Jod

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ujednoznacznienie Ten artykuł dotyczy pierwiastka chemicznego. Zobacz też: jod – litera alfabetu hebrajskiego.
Jod
tellur ← jod → ksenon
Wygląd
szaroczarny
Jod
Widmo emisyjne jodu
Widmo emisyjne jodu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. jod, I, 53
(łac. iodum)
Grupa, okres, blok 17, 5, p
Stopień utlenienia ±I, III, V, VII
Właściwości metaliczne niemetalfluorowiec
Właściwości tlenków silnie kwasowe
Masa atomowa 126,90447(3)[a][3] u
Stan skupienia stały
Gęstość 4940 kg/m³
Temperatura topnienia 113,7 °C
Temperatura wrzenia 184,25 °C
Numer CAS 7553-56-2
PubChem 807[4]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło jod w Wikisłowniku
Jod w stanie gazowym

Jod (I, łac. iodum) – pierwiastek chemiczny z grupy 17 – fluorowców w układzie okresowym. Jego nazwa pochodzi od stgr. ἰοειδής ioeides – fioletowy.

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

Historia[edytuj | edytuj kod]

Odkryty w 1811 roku przez Bernarda Courtois, co zostało później potwierdzone przez chemików: Charles'a Desormes'a i Nicholasa Clementa. Właściwości jodu przebadał dokładniej w 1813 roku inny znany francuski chemik Joseph Louis Gay-Lussac, który nadał temu pierwiastkowi nazwę. Do pierwszego wyodrębnienia tego pierwiastka rościł sobie też prawa Humphry Davy, który pracował nad nim niezależnie, ale opublikował swoje wyniki kilkanaście dni po Dersormesie i Clémentcie.

Zgodnie z zaleceniami IUPAC symbolem jodu jest "I"[6], jednak w starszej literaturze spotyka się symbol "J"[7][8].

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Jod w temperaturze pokojowej występuje w postaci stałej, jako połyskliwa, niebiesko-czarna substancja krystaliczna sublimująca po podgrzaniu i dająca fioletowe opary o charakterystycznej drażniącej woni. Pary jodu można łatwo zestalić na chłodniejszej powierzchni w procesie resublimacji.

Słabo rozpuszcza się w wodzie, ale jest dobrze rozpuszczalny w wodnym roztworze jodku potasu (płyn Lugola), gdzie tworzy jony In (przede wszystkim I3), a także w alkoholach, chloroformie i innych rozpuszczalnikach organicznych.

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Jod należy do pierwiastków mało rozpowszechnionych w przyrodzie. Większe jego ilości występują w wodzie morskiej i solankach, towarzyszy także pokładom saletry potasowej np. w Chile. Występuje również w wielu codziennych produktach spożywczych, jak mleko, jaja, warzywa czy ryby, o ile pochodzą z terenów, gdzie jod występuje w glebie i w wodzie. Są to jednak ilości niepokrywające dziennego zapotrzebowania człowieka.

Związki i reaktywność jodu[edytuj | edytuj kod]

Chemia nieorganiczna[edytuj | edytuj kod]

Jod jest podobnie do innych chlorowców 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 lub chloru. Najważniejsze nieorganiczne związki jodu to: jodek potasu, jodowodór, jodany, nadjodany.

Chemia organiczna[edytuj | edytuj kod]

Wiązanie C-I 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 CH3I (łagodniejszego od siarczanu dimetylu). Jednocześnie 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 P-I 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 haoloformowa). Reakcja ta jest wykorzystywana w analityce, natomiast sam jodoform jest jednym z pierwszych antyseptyków.

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Jod ma zastosowanie w produkcji barwników oraz w fotografii. W medycynie stosowany jest w leczeniu i profilaktyce chorób tarczycy oraz jako środek dezynfekujący w formie jodyny. Izotop promieniotwórczy jodu – 123I ma zastosowanie w rozpoznawaniu i leczeniu chorób tarczycy[9]. Służy 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 | edytuj kod]

Jod jest dla człowieka niezbędnym mikroelementem. Jest on 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 krzyżowych (np. kapusta) zawierają rodanki, które działając antagonistycznie do jodków, mogą pogorszyć przebieg niektórych schorzeń tarczycy.

Zawartość jodu w przykładowych produktach [µg/100g][10]:
dorsz, plamiak 116
tuńczyk 20
wieprzowina 7–12
wołowina 15–19
kurczak 15–18
mleko 21–25
ser biały 26
jajko ok. 25/szt.
ryż 3
Dobowe zapotrzebowanie na jod w różnych okresach życia:
niemowlęta do 1 roku życia 50 μg
dzieci 1-3 lat 70 μg
dzieci do 6 lat 90 μg
do 6-10 lat 120 μg
młodzież 150 μg
dorośli średnio 200 μg
kobiety ciężarne 230 μg
kobiety karmiące 260 μg

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 pojawia 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 3-4g.

Leczenie zatruć jodem[edytuj | 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 | edytuj kod]

Uwagi

  1. Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.

Przypisy

  1. 1,0 1,1 Informacje o klasyfikacji i oznakowaniu substancji wg Rozporządzenia 1272/2008, zał. VI: Jod (pol.) w bazie European chemical Substances Information System. Instytut Ochrony Zdrowia i Konsumenta. [dostęp 2011-10-01].
  2. Jod (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-01].
  3. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number (ang.). Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights, IUPAC, 2013-09-24. [dostęp 2013-12-02].
  4. Jod – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  5. Jod (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2011-10-01].
  6. W. P. Jorissen, H. Bassett, A. Damiens, F. Fichter, H. Remy. Rules for Naming Inorganic Compounds: Report of the Committee of the International Union of Chemistry for the Reform of Inorganic Chemical Nomenclature, 1940. „J.Am.Chem.Soc.”. 63 (4), s. 889-897, 1941. doi:10.1021/ja01849a001 (ang.). 
  7. Włodzimierz Trzebiatowski: Chemia nieorganiczna. Wyd. VIII. Warszawa: PWN, 1978, s. 169.
  8. Adam Bielański: Chemia ogólna i nieorganiczna. Warszawa: PWN, 1981. ISBN 83-01-02626-X.
  9. Marek Doskocz. 131I – nie taki straszny. Wywiad z panem Cyprianem Świętaszczykiem. „Otwarta Innowacja”. nr 3, s. 9-12, 2013. [dostęp 2013-11-04]. 
  10. Food Sources of Iodine (ang.). Dietitians of Canada, 2013. [dostęp 2013-08-26].

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.