Jod


Jod w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania 53 I Uwaga

Jod (I, łac. iodum) – pierwiastek chemiczny z grupy 17 – fluorowców. Nazwa pochodzi od stgr. ἰοειδής ioeides – fioletowy.

W naturze występuje tylko jeden trwały izotop 127
I, izotopy promieniotwórcze: 123
I, 125
I, 129
I, 131
I.

Spis treści

Historia | edytuj kod

Odkryty w 1812 roku przez Bernarda Courtois, co zostało później potwierdzone przez chemików: Charles’a Desormes’a i Nicholasa Clémenta. Właściwości jodu przebadał dokładniej w 1813 roku inny znany francuski chemik Joseph Louis Gay-Lussac, który nadał temu pierwiastkowi nazwę[6]. Do pierwszeństwa rościł sobie też prawa Humphry Davy, który pracował niezależnie, a opublikował swoje wyniki kilkanaście dni po Desormie i Clémencie.

Zgodnie z zaleceniami IUPAC symbolem jodu jest „I”[7], jednak w starszej literaturze spotyka się symbol „J”[8][9].

Właściwości | edytuj kod

Jod w temperaturze pokojowej występuje w postaci stałej, jako połyskliwa, niebiesko-czarna substancja krystaliczna. Pod ciśnieniem normalnym topi się w ok. 114 °C, a wrze w ok. 184 °C[1]. W formie ciekłej ma kolor czarny. Łatwo sublimuje przed osiągnięciem temperatury topnienia[10]. Sublimacja zachodzi w pewnym stopniu również w temperaturze pokojowej, co utrudnia jego dokładne naważenie. Jego para ma kolor niebieskawy w próżni, a brązowofioletowy w powietrzu[11]. Ma charakterystyczną drażniącą woń. Pary jodu można łatwo zestalić na chłodniejszej powierzchni w procesie resublimacji.

Występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek I
2, które ulegają dysocjacji termicznej do postaci atomowej najłatwiej spośród wszystkich fluorowców. W 575 °C stopień dysocjacji wynosi 1%[12]. Powyżej ok. 700 °C udział formy atomowej jest znaczący[11].

Słabo rozpuszcza się w wodzie, ale jest dobrze rozpuszczalny w wodnym roztworze jodku potasu (płyn Lugola), gdzie tworzy jony I
n−
(przede wszystkim I−
3), a także w alkoholach, chloroformie i innych rozpuszczalnikach organicznych.

Występowanie | edytuj kod

Jod należy do pierwiastków mało rozpowszechnionych w przyrodzie. Większe jego ilości występują w wodzie morskiej i solankach, towarzyszy także pokładom saletry sodowej tzw. saletry chilijskiej, w Chile. Występuje również w wielu codziennych produktach spożywczych takich jak mleko, jaja, warzywa czy ryby, o ile pochodzą z terenów, gdzie jod występuje w glebie i w wodzie.[potrzebny przypis]

Związki i reaktywność jodu | edytuj kod

Chemia nieorganiczna | edytuj kod

Jod podobnie jak inne chlorowce jest bardzo reaktywny, szczególnie wobec metali, z którymi daje jodki. Tworzy liczne związki chemiczne, w których występuje jako jedno-, trój-, pięcio- lub siedmiowartościowy. W reakcji z amoniakiem tworzy wybuchowy jodek azotu. Własności związków jodu są podobne do analogicznych związków bromu i chloru. Najważniejszymi nieorganicznymi związkami jodu są jodek potasu, jodowodór, jodany i nadjodany.

Chemia organiczna | edytuj kod

Wiązanie CI jest najmniej trwałe spośród połączeń halogenów z węglem (anion jodkowy jest dość dobrą grupą opuszczającą) i ulega stosunkowo łatwemu podstawieniu przez nukleofile. Reaktywność jodków alkilowych wykorzystywana jest w reakcjach alkilowania, szczególnie do metylowania za pomocą jodku metylu CH
3I (łagodniejszego od siarczanu dimetylu). Jest to przyczyną silnie toksycznych właściwości tych związków.

