Войти
Йод - это химический элемент с символом Iи атомным номером 53. Самый тяжелый из стабильных галогенов, он существует в виде блестящего пурпурно-черного неметаллического твердого вещества при стандартных условиях, которое плавится с образованием темно-фиолетовой жидкости при 114 градусах Цельсия., и закипает до фиолетового газа при 184 градусах Цельсия. Он легко возвышается с помощью нежного тепла, что привело к широко распространенному заблуждению, которое учат в некоторых учебниках естественных наук, что он не плавится. Этот элемент был открыт французским химиком Бернаром Куртуа в 1811 году и был назван двумя годами позже Жозефом Луи Гей-Люссаком в честь греческого ἰώδης «фиолетовый». -крашенный ".
Йод присутствует во многих степенях окисления, включая йодид (I), йодат (IO. 3) и различные анионы периодата. Это самое тяжелое и незаменимое минеральное питательное вещество, являющееся распространенным из стабильных галогенов, являющееся шестидесяти первым. 247>. Дефицит йода исследует около двух миллиардов человек и является ведущей предотвращенной причиной умственной отсталости.
Основные производители йода сегодня это Чили и Япония. Йод и его соединения в основном используются в питании. Благодаря высокому атомному номеру и простоте присоединения к органическим соединениям он также пользуется популярностью как нетоксичный радиоконтрастный из-за специфики его абсорбционный человеческий организм радиоактивные изотопы йода такж е могут для лечения рака щитовидной железы. Йод также используется в катализатора при промышленном производстве уксусной кислоты и некоторых полимеров.
В 1811 году йод был открыт французским химиком Бернаром Куртуа, который родился у производителя из селитры (эссенция 1 компонент пороха ). Во время наполеоновских войн селитра пользовалась большим спросом во Франции. Для производства селитры из французских пластов селитры требовался карбонат натрия, который можно было выделить из морских водорослей, собранных на побережьех Нормандии и Бретань. Чтобы карбонат натрия, водоросли сжигали, а золу промывали водой. Оставшиеся отходы были уничтожены добавлением серной кислоты. Куртуа однажды добавил слишком много серной кислоты, и поднялось облако пурпурного пара. Он отметил, что пар кристаллизовался на холодных поверхностях, образуя темные кристаллы. Куртуа подозревал, что этот материал является новым, но ему не хватало средств для его дальнейшего развития.
Куртуа образцов дал своим друзьям, Шарлю Бернару Десорму (1777–1838) и Николя Клеман. (1779–1841), чтобы продолжить исследования. Он также дал некоторое количество вещества химику Жозефу Луи Гей-Люссаку (1778–1850) и физику Андре-Мари Амперу (1775– 1836 г.). 29 ноября 1813 года Десорм и Клеман обнародовали открытие Куртуа. Они описали это вещество на собрании Имперского Франции. 6 декабря Гей-Люссакил, что новое вещество представляет собой элемент или соединение кислорода. Именно Гей-Люссак использует название «иод» от греческого слова οειδής (ioeidēs), означающего фиолетовый (из-за цвета паров йода). Ампер передал часть своего образца английскому химику Хамфри Дэви (1778–1829), который экспериментировал с веществом и отметил его сходство с хлором. Дэви отправил письмо от 10 декабря в Лондонское королевское общество, в котором говорилось, что он обнаружил новый элемент. Между Дэви и Гей-Люссаком разгорелись споры о том, кто первым идентифицировал йод, но оба ученыхли Куртуа первым, кто выделил этот элемент.
Антонио Гроссих (1849–1926), хирург истрийского происхождения, был среди них. первым использовать стерилизацию операционного поля. В 1908 году он представил настойку как способ быстрой стерилизации кожи человека в операционном.
В ранних периодических таблицах йоду часто давали символ J, вместо Jod, его название на немецком языке.
