УДК 549:291,33
ББК 86.41:26.31
  К.305
 
Загрузка...

Камни и минералы и самоцветные камни мира
Галогениды: Йодаргирит

   Диагностическая карта.

   Ag I (йодид серебра)
   Сингония гексагональная
   Твердость 1,5
   Удельный вес 5,69
   Спайность совершенная
   Цвет от тускло-желтого до белого
   Блеск восковой

   Кристаллы в основном таблитчатые (пластинки с гексагональными контурами) или призматические с неодинаковым развитием граней на обоих концах кристалла. Спайность совершенная вдоль основания, но ее не всегда удается наблюдать на образцах минерала, т. к. кристаллы его редки, он большей частью представляет собой воскообразную массу. Йодаргирит имеет очень характерный тускло-желтый цвет, до почти белого, но менее интенсивного оттенка, чем у бромидов серебра (бромаргирит, эмболит).

   Диагностические признаки.
   Йодаргирит довольно пластичен - прижатый к бумаге, он сгибается по углам, как клочок кожи, и оставляет тускло-желтую черту.

   Месторождения.
   В Европе йодаргирит обнаружен в нескольких местах во Франции (Монмен, департамент Алье) и Испании (йнделенсина, недалеко от г. Гвадалахара). Кроме того, мельчайшие его кристаллы найдены в Дернбахе (Нассау, Германия). В Америке классическое местонахождение - Тонопа, Невада, где обнаружены интересные образцы кристаллов. Другие важные местонахождения - Мессина (Сакатекас, Мексика) и Чаньярсильо (Чили). Месторождение, пользующееся мировой известностью, - Брокен-Хилл, Австралия.

 

   Йод (лат. Iodum), I, химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, относится к галогенам (в литературе встречается также название Иод и символ J); атомный номер 53, атомная масса 126,9045; кристаллы черно-серого цвета с металлическим блеском. Природный Йод состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Йод открыл в 1811 году французский химик Б. Куртуа. Нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой, он наблюдал выделение фиолетового пара (отсюда название Йод - от греч. iodes, ioeides - похожий цветом на фиалку, фиолетовый), который конденсировался в виде темных блестящих пластинчатых кристаллов. В 1813-1814 годах французский химик Ж. Л. Гей-Люссак и химик Г. Дэви доказали элементарную природу Йода (химический элемент).

   Распространение Йода в природе. Среднее содержание Йода в земной коре 4*10-5% по массе. В мантии и магмах и в образовавшихся из них породах (гранитах, базальтах и других) соединения Йода рассеяны; глубинные минералы Йода неизвестны. История Йода в земной коре тесно связана с живым веществом и биогенной миграцией. В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организмами (водорослями, губками и другими). Известны восемь гипергенных минералов Йода, образующихся в биосфере, однако они редки.

   Основным резервуаром Йода для биосферы служит Мировой океан (в 1 л в среднем содержится 5*10-5г Йода). Из океана соединения Йода, растворенные в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на континенты. (Местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены Йодом). Йод легко адсорбируется органическими веществами почв и морских илов. При уплотнении этих илов и образовании осадочных горных пород происходит десорбция, часть соединений Йода переходит в подземные воды. Так образуются используемые для добычи Йода йодобромные воды, особенно характерные для районов нефтяных месторождений (местами 1 л этих вод содержит свыше 100 мг Йода).

   Физические свойства Йода. Плотность Йода 4,94 г/см3, tпл 113,5oC, tкип 184,35 oС. Молекула жидкого и газообразного Йода состоит из двух атомов (I2). Заметная диссоциация I2 = 2I наблюдается выше 700 oC, а также при действии света. Уже при обычной температуре Йод испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании Йод возгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки Йода в лабораториях и в промышленности. Йод плохо растворим в воде (0,33 г/л при 25 oC), хорошо - в сероуглероде и органических растворителях (бензоле, спирте и других), а также в водных растворах Йодидов.

   Химические свойства Йода. Конфигурация внешних электронов атома Йода 5s25p5. B соответствии с этим Йод проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1 (в HI, KI), +1 (в HIO, KIO), +3 (в ICl3), +5 (в HIO3, KIO3) и +7 (в HIO4, KIO4). Химически Йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. С металлами Йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя Йодиды (Hg + I2 = HgI2). С водородом Йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя Йодистый водород. С углеродом, азотом, кислородом Йод непосредственно не соединяется. Элементарный Йод - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H2S, тиосульфат натрия Na2S2O3 и другие восстановители восстанавливают его до I- (I2 + H2S = S + 2HI). Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в IO3- (5Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3H + 10НСl). При растворении в воде Йод частично реагирует с ней (I2 + H2O = HI + HIO); в горячих водных растворах щелочей образуются Йодид и Йодат (3I2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO3 + 3H2O). Адсорбируясь на крахмале, Йод окрашивает его в темно-синий цвет; это используется в Йодометрии и качественном анализе для обнаружения Йода.

   Пары Йода ядовиты и раздражают слизистые оболочки. На кожу Йод оказывает прижигающее и обеззараживающее действие. Пятна от Йода смывают растворами соды или тиосульфата натрия.

   Получение Йода. Сырьем для промышленного получения Йода служат нефтяные буровые воды; морские водоросли, маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, содержащие до 0,4% Йода в виде Йодата натрия. Для извлечения Йода из нефтяных вод (содержащих обычно 20-40 мг/л Йод в виде Йодидов) на них сначала действуют хлором (2 NaI + Cl2 = 2NaCl + I2) или азотистой кислотой (2NaI + 2NaNO2 + 2H2SO4 = 2Na2SO4 + 2NO + I2 + 2H2O). Выделившийся Йод либо адсорбируют активным углем, либо выдувают воздухом. На Йод, адсорбированный углем, действуют едкой щелочью или сульфитом натрия (I2 + Na2SO3 + H2O = Na2SO4 + 2HI). Из продуктов реакции свободный Йод выделяют действием хлора или серной кислоты и окислителя, например, дихромата калия (K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6NaI = K2SO4 + 3Na2SO4 + Cr2(SO4)S + 3I2). При выдувании воздухом Йод поглощают смесью оксида серы (IV) с водяным паром (2H2O + SO2 + I2 = H2SO4+ 2HI) и затем вытесняют Йод хлором (2HI + Cl2 = 2HCl + I2). Сырой кристаллический Йод очищают возгонкой.

   Применение Йода. Йод и его соединения применяют главным образом в медицине и в аналитической химии, а также в органическом синтезе и фотографии.

   Йод в организме. Йод - необходимый для животных и человека микроэлемент. В почвах и растениях таежно-лесной нечерноземной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон Йод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми других микроэлементами (Co, Mn, Cu); с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба. Среднее содержание Йода в почвах около 3*10-4%, в растениях около 2*10-5%. В поверхностных питьевых водах Йода мало (от 10-7 до 10-9 %). В приморских областях количество Йода в 1 м3 воздуха может достигать 50 мкг, в континентальных и горных - составляет 1 или даже 0,2 мкг.

   Поглощение Йода растениями зависит от содержания в почвах его соединений и от вида растений. Некоторые организмы (так называемые концентраторы Йода), например, морские водоросли - фукус, ламинария, филлофора, накапливают до 1% Йода, некоторые губки - до 8,5% (в скелетном веществе спонгине). Водоросли, концентрирующие Йод, используются для его промышленного получения. В животный организм Йод поступает с пищей, водой, воздухом. Основной источник Йода - растительные продукты и корма. Всасывание Йода происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме человека накапливается от 20 до 50 мг Йода, в том числе в мышцах около 10-25 мг, в щитовидной железе в норме 6-15 мг. С помощью радиоактивного Йода (131I и 125I) показано, что в щитовидной железе Йод накапливается в митохондриях эпителиальных клеток и входит в состав образующихся в них диЙод- и моноЙодтирозинов, которые конденсируются в гормон тетраЙодтиронин (тироксин). Выделяется Йод из организма преимущественно через почки (до 70- 80%), молочные, слюнные и потовые железы, частично с желчью.

   В различных биогеохимических провинциях содержание Йода в суточном рационе колеблется (для человека от 20 до 240 мкг, для овцы от 20 до 400 мкг). Потребность животного в Йоде зависит от его физиологического состояния, времени года, температуры, адаптации организма к содержанию Йода в среде. Суточная потребность в Йоде человека и животных - около 3 мкг на 1 кг массы (возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). Введение в организм Йода повышает основной обмен, усиливает окислительные процессы, тонизирует мышцы, стимулирует половую функцию.

   В связи с большим или меньшим недостатком Йода в пище и воде применяют Йодирование поваренной соли, содержащей обычно 10-25 г йодистого калия на 1 т соли. Применение удобрений, содержащих Йод, может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных культурах.