Jod może tworzyć związki kompleksowe z niejonowymi związkami powierzchniowo czynnymi (tzw. jodofory). W takich kompleksach jod wiąże się z wodorem grupy hydroksylowej niejonowego związku za pomocą wiązania koordynacyjnego typu mostka wodorowego. Takie wiązanie nadaje jodoforom własności łagodności dla skóry przy jednoczesnym silnym działaniu mikrobiobójczym oraz własnościach myjących.

Jod posiada łagodne własności utleniające, np. wobec organicznych związków fosforu:

PIII
→ PV

W środowisku zasadowym wiązanie PI w diestrach kwasu jodofosforowego (RO)
2P(O)I jest niezwykle reaktywne wobec nukleofili, w wyniku czego powstają różnorodne pochodne kwasu fosforowego (diestry, triestry, amidoestry, pirofosforany).

W środowisku zasadowym jod reaguje bardzo łatwo z aldehydami i ketonami posiadającymi grupę metylową w pozycji α z wytworzeniem jodoformu (reakcja haloformowa). Reakcja ta jest wykorzystywana w analityce. Jodoform był jednym z pierwszych antyseptyków.

Zastosowanie | edytuj kod

Jod ma zastosowanie w produkcji barwników oraz w fotografii. W medycynie jako płyn Lugola stosowany jest w leczeniu i profilaktyce chorób tarczycy oraz jako środek dezynfekujący w formie jodyny. Izotopy promieniotwórcze 123
I oraz 131
I mają zastosowanie w rozpoznawaniu i leczeniu chorób tarczycy[13][14]. Jod służy też do wykrywania skrobi w analizie chemicznej (próba jodowa), w formie jodyny bądź płynu Lugola. Ponadto pary jodu wykorzystywane są do wywoływania płytek do chromatografii cienkowarstwowej.

Znaczenie biologiczne | edytuj kod

Jod jest dla człowieka niezbędnym mikroelementem. Jest dostarczany z pożywieniem i wodą. Gleby i woda okolic nadmorskich są najbogatsze w jod, im dalej od morza gleby są coraz uboższe w ten pierwiastek. Najmniej jodu jest w glebie i wodzie okolic górskich i podgórskich. Ciało zdrowego człowieka zawiera 30–50 mg jodu. Najwięcej jodu występuje w tarczycy, która ma zdolność aktywnego gromadzenia tego pierwiastka. Bez jodu niemożliwa jest produkcja w pęcherzykach tarczycy tyroksyny (T4) i trójjodotyroniny (T3), niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania wszystkich komórek organizmu.

Niedobór jodu w pożywieniu i w wodzie po pewnym czasie może prowadzić do powstania wola tarczycy. Zagrożenia takie występuje przede wszystkim w okolicach górskich. Dawniej takie tereny były miejscami endemicznego występowania wola u osób dorosłych i wrodzonego kretynizmu u dzieci. Niedobór jodu niweluje się współcześnie przez jodowanie soli kuchennej lub dodatek związków jodu do mąki.

Niedostatek jodu u dzieci zmniejsza zdolność uczenia się, spowalnia wzrost i rozwój fizyczny w okresie pokwitania. U dorosłych może upośledzać funkcje rozrodcze, utrudniać utrzymanie ciąży, prowadzić do niewydolności tarczycy i w konsekwencji do zahamowania funkcji wielu narządów i procesów życiowych organizmu.

Dobowe zapotrzebowanie na jod jest bardzo małe, ok. 200 mikrogramów, w ciągu całego życia potrzeba zatem zaledwie kilka gramów jodu. Niektóre warzywa głównie z rodziny kapustowatych (np. kapusta) zawierają rodanki, które działając antagonistycznie do jodków, mogą pogorszyć przebieg niektórych schorzeń tarczycy.

Od około 12 tygodnia płód zaczyna wytwarzać własne hormony tarczycowe. Potrzebny jod pobiera od matki, także w okresie karmienia piersią jedynym źródłem jodu dla dziecka jest matka. Dlatego szczególnie w tych okresach uzupełnianie jodu w pożywieniu matki jest ważne.

Na świecie około 1,5 miliarda ludzi żyje w rejonach dotkniętych niedoborem jodu, a wole endemiczne pojawiają się u około 600 milionów ludzi. Taki sam problem występuje w Europie, a także na całym terenie Polski (oprócz wąskiego pasa wybrzeża Bałtyku), szczególnie w województwach południowych.

Jod w postaci czystej jest toksyczny. W kontakcie ze skórą wywołuje silne podrażnienia, rany i zmiany martwicze. Po spożyciu powoduje pojawienie się ciemno zabarwionych wymiotów, bólu brzucha, ciemnych plam w ustach i szumu w uszach. W cięższych przypadkach może wystąpić wstrząs, majaczenie i stupor. Duże dawki jodu mogą uszkadzać ściany żołądka i jelit, a także nerki.

Długotrwałe zażywanie zwiększonych dawek jodu prowadzi do rozwoju jodzicy. Dawka śmiertelna dla człowieka wynosi 3–4 g.

Leczenie zatruć jodem | edytuj kod

Osobom zatrutym podaje się doustnie zawiesinę skrobi, która wiąże jod, lub tiosiarczan sodu, redukujący wolny jod do jodków. Stosuje się też wymuszoną diurezę i wyrównuje zaburzoną gospodarkę elektrolitową.

Zobacz też | edytuj kod

Uwagi | edytuj kod

  1. Wartość w nawiasie oznacza niepewność związaną z ostatnią cyfrą znaczącą.

Przypisy | edytuj kod

  1. a b c CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-18, ISBN 978-1-4200-9084-0 .
  2. a b Jod (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-10].
  3. Jod (nr 229695) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-01]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  4. JurisJ. Meija JurisJ. i inni, Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 88 (3), 2016, s. 265–291, DOI10.1515/pac-2015-0305 .c?
  5. Jod (nr 229695) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2011-10-01]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  6. Ignacy Eichstaedt: Księga pierwiastków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 321–322. OCLC 839118859.
  7. W.P.W.P. Jorissen W.P.W.P. i inni, Rules for Naming Inorganic Compounds: Report of the Committee of the International Union of Chemistry for the Reform of Inorganic Chemical Nomenclature, 1940, „Journal of the American Chemical Society”, 63 (4), 1941, s. 889–897, DOI10.1021/ja01849a001  (ang.).c?
  8. WłodzimierzW. Trzebiatowski WłodzimierzW., Chemia nieorganiczna, wyd. 8, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978, s. 169 .
  9. AdamA. Bielański AdamA., Chemia ogólna i nieorganiczna, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1981, ISBN 83-01-02626-X .
  10. PradyotP. Patnaik PradyotP., Handbook of Inorganic Chemicals, London: McGraw-Hill, 2003, s. 397–399, ISBN 0-07-049439-8 .
  11. a b C. Chambers, A. K. Holliday: Modern Inorganic Chemistry. Butterworths, 1975, s. 320.
  12. Norman N.N.N. Greenwood Norman N.N.N., AlanA. Earnshaw AlanA., Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 804, ISBN 0-7506-3365-4 .
  13. H.B.H.B. Hupf H.B.H.B., J.S.J.S. Eldridge J.S.J.S., J.E.J.E. Beaver J.E.J.E., Production of Iodine-123 for medical applications, „The International Journal of Applied Radiation and Isotopes”, 19 (4), 1968, s. 345–351, DOI10.1016/0020-708X(68)90178-6, PMID5650883 .
  14. MarekM. Doskocz MarekM., 131I – nie taki straszny. Wywiad z panem Cyprianem Świętaszczykiem, „Otwarta Innowacja”, nr 3, 2013, s. 9–12 [dostęp 2013-11-04] [zarchiwizowane z adresu 2016-03-05] .
  15. Food Sources of Iodine, Dietitians of Canada, 2013 [dostęp 2013-08-26]  (ang.).

Linki zewnętrzne | edytuj kod

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

Kontrola autorytatywna (pierwiastek chemiczny):
Na podstawie artykułu: "Jod" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy