Практикум по общей химии

х = ?

Эталон решения.

Жесткость воды определяется по формуле:

Хмг/л

Ответ: Х= 4,91 мг/л

Задача № 3. ZnSO4 · 7Н2О обладает антисептическим действием; 0,5% (масс.) раствор его применяется в виде глазных капель. Вычислите объем 0,05000 моль/л раствора комплексона III, затраченного на титрование 20,00 мл этого раствора.

Дано:

щ% (ZnSO4· 7Н2О)=0,5%

с (компл. III)=0,0500 моль/л

V(ZnSO4)=20,00 мл

М (ZnSO4· 7Н2О)=287,54 г/моль

с=1,0 г/мл

V (компл III) = ?

Эталон решения.

Комплексон III образует с ионами цинка внутрикомплексное соединение с соотношением Mе: лиганд = 1:1.

Поскольку с = 100г/мл, то содержание ZnSO4· 7Н2О в 20,00 мл находим пропорцией:

100,00мл- 0,5 г. ZnSO4· 7Н2О

20,00 мл- х г. ZnSO4· 7Н2О

По закону эквивалентов определяем объем 0,5000 моль/л раствора комплексона III, затраченного на титрование 0,10 г ZnSO4· 7Н2О:

Ответ:V (компл III) = 6,96мл

затрачено 4,58 мл 0,0511 моль/л раствора комплексона III. Рассчитайте общую жесткость анализируемой воды.

Ответ: Х = 4,68 мг/л

Ситуационные задачи

При гипертонических кризах вводят внутримышечно или внутривенно 10-20мл 20-25% (мас.) раствора сульфата магния МgSO4· 7Н2О. Рассчитайте объем раствора 0,5235 моль/л комплексона III, израсходованного на титрование 2,00 мл 20% (масс.) раствора этого вещества.

с (МgSO4) = 1,235г/мл

Ответ: V (компл III) = 38,28мл.

В медицинской практике широко применяется раствор хлорида кальция - СаCl2 · 6 Н2О при различных патологических состояниях. Определение иона кальция в нем проводят комплексонометрическим методом в присутствии индикатора кислотного хром темно-синего. Рассчитайте, какой массовой доли (%) СаCl2· 6 Н2О применяется раствор для внутривенного введения препарата, если на титрование 5,00 мл его затрачено 4,50 мл 0,5028 моль/л раствора комплексона III. с (СаCl2· 6 Н2О) = 1,125 г/мл,

Ответ: щ% (СаCl2· 6 Н2О) = 8,81%.

Тестовые вопросы

1. С какой целью в методе комплексонометрического титрования добавляется аммиачный буфер?

а) для создания слабокислотной среды

б) для создания кислотной среды

в) для создания щелочной среды

г) для создания слабо - щелочной среды

Какие соли обуславливают временную жесткость воды?

а) CaCl2, MgCl2

б) Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2

в) CaSO4, MgSO4

г) CaSO4, MgSO4, MgCl2, CaCl2

Какие соли обуславливают постоянную жесткость воды?

а) CaCl2 MgCl2

б) Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2

в) CaSO4 MgSO4

г) CaSO4 MgSO4 MgCl2 CaCl2

Как устраняется временная жесткость воды?

а) кипячением и добавление Са(ОН)2

б) добавлением Na2CO3

в) добавлением Na2CO3 NaOН Na2R

г) добавлением Na2CO3 NaOH Сa(OH)2 Na2R

Как устраняется постоянная жесткость?

а) кипячением и добавление Са(ОН)2

б) добавлением Na2CO3

в) добавлением Na2CO3 NaOH Na2R

г) добавлением Na2CO3 NaOH Сa(OH)2 Na2R

Как устраняется общая жесткость?

а) кипячением

б) добавлением Na2CO3

в) добавлением Na2CO3 NaOH Na2R

г) добавлением Na2CO3 NaOH Сa(OH)2 Na2R

Количество чего определяют методом комплексонометрии в живых организмах?

а) металл-ионов

б) кислот

в) оснований

г) солей

Укажите формулу унитиола

а) HOOC-CH-CH-COOH б) CH2-CH-CH2-CO3Na

| | | |

SH SH SH SH

в)CH2-SH г) HS-C(CH3)- CH3

| |

CH- SH CH-COOH

| |

CH2-OH NH2

Укажите формулу антидота БАЛ

а) HOOC-CH-CH-COOH б) CH2-CH-CH2-CO3Na

| | | |

SH SH SH SH

в)CH2-SH г) HS-C(CH3)- CH3

| |

CH- SH CH-COOH

| |

CH2-OH NH2

Как называются соединения, которые в медицине применяются для лечения отравлений тяжелыми металлами путем выведения их из организма в виде растворов комплексных соединений

а) комплексоны

б) антидоты

в) ингибиторы

г) промоторы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 19

19.1 Контрольно-аналитическое определение общей жесткости воды

Методика работы: в колбу для титрования отмерить бюреткой 100,00 мл водопроводной воды, прибавить 5,0 мл аммонийной буферной смеси (рН=10), на кончике шпателя - индикатор эриохром черный Т (в смеси с сухим NаСl) и титровать стандартным раствором комплексона III до перехода винно-красной окраски в синюю (с зеленым оттенком). В конце титрования раствор комплексона III добавлять медленно, по каплям, до тех пор, пока красноватый оттенок совершенно не исчезнет. Титрование повторить еще 2 раза, из сходящихся результатов взять среднее арифметическое и вычислить общую жесткость водопроводной воды. Экспериментальные данные внести в таблицу:

№№ опр.	V (Н2О), мл	V (компл.III), мл	с(компл.III), моль/л	индикатор

Общую жесткость воды (Са2+ и Мg2+ на 1 л.) вычислить по следующей формуле в тысячных долях массы эквивалента:

, мг/л

Задачи для самостоятельного решения

Какие индикаторы используются в методе комплексона

Как устраняется общая жесткость воды

На титрование 50,00 мл воды в присутствии эриохрома черного Т затрачено 4,05 мл 0,05150 моль/л раствора комплексона III. Рассчитайте жесткость анализируемой воды.

На титрование 100 мл водопроводной воды в присутствии эрихрома черного Т затрачено 8,55мл комплексона III с молярной концентрацией эквивалента 0,05420. Расчитаете общую жесткость воды.

Метод осаждения. Аргентометрия.

Цель занятия: Научиться методу количественного определения ионов галогенов.

Значимость изучаемой темы.

