7 класс Факультатив «Химия вокруг нас». Тема: "Йод в нашей жизни"

7 класс. Факультатив «Химия вокруг нас».

Тема: Йод в нашей жизни.

Здравствуйте!

Ребята, сегодня мы изучим очень интересное вещество – йод.

Йод ― жизненно необходимый микроэлемент, который в природе встречается крайне редко. Мы все знаем о существовании йода, часто пользуемся им в качестве антисептического препарата. Но мало кто из нас задумывается о более широком значении йода в жизни человека. Ведь йод — это элемент, минимальный по своему количественному содержанию, но очень важный для стабильного функционирования человеческого организма. Его недостаток порождает различного рода заболевания и часто бывает связан с малым употреблением продуктов, содержащих йод. Поэтому моя работа стала посвящена не только изучению столь важного теоретического материала по теме, но и качественному обнаружению йода в пищевых продуктах, чтобы мы точно могли знать, в каких из них йода содержится больше всего.

Цель исследования: Выявить значимость йода для жизни человека и определить качественное содержание йода в продуктах питания.

История открытия йода как химического элемента

Существование йода было открыто Бернаром Куртуа ― одним из французских селитроваров. Его наблюдательность позволила ему в 1811 г. заметить, что медный котел при выпаривании щелока (щелок был получен из бурых водорослей) начал быстро подвергаться процессу разрушения. Создавалось впечатление, что котел разъедается какой-то кислотой. Тогда Куртуа, не дав этому новому явлению пройти бесследно, осадил и удалил из раствора соли натрия. Выпарив раствор, он обнаружил в котле наличие сульфида калия и для его разложения к выделившемуся осадку добавил концентрированную серную кислоту. Эта реакция повлекла за собой образование фиолетового дыма — йода. Дальнейшее охлаждение вещества превращало его в темно-серые кристаллы с ярким блеском. Свою работу по открытию йода Куртуа описывал лично: «В маточном растворе щелока, полученного из водорослей, содержится довольно большое количество необычного вещества. Его легко выделить: для этого достаточно прилить серную кислоту к данному раствору и нагреть смесь в реторте. Новое вещество осаждается в приемнике в виде черного порошка, который при нагревании превращается в пары великолепного фиолетового цвета».Чуть позже (в 1813 г.) уже другой французский химик Жозеф-Луи Гей-Люссак стал рассматривать полученное вещество как химический элемент и дал ему название «йод», что в переводе означает «фиолетовый».

Нахождение йода в природе

Йод считается одним из редких элементов: его среднее содержание в земной коре составляет 0,00004% по массе. Однако, несмотря на то, что он не входит в число самых распространенных элементов, он очень сильно рассеян в природе, поэтому присутствует практически везде. Больше всего йода (а именно его йодидов) приходится на морскую воду. Его содержание варьируется в пределах 20-30 мг на тонну воды. Он также наблюдается в морских организмах (животного и неживотного происхождения). Так, морская капуста из всех продуктов питания славится наибольшим его содержанием.В природе йод встречается в виде минералов. Распространенность собственных минералов йода очень мала, поэтому нахождение таких минералов, как лаутарита и йодаргирита — очень редкое явление. Йод находится в нефтяных буровых водах. Эти нефтяные месторождения стали главным источником промышленного получения йода в России. В тех странах, где подобные месторождения отсутствуют, для получения йода распространено использование морских водорослей, маточных растворов чилийской (натриевой) селитры, щелока калийных и селитряных производств.

Потребность йода в организме

Ежедневная потребность в йоде зависит от возраста и физиологического состояния (период полового созревания, беременность и кормление грудью требуют увеличения количества потребляемого йода). В таблице ниже представлены данные Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) о рекомендуемых суточных дозах йода:

Дисбаланс йода в организме человека

Гармонии можно добиться только сохранением общего баланса. Это касается и нашего с вами организма. Когда в нем нарушается необходимая концентрация йода, начинают появляться проблемы.

Дефицит йода. Йод — это микроэлемент, который не вырабатывается в организме самостоятельно, он попадает туда с пищей. Недостаточное поступление в организм йода порождает патологию щитовидной железы и нарушение синтеза тиреоидных гормонов. Йододефицитные болезни наблюдаются особо распространенными в горных районах и местах, далеких от моря, так как именно в них концентрация йода наименьшая. А в далеких от морской воды областях живет большая часть людей. Именно поэтому согласно данным ВОЗ самые распространенные неинфекционные заболевания в мире — йододефицитные. Области нехватки йода в почвах, воде, пищи относят к эндемичным по дефициту йода. Эти территории занимают 1,5 млрд людей и практически все жители России.

Часто следующие симптомы становятся показателями йодной недостаточности:

- понижается аппетит;

- человек быстрее утомляется, ощущает вялость;

- выпадают волосы, наблюдаются сухость кожи и проблемы с зубами (их разрушение);

- проблемы со слухом, памятью;

- головная боль;

- иммунитет ослабевает, в результате чего организм легко поражается простудными и - ---- инфекционными заболеваниями.

Нельзя сказать по этим симптомам, что йодная недостаточность проявляется с особой характеристикой. Такие признаки люди нередко приписывают простой усталости, отсутствию настроения. А проблема ведь кроется гораздо глубже.

Избыток йода. Избыток йода в человеческом организме встречается значительно реже, но тоже имеет место. Обычно количество йода, превышающее норму, наблюдается лишь у работников производства или добычи йода при нарушении санитарных норм для нормальной работы. Так, человек чувствует себя нормально при концентрации паров йода, не завышающей 1мг/м³. Концентрация в 1,5-2 мг/м³ затрудняет работу, а 3 мг/м³ делает ее невозможной. Проблема в том, что йод в больших количествах очень токсичен, он просто отравляет организм. Поэтому при необходимости принятия высоких доз йода по медицинским показаниям, то делать это стоит только в соглашении с рекомендациями врача. Отравление йодом может возникнуть по причине:

1. вдыхания паров вещества;

2. введения в организм доз йода, превышающих суточную норму;

3. длительного приема лекарств с содержанием йода;

4. индивидуальной непереносимости, проявляющейся даже при минимальном контакте с йодом;

5. сочетания перечисленных факторов.

Отравление йодом (йодизм) подразделяется на два типа: острое и хроническое. Острое отравление происходит при поступлении в организм большой дозы йода за короткий временной отрезок, когда при хроническом отравлении йод поступает регулярно небольшими дозами на протяжении долгого времени. Такой тип поражает организм годами.

Содержание йода в различных продуктах питания

Большинство продуктов питания не может характеризоваться большим содержанием йода. Однако среди них есть малое количество тех продуктов, которые смело можно назвать носителями йода. Рассмотрим их поподробнее.

Морепродукты.Морепродукты и растительного, и животного происхождения действительно очень богаты йодом. По количеству его содержания на первом месте стоит морская капуста (ламинария) — бурая водоросль, обитающая в Тихом и Северном Ледовитом океанах. Количество присутствующего в ней йода варьируется в пределах 50-70,000 мкг, что в среднем составляет 0,3% от общей массы. Суточная доза йода набирается при съедании 100-200 г ежедневно. На втором месте после ламинарии стоит морская рыба, в которой содержание йода составляет 70 мкг. Богаты этим элементов и морские гребешки, крабы, мидии, креветки, устрицы. Однако они более доступны для жителей приморских районов.

Йодированные продукты. Сейчас многие продукты йодированы. Поэтому в магазине мы можем встретить йодированную соль, хлебобулочные изделия, молочные продукты, пресноводную рыбу, овощи, выращенные на богатых йодом почвах, с содержанием йода.

Некоторые фрукты и ягода. Содержание йода отмечается в хурме, апельсинах, лимонах, бананах, дыне, винограде, ананасе, клубнике, яблоках.

Практическая часть.

Качественное определение йода в продуктах питания.

Цель: доказать наличие йода в продуктах питания.

I₂ + крахмал = синяя окраска.

Приготовление реактивов: 25мл раствора крахмала (0,5г картофельного крахмала кипятили в 100г дистиллированной воды) смешали с 25мл 12% раствора йодида калия (3г в 25мл воды) и 12 каплями (0,6мл) раствора соляной кислоты (10 мл концентрированной  HCl + 15мл дистилированой  воды). Полученный раствор пригоден для анализа в течение 2-3 дней.

Для данного исследования были взяты следующие продукты питания: морковь, хурма, банан, томат, яблоко медовое, картофель.

Рис 1. Исследуемые образцы

Ход работы:

1.               Измельчить на терке исследуемые продукты

2.               30 грамм продукта дополнительно растолочь в ступке и залить 30 мл дистиллированной воды

3.               Перелить смесь в химический стаканчик или колбу соответствующего объема. В течении 5 минут колбу взбалтывать, проводя выделение в раствор.

Рис.2 Исследуемые образцы продуктов питания

Рис. 3 Исследуемые образцы продуктов питания

4.               Профильтровать полученный раствор. 

5.               К профильтрованному раствору  добавляем полученный раствор крахмала, наблюдаем за изменением окраски.

Рис. 4 Обнаружение йода в продуктах питания

Рис. 5 Обнаружение йода в продуктах питания

В результате проделанного нами опыта, мы обратили внимание на моментальное изменение окраски в некоторых исследуемых материалах, это говорит о том, что наибольшее количество йода содержится в таких исследуемых продуктах питания, как: хурма, яблоко медовое, морковь и картофель. В таких исследуемых материалах как: банан и томат, не наблюдается синего окрашивания, следовательно, йод там не присутствует.

 В своем исследовании мы выяснили, что содержание йода в организме очень важно, но нельзя допускать его недостатка, а также переизбытка, оба случая опасны. Проблема йододефицита существует и является актуальной. Недостаток йода в организме приводит к развитию многих заболеваний, а также существенно снижает умственные способности учащихся. Проблема дефицита йода имеет социальное значение и может влиять на снижение интеллектуального, образовательного и профессионального потенциала нации.

С целью профилактики йододефицитных состояний в питании учащихся в обязательном порядке 1-2 раза в неделю должна включаться рыба, морепродукты, приготовление блюд обязательно с применением йодированной морской соли.