Фиолетовый пары йода в колбе. Йод - четвертый галоген, входящий в группу 17 в периодической таблице, ниже фтор, хлор и бром ; это самый тяжелый стабильный член своей группы (дефицитный и летучий пятый галоген, радиоактивный астат, плохо изучен из-за его дороговизны и недоступности в больших количествах, но, кажется, проявляет различные необычные свойства из-за к релятивистским эффектом ). Йод имеет электронную конфигурацию [Kr] 4d5s5p, причем семь электронов в пятой и самой внешней оболочке являются его валентными электронами. Как и другие галогены, он на один электрон меньше полного октета и, следовательно, является сильным окислителем, реагируя со многими элементами, чтобы завершить свою внешнюю оболочку, в соответствии с периодическими тенденциями, это самый слабый окислитель среди стабильных галогенов: у него самая низкая электроотрицательность среди них, всего 2,66 по шкале Полинга (сравните фтор, хлор и бром с 3,98, 3,16 и 2,96 соответственно; астат продолжает тенденцию с электроотрицательность 2, 2). Следовательно, элементарный йод образует двухатомные молекулы с химической формулой I 2, где два атома йода общую пару электронов, чтобы каждый из них достиг стабильного октета для себя; при высоких температурах эти двухатомные молекулы обратимо диссоциируют пары атомов йода. Точно так же иодид-анион является самым сильным восстанавливающим агентом среди стабильных галогенов, является наиболее легко окисляемым до двухатомного I 2. (Астатин идет дальше, является действительно нестабильным как At и легко окисляется до At или At, хотя существует At 2 не установлено.)
Галогены темнеют по цвету, поскольку группа произошли: фтор - очень бледно-желтый газ, хлор - зеленовато-желтый, а бром - красновато-коричневая летучая жидкость. Представляет собой блестящее черное кристаллическое твердое вещество, которое плавится при 114 ° C и кипит при 183 ° C с образованием фиолетового газа. Эта тенденция из-за того, что прогрессивное волнение видимого света, увеличивается в группе, достигнутое сравнимым галогенами (хотя эта тенденция может не соответствовать ему, в зависимости от того, насколько металлическим он показывает). В частности, фиолетовый цвет газообразного йода является результатом электронного перехода между самой высокой занятой разрыхляющей π g молекулярной орбиталью и самой низкой вакантной разрыхляющей связью σ u. молекулярная орбиталь.
Элементарный йод слабо растворим в воде, один грамм растворяется в 3450 мл при 20 ° C и 1280 мл при 50 ° C; йодид калия может быть добавлен для увеличения растворимости за счет образования первой трииодида, среди других полииодидов. Неполярные растворители, такие как гексан и четыреххлористый углерод, более высокая либераримость. Полярные растворы, такие как водные растворы, имеют коричневый цвет, что отражает роль этих растворителей как основ Льюиса ; с другой стороны, неполярные растворы имеют фиолетовый цвет, цвет паров йода. Комплексы с переносом заряда образуются, когда йод растворяется в полярных растворителях, что приводит к изменению цвета. Йод имеет фиолетовый цвет при растворении в четыреххлористом углероде, но темно-коричневый цвет в спиртах и аминах, растворителях, которые образуют аддукты с переносом заряда.
I2•ПП 3 Комплексы с переносом заряда в CH2Cl2. Слева направо: (1) I 2 раствор в дихлорметане - нет комплекса CT. (2) Через несколько секунд после добавления избытка PPh 3 - образует комплекс CT. (3) Через минуту после добавления избытка PPh 3 образовался комплекс CT [Ph 3 PI] I. (4) Сразу после добавления избытка I 2, который содержит [Ph 3 PI] [I 3].Точки плавления и кипения являются самыми высокими среди галогенов, что соответствует возрастающей тенденции по группе, поскольку йод имеет самое большое среди них электронное облако, которое легче всего поляризуется, в результате чего его молекулы имеют самые сильные ван-дер-ваальсовы взаимодействия среди галогенов. Точно так же йод является наименее летучим из галогенов. Атомный радиус среди галогенов, йод имеет самую низкую энергию первой ионизации, самое низкое сродство к электрону, самую низкую электроотрицательность и самая низкая реакционная способность галогенов.
Структура твердого йода Межгалогенная связь в дийоде является самой слабой из всех галогенов. Таким образом, 1% образца газообразного йода при атмосферном давлении диссоциирует на атомы йода при 575 ° C. Для аналогичной диссоциации фтора, хлора и брома требуются температуры выше 750 ° C. Большинство связей с йодом слабее, чем аналогичные связи с более легкими галогенами. Газообразный йод состоит из молекулы I 2 с длиной связи I - I 266,6 пм. Связь I - I - одна из самых длинных известных одинарных связей. Он даже длиннее (271,5 мкм) в твердом ромбическом кристаллическом йоде, который имеет ту же кристаллическую структуру, что и хлор и бром. (Рекорд принадлежит соседу йода ксенону : длина связи Xe - Xe составляет 308,71 пм.) Такимобразом, внутри молекулы йода происходят основные электронные взаимодействия с двумя соседями каждого атома, и эти взаимодействия приводят к появлению в объеме йода блестящего внешнего вида и полупроводниковых свойств. Йод - это двумерный полупроводник с шириной запрещенной зоны 1,3 эВ (125 кДж / моль): это полупроводник в плоскости своих кристаллических слоев и изолятор в перпендикулярном направлении.
Из тридцати семи известных изотопов йода только один встречается в природе - йод-127. Остальные радиоактивны, и их период полураспада слишком короткий, чтобы быть изначальным. Таким образом, йод является как моноизотопным, так и мононуклидным, и его атомный вес известен с большой точностью, поскольку он является константой природы.
Самый долгоживущий из радиоактивным изотопом йода является йод-129, период полураспада которого составляет 15,7 миллионов лет, распадающийся посредством бета-распада до стабильного ксенона -129. Некоторое количество йода-129 образовалось вместе с йодом-127 для образования Солнечной системы, но к настоящему времени он полностью распался, что сделало его потухшим радионуклидом, тем не менее, по-прежнему полезен для датировки истории ранней Солнечная система или очень старые грунтовые воды из-за их подвижности в окружающей среде. Его прежнее присутствие можно определить по избытку его дочернего ксенона-129. Следы йода-129 все еще существуют сегодня, так как это также космогенный нуклид, образованный расщеплением космическими лучами атмосферного ксенона: эти следы составляют от 10 до 10 всего земного йода. Это также происходит в результате ядерных испытаний на открытом воздухе и не представляет опасности из-за невероятно длительного периода полураспада, самого длинного из всех продуктов деления. На пике термоядерных испытаний в 1960-х и 1970-х годах йод-129 все еще составлял только около 10 всего йода на Земле. Возбужденные состояния йода-127 и йода-129 часто используются в мессбауэровской спектроскопии.
. У других радиоизотопов йода период полураспада намного короче, не более суток. У некоторых из них есть медицинские применения, связанные с щитовидной железой, где йод, поступающий в организм, накапливается и концентрируется. Йод-123 имеет период полураспада тринадцать часов и распадается в результате захвата электрона до теллура-123, испуская гамма-излучение ; он используется в ядерной медицине визуализации, включая однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (SPECT) и рентгеновскую компьютерную томографию (X-Ray CT) сканирование. Йод-125 имеет период полураспада пятьдесят девять дней, распадается за счет захвата электронов до теллура-125 и испускает гамма-излучение низкой энергии; второй по продолжительности жизни радиоизотоп йода, он используется в биологических анализах, ядерной медицине визуализации и в лучевой терапии в брахитерапии для лечат ряд состояния, включая рак простаты, увеальную меланому и опухоли головного мозга. Наконец, йод-131 с периодом полураспада восемь дней, бета-распад до возбужденного состояния стабильного ксенона-131, который преобразуется в собственное состояние путем испускания гамма-излучения. Это обычный продукт деления, поэтому он присутствует в больших количествах в радиоактивных выпадающих осадках. Затем он может абсорбироваться через зараженную пищу, а также накапливаться в щитовидной железе. По мере разложения он может повредить щитовидную железу. Первичный риск от воздействия высоких уровней йода-131 - это вероятность возникновения радиогенного рака щитовидной железы в более позднем возрасте. Другие риски включают в себя незлокачественные новообразования и тиреоидит <1168 негатив>Обычным средством защиты от возможности йода-131 обеспечивает насыщение щитовидной железы стабильной йодом-127 в форме калия. йодид таблеток, принимаемых ежедневно для оптимальной профилактики. Однако йод-131 может также использоваться в медицинских целях в лучевой терапии именно по этой причине, когда желательно разрушение ткани после поглощения йода тканью. Йод-131 также используется в качестве радиоактивного индикатора.