Методы количественного определения галогенид-ионов используются в клиническом анализе крови, мочи, желудочно-кишечного сока, при анализе различных галогенидов, содержащихся в лекарственных препаратах и т.д. В санитарно - гигиенической практике ими пользуются для количественного определения хлора в питьевых, природных и технических водах. Поэтому знание количественного определения галогенид - ионов имеет большое значение для будущих специалистов- врачей.

Исходный уровень знаний.

1. Соли, типы солей

2. Растворимость солей

3. Влияние различных факторов на растворимость солей

4. Электролитическая диссоциация солей. Электролиты.

Учебный материал для самоподготовки.

1. В.Н. Алексеев. Количественный анализ. М.: Химия, 1980.

2. В.П. Васильев. Аналитическая химия. М.: Высшая школа. 1989.

На занятии будут рассмотрены следующие вопросы:

1. Произведение растворимости

2. Растворы. Ненасыщенные, насыщенные, перенасыщенные растворы.

3. Количественные методы определения галогенид - ионов. Методы Мора и Фольгарда.

Блок информации.

Согласно теории растворов сильных электролитов, плохо растворимые сильные электролиты в раствор переходят не в виде молекул, а в виде полностью продиссоцированных ионов.

Поэтому в насыщенных растворах этих соединений, между ионами растворимого вещества и твердой фазой возникает динамическое равновесие. Например, в насыщенном растворе AgCl, между ионами и осадками AgCl устанавливается равновесие:

AgCl Ag+ + Cl-

Для данного динамического равновесия согласно закону действующих масс константа равновесия будет равна

K=с(Ag+) с(Cl-) с (AgCl) [1]

Поскольку при данной температуре концентрация твердой фазы AgCl имеет постоянное значение, поэтому уравнение [1] можно записать в виде

K·с(AgCl) = с(Ag+) с(Cl-).

Так как K·с(AgCl) имеет постоянное значение, то с(Ag+) с(Cl-) тоже будет иметь постоянное значение:

с(Ag+) с(Cl-) = const [2]

Следовательно, в насыщенных растворах плохо растворимых электролитов при определенной температуре произведение концентрации свободных ионов имеет постоянное значение. Это значение называется произведением растворимости (ПРAgCl). Для данного электролита AgCl произведение растворимости равно:

с(Ag+) с(Cl-) = ПРAgCl = 1,56 · 10-10

Если произведение концентрации ионов в растворе плохорастворимого электролита будет равно произведению растворимости данного электролита, в этом случае такой раствор будет называться насыщенным раствором:

с(Ag+) с(Cl-) = ПРAgCl

Если же произведение концентрации ионов в растворе плохорастворимого электролита будет меньше произведения растворимости данного электролита, то такой раствор называется ненасыщенным раствором:

с(Ag+) с(Cl-) < ПРAgCl

В обратном случае раствор будет называться пересыщенным раствором:

с(Ag+) с(Cl-) > ПРAgCl

На основе этих закономерностей можно определить, в каком случае образуется осадок или определить условия перехода осадка в раствор. Пользуясь значением произведения растворимости, можно рассчитать растворимость электролитов, определить произведение их растворимости. Количественное определение исследуемого вещества по методу осаждения основано на том, что в момент полного осаждения количества прореагировавших веществ эквивалентны друг другу. Поэтому, зная объем истраченного рабочего раствора, можно вычислить количество вещества, содержащегося в исследуемом растворе. Чаще всего в качестве рабочего раствора используется раствор AgNO3 и метод в этом случае называется аргентометрическим.

Данный метод позволяет определить количественное содержание в исследуемых растворах галогенид - ионов, т.к. ионы Ag+ с ними образует трудно растворимые соединения.

Эквивалентная точка при титровании определяется либо по прекращению выпадения осадка, либо с помощью индикатора. В зависимости от среды исследуемого раствора и присутствия в нем других ионов количественное определение галогенидов проводят методами Мора или Фольгарда.

При количественном определении методом Мора в качестве рабочего раствора используется раствор AgNO3, в качестве индикатора - K2CrO4. При этом протекает следующая реакция:

NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl

Ag+ + Cl- = AgCl

K2CrO4 + 2AgNO3 =Ag2CrO4 + 2KNO3

CrO42- + 2Ag+ = Ag2CrO4

Как видно из реакции, AgCl и Ag2CrO4_ - оба труднорастворимые вещества. Однако в данном случае вначале в осадок выпадает AgCl (осадок белого цвета), затем выпадает в осадок Ag2CrO4 (осадок кирпично-красного цвета). Это объясняется тем, что произведение растворимости AgCl (1,25 · 10-5 г-ион/л) меньше чем у Ag2CrO4 (6,5 · 10-5 г-ион/л).

Количественное определение галогенид-ионов методом Мора проводится только в нейтральной среде.

В случае щелочной среды образуется осадок бурого цвета- Ag2O;

2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O + 2NaNO3 + H2O

В случае кислой среды, образовавшийся осадок Ag2CrO4 растворится, и определить эквивалентную точку титрования невозможно:

Ag2CrO4 + 2HNO3 = 2AgNO3 + H2CrO4

В случае аммиачной среды осадки AgCl и Ag2CrO4 растворяются, образуя аммиачные комплексные соли.

Кроме того, титрование необходимо проводить при комнатной температуре, т.к. при повышении температуры растворимость осадка Ag2CrO4 будет возрастать и чувствительность индикатора к ионам Ag+ уменьшится.

Помимо этих недостатков при титровании в растворе не должны присутствовать такие ионы, как Ba2+, Pb2+, B3+, PO43-, CO32-, CrO42-, CN-, CNS-.

Поэтому при количественном определении галогенид-, роданид ионов предпочтение отдается методу Фольгарда.

Данный метод основан на реакции образования труднорастворимого белого осадка роданида серебра при взаимодействии ионов серебра с роданид ионами:

Ag+ + CNS- = AgCNS

Методом Фольгарда количество галогенид-ионов определяется обратным титрованием. При этом раствор AgNO3 берется в избытке. Ионы хлора полностью связываются с ионами серебра: Ag+ + Cl- = AgCl

Оставшиеся в избытке ионы серебра титруются в присутствии индикатора железоаммонийных квасцов (NH4Fe(SO4)2 · 12H2O) раствором роданида аммония. При титровании ионы роданида связывают полностью ионы серебра, образуя белый осадок AgCNS, после того, как ионы Ag+ полностью выпадают в осадок, от одной капли NH4CNS за счет взаимодействия роданид - ионов с ионами Fe3+ присутствующих в железоаммонийных квасцах образуется осадок кирпично-красного цвета - роданид железа:

Fe3+ + 3CNS = Fe(CNS)3

Преимущество данного метода заключается в том, что определение можно проводить как в нейтральной, так и в кислой среде, присутствие каких-то либо других посторонних ионов не оказывает нежелательного влияния на результаты анализа.

