Проект по химии "Йод в организме человека"

 

Комитет по делам образования города Челябинска

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИМНАЗИЯ № 10 г. ЧЕЛЯБИНСКА»

 

 

 

 

Проектная работа

«Йод в организме человека»

Тип проекта: исследовательский

 

 

Выполнила: Власова

Вероника Михайловна

ученица 9 «б» класса

Руководитель проекта: Шумовская

Людмила Петровна

 

 

 

 

 

Челябинск, 2020г.

 

Содержание

Введение                                                                                         3

Основная часть                                                                               5

I. Теоретическая часть                                                                    5

I.1 Йод и его в жизни человека                                                      5

I.2 Роль йода в промышленности                                                       6

I.3 Химические характеристики                                                        7

I.4 Дефицит йода                                                                                  8

I.5 Избыток йода                                                                                  9

I.6 Получение йода                                                                              10

II. Практическая часть                                                                    11

II.1 Способы определения недостатка йода                                   11

II.2 Проверка способов                                                                   13    

Заключение                                                                                    14

Список источников                                                                        15

Приложения                                                                                   16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

    Мало кто задумывался, что йод играет огромную роль в нашей жизни. Йод - микроэлемент, необходимый для нормального роста и развития человека и животных. Попадая в организм, йод избирательно накапливается в щитовидной железе, где проходит сложный путь превращений и становится составной частью гормонов: тироксина и трийодтиронина. Сегодня йододефицит самое распространенное заболевание, распространяемое неинфекционным путем, что приводит к умственному отставанию всей нации. Человеческий организм без йода, как без воды существовать не может. Щитовидная железа – самый йодонасыщенный орган в организме человека. Для нормальной деятельности железы необходимо определенное количество йода, нехватка «строительного материала» для гормонов становится причиной тяжелых болезней и различных патологий. Медицина - главная область применения устойчивого изотопа йода, где он используется для лечения зоба, для предупреждения атеросклероза и при лечении ряда болезней внутренних органов и нервной системы. Это главная, но не единственная область его применения.

Цель моего проекта:

Изучить роль йода в жизни человека

Задачи проекта:

1) Найти продукты с высоким содержанием йода.

2) Узнать, к каким последствиям может привести избыток и недостаток йода.

3) Проверить способы выявление недостатка или избытка йода в организме.

   Актуальность моего проекта: Выбранная мною тема «Йод в организме человека» актуальна для всех нас: в настоящее время в нашей стране остро встали проблемы численности населения и продолжительности жизни. Здоровый образ жизни, правильное питание, уровень развития медицины, общая грамотность населения, социальные условия – вот те главные слагаемые, которые всегда, во все времена будут определяющими в здоровье и жизни человека. Что значит грамотно относиться к своему организму? Это, прежде всего, знать, что может спровоцировать те или иные заболевания. Может ли сам человек, хотя бы отчасти, быть «кузнецом своего здоровья»? Думаю, что да. Чем больше мы знаем, тем меньше не допускаем того, что может повредить нашему здоровью.

Продукт проекта: памятка «Продукты, содержание йод»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Теоретическая часть

I.1 Йод и его роль в жизни человека

       Йод был открыт Куртуа в 1811 году. В медицинскую практику введен с 1820 года. В природе йод находится обычно в виде органических и неорганических соединений, однако может находиться и в свободном состоянии в воздухе. Добывается йод из золы морских водорослей (ламинария) и из чилийской селитры. Йод входит в состав всех растений. Некоторые морские растения пузырчатая водоросль и морская губка обладают способностью концентрировать йод. 