| X | XX | HX | BX3 | AlX 3 | CX4 |
|---|---|---|---|---|---|
| F | 159 | 574 | 645 | 582 | 456 |
| Cl | 243 | 428 | 444 | 427 | 327 |
| Br | 193 | 363 | 368 | 360 | 272 |
| I | 151 | 294 | 272 | 285 | 239 |
Хотя это наименее реактивный из стабильных галогенов, йод по-прежнему является одним из наиболее реактивных элементов. Например,органические производные иодид-аниона. Простей йодорганические соединения, алкилйодиды, могут быть синтезированы взаимодействием спиртов с трииодидом фосфора ; затем их можно использовать в реакциях нуклеофильного зазора или для приготовления реагентов Гриньяра. Связь C - I является самой слабой из всех связей - галоген из-за незначительной разницы в электроотрицательности между углеродом (2,55) и йодом (2,66). По существу, йодид является наилучшей уходящей группой 247>среди галогенов до такой степени, что многие йодорганические соединения желтеют при хранении с течением времени из-за разложения на элементарный йод; как таковые, они обычно используются в органический синтезе из-за легкого образования и другие разрыва связи C - I. Они также значительно плотнее, чем галогенорганические соединения, благодаря высокому атомному весу йода. Некоторые органические окислители, такие как йоданы, содержат йод с более высокой степенью окисления, чем -1, 2-йодоксибензойная кислота, обычный реагент для окисления спиртов до альдегиды и йодбензолдихлорид (PhICl 2), используемый для селективного хлорирования алкенов и алкинов. Одним из наиболее известных применений йодорганических соединений является так называемый йодоформный тест, где йодоформ (CHI 3) получают путем исчерпывающего йодирования метилкетон ( или другое соединение, способное окисляться до метилкетона), как указано ниже:
Некоторыми недостатками использования йодорганических соединений по сравнению с хлорорганическими или броморганическими соединениями является большая стоимость и токсичность производных йода, поскольку йод стоит дорого, а йодорганические соединения являются более сильными алкилирующими агентами. Например, йодацетамид и йодауксусная кислота денатурируют белки путем необратимого алкилирования остатков цистеина и предотвращения реформирования дисульфидных связей.
Обмен галогенов для получения йодалканов по реакции Финкельштейна несколько осложняется тем фактом, что йодид является более уходящей группой, чем хлорид или бромид. Разница, тем не менее, достаточно мала, чтобы реакция могла быть до завершения, используя различную растворимость галогенидных солей или используя большой избыток галогенидной соли. В классической реакции Финкельштейна алкилхлорид или алкилбромид превращается в алкилйодид путем обработки раствора йодида натрия в ацетоне. Иодид натрия растворим в ацетоне, а хлорид натрия и бромид натрия - нет. Реакция направляется к продуктам под массы из-за осаждения нерастворимой соли.
Йод является обозначенным распространенным из стабильных галогенов, включая всего 0,46 частей на миллион пород земной коры (сравните: фтор 544 частей на миллион, хлор 126 частей на миллион, бром 2,5 частей на миллион). Среди 84 элементов, которые встречаются в значительных количествах (элементы 1–42, 44–60, 62–83 и 90–92), он занимает 61-е место по содержанию. Йодидные минералы встречаются редко, большинство месторождений, которые достаточно сконцентрированы для рентабельной добычи, представляют собой минералы йодата. Примеры включают лаутарит, Ca (IO 3)2и 7Ca (IO 3)2· 8CaCrO 4. Это минералы, которые присутствуют в виде микропримесей в калише , могут найденный в Чили, основным продуктом которого является нитрат натрия. В целом они содержат не менее 0,02% и не более 1% йода по массе. Натрий иодат экстрагируется из калише и восстанавливается до йодида с помощью бисульфита натрия. Этот раствор реагирует соэкстрагированным йодатом, в результате чего образуется йод, может быть отфильтрован.
Калиша был основным йодом в 19 века и продолжает оставаться незаменимый сегодня, заменяя водоросль (которая больше является экономически жизнеспособным источником), но в конце 20-го века рассолы появились в качестве сопоставимого источника.>Минами Канто к востоку от Токио и американское газовое месторождение Бассейн Ана дарко на северо-западе Оклахома два наших источника. горячее, чем 60 ° C на глубине источника. рассол сначала очищают и подкисляют серной кислотой, присутствующий йодид окисляют до йода с помощью хлора. Производится раствор йода, но он разбавленный и должен быть сконцентрирован. В раствор вдувают воздух для испарения йода, который направляет в абсорбционную башню, где диоксид серы восстанавливает йод. Иодид водорода (HI) реагирует с хлором с осаждением иода. После фильтрации и очистки йод упаковывается.
Эти источники гарантируют, что Чили и Сегодня Япония - крупнейшие производители йода. В качестве альтернативы, рассол можно обработать нитратом серебра для осаждения йода в виде иодида серебра, который разлагается реакцией с железом с образованием металлического серебра и раствора железа. (II) иодид. Затем йод может быть высвобожден путем замещения с помощью хлора.
Около половины всего произведенного йода переходит в различные йодорганические соединения, еще 15% остается в виде чистого элемента, еще 15% используется для образуют йодид калия и 15% для других неорганических соединений йода. Основных среди применений соединений йода - катализаторы, кормовые добавки для животных, стабилизаторы, красители, красители и пигменты, фармацевтика, санитария (от настойка йода ) и фотография; второстепенные применения подавления смога, засев облаков и применения в аналитической химии.
Проверка семян на крахмал с йода Йодид и йодат анионы часто используются для количественного объемного анализа, например, в иодометрии. Йод и крахмал образуют комплекс синего цвета, и эту реакцию используют для проверки на крахмал или йод и в качестве индикатора в иодометрии. Йодный тест на крахмал по-прежнему используется для обнаружения поддельных банкнот, напечатанных на крахмалосодержащей бумаге.
йодное число - это масса потребленного йода в граммах на 100 граммов химического вещества, обычно жиров или масел. Йодные числа часто используются для определения степени ненасыщенности в жирных кислотах. Эта ненасыщенность находится в форме двойных связей, которые реагируют с соединениями йода. В биологии линолевая кислота (C18: 2 n-6), омега-6 и альфа-линоленовая (C18: 3 n-3) омега-3, арахидоновая кислота (AA) - омега-6 (C20: 4n-6) и докозагексаеновая кислота (DHA) - омега-3 (C22: 6n -3) синтезируется с йодом, образовавшимся среди клеточных мембран в эволюции жизни, играет роль в механизме апоптоза, канцерогенеза и дегенеративных заболеваний.
Тетраиодомеркурат калия (II), K 2 HgI 4, также известен как реагент Несслера. Его часто используют в качестве чувствительного точечного теста на аммиак. Аналогично, Cu 2 HgI 4 используется в качестве осаждающего реагента для тестирования алкалоидов. Водный щелочной раствор йода используется в йодоформном тесте на метилкетоны.
Спектры молекулы йода I 2 состоят (не исключительно) из десятков тысяч четких спектральных линий в диапазоне длин волн 500–700 нм. Поэтому это обычно используется эталон длины волны (вторичный эталон). При измерении с помощью спектроскопического бездоплеровского метода с фокусировкой на одной из этих линий выявляется сверхтонкая структура молекулы йода. Линия теперь разрешается так, что можно измерить либо 15 компонентов (из четных вращательных квантовых чисел, J, даже), либо 21 компонент (из нечетных вращательных квантовых чисел, J нечетных).
Иодид цезия и йодид натрия, активированный таллием, используются в кристаллических сцинтилляторах для обнаружения гамма-лучей. Эффективность высокая и возможна энергодисперсионная спектроскопия, но разрешение довольно низкое.
Элементарный йод используется в качестве дезинфицирующего средства либо как элемент, либо как водорастворимый трийодид он I 3 создается in situ путем добавления йодида к плохо растворимому в элементарному йоду (обратная химическая реакция делает некоторое количество свободного водного элемента йода доступным для антисептики). Элементарный йод также может быть использован для лечения йодной недостаточности.