Обучающие задачи и эталон их решения

Задача 1. Рассчитать молярную эквивалентную концентрацию и титр раствора AgNO3, если на титрование 10 мл 0,0900 М раствора NaCl израсходовано 8,90 мл AgNO3.

Дано:

V(NaCl) = 10 мл

с(NaCl) = 0,0900 моль/л

V(AgNO3) = 8,90 мл

с (AgNO3) = ? t (AgNO3) = ?

Эталон решения

Эквивалентная молярная концентрация определяется по уравнению:

c(AgNO3)= V() сNaCl / VАgNO3 моль/л

сAgNO3 = 10 · 0,09/ 8,9 = 0,1 г-моль/л

Титр раствора определяется по уравнению:

tAgNO3 =сAgNO3 · MAgNO3 · tAgNO3 / 1000 г/мл

tAgNO3 = 0,1 · 170 · 1 / 1000 = 0,017 г/мл

Задача 2. Определить количество NaCl в моче, если на титрование 9 мл 0,01 М раствора AgNO3 содержащегося в 4 мл исследуемой мочи израсходовано 4,5 мл 0,0198 М раствора NH4CNS.

Дано:

Эталон решения

1. Определим VAgNO3, израсходованного на реакцию с NH4CNS

сNH4CNS · VNH4CNS = сAgNO3 · VAgNO3

VAgNO3 = сNH4CNS · VNH4CNS / сAgNO3 = 0,0198 · 4,5 /0,01 = 8,91 мл

2. Определяем объем AgNO3, который прореагировал с хлорид ионами, присутствовавшими в растворе:

9 - 8,91 = 0,09 мл

3. Определим концентрацию исследуемого раствора:

сNaCl = сAgNO3 · VAgNO3 / VNaCl = 0,01 · 0,09/4 = 0,0002 моль/л

4. Определим титр исследуемого раствора

tNaCl = 0,0002 · 58,5 / 1000 = 0,0000117 г/мл

5. Определим количество ионов хлора, который содержится в 1300 мл мочи выделяемой в течении одной сутки

qNaCl = 0,0000117 · 1300 = 0,015 г

Перед анализом моча была разбавлена в 10 раз, поэтому

qNaCl = 0,015 · 10 = 0,15 г

Количество NaCl, выделяемого вместе с мочой из организма женщин и мужчин, определяется следующим образом:

Qженщ. = Т · 1200 · 10 = 0,0000117 · 1200 · 10 = 0,14 г

Qмуж = Т · 1300 · 10 = 0,0000117 ·1300 · 10 = 0,15 г

Тестовые вопросы

1. Найдите формулу определения порога коагуляции

А) cпор = 100·с·V

В) cпор = 1000·с·V

С) cпор = 10·с·V

Д) cпор = 50·с·V

Е) cпор = 25·с·V

2. Коагуляция - это

А) процесс приготовления коллоидных растворов

В) процесс растворения коллоидных частиц

С) процесс дробления крупных частиц

Д) процесс объединения коллоидных частиц в крупные агрегаты

Е) процесс выпадения в осадок коллоидных частиц

3. Седиментация - это

А) процесс приготовления коллоидных растворов

В) процесс растворения коллоидных частиц

С) процесс дробления крупных частиц

Д) процесс объединения коллоидных частиц в крупные агрегаты

Е) процесс выпадения в осадок коллоидных частиц

4. Определите виды коагуляции

А) затемненная

В) скрытая, явная

С) затемненная, скрытая, явная

Д) визуальная

Е) расслоенная

5. Коагулирующее действие электролитов зависит:

А) от величины заряда иона, который имеет одинаковый заряд с зарядом коллоидной частицы

В) от величины заряда иона, который противоположен заряду коллоидной частицы

С) от действия лучистой энергии

Д) от полярности растворителя

Е) от температуры

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 20

Работа 1. Определение молярной концентрации эквивалента и титра раствора AgNO3 методом Мора.

В колбу для титрования пипеткой отмерить 5 мл раствора NaCl, добавить 2 -3 капли индикатора H2CrO4 и титровать раствором AgNo3 до появления телесного окрашивания. Титрование повторить три раза, данные записать в таблицу

№	VNaCl	сNaCl	Капли индуктора	VAgNO3 мл	сAgNO3 Мл	TAgNO3 Г/мл
1. 2. 3.
Среднее значение

По среднему значению определяют молярную концентрацию эквивалента и титр раствора по формулам:

cAgNO3 = VNaCl · cNaCl / VAgNO3 моль/л

tAgNO3 = cAgNO3 · MAgNO3 · fAgNO3 / 1000 г/мл

Работа 2. Определение хлорида натрия в моче методом Фольгарда.

В колбу для титрования отобрать 4 мл мочи. Раствор подкислить 2 мл 4н раствора HNO3 с молярной концентрацией эквивалента и с помощью пипетки прилить 8 мл раствора AgNO3. Затем в эту же колбу добавить 5 капель индикатора NH4Fe(SO4)2·12H2O (железо-аммонийные квасцы), образуется белый осадок. Далее титровать раствором NH4CNS до появления бледно-розовой окраски. В точке эквивалентности появится осадок кирпично-красного цвета, что будет означать конец титрования.

Титрование провести три раза. Результаты записать в таблицу:

№	V моча, мл	cAgNO3 г-экв/л	Индикатор	cNH4CNS г-экв/л	VNH4CNS мл	tNaCl г/мл	Q NaCl г
1. 2. 3.
Среднее значение

По среднему значению производится расчет (см. решение задачи 2)

Задачи для самостоятельного решения

1. Почему при прибавлении AgNO3 к раствору, содержащему ионы С1- и CrО42- вначале выпадает осадок AgCl?

2. Какой объем 0,1 М AgNO3 необходим для осаждения 0,2 г NaCl из его раствора?

3. Титр раствора равен 0,0084 г/мл. Какова массовая доля (%) в 100 мл этого раствора.

4. Определите, в каком направлении пойдет реакция

PbCl2 + K2CrO4 PbCrO4 + 2KCl

ПР(PbCl2) = 1,6·10-5 ПР(PbCrO4) = 1,6·10-14

Химия биогенных элементов.

Цель занятия: Познакомить студентов с разделом бионеорганической химии - химией биогенных элементов. Ознакомить с основами качественного анализа.

Значимость изучаемой темы. Бионеорганическая химия возникла на стыке неорганической химии, биологии и биохимии. Химия биогенных элементов, изучающая поведение химических элементов в биологических системах, является одним из разделов бионеорганической химии.

В организме человека синтезируется огромное количество химических соединений. Часть этих соединений используется в качестве строительных материалов для источников энергопитания и обеспечивает организму рост и развитие, другая часть в виде отходов этого процесса, выводится из организма.

Шесть элементов: углерод, кислород, водород, азот, сера и фосфор синтезируются в организме в результате его жизнедеятельности. Кроме этих элементов в обмене веществ (метаболизме) участвуют такие жизненно важные элементы как кальций, калий, натрий, хлор, магний, железо, фтор являющиеся макроэлементами, и некоторые микроэлементы - бор, алюминий, кремний, ванадий, хром, марганец, кобальт, никель, медь, цинк, йод, бром, стронций, молибден и др.

В основу живых организмов входит более 78 элементов, причем более 99% массы человеческого тела приходится на долю макроэлементов.

Большинство s-элементов и d-элементов являются жизненно важными физиологически активными биогенными элементами. Существует большое количество лекарственных препаратов s-элементов I и II группы, а также d-элементов, особенно семейства железа.

Методы качественного анализа широко применяются в медицинской практике для анализа биологических объектов: органов, тканей, биологических жидкостей и т.д., лекарственных препаратов, санитарно-гигиенических объектов и продуктов питания.

Исходный уровень знания

Закономерность изменений свойств элементов и их соединений в связи с расположением в периодической системе Д.И. Менделееева;

Электронная структура атомов;

Типы химических связей в молекулах;

Составление уравнений химических реакций в молекулярной и ионной форме.

Учебный материал для самоподготовки

Н.Л. Глинка Общая химия, 1984, стр. 543-652.

С.С.Оленин, Г.Н. Фадеев. Неорганическая химия, М., 1979, стр. 241-372

В.Н. Алексеев Курс качественного химического полумикроанализа, М., 1973, стр. 121-344

К.А. Селезнев Аналитическая химия. М., 1973, стр. 71-98

И.К. Цитович Курс аналитической химии. М, 1985, стр. 102-131.

Х.Х. Хакимов, А.З. Татарская Периодическая система и биологическая роль элементов, Т., 1985, стр. 16-64.

На занятии будут рассмотренны следующие вопросы:

Химия биогенных элементов - основа изучения биологической роли химических элементов в живых организмах.

Биологически важные S-элементы.

Биологически важные d элементов

Биологически важные p - элементы.

Химические свойства s - элементов.

Химические свойства d - элементов

Химические свойства p - элементов.

Применение соединений s- p- и d- элементов в медицине.

Основы качественного анализа.

Аналитические реакции на катионы и анионы биогенных s, d и p- элементов.

11.Лабораторная работа

Блок информации

Элементы, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма и составляющие основу органических и неорганических соединений называется биогенными элементами.

Изучением химических реакций, протекающих в организме с участием биогенных элементов занимается наука, которая возникла на основе биологии, биохимии и неорганической химии - бионеорганическая химия.

Биологическая роль элементов определяется их физическо-химическими свойствами. Сопоставление биологического действия элементов показывает определенную взаимосвязь его с расположением в периодической таблице Д.И..Менделеева. По степени важности для жизнедеятельности их можно разделить на три группы:

Биогенные элементы - элементы, составляющие основу живых организмов, и элементы, дефицит которых приводит к патологическим состояниям. К ним относятся: H, O, N, C, P, S, F, Cl, I, Se, Na, K, Mg, Ca, Mn, Fe, Co, Cr, V, Cu, Zn, Mo, Ti, B, Si.

Элементы, не являющиеся биогенными, но входящие в состав лекарственных препаратов: Ag, Au, Al, Pb, Sb, Bi, Pt.

Элементы, в настоящее время не входящие в состав лекарственных препаратов.

В организме человека различные органы удерживают и накапливают определенные элементы в определенных количествах, необходимых для нормальной жизнедеятельности данного органа. Отклонение от этих норм приводит к патологическим состояниям. Поэтому введение (или выведение) в живой организм необходимого элемента является важной задачей медицинской науки.

В настоящее время известно более 110 химических элементов, из них 92 элемента встречаются в природе. Более половины из них входят в состав биологических ситем. 18 элементов выполняют наиболее важную функцию в организме. Из них 6 элементов (Н, С, О, Р, S, N) входят в состав белков, нуклеиновых кислот и составляют основу жизнедеятельности организма. Остальные 12 элементов (Na,K,Ca,Мg,Mn,Fe,Co,Cu,Zn,Mo,Cl,J) также участвуют в жизнедеятельности организма, из них 10 металлов называют биометаллами или металлами жизни. Эти элементы отличаются друг от друга как строением атомов и химическими свойствами, так и количественным содержанием их в организме.

Элементы с четными порядковыми номерами составляют более 85%, с нечетными - 15% массы организма.

В процессе жизнедеятельности растительные и животные организмы усваивают, накапливают и используют различные химические элементы.

На содержание химических элементов в организме влияют следующие факторы:

Распространенность элементов в земной коре.

Агрегатное состояние их природных соединений

Растворимость природных соединений элементов в воде и др.

В организм человека химические элементы попадают из окружающей среды - воздуха, почвы, природных вод и т.д.

В состав живых организмов в больших количествах входят только те элементы, которые наиболее распространенны в земной коре (кислород, углевод, водород, азот, кальций, магний, натрий, фосфор, сера, хлор).

Классификация биогенных элементов проводится по следующим признакам:

По электронному строению атома

Биогенные s - элементы. К ним относятся Н,Li,Nа,К,Мg,Са, и др.

Биогенные p - элементы. К ним относятся О, С, S, CI, Р, В и др.

Биогенные d - элнменты. К ним относятся Мп, Fe, Zn, Со, Сu, Ni Cr, Мо и др.

В зависимости от количества этих элементов в организме их разделяют на:

Макробиогенные элементы - общее содержание в организме 0,01% и более. К ним относятся О, С, Н, N, S, Р, Са, Na, К, Мg и др.

Микробиогенные элементы - содержание в организме 10-3-10-5 %. К ним относятся Mn, Co, Cu, Мо, Zn, F, J, Вr и др.

Ультрамикробиогенные элементы - содержание в организме менее 10-5%. Это Au, Se, Bi, Hg и др.

По значению выполняемой в организме функции различают:

Элементы, необходимые для жизнедеятельности организма, недостаток которых в организме приводит к серьезным патологиям. Это все макробиогенные и некоторые микробиогенные элементы.

Элементы, которые могут иметь жизненно важное значение. К ним относятся элементы, которые имеются в биологических системах, но их участие в биохимических процессах еще не изучены до конца. К ним относятся Cr, Ni, Cd и др.

Элементы, биологическое значение которых еще не выявлено. Они встречаются в организме, но в каких органах и тканях пока не изучено. К ним относятся Tl, In, La, Те, W и др.

Биологически важные s - элементы

S-элементы I группы натрий и калий чрезвычайно важны для нормальной жизнедеятельности организма. Это макроэлементы. Они распределены по всему организму человека. Натрий в виде иона входит в состав различных биомолекул. Совместно с ионами калия, кальция, магния, хлора ответствен за передачу нервных импульсов и состояние мышц. Ионы натрия входят в состав межклеточных жидкостей, калий - в состав внутриклеточных жидкостей. Шок при тяжелых ожогах обусловлен потерей К+ из клеток. Ионы натрия и калия ответственны за поддержание осмотического давления по обеим сторонам клетки. Катионы натрия в виде противоионов в соединениях с фосфорной кислотой и органическими кислотами поддерживают кислотно - основное равновесие в биожидкостях организма. Калий необходим для функционирования ферментов, катализирующих фосфолирование карбоксильных групп или енольных анионов, а также реакций элиминирования с образованием енолов.

Биогенные s-элементы II группы магний и кальций являются макроэлементами живого организма. Существует около полутора десятков ферментов, которые активируются ионами Mg2+. Этот элемент участвует в важной реакции превращения системы АДФ в АТФ. Магний оказывает антисептическое, сосудорасширяющее действие на организм, понижает артериальное давление. В растительном мире велика его роль - он содержится в хлорофилле - около 2%(масс).

Необходимое количество солей магния в организме создается за счет фруктов и овощей. Особенно много магния содержится в абрикосах, персиках, цветной капусте, картофеле и помидорах. Организм усваивает не более 40%магния, находящегося в пище, так как соединения этого элемента плохо всасываются кишечником. Усвоенный магний накапливается в печени, а затем переходит в мышцы и кости. В мышцах он усиливает процессы обмена углеводов, а в костях вместе с кальцием является одним из важнейших веществ. При нарушении магний-кальциевого равновесия весь магний переходит в мышцы и кости, вытесняет из них кальций и вызывает рахит.

Магний участвует в образовании и распаде углеводов и жиров. Он выполняет большую роль в деятельности мозга. Его недостаток вызывает судорожные приступы в результате повышенной возбудимости двигательных и чувствительных нервов, повышает предрасположенность к инфарктам.

Кальций - это жизненно необходимый элемент. В организме он находится в виде ионов и в связанном состоянии с белками и липидами. Ионы кальция попадают в организм с растительной пищей и молоком.

Кальций составляет около 2% от массы тела человека. Основная масса кальция у человека находится в костной и зубной тканях в виде фосфата, карбоната, фторида. В тканях его концентрация мала. В крови при нормальном росте и развитии человека содержание кальция в пределах 9 - 11 мг%. Уменьшение этой концентрации сопровождается повышением возбудимости нервной системы. Ионизированный кальций участвует в процессе свертывания крови, в процессах сокращения и расслабления мышц и др. Ионы кальция выкачиваются из большинства клеток. Так, из слизистой кишечника выделен кальций - связывающий белок, синтез которого зависит от витамина D и сходен с мышечным кальций - связывающим белком. Витамин D регулирует обмен кальция в организме. При его введении в организм увеличивается содержание кальций - связывающих белков, способствующих всасыванию кальция в кишечнике. Недостаток витамина D ухудшает усвоение кальция, что приводит к рахиту.

Ионы Са2+ могут замещаться ионами ряда щелочноземельных металлов, например ионами стронция. Последнее приводит к тяжелым профессиональным заболеваниям.

В больших количествах кальций может оказывать токсическое действие. При некоторых патологических процессах, когда нарушается обмен кальция, может происходить отложение его соединений на стенках клеток, кровеносных сосудов, суставов, костей, что приводит к возникновению глаукомы, атеросклероза, мочекаменной болезни, подагры.

Биологически важные d-элементы

d-элементы являются физиологически активными. Многие из них считаются жизненно необходимыми, так как стимулируют процесс кроветворения или оказывают выраженное влияние на него. Они входят в состав многих ферментов, участвуют в биоредокс-процессах в живой клетке. Среди них важное место принадлежит переходным элементам, т.е. элементам, которые имеют незаполненные d подуровни. К ним относятся Си, Zn, Мп, Fе, Со, Ni, Сr, Мо и др.

Медь является d-элементом I группы. Она имеет важнейшее значение для жизнедеятельности организма. Ее физиологическим депо является печень кости, головной мозг. Медь в небольшом количестве также содержится в костях и головном мозге. Медь составляет 1·10-4% (масс.) организма. Суточная потребность организма в меди составляет 2 - 3 мг. Из этого количества 30% усваивается организмом. В живых клетках медь почти целиком находится в комплексе с белком.

Медь входит в состав многих тканевых белков и ферментов, например, оксидазы, тирозиназы, лактазы, гемоцианина, способных переносить кислород подобно гемоглобину.

Медь входит в состав окислительно-восстановительного фермента - цитохромоксидазы, является неотъемлемой частью молекулы церулоплазмина. Изменение ее содержания приводит к патологическим состояниям. Так, болезнь Вильсона возникает вследствие накопления избыточного количества меди в печени и мозге. При избытке меди блокируется ферментативный процесс, способствующий переходу меди из плазмы в церулоплазмин. При этом поступление меди в печень и включение ее в церулоплазмин резко снижается, а количество меди, связанной с альбумином увеличивается

Медь является незаменимым микроэлементом. В живом организме медь проявляет специфическое действие на процессы кроветворения. Высказываются мнения, что она необходима для превращения неорганического железа в гемоглобиновое. Медь стимулирует созревание ретикулоцитов и переход их в эритроциты. Ее недостаток в организме ведет к развитию острой анемии, диареи у грудных детей, синдрому Менкеса. Синдром Менкеса у детей связан с генетически обусловленным дефектом всасывания иона меди. Его характерные признаки -умственная отсталость, гипотермия, разрушение концов длинных костей и др.

Наряду с тем, что ионы меди могут участвовать в ферментативных процессах в роли переносчика электронов, они могут усиливать процесс образования комплексов и сохранения третичной структуры ферментов. Медь может инактивировать фермент, катализирующий разрушение инсулина - инсулиназу.

Медь повышает активность некоторых гормонов, участвует в ферментном окислении, тканевом дыхании, иммунных процессах, пигментации.

Цинк является биогенным d элементов 1 группы. В организме человека содержится 1·10-3 %(масс) цинка. Суточная потребность организма в этом элементе составляет 10-15 мг. Цинк, поступающий в организм вместе с пищей, всасывается в верхних отделах тонкой кишки. Затем он поступает в печень, там он депонируется и расходуется по необходимости.

Наибольшее количество цинка обнаруживается в сетчатой оболочке глаза, в железах внутренней секреции, печени, мышцах.

Катион цинка является кофактором целого ряда ферментов, например, карбоангидразы, карбоксипептидазы, алкогольдегидрогеназы и др. Цинк оказывает нормализирующее действие на сахарный обмен, поэтому входит в состав инсулина. Недостаток цинка в питании приводит к замедлению роста, выпадению волос, угнетению половых функций.

Цинк является незаменимым для жизни микроэлементом. Он активно участвует в таких жизненно важных процессах как обмен углеводов, белков и жиров.

Ионы цинка активируют щелочную фосфотазу. Полагают, что ион цинка сохраняет структуру фермента и фиксирует определенные остатки аминокислот. Цинк активирует гормоны гипофиза а также половые гормоны. участвует в кроветворении и деятельности желез внутренней секреции, содействует удалению из организма СО2

Марганец является биогенным d- элементом VII группы. В организме человека содержится 1-10-3 % (масс.) марганца. Из пищевых продуктов особенно богатые им красная свекла, помидор, соя, горох, картофель.

Больше всего марганца содержится в мышцах, головном мозге, почках, печени, щитовидной железе, селезенке, костях и т. д. Суточная потребность человека в нем около 6мг. Дети нуждаются в больших количествах этого элемента, так как он способствует нормальному развитию и росту.

Марганец принадлежит к числу немногих элементов, способных существовать в восьми различных состояниях окисления, однако в биологических системах реализуются только два: Мn2+ и Мn3+, иногда Мn4+. Вероятность образования и существования в организме анионных форм марганца практически незначительна из-за очень ярко выраженных их окислительных свойства. Мn2+ввиду сходства с Мg2+может заменять его в комплексах с ДНК. Многие комплексы Мn3+, например (Mn(C2O4)3)3--оксалатный, вполне устойчивы.

Этот элемент благотворно влияет на рост и развитие, на процессы размножения и клеточного деления, окислительного фосфорилирования в тканях печени, усиливает действие гормонов (инсулина и др.) Фотосинтез во многих растениях невозможен в его отсутствии. В крови человека и большинства животных содержится около 0,02мг/л марганца. Он в сочетании с железом, медью и кобальтом влияет на процессы кроветворения, ускоряет образование антител, нейтрализующих вредное действие чужеродных белков. Марганец снижает содержание сахара в крови и благоприятно влияет на состояние больных диабетом. Кроме того, он оказывает липотропное действие и тормозит развитие атеросклероза. Марганец необходим для активации ряда ферментов, например дегидрогеназы и декарбоксилазы. Без ферментов, содержащих марганец, невозможны специфические метаболические процессы, например образование мочи.

Он входит в состав таких ферментов, как аргиназы, фосфотрансферазы, в качестве незаменимого металлокомпонента. Металлоферменты, содержащие марганец, катализируют как гидролитические, так и окислительно-восстановительные процессы. При его участии в организме синтезируется аскорбиновая кислота (витамин С).

Марганец играет значительную роль в обмене веществ. Он влияет на обмен витаминов В1 и Е. Принимает участие в белковом (повышает распад тканевых белков, понижает отложение жира в организме) и минеральном (способствует усвоению фосфора, кальция, йода) обмене. Его недостаток в рационе может вызвать патологическое ожирение и нарушение процесса окостенения, способствует возникновению эндемического зоба, так как участвует в синтезе гормонов щитовидной железы.

Также марганец участвует в формировании скелета в реакциях иммунитета, в кроветворении и тканевом дыхании.

Избыточное количество марганца действует как яд, вызывая различные расстройства нервной системы.

Железо, кобальт и никель относятся к d - элементам семейства железа. Эти элементы являются физиологически активными и незаменимыми.

Железо - самый распространенный элемент. В организме человека содержится 1·10-5 % (масс) железа. Железо выполняет важную функцию в физиологии растений, животных и человека Недостаток железа у растений нарушает азотистый и минеральный обмен, у животных вызывает микроцитарную анемию, у человека - алиментарную анемию - снижение уровня гемоглобина. Это жизненно важный элемент. В организме человека содержится 4 -5 г железа. Основным депо являютя эритроциты, печень,селезенка. Уже тот факт, что 60 - 72% содержащегося в организме человека железа находится в гемоглобине, свидетельствует о чрезвычайно важной функции его в процессе кроветворения. В гемоглобине железо находится в виде хелатного комплекса с протопорфирином - гема. Гемоглобин выполняет две биологические функции: своими атомами железа связывает молекулы кислорода и переносит из легких к мышцам, где они передаются молекулам миоглобина; после этого гемоглобин использует несколько аминогрупп для связывания молекул углекислого газа и переносит их обратно в легкие.

В зависимости от связанного лиганда железо находится в том или ином валентном состоянии: Fe2+ - в гемоглобине, миоглобине; Fe3+ - в каталазе, оксидазах.

Железосодержащие белки обладают различным действием: гемоглобин транспортирует кислород, миоглобин запасает его в связанном виде, цитохром-с-оксидаза восстанавливает кислород до воды, цитохром Р катализирует окисление кислородом, в переносе электрона участвуют цитохромы в и с.

В природе известно большое число железосодержащих белков. Они участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, осуществляют перенос электронов при фотосинтезе, фиксации азота, кислорода и т.д Белки называются ферредоксинами. В них входит от одного до восьми атомов железа, связанных через цистеиновые остатки с полипептидными цепями. Железо участвует в процессе кроветворения, дыхания и окислительно-восстановительных реакциях.

Высокой биологической активностью обладает и кобальт. Это жизненно необходимый микроэлемент. Кобальт составляет 1·10-6 % (масс) организма. Основным депо являются печень, почки, кровь, селезенка, поджелудочная железа, гипофиз, щитовидная железа, яичники, костная ткань. Суточная потребность организма в кобальте составляет около 0,001 мг. Он входит в состав витамина В12 - цианокобаламина. В витамине В12 его содержится 4,0%. Кобальт участвует в синтезе ряда ферментов (глициндипептидазы, холинистеразы, ацилазы), гормона щитовидной железы и др., стимулирует процесс кроветворения, регулирует углеводный обмен.

Он участвует в синтезе гемоглобина, его недостаток вызывает злокачественную анемию. Кобальт участвует в активации многих ферментов, входит в состав этаноламиноксидазы, глицилглицинпептидазы и др.

Соли кобальта усиливают накопление никотинамида и пиридоксина в организме, положительно влияют на белковый обмен, принимают участие в углеводном, минеральном обмене. Избыток кобальта в организме понижает функцию щитовидной железы, избыток его в почве, в продуктах питания влияет на распространение эндемического зоба у человека и животных.

Никель по своему поведению в биосистемах близок к кобальту. В организме человека содержится 1·10-6 % (масс) никеля. Он концентрируется в печени, почках, поджелудочной железе, гипофизе, коже, в роговице глаз. В настоящее время появляются данные о специфическом влиянии никеля на ферментативные процессы, например, обнаружено его вхождение в состав уреазы, участвующей в расщеплении мочевины. Никель октивирует фермент ангидразу,бб влияет на окислительные процессы и углеводный обмен. Он входит в состав инсулина. Есть взгляды о жизненной необходимости этого элемента.

Хром и молибден являются физиологически активными d -элементами VI группы. Хром широко распространен в растительном и животном мире, однако о его физиологической роли в настоящее время известно немного.В организме человека содержится 1 · 10-5 % (масс) хрома. Он концентрируется в волосах и ногтях. Хром принимает участие в обмене глюкозы, влияет на углеводный баланс при диабете. Он входит в активный центр фермента трипсина а также активирует окислительные процессы. Есть данные о сходстве его биологического действия с марганцем.

Молибден имеет физиологическое значение и для растений, и для человека. В организме человека содержится 1·10-5 % масс) молибдена. Он концентрируется в печени, почках, надпочечнике, пигментной оболочке глаза. У растений он способствует усвоению азота, входит в состав фермента нитратредуктазы. В животном организме молибден входит в состав тканевых белков и многих ферментов: ксантиноксидазы, гидрогеназы, ксантиндегидрогеназы, сульфитоксидазы, альдегидоксидазы. Молибден ускоряет рост, избыток его приводит к молибденовой подагре.

Биологически важные p - элементы

Углерод - основа органического мира всех живых организмов. В организм человека углерод поступает с продуктами питания растительного происхождения, а также с питьевой водой в виде карбонатов и бикарбонатов. Из организма он выделяется в основном с выдыхаемым воздухом (около 90% углерода, поступающего в организм ежедневно с естественными продуктами питания). Углерод - один из важнейших макробиогенных элементов. В организме человека содержится 20,2% (масс.) углерода. Он входит в состав белков (около 52%), молекулы ДНК и РНК (около 37%), ферментов, гормонов, витаминов. В то же время при длительном поступлении в легкие угольной пыли возникает заболевание антракоз. При выраженном антракозе происходит раздражение ткани, а также блокада пылевыми частицами лимфатической системы легких с нарушением тока лимфы.

Азот - один из основных биогенных макроэлементов. Такие важные части клеток, как протоплазма и ядро, построены из белковых веществ. Белок не может существовать без азота, а без белка нет жизни. Первичными же структурными элементами белков являются аминокислоты, само название которых говорит о том, что это азотсодержащие соединения.

В состав белков в среднем входит 15 - 17% азота. Катализаторы жизненных процессов - ферменты, а также большинство гормонов и витаминов содержат азот. В живом организме постоянно происходит и разрушение клеток, и воспроизводство их (непрекращающийся распад и синтез белков). Азот составляет приблизительно 3% массы тела человека. Человек получает азот не из воздуха, а из азотсодержащей пищи. Длительное безбелковое питание неизбежно приводит к смерти. Потребность в белке взрослого человека, занимающегося умственным трудом, составляет около 100г, физическим - около 130-150г. Это количество человек получает с пищей при нормальном питании. Белки пищи, прежде чем усваиваются организмом, расщепляются до составляющих их аминокислот. Фонд аминокислот расходуется на биосинтез белков и многих других соединений, на энергетические затраты и образование конечных продуктов обмена, подлежащих выведению. Функциональные группы аминокислот широко вовлекаются в различные реакции обмена веществ.

Все антибиотики - природные соединения, способные убивать микроорганизм или подавлять их развитие, также содержат азот.

Многие лечебные препараты - аминокислоты, витамины, гормоны - содержат азот в такой форме, в которой он необходим для жизнедеятельности.

Фосфор, как и азот, необходимый элемент в живых организмах. Большое его количество находится в почве, из нее он попадает в растения, из них переходит в организм человека и животных.

В организме человека содержится около 1,16% фосфора (-86% находится в виде трудно растворимого фосфата кальция в костях и зубах). Кости человека состоят в основном из гидроксилапатита, эмаль зубов содержит гидроксилапатит с примесью фторапатита. Часть фосфора находится в мягких тканях. Фосфорная кислота и ее соединения принимают участие почти во всех физиологических процессах. Фосфат-ион играет важную роль в образовании высокоэнергетических соединений (например, АТФ), в углеводном обмене, входит в состав РНК, фосфолипидов, является предшественником в синтез генетически важных соединений (например, ДНК), принимает участие в создании буферной емкости жидкостей и клеток организма.

Суточная потребность организма в фосфоре -2,94г. Большое его количество поступает в организм с такими продуктами, как молоко, мясо, птица, рыба, мука, хлеб, овощи и т. д. Обычно всасывается около 70% потребляемого с пищей фосфора.

Кислород - это один из наиболее жизненно важных макроэлементов. В организме человека содержится около 65%(масс.) кислорода. Он является важной составной частью углеводов, жиров, белков, всех органов, тканей, биологических жидкостей и др.

Взрослый человек в состоянии покоя использует для дыхания около 0,5м3 воздуха в час, и только пятая часть кислорода, содержащаяся в этом количестве воздуха, удерживается в организме. Остальное количество кислорода необходимо для поддержания парциального давления, способствующего диффузии через легочные альвеолы.

Наиболее распространенным в живом организме кислородным соединением является вода. Вода это не только среда, в которой протекают жизненные процессы, а и вещество, которое активно участвует в реакции гидролиза и других жизненно важных процессах.

Снижение содержания кислорода в организме уменьшает его защитные свойства. Кислород с угольной кислотой (карбоген) возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Он применяется в аппаратах различной конструкции для обеспечения дыхания водолазов, пожарных, в горнорудном (в частности, спасательном) деле, в медицине и т. д.

В организме человека содержится 0,16%(масс.) серы. Это незаменимый компонент живых организмов, который входит в состав многих белков и важных аминокислот, являющихся составной частью белковых молекул. Сера входит также в состав гормонов, витаминов и нуклеиновых кислот. В живом организме сера, входящая в состав серосодержащих аминокислот ферментативно окисляется до сульфатов, частично образуются тиосульфаты, политионовые кислоты и элементарная сера.

Фтор распространенный элемент земной коры. Он встречается в основном в виде соединений. Наибольшее значение имеют минералы: плавиковый шпат (флюорит), криолит, фторапатит. В организме человека содержится 1 10-50% (масс.) фтора, с пищей в организм поступает около 1мл в сутки. Содержание фтора в питьевой воде влияет на состояние зубов у человека и животных. Нормой считается содержание 1мг фтора в 1л воды; при содержании меньше 0,5мг/л развивается кариес, а свыше 1,2мг/л наблюдается крапчатость эмали, то есть в обоих случаях зубы быстро разрушаются. Фтор в организме образует комплексные соединения с кальцием, магнием и другими элементами - активаторами ферментных систем. Фтор при введении в организм больших количеств замещает йод, содержащийся в гормоне тироксине и тем самым угнетает деятельность щитовидной железы. Он угнетающе действует на многие ферменты, влияет на обмен витаминов. Фтор входит в состав нейролептических препаратов. Например, фторфеназин эффективен при шизофрении с длительным течением заболевания. Фторацизин оказывает антидепрессивное действие; фторурацил, фторафур, фторбензотэф используются при злокачественных новообразованиях; фторотан - средство для снятия ингаляционного наркоза; фторокорт - мазь, применяемая наружно при воспалительных и аллергических кожных заболеваниях. Смесью хлорида и фторида кальция в суспензии желатины фторируют воду.

Хлор -макроэлемент, необходимый для нормальной жизнедеятельности организма. Хлор - активный металлоид. Это газ желто - зеленого цвета с резким удушливым запахом. Он вызывает раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, жжение во рту и кашель, а вдыхание больших его количеств может привести к смерти от удушья, так как этот элемент, вдыхаемый вместе с воздухом, даже в малых количествах разъедает слизистую оболочку легких (она становится проницаемой для воды, и плазма крови проникает через нее в альвеолы и наступает отек легких). Поэтому предельно допустимая концентрация хлора в воздухе - 0,001мг/л.

В организме человека содержится 110-2% (масс.) хлора. Преимущественно он сосредоточен во внеклеточной жидкости, участвует в образовании соляной кислоты, которая составляет 0,4 - 0,5% желудочного сока и ускоряет гидролиз белков, обеспечивает высокую активность протолитических ферментов и обладает бактерицидными свойствами. В организме человека содержится примерно 0,25% аниона хлора. Он необходим для поддержания нормальной жизнедеятельности, так как создает благоприятную среду для действия протолитических ферментов желудочного сока, влияет на электропроводность клеточных мембран, принимает участие в образовании буферной системы крови, водно-солевом обмене. Содержание соляной кислоты в желудочном соке отклоняется от нормы при различных заболеваниях, поэтому с диагностической целью следует определять ее количество в желудочном соке.

В природе бром встречается в основном в виде бромидов щелочных и щелочноземельных элементов вместе с соединениями хлора, но в меньших количествах. Кроме того, он содержится в морских, грунтовых и подземных водах. Это активный металлоид, при комнатной температуре подвижная темно-бурая жидкость, легко испаряясь, образует, красно-бурые пары с резким удушливым запахом, которые вызывают сильные ожоги кожи и раздражают слизистую глаза, слизистые оболочки дыхательных путей. Вдыхание его паров опасно. Органические соединения брома (бромацетон, бромбензил-цианид), вызывающие сильное слезотечение (лакриматоры), применяются как отравляющие вещества разрежающего действия.

Бром обнаруживается во многих органах, но наиболее активное действие его проявляется в гипофизе.

В организм бром попадает с пищей (7,5мг в сутки) и концентрируется в основном в мягких тканях и крови. В организме человека содержится 1•10-4% (масс.) брома. Он принимает участие в биосинтезе половых гормонов и регулировании функции половых желез. Основная положительная функция брома в живом организме - бром, усиливая процессы торможения оказывает целительное действие на центральную нервную систему, поэтому в медицине находят применение многие соли и органические соединения брома (карбромал, бромизовал, бромурал, бромитал, бромкафора), оказывающие успокаивающее и снотворное действие.

В природе йод встречается в виде йодидов натрия и кальция. До 0,3% йода содержится в виде примеси йодатов в чилийской селитре. Кроме того, йод концентрируется в различных морских организмах. Его получают из буровых вод и морских водорослей. Он имеет один природный изотоп 127I. Йод - твердое вещество со слабым металлическим блеском. При нагревание возгоняется без плавления, образуя фиолетовый пар. При охлаждении пары йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Он отличается слабой растворимостью. В полевых условиях йодом пользуются для обеззараживания воды. Растворимость его в воде составляет всего 0,3г/л, поэтому для получения йодной воды обычно в воде растворяют небольшое количество КI.

В организме человека содержится 1•10-6% (масс.) йода. Он играет важную роль в регулировании обмена веществ. В организме йод главным образом накапливается в щитовидной железе (15мг из общего количества - 25мг). Йодом богаты лук и морская рыба. Он обязательный компонент тироксина и трийодтиронина - гормонов, вырабатываемых щитовидной железой. Избыточное длительное поступление йода в организм сначала тормозит функцию щитовидной железы, и она резко сокращает продукцию гормонов, затем активность ее чрезмерно возрастает, что может привести к развитию тиреотоксикоза. Обычно этим заболеванием страдает население тех местностей, в которых воздух, вода и пища содержат мало йода.

Молекулярный йод оказывает противомикробное действие, его растворы используются для обработки ран, подготовки операционного поля и т. д. Всасываясь, он активно влияет на обмен веществ (в частности липидный и белковый), усиливает процесс диссимиляции, влияет на функцию щитовидной железы, участвуя в синтезе тироксина. Суточная потребность организма в йоде составляет около 200 - 220мкг.

...