   Йод в медицине. Препараты, содержащие Йод, обладают антибактериальными и противогрибковыми свойствами, они оказывают также противовоспалительное и отвлекающее действие; их применяют наружно для обеззараживания ран, подготовки операционного поля. При приеме внутрь препараты Йода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы. Малые дозы Йода (микроЙод) тормозят функцию щитовидной железы, действуя на образование тиреотропного гормона передних долей гипофиза. Поскольку Йод влияет на белковый и жировой (липидный) обмен, он нашел применение при лечении атеросклероза, так как снижает содержание холестерина в крови; повышает также фибринолитическую активность крови. Для диагностических целей используют рентгеноконтрастные вещества, содержащие Йод.

   При длительном применении препаратов Йода и при повышенной чувствительности к ним возможно появление йодизма - насморк, крапивница, отек Квинке, слюно- и слезотечение, угревидная сыпь (йододерма) и пр. Препараты Йода нельзя принимать при туберкулезе легких, беременности, при заболеваниях почек, хронической пЙодермии, геморрагических диатезах, крапивнице.

   Йод радиоактивный. Искусственно радиоактивные изотопы Йода - 125I, 131I, 132I и другие широко используются в биологии и особенно в медицине для определения функционального состояния щитовидной железы и лечения ряда ее заболеваний. Применение радиоактивного Йода в диагностике связано со способностью Йода избирательно накапливаться в щитовидной железе; использование в лечебных целях основано на способности ?-излучения радиоизотопов Йода разрушать секреторные клетки железы. При загрязнениях окружающей среды продуктами ядерного деления радиоактивные изотопы Йода быстро включаются в биологический круговорот, попадая, в конечном счете, в молоко и, следовательно, в организм человека. Особенно опасно их проникновение в организм детей, щитовидная железа которых в 10 раз меньше, чем у взрослых людей, и обладает большей радиочувствительностью.

   С целью уменьшения отложения радиоактивных изотопов Йода в щитовидной железе рекомендуется применять препараты стабильного Йода (по 100-200 мг на прием). Радиоактивный Йод быстро и полностью всасывается в желудочно-кишечном тракте и избирательно откладывается в щитовидной железе. Его поглощение зависит от функционального состояния железы. Относительно высокие концентрации радиоизотопов Йода обнаруживаются в слюнных и молочной железах и слизистой желудочно-кишечного тракта. Не поглощенный щитовидной железой радиоактивный Йод почти полностью и сравнительно быстро выделяется с мочой. По материалам: http://chem100.ru

 

   В ходе природных (Земля, звезды, космос) и искусственных (ЧАЭС, АЭС, ГОКи и т.п.) ядерных и термоядерных реакций образуется значительное количество продуктов ядерного деления (распада) урана U и плутония Pt и других радиоактивных элементов. В большинстве современных "мокрых" кипящих ядерных реакторах АЭС на водяном реакторе и охлаждении типа ГОК используется урановое топливо (уран-238 обогащается для повышения содержания в нем урана-235, который и используется как основной расщепляющийся материал). В результате в случае выброса в окружающую среду преимущественно попадают инертные газы (неон, ксенон, криптон) - очень опасны, растворяются в организме, цветные лампы и др.

   Наиболее заметный радиационных след оставляют радиоактивные йод (короткий период полураспада) и цезий (продолжительный период полураспада). Всего существует несколько радиоактивных изотопов йода, основной из них - это йод-131, очень слабые дозы которого используются для рентгеновского обследования щитовидной железы и ее лечения. Речь идет о крайне радиоактивном химическом элементе, чей период полураспада составляет восемь дней (йод-131). Его на 99,3% выбросило в ЧАЭС (ГОК) на территории Украины, СНГ, во время аварии в конце XX в.

   Высокая радиоактивность йода-131 падает очень быстрыми темпами: в 1000 раз каждые 80 дней. Его применяют немедленно даже в медицине и уходят максимально быстро (в респираторе, противогазе, в паранже, чалме, максимально защищая шею) с зараженной радиоактивным йодом территории. Это достаточно летучее вещество (аэрозоль), поэтому оно легко распространяется на большие расстояния и может оказаться как в воздухе, так и в воде и почве, легко и быстро проникает в организм (воздух, продукты питания, контакт с телом и зараженными предметами). В человеческом организме оно выводится через мочу и пот. Но может и задержаться (чаще всего это происходит в щитовидной железе).

   В случае значительного, но непродолжительного облучения существует эффективный антидот: стабильный йод, принятый немедленно (в т.ч. вдыхают, пьют, намазывают на область щитовидной щелезы и даже разрезают, оперативное лечение) не дает излишнему йоду-131 задержаться в организме. По материалам: http://inosmi.ru/fareast/20110329/167865529.html