      Йод является природным химическим элементом, так же, как кислород, водород и железо. Все пронизано йодом: твердая земля, горные породы и даже самые чистые кристаллы прозрачного горного хрусталя или исландского шпата содержат в себе довольно много атомов йода»,  - и поэтому А.Е. Ферсман назвал йод «элементом со сказочными свойствами».  Он естественно присутствует в некоторых продуктах питания, добавлен в другие продукты питания и доступен, как пищевая добавка. Йод является питательным веществом и очень важен для полноценного здоровья на всех этапах жизни. Он необходим для нормального функционирования щитовидной железы, особенно до и во время беременности, а также у кормящих матерей, для нормального развития мозга у плода и у новорожденного. Когда йод поступает в кровь, щитовидная железа абсорбирует то его количество, которое требуется для выработки её гормонов, которые, в свою очередь, выделяются в кровь и доставляются в разные участки тела. Каждой клетке, в каждой ткани и органе требуются гормоны щитовидной железы, которые помогают телу правильно использовать энергию, а также принимают участие в сохранении тепла и исправной работе головного мозга, сердца, мышц и других органов.

Эндемический зоб – это увеличение щитовидной железы, вызванное дефицитом йода в организме.

 

I.2 Роль йода в промышленности

      Галогены используются в химической промышленности, для очистки воды и отходов, в производстве пластмасс, фармацевтических препаратов, целлюлозы и бумаги, тканей, смазочных материалов. Бром, хлор, фтор и йод служат химическими промежуточными звеньями, отбеливающими и дезинфицирующими средствами.

      В морской воде, а также во всём, что растёт и плавает в морях и океанах, много йода. Именно поэтому диетологи настоятельно рекомендуют включать в рацион что-нибудь, выросшее в солёных водах, хотя бы морскую капусту. Кстати, долгое время йод в промышленных масштабах получали именно из морских водорослей. Вдоль берегов строили специальные печи, в которых сжигали дары морей, а получившуюся золу, в которой было до 5% йода, отправляли на дальнейшую переработку. Однако в двадцатом веке такой способ уступил место экстракции йода из подземных солевых вод. В природе же остался ещё один естественный канал поступления йода на сушу – через атмосферу. Вода, испаряющаяся с поверхности моря, содержит пусть и небольшой, но разнообразный набор солей и других химических веществ, в том числе и соединения йода. Подхваченный воздушными массами такой водяной пар может переноситься на десятки и даже сотни километров вглубь территории, где конденсируется и выпадает вместе с дождём, избавляя местных жителей от проблем с йододефицитом.

 

 

 

 

 

 

I.3 Химические характеристики:

• порядковый N - 53
• атомный вес - 126,932 (приложение А, В)

      В настоящее время известно несколько искусственных радиоактивных изотопов йода с массовыми числами 125, 128, 130, 131, 132, 133 и 135. Наибольшее значение в практическом отношении имеет радиоактивный изотоп 131, также использоваться и радиоактивные изотопы 132 и 133. Изотоп йода 131 был выделен в 1938 г. Ливингудом и Сиборгом из теллура, облученного нейтронами и дейтронами. Затем он был обнаружен Абельсоном в продуктах деления урана и, наконец, в продуктах деления тория 232.   Изотоп йода является бета- и гамма-излучателем с периодом полураспада 8дней.  Наиболее широкое применение получил изотоп йода 131 в медицине, где его применяют для определения функции щитовидной железы, а также для лечения ряда ее заболеваний (гипертиреоза, злокачественных новообразований и др.). Способность некоторых веществ, содержащих йод, накапливаться в опухолевых тканях, нашла себе применение в использовании таких веществ с радиоактивными изотопами йода для точного определения местоположений опухолей в мозгу.

     У йода только один устойчивый изотоп, которому обязаны все известные соединения, в том числе и гормон. Попробуйте представить, что произошло бы в случае нарушения устойчивости некоторых элементов, например йода. Жидкий йод хорошо растворяет серу, селен, теллур и йодиды многих металлов, образуя с йодидами комплексные соединения. В воде частично гидролизован, с другими галогенами образует межгалогенные соединения. Пары йода токсичны, раздражают слизистые оболочки.

 

 

 

I.4 Дефицит йода

    Зачастую в развитии многих заболеваний щитовидной железы виноват длительный йодный дефицит. Больше всего от недостатка йода страдают дети и женщины во время беременности. Поэтому им обязательно нужно принимать препараты, содержащие йод. Существует несколько симптомов, означающих нехватку йода (Приложение В)

     Наиболее легкий путь насыщения организма йодом предлагает нам отечественная фармацевтика. Сейчас всюду рекламируют препараты «Йодомарин», «Йод - актив», «Йод - баланс».  И реклама в этом случае абсолютно объективна – это действительно полезные йодсодержащие препараты. Сравнительный анализ показал, что из препаратов самым выгодным является  «Йодомарин», несмотря на кажущуюся высокую стоимость  препарата. К тому же этот препарат в инструкции по применению содержит сведения о дополнительном положительном влиянии на организм. .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.5 Избыток йода в организме

      Многие люди самостоятельно «прописывают» себе йодосодержащие таблетки – тем более что они находятся в свободной продаже. Делать этого нельзя: переизбыток йода опаснее, чем его недостаток. Передозировка этого микроэлемента может привести к хроническому воспалению в щитовидной железе и ее гиперфункции (когда щитовидная железа вырабатывает слишком много гормонов). Избыток йода в организме может наблюдаться при гипертиреозе - общий уровень йода резко повышается. Щитовидная железа не сильно увеличивается, но может развиться и базедова болезнь с зобом, экзофтальмом, тахикардией. Кроме этого наблюдается раздражительность, мышечная слабость, потливость, исхудание, склонность к диарее. 

      Элементарный йод очень токсичен. Ранними симптомами отравления являются рвота, сильные боли в животе и диарея. Смерть наступает вследствие шока от раздражения большого количества нервных окончаний.
При действии паров йода ( в условиях производства) наблюдается кашель, слезотечение, конъюнктивит, опухание околоушных желез, головные боли, шум в ушах, головокружения. Последствиями хронического отравления являются катар слизистых оболочек и общее расстройство питания.

 

 

 

 

 

 

 

 

I.4  Получение йода

    Первоначально йод извлекали из морских водорослей и из отходов селитренного производства. Впоследствии стали использовать различные (йонитные, угольные и др.) методы очистки подземных вод, нефтяных и газовых месторождений. Сырой йод очищают возгонкой.

Получение йода в лабораториях:

( действие окислителя на йодиды)

2NaNO₂ + 2NaI + 2H₂SO₄ = I₂ + 2NO + 2NaHSO₄ + 2H₂O.

2NaI + 2H₂SO₄ = I_2­ + SO_2­+ Na₂SO₄ + 2H₂O

 

Получение йода в промышленности:

  Основные источники получения йода – морские водоросли и нефтяные буровые воды:

2NaI + MnO₂ + 3H₂SO₄ = I₂ + 2NaHSO₄ + MnSO₄ + 2H₂O.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. Практическая часть

II.1 Способы определения недостатка йода

      Я составила список найденных мною способов определения недостатка йода в домашних условиях.

Способ 1

Йодная сетка

        Всего за десять рублей можно провести диагностику в домашних условиях. Делается это просто - на обычную спичку наматывается ватный шарик. Окунаем его в раствор йода и рисуем на ноге небольшую сеточку размером в два-три сантиметра. Теперь важно проследить, когда она исчезнет. Если йодная сетка впиталась в кожу через час или через несколько часов - вам явно не хватает этого микроэлемента. Если продержалась больше суток, йода в вашем организме в избытке.

Способ 2

       Посмотрите внимательно на свои ноги. А точнее на большие пальцы. Мозоль или огрубевшая кожа на внешней части больших пальцев ног  свидетельствует о нарушении обменных процессов в организме, патологии щитовидной железы и, естественно, йодной недостаточности. 

Способ 3

       Интересный способ. Люди с дефицитом йода испытывают потребность к любви к фиолетовому цвету. Психологи установили, что предпочтение цвету паров йода – фиолетовому – отдают люди, подверженные усталости.