. В качестве альтернативы йод может быть получен из йодофоров, которые содержат комплекс йода с солюбилизирующим агентом (иодид-ион можно свободно рассматривать как йодофор в водных растворах тодида). Примеры таких препаратов включают:
Антимикробное действие йода выражается в быстро и работает в низких упражнениях, поэтому он используется в работе. Он проникает в микроорганизмы и атакует эффективные аминокислоты (такие как цистеин и метионин ), нуклеотидов и жирных кислот, что витоге приводит к гибели клеток. Он также имеет противовирусное действие, но не липидные вирусы и парвовирусы менее чувствительны, чем вирусы с липидной оболочкой, вероятно, атакует поверхностные белки вирусов в оболочке, а также может дестабилизировать мембранные жирные кислоты, вступая в реакцию с ненасыщенными углеродными связями.
В медицине насыщенный раствор йодида калия используется для лечения острого тиреотоксикоза. также используется для блокирования йода-131 щитовидной железой (см. раздел об изотопах выше), когда этот изотоп используется в составе радиофармпрепаратов (таких как иобенгуан ), которые не нацелены для щитовидной железы или тканей тироидного типа.
Йод-131 (обычно в виде йодида) является компонентом ядерных выпадений и особенно опасен из-за склонности щитовидной железы к концентрации поступившего йода и норма его в течение периода дольше, чем радиологический период полураспада этого изотопа, равный восьми дням. По этой причине радио подверженным риску воздействие активного йода из окружающей среды (йод-131) в результате выпадения осадков, можно дать указание принимать таблетки нерадиоактивного йодида калия. Типичная доза для взрослых составляет одну таблетку 130 мг в 24 часа, 100 мг (100 000 микрограммов ) ионного йода. (Типичная суточная доза йода для нормального здоровья составляет порядка 100 микрограммов; см. «Прием с пищей» ниже.) Прием этой большой дозы нерадиоактивного йода сводит к минимуму поглощения радиоактивного йода щитовидной железой.
Диатризойная кислота, йодсодержащий радиоконтрастный агент в качестве элемента с высокой электронной плотностью и атомным номером йод поглощает рентгеновские лучи слабее, чем 33,3 кэВ, из-за фотоэлектрического эффект самых внутренних электронов. Йодорганические соединения используются для внутривенных инъекций в качестве рентгеновских радиоконтрастных агентов. Это приложение часто используется вместе с передовыми рентгенологическими методами, такими как ангиография и компьютерная томография. В настоящее время все водорастворимые радиоконтрастные вещества используют йод.
Производство дигидроиодида этилендиамина, используемое в качестве пищевых добавок для домашнего скота, потребляет большую часть доступного йода. Другим важным является катализатор для производства уксусной кислоты с помощью процессов Monsanto и Cativa. Эти технологии, которые исходят из мирового спроса на уксус кислоту, иодистоводородная кислота преобразует сырье метанол в метилиодид, который подвергается карбонилированию. Гидролиз образовавшегося ацетилиодида восстанавливает иодистоводородную кислоту и дает уксусную кислоту.
Неорганические йодиды находят специализированное применение. Титан, цирконий, гафний и торий очищаются с помощью процесса Ван Аркеля, который включает обратимое образование тетраиодидов этих элементов. Йодид серебра является основным ингредиентом традиционной фотопленки. Тысячи килограммов йодида ежегодно используются для засева облаков, чтобы вызвать дождь.
Йодорганическое соединение эритрозин является важным пищевым красителем. Перфторалкилиодиды являются предшественниками важных поверхностно-активных веществ, таких как перфтороктансульфоновая кислота.
часовая реакция йода (в которой йод также служит тестом на крахмал, образуя темно-синий комплекс), является популярным обучающий демонстрационный эксперимент и пример, казалось бы, колеблющейся реакции (колеблется только концентрация промежуточного продукта).
щитовидная железа система гормонов щитовидной железы T3 и T4 
Сравнение содержания йода в моче во Франции (в микрограммах / день) для некоторых регионов и отделы (средний уровень йода в моче, измеряемый в микрограммах на литр в конце двадцатого века (с 1980 по 2000 год) Йод является важным элементом для жизни и, атомный номер Z = 53, является самым тяжелым элементом, который обычно необходим живым организмам. (Лантан и другие лантаноиды, а также вольфрам с Z = 74, используются несколькими микроорганизмов.) Он необходим для синтеза регулирующих рост гормонов щитовидной железы тироксин и трийодтиронин (T4и T 3 соответственно, названных в честь их количества атомов йода). Дефицит йода приводит к снижению продукции T 3 и T 4 и сопутствующему увеличению ткани щитовидной железы в попытке получить больше йода, вызывая заболевание, известное как простой зоб. Основной формой гормона щитовидной железы в крови является тироксин (T 4), который имеет более длительный период полураспада, чем T 3. У людей соотношение Т 4 к Т 3, высвобождаемых в кровь, составляет от 14: 1 до 20: 1. T 4 преобразуется в активный T 3 (в три-четыре раза более мощный, чем T 4) внутри ячеек на дейодиназы (5'-йодиназа). Далее они обрабатываются декарбоксилированием и дейодированием с получением йодтиронамина (T1а) и тиронамина (T0а '). Все три изоформы дейодиназ представляют собой селен -содержащие ферменты; таким образом, диетический селен необходим для производства T 3.
На йод приходится 65% молекулярной массы T 4 и 59% T 3. От 15 до 20 мг йода сосредоточено в тканях и гормонах щитовидной железы, но 70% всего йода в организме содержится в других тканях, включая молочные железы, глаза, слизистую оболочку желудка, тимус плода, спинномозговую жидкость и сосудистое сплетение, артериальное кровообращение. стенки, шейка матки и слюнные железы. В клетки этих тканей йодид поступает непосредственно через симпортер йодида натрия (NIS). Действие йода в тканях молочной железы связано с внутриутробным и неонатальным развитием, но в других тканях оно (по крайней мере) частично неизвестно.
Рекомендации США Институт медицины от 110 до 130 мкг для младенцев до 12 месяцев, 90 мкг для детей до восьми лет, 130 мкг для детей до 13 лет, 150 мкг для взрослых, 220 мкг для беременных и 290 мкг для кормящих. Допустимый верхний уровень потребления (UL) для взрослых составляет 1100 мкг / день. Этот верхний предел был оценен путем анализа влияния добавок на тиреотропный гормон.
Щитовидной железе требуется не более 70 мкг / день для синтеза необходимых суточных количеств Т4 и Т3. Более высокие рекомендованные суточные уровни йода кажутся необходимыми для оптимального функционирования ряда систем организма, включая лактацию, слизистую оболочку желудка, слюнные железы, клетки мозга, сосудистое сплетение, вилочковая железа и стенки артерий.
Природные источники диетического йода включают морепродукты, такие как рыба, водоросли (например, водоросли ) и моллюски, молочные продукты и яйца, пока животные получали достаточно йода, и растения, выращенные на богатой йодом почве. Йодированная соль обогащен йодом в виде йодида натрия.
По состоянию на 2000 год среднее потребление йода с пищей в США составляло от 240 до 300 мкг / день для мужчин и от 190 до 210 мкг / день для женщин.. Основное население США имеет адекватное йодное питание, причем женщины детородного возраста и беременные женщины имеют возможный умеренный риск дефицита йода. В Японии потребление считалось гораздо более высоким: от 5280 мкг / день до 13800 мкг / день из пищевых водорослей или комбу водорослей, часто в форме экстрактов комбу умами для бульона. и картофельные чипсы. Однако новые исследования показывают, что потребление в Японии приближается к 1000–3000 мкг / день. UL для взрослых в Японии последний раз пересматривался до 3000 мкг / день в 2015 году.
После внедрения программ обогащения йодом, таких как йодирование соли, были отмечены некоторые случаи гипертиреоза, вызванного йодом. наблюдается (так называемый феномен Йода-Базедова ). Состояние, по-видимому, встречается в основном у людей старше сорока лет, и риск кажется выше, когда дефицит йода серьезный и начальное повышение потребления йода высокое.
