 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, ламинария, фукус и др). накапливают до 1% йода. Богаты йодом водные растения семейства рясковых. Йод входит в скелетный белок губок и скелетопротеинов морских многощетинковых червей.

Йод и щитовидная железа

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

В организме человека (масса тела 70кг) содержится 12-200мг йода; содержание йода в организме человека (общее) - порядка 0,0001%. Суточная потребность человека в йоде определяется возрастом, физиологическим состоянием и массой тела. Для человека среднего возраста нормальной комплекции (нормостеник) суточная доза иода составляет 0,15мг.

Отсутствие или недостаток йода 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 йода, с профилактической целью добавляют йодид калия, йодид натрия или йодат калия (йодированная соль).

Недостаток йода приводит к заболеваниям щитовидной железы (например, к базедовой болезни, кретинизму). Также при небольшом недостатке йода 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.

Избыток йода в пище обычно легко переносится организмом, однако в отдельных случаях у людей с повышенной чувствительностью этот избыток может также привести к расстройствам щитовидной железы.

Токсичность йода

Йод в виде свободного вещества ядовит. Полулетальная доза - 3г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров иода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отек легких. 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 налет 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.

Йод относится ко 2 классу токсичности (высокоопасен) согласно ГОСТ 12.1.007-76.

Радиоактивный йод-131 (радиойод), являющийся бета- и гамма-излучателем, особенно опасен для организма человека, т.к. радиоактивные изотопы биохимически не отличаются от стабильных. Поэтому почти весь радиоактивный йод, как и обычный, концентрируется в щитовидной железе, что приводит к ее облучению и дисфункции. Основным источником загрязнения атмосферы радиоактивным иодом являются атомные станции и фармакологическое производство. В то же время это свойство радиоиода позволяет использовать его для борьбы с опухолями щитовидной железы и диагностики ее заболеваний.

йод, йод, медосмотр, медкнижка, медицинская справка
йод; йод