Способ 4

      Самый надежный анализ-  это сдача крови в специальной лаборатории ТТГ и Т4 (щитовидная железа). Анализ крови на содержание тиреотропного гормона необходимо проходить раз в 2-3 года, чтобы знать, как функционирует щитовидная железа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.2 Определение недостатка йода в домашних условиях и лаборатории

        Я захотела проверить способы определения недостатка йода, найденные мною. Недавно в лаборатории я сдавала анализ на содержание йода в организме. Самый надежный анализ-  это сдача крови в специальной лаборатории ТТГ и Т4 (щитовидная железа). Анализ крови на содержание тиреотропного гормона необходимо проходить раз в 2-3 года, чтобы знать, как функционирует щитовидная железа.

      Оказалось, что в моем организме имеется недостаток йода. Мне стало интересно, смогу ли я выявить недостаток йода с помощью других способов определения. И так, согласно итогу анализа, йодная сетка должна впитаться за несколько часов.

1 способ – йодная сетка

         В домашних условиях данный опыт будет очень интересен. Йодная сетка исчезла у меня спустя сутки. Содержание йода в организме в норме. Этот способ знают многие. (приложение Д)

2 и 3 способ

         Этот способ неверен. Я не люблю фиолетовый цвет. Я предпочитаю другие оттенки палитры цветов. И указанной огрубевшей кожи тоже нет. Следовательно, выявить этими путями недостаток йода нельзя.

4 способ - анализ на ТТГ и Т4

          Я сдала анализ на содержание тиреотропного гормона. Он выявил у меня Эутериоз. Это состояние, при котором уровни тиреоидных (Т3/Т4) и тиреотропного гормонов не выходят за пределы нормы. То есть, содержание йода у меня в норме. (приложение Г)

         В заключение своего опыта могу сказать что йодная сетка впиталась в руку спустя сутки. Это как и в анализе означает, что содержание йода в моем организме в норме. Эксперимент с проверкой способов удался.

Заключение

        Несмотря что йод в организме человека содержится в необычайно малых количествах(25 мг и в течение жизни (75 лет)  требуется всего 1 чайная ложка), его роль очень велика. Тяжелая экологическая ситуация, возрастание стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов питания, «убивающие» биологически активные вещества, - вот далеко не полный перечень причин повсеместного роста дефицита жизненно важных элементов и избытка токсичных, наносящих непоправимый вред здоровью. У каждого металла своя дозировка. Малейшие ее колебания влияют на самочувствие людей. Таким образом каждый химический элемент вносит свою лепту в состояние нашего организма. И если этого элемента в организме в избытке или, наоборот, его не хватает, то человек начинает жаловаться на различного рода недомогания.

          В заключение, хочу сказать, что человек должен отслеживать показания элементов в организме, ведь недостаток или же избыток любого элемента в организме может привести к плохим последствиям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1.Л.Ю. Аликберова. «Занимательная химия», Дрофа, 1999-200с.

2 О.С. Габриелян – ХИМИЯ, 8 класс. Дрофа, 2015- 287с.

3.О.С. Габриелян – ХИМИЯ, 9 класс. Дрофа, 2015- 290с.

4.Габриелян О.С. «Настольная книга учителя химии». 9 класс, М.: Блик и К°, 2001

5.В.И. Добрынина, Е.Я. Свешникова. «Руководство к практическим занятиям по биологической химии», Медицина, 1977

6.М.Колтун. «Мир химии» – М.: Детская литература, 1988

7.И. Неумывакин – «Йод. Мифы и реальность», 2017-192с

8.Йод, наука и жизнь. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://m.nkj.ru/periodic/l

9.Эндемический зоб. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/

10.Йод свойства и применение.  [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.mining-enc.ru/j/jod-/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

Приложение А «Йод в таблице Д.И. Менделеева»

Приложение Б (Периодическая система Д.И. Менделеева)

Приложение В симптомы нехватки йода

I	·         хроническая усталость, быстрая утомляемость и сонливость, расслоение ногтей, сухость кожи, ломкость и выпадение волос, плохая стрессоустойчивость, ухудшение