В районах, где его мало йод в рационе, как правило, в удаленных внутренних районах и в полузасушливом экваториальном климате, где не употребляется морская пища, дефицит йода вызывает гипотиреоз, симптомами которого являются крайняя усталость, зоб, замедление умственного развития, депрессия, увеличение веса и низкая базальная температура тела. Дефицит йода - основная причина предотвратимой умственной отсталости, результат, который возникает в первую очередь, когда младенцы или маленькие дети становятся гипотиреозом из-за нехватки этого элемента. Добавление йода в поваренную соль в значительной степени устранило эту проблему в более богатых странах, но дефицит йода остается серьезной проблемой общественного здравоохранения в развивающихся странах сегодня. Дефицит йода также является проблемой в некоторых регионах Европы. Обработка информации, мелкая моторика и решение зрительных проблем улучшаются за счет восполнения запасов йода у детей с умеренным дефицитом йода.
| Опасности | |
|---|---|
| Пиктограммы GHS |   |
| Сигнальное слово GHS | Опасно |
| Краткая характеристика опасности GHS | H312, H332, H315, H319, H335, H372, H400 |
| Меры предосторожности GHS | P261, P273, P280, P305, P351, P338, P314 |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 3 0 |
Элементарный йод (I 2) токсичен при пероральном приеме в неразбавленном виде. Смертельная доза для взрослого человека составляет 30 мг / кг, что составляет около 2,1–2,4 грамма для человека с массой тела от 70 до 80 кг (даже если эксперименты на крысах показали, что эти животные могут выжить после приема дозы 14000 мг / кг). Избыток йода может быть более цитотоксичным при наличии дефицита селена. Добавление йода в группы населения с дефицитом селена теоретически проблематично, отчасти по этой причине. Токсичность обусловлена его окислительными свойствами, благодаря которым он денатурирует белки (включая ферменты).
Элементарный йод также является раздражителем кожи. Прямой контакт с кожей может вызвать повреждение, поэтому с твердыми кристаллами йода следует обращаться осторожно. Растворы с высокой концентрацией элементарного йода, такие как настойка йода и раствор Люголя, способны вызывать повреждение тканей, если используются для длительной очистки или антисептики; аналогично, жидкий повидон-йод (бетадин), попавший на кожу, в некоторых случаях приводил к химическим ожогам.
Люди могут подвергаться воздействию йода в на рабочем месте при вдыхании, проглатывании, попадании на кожу и в глаза. Управление по охране труда (OSHA) установило юридический предел (допустимый предел воздействия ) для воздействия йода на рабочем месте на уровне 0,1 ppm (1 мг / м3) в течение 8- часовой рабочий день. Национальный институт охраны труда (NIOSH) установил Рекомендуемый предел воздействия (REL) 0,1 ppm (1 мг / м3) в течение 8-часового рабочего дня. При уровне 2 частей на миллион йод сразу же опасен для жизни и здоровья.
У некоторых людей развивается гиперчувствительность к продуктам и пищевым продуктам, содержащим йод. Применение настойки йода или бетадина может вызвать сыпь, иногда сильную. Парентеральное использование контрастных веществ на основе йода (см. Выше) может вызвать реакции, варьирующиеся от легкой сыпи до фатальной анафилаксии. Такие реакции привели к заблуждению (широко распространенному даже среди врачей) о том, что у некоторых людей аллергия на сам йод; даже аллергия на морепродукты, богатые йодом, была истолкована так. Фактически, никогда не было подтвержденных сообщений об истинной аллергии на йод, а аллергия на элементарный йод или простые соли йода теоретически невозможна. Реакции гиперчувствительности на продукты и продукты, содержащие йод, по-видимому, связаны с другими их молекулярными компонентами; таким образом, у человека, у которого выявлена аллергия на один продукт или продукт, содержащий йод, может не быть аллергической реакции на другой. Пациенты с различной пищевой аллергией (моллюски, яйца, молоко и др.) Не имеют повышенного риска гиперчувствительности к контрастному веществу. Как и в случае со всеми лекарствами, перед введением любого содержащего йод препарата необходимо выяснить и проконсультироваться у пациента.
Фосфор может снизить содержание элементарного йода до йодистоводородной кислоты, который является реагентом, эффективным для восстановления эфедрина или псевдоэфедрина до метамфетамина. По этой причине йод был обозначен Управлением по борьбе с наркотиками США как химический прекурсор Список I в соответствии с 21 CFR 1310.02.
Категория: Йод.