ЙОД (лат. Iodium), I - хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделеєва, відноситься до галогенів (в літературі зустрічається також символ J); атомний номер 53, атомна маса 126,9045; кристали чорно-сірого кольору з металевим блиском. Природний йод складається з одного стабільного ізотопу з масовим числом 127. Йод відкрив в 1811 французький хімік Б. Куртуа. Нагріваючи маточний розсіл золи морських водоростей з концентрованою сульфатною кислотою, він спостерігав виділення фіолетової пари (звідси назва йод - від грецького iodes, ioeides - схожий кольором на фіалку, фіолетовий), яка конденсувалася у вигляді темних блискучих пластинчатих кристалів. У 1813 - 1814 французький хімік Ж.Л. Гей-Люсак і англійський хімік Г. Деві довели елементарну природу йоду.

Поширення в природі

Середній вміст йоду в земній корі 4*10-5% по масі. У мантії і магмі і в породах (ґранітах, базальтах), що утворилися з них сполуки йоду розсіяні; глибинні мінерали йоду невідомі. Історія йоду в земній корі тісно пов'язана з живою речовиною і біогенний міграцією. У біосфері спостерігаються процеси його концентрації, особливо морськими організмами (водоростями, губками). Відомі 8 гіпергенних мінералів йоду, що утворюються у біосфері, однак вони дуже рідкісні. Основним резервуаром йоду для біосферы служить Світовий океан (в 1 літрі в середньому міститься 5*10-5 грам йоду). З океану сполуки йоду, розчинені в краплях морської води, попадають в атмосферу і переносяться вітрами на континенти. Місцевості, віддалені від океану або відгородені від морських вітрів горами, збіднені йодом. Йод легко адсорбується органічними речовинами ґрунтів і морськими ілів. При ущільненні цих ілів і утворенні осадочних гірських порід відбувається десорбція, частина сполук йоду переходить в підземні води. Так утворяться йодо-бромні води, що використовуються для здобичі йоду, особливо характерні для районів нафтових родовищ (місцями 1 літр цих вод містить понад 100 мг йоду).

Фізичні і хімічні властивості

Густина йоду 4,94 г/ см3, tпл 113,5°С, tкип 184,35°С. Молекула рідкого і газоподібного йоду складається з двох атомів (I2). Помітна дисоціація I2  2I спостерігається вище за 700 °С, а також при дії світла. Вже при звичайній температурі йод випаровується, утворюючи різко пахнучу фіолетову пару. При слабому нагріванні йод переганяється, осідаючи у вигляді блискучих тонких пластинок; цей процес служить для очищення йода в лабораторіях і в промисловості. Йод погано розчиняється у воді (0,33 г/л при 25°С), добре - в сірковуглеводі і органічних розчинниках (бензолі, спирті), а також у водних розчинах йодидів.
Конфігурація зовнішніх електронів атома йоду 5s2 5p5. Відповідно до цього проявляє у сполуках змінну валентність (ступінь окислення): -1 (в HI, КI); +1 (в НIO, КIO); +3 (в IСl3); +5 (в НIO3, КIO3); і +7 (в HIO4, KIO4). Хімічно йод досить активний, хоч і в меншій мірі, ніж хлор і бром. З металами йод при легкому нагріванні енергійно взаємодіє, утворюючи йодиди (Hg + I2 = HgI2). З воднем йод реагує тільки при нагріванні і не повністю, утворюючи йодистий водень. З вуглеводом, азотом, киснем йод безпосередньо не сполучається. Елементарний йод - окислювач, менш сильний, ніж хлор і бром. Сірководень H2S, тіосульфат натрію Na Na2S2O3 і інші відновники відновлюють його до I- (I2 + H2S = S + 2НI). Хлор і інші сильні окислювачі у водних розчинах переводять його в IO3-. При розчиненні у воді йоду частково реагує з нею; в гарячих водних розчинах лугів утворяться йодид і йодат. Адсорбуючись на крохмалі, йод забарвлює його в темно-синій колір; це використовується в йодометрїі і якісному аналізі для виявлення йоду.
Пари йоду отруйні і роздратовують слизові оболонки. На шкіру йод надає припікаючу і знезаражуючу дію. Плями від йоду змивають розчинами соди або тіосульфату натрію.

Отримання і застосування

Сировиною для промислового отримання йоду служать нафтові бурові води; за рубежем - морські водорості, а також маточні розчини чілійскої (натрієвої) селітри, що містять до 0,4% йоду у вигляді йодата натрію. Для витягання йоду з нафтових вод (утримуючих звичайно 20 - 40 мг/л йоду у вигляді йодилів) на них спочатку діють хлором або нітратною кислотою. Йод, що виділився або адсорбують активним вугіллям, або видувають повітрям. На йод, адсорбований вугіллям, діють їдким лугом або сульфітом натрію. З продуктів реакції вільний йод виділяють дією хлора або сульфатної кислоти і окислювача, наприклад діхромату калію. При видуванні повітрям йод поглинають сумішшю двоокису сірки з водяною парою і потім витісняють йод хлором. Сирий кристалічний йод очищає сублімацією.
Йод і його сполуки застосовують головним чином в медицині і в аналітичній хімії, а також в органічному синтезі і фотографії. У промисловості застосування йода поки незначне по об'єму, але вельми перспективне. Так, на термічному розкладанні йодидів засноване отримання високочистих металів.

Йод в організмі

Йод - необхідний для тварин і людини мікроелемент. У ґрунтах і рослинах тайгово-лісової нечорноземної, сухостепної, пустинної і гірських біогеохімічних зон. Йод міститься в недостатній кількості або не збалансований з деякими іншими мікроелементами (Со, Мn, Сu); з цим пов'язано поширення в цих зонах ендемічного зобу. Середній вміст йоду в ґрунтах біля 3*10-4%, в рослинах біля 2*10-5% . У поверхневих питних водах йода мало (від 10-7 до 2*10-5%). У приморських областях кількість йоду в 1 м3 повітря може досягати 50 мкг, в континентальних і гірських - становить 1 або навіть 0,2 мкг.
Поглинання йоду рослинами залежить від вмісту в ґрунтах його сполук і від вигляду рослин. Деякі організми (так звані концентратори йоду, наприклад морські водорості - фукус, ламінарія, филофора, нагромаджують до 1% йоду, деякі губки - до 8,5% (в скелетній речовині спонгіні). Водорості, що концентрують йод, використовуються для його промислового отримання. В тваринний організм йод поступає з їжею, водою, повітрям. Основне джерело йоду - рослинні продукти і корма. Всмоктування йоду відбувається в передніх відділах тонкого кишечника. В організмі людини нагромаджується від 20 до 50 мг йоду, в тому числі в м'язах біля 10 - 25 мг, в щитовидній залозі в нормі 6 - 15 мг. За допомогою радіоактивного йоду (131I і 125I) показано, що в щитовидній залозі йод нагромаджується в мітохондріях епітеліальних кліток і входить до складу що утворюються в них дійод- і монойодтирозинів, які конденсуються в гормон тетрайодтиронін (тироксин). Виділяється йод з організму переважно через нирки (до 70 - 80% ), молочні, слинні і потові залози, частково з жовчю.
У різних біогеохімічних провінціях вміст йоду в добовому раціоні коливається (для людини від 20 до 240 мкг, для вівці від 20 до 400 мкг). Потреба тварини в йоді залежить від його фізіологічного стану, часу року, температури, адаптації організму до вмісту йоду в середі. Добова потреба в йоді людини і тварин - біля 3 мкг на 1 кг маси (зростає при вагітності, посиленому зростанні, охолоджуванні). Введення в організм йоду підвищує основний обмін, посилює окислювальні процеси, тонізує м'язи, стимулює статеву функцію.
У зв'язку з великим або меншим недоліком йоду в їжі і воді застосовують йодирування кухонної солі, що містить звичайно 10 - 25 г йодистого калію на 1 тонну солі. Застосування добрив, що містять йод, може подвоїти і потроїти його вміст в сільськогосподарських культурах.

Йод в медицині

Препарати, що містять йод, володіють антибактерійними і протигрибковими властивостями, вони надають також протизапальні і відволікаючу дію; їх застосовують зовнішньо для знезараження ран, підготовки операційного поля. При прийомі всередину препарати йоду впливають на обмін речовин, посилюють функцію щитовидної залози. Малі дози йоду (мікройод) гальмують функцію щитовидної залози, діючи на утворення тиреотропного гормону передніх часткою гіпофіза. Оскільки йод впливає на білковий і жировий (ліпідний) обмін, він знайшов застосування при лікуванні атеросклерозу, оскільки знижує вміст холестерину в крові; підвищує також фібрінолітичну активність крові.
Для діагностичних цілей використовують рент геноконтрастні речовини, що містять йод. При тривалому застосуванні препаратів йоду і при підвищеній чутливості до них можливо поява йодизму - нежить, кропивниця, набряк Квінке, слино- і сльозотечії, вугревидна висип (йододерма). Препарати йоду не можна приймати при туберкульозі легких, вагітності, при захворюваннях нирок, хронічній піодермії, геморагічних діатезі, кропивниці.

Йод радіоактивний

Штучно радіоактивні ізотопи иода - 125I, 131I, 132I і інші широко використовуються в біології і особливо в медицині для визначення функціонального стану щитовидної залози і лікування ряду її захворювань. Застосування радіоактивного йоду в діагностиці пов'язане зі здатністю йоду виборче нагромаджуватися в щитовидній залозі; використання в лікувальних цілях засноване на здатності -випромінювання радіоізотоп йоду руйнувати секреторні клітки залози. При забрудненнях навколишнього середовища продуктами ядерного розподілу радіоактивні ізотопи йоду швидко включаються в біологічний кругообіг, попадаючи, зрештою, в молоко і, отже, в організм людини. Особливо небезпечне їх проникнення в організм дітей, щитовидна залоза яких в 10 раз менше, ніж у дорослих людей і до того ж володіє більшої радіовідчутності. З метою зменшення відкладення радіоактивних ізотопів йоду в щитовидній залозі рекомендується застосовувати препарати стабільного І. (по 100 - 200 мг на прийом). Радіоактивний йод швидко і повністю всмоктується в шлунково-кишковому тракті і виборче відкладається в щитовидній залозі. Його поглинання залежить від функціонального стану залози. Відносно високі концентрації радіоізотоп йоду виявляються також в слинних і молочних залозах і слизової шлунково-кишкового тракту. Не поглинений щитовидною залозою радіоактивний йод майже повністю і порівняно швидко виділяється з сечою.