Йод. Свойства йода. Применение йода

Кошка бежала, хвостиком махнула. Это не сказка про курочку Рябу, а история открытия йода. Его обнаружили на парижском заводе, преобразующем натриевую селитру в калиевую. Первая отсыревала на воздухе, а вторая была дефицитом.

Превращение происходило при помощи золы, остающейся от сжигания водорослей. Метод изобрели в 1808-ом году, но в чем его секрет не знали. Не знала этого и кошка, за которой погнались рабочие фабрики. Животное опрокинуло два сосуда – с серной кислотой и остаточными солями производства.

В воздух взметнулись фиолетовые пары. Это видел владелец завода Бернар Курт. Несколько опытов провел сам, потом передал информацию ученым. Итог – в 1814-ом году мир узнал о существовании нового элемента. Им стал йод.

Химические и физические свойства йода

Свойства йода обусвловлены его расположением в таблице Менделеева . Элемент зачислен в 7-ю группу. В ней собраны галогены – наиболее активные неметаллы. У йода, например, легко поляризуемая электронная оболочка.

То есть, ей не стоит труда разделиться в пространстве. Это позволяет катионам других элементов проникать в атом неметалла, масса которого, кстати, 127. «Гости» в электронной оболочке меняют ее, делая йод наиболее ковалентным из всех галогенов.

Проще говоря, элемент может образовывать больше разнообразных связей с другими атомами. Нередко йод поляризуется положительно. Такой атом наиболее активен. Выделяет его и цвет, тот самый фиолетовый.

Атом йода занесенный в таблицу Менделеева – природный экземпляр. Это стабильный изотоп с атомной массой 127. Искусственно получены и другие атомы с номерами 125, 129, 131.

Каждый из них – радиоактивный йод. Изотопы излучают бета- и гамма-лучи, применяются в медицине. Получают радиоактивный йод из продуктов деления урана. То есть, лабораториями служат атомные реакторы.

Стандартный йод можно совместить с большинством неметаллов и примерно 40% металлов. Благородные платина , золото , и не только, на 53-ий элемент не реагируют. Взаимодействие невозможно, так же, с азотом , углеродом, кислородом и всеми инертными газами.

Йод ли изучаете, или его соединения, можно определить с помощью воды. Чистый элемент в ней почти не растворяется. Йодиты же, то есть соединения вещества со щелочными и щелочноземельными атомами, растворимы. В исходном виде 53-ий элемент исчезает в воде лишь при сильном нагреве.

Раствор йода легко получить, если использовать органику. Подойдут глицерин, сероуглерод или четыреххлористый углерод. Если растворитель бескислородный, он окрасится в фиолетовый. Если в жидкости есть атомы кислорода, йод сделает ее бурой .

В чистом виде, при комнатной температуре, йод фиолетово-черный. Блеск вещества металлический, агрегатное состояние – кристаллы . Они плотные – почти 5 граммов на кубический сантиметр.

Кристаллы сложены из молекул, в каждой из которых по 2 атома. В газообразное состояние вещество переходит при температуре 183 градуса. Получение йода жидкого возможно уже при 114-ти по шкале Цельсия.

Применение йода

Соли йода используют в стекольной промышленности. Речь о фарах автомобилей и светильников со спецэффектами. Главный эффект – йодиты служат фильтрами от встречных лучей света. Водители знают, как важно, порой, их нейтрализовать.

Этот процесс назван поляроидом и, собственно, впервые пригодился в фотографическом искусстве. Автор придумки – англичанин Уильям Толбот. Он был выдающимся химиком и физиком 19-го столетия.

В 21-ом веке правят цифровые технологии. Тем не менее, чтобы получить негатив фото до сих пор применяют йодистую разновидность серебра . В сочетании с желатином она дает эмульсию, которой обмазывают подложку из стекла. На покрытие попадает свет, начинается выделение серебра . Больше света – больше металла. Так и составляется картинка.

Йод применение нашел и в металлургии. Соединения элемента помогают получить металлы высокой чистоты. Разлагая йодиты термическим путем, промышленники извлекают, к примеру, ванадий и цирконий. Эти тугоплавкие элементы необходимы для многих ракетных сплавов и материй атомных реакторов.

В автомобильных подшипниках тоже можно найти йод. Какой в нем смысл? Элемент добавляют в смазку. Она рекомендована для титановых сплавов и нержавеющей стали. Обработка позволяет деталям выдержать нагрузку в 50 раз больше стандартной. Это при том, что йода в смазке всего 1-2%.

Без 53-го элемента немыслима медицина. Йод в организме контролирует работу щитовидной железы, входит в вырабатываемые ей гормоны ТТГ, Т3 и Т4. При нехватке элемента развивается зоб, возможны раковые образования.

При этом, организм не может выработать вещество сам. Йод поступает исключительно с пищей, БАДами и медикаментами. Из последних легко вспоминается «Йодомарин».

Его назначают даже грудным детям, особенно, в местностях удаленных от морей. В таких районах, как правило, наблюдается дефицит 53-го элемента, содержащегося, в основном, в водах океанов и их дарах.

Одна из последних разработок врачей — синий йод. К нему примешен крахмал, меняющий цвет привычного раствора для наружного применения. Крахмал, так же, нейтрализует действие спирта и прочих вредных «присадок». Такой эликсир медики разрешают уже для внутреннего применения и для полоскания йодом. Хотя, с последним справится и смесь соль, сода, йод.

Лечение йодом допускается не только в его стабильной, но и радиоактивной формах. Так 131-ый изотоп применяют для восстановления функций щитовидной железы. Процедуры строго нормированы, поскольку переизбыток радиоактивного йода может спровоцировать онкологию.

Добыча йода

Сколько йода добывают в год? Около 30 000 тонн. Мировые запасы элемента оценены почти в 15 000 000 тонн. Большинство из них скрыты в соединениях йода. В чистом виде он встречается редко.

До сих пор актуален способ выделения вещества из природных накопителей – водорослей. В тонне высушенной ламинарии содержится 5 килограммов йода. Отзывы о морской воде иные, — в ней лишь 25 миллиграммов на каждую 1000 литров.

При сжигании водорослей образуются йодиты – соли калия и никеля . Это зола. При взаимодействии с серной кислотой из нее выделяется йодистый водород – фиолетовый дым. Он быстро разлагается. При этом, выпадает чистый элемент за номером 53.

Промышленники, как правило, добывают 53-ий элемент из вод нефтяных, газовых месторождений, технических вод. На 1 кубический метр в них, порой, содержится 300 граммов йода. Железа моет немного содержаться и прочих примесей, но они не мешают процессу.

Помогает метод воздушной десорбции. Он основан на разности упругости паров йода и воды. 53-ий элемент вытесняют из жидкости потоком воздуха. Возможный гидролиз подавляют, примешивая к воде кислоты. Потом добавляют хлор.

Он окисляет йодит (к примеру, калий-йод) до элементарного йода. Потом, собственно, происходит вытеснение. Остается абсорбировать вещество из воздуха. «Губкой» служит, как правило, диоксид серы . Кристаллы йода выпадут из него под воздействием все того же хлора.

Цена йода

Если нужно купить йод-мазь или другой препарат на основе 53-го элемента, его стоимость будет зависеть от производителя, наименования и назначения лекарства. Если же цель – чистый йод, придется выложить 4-5000 рублей за 100 граммов. Предложения есть, к примеру, у «Компонент реактив» и прочих фирм, снабжающих лаборатории. В России на кристаллический йод действует ГОСТ 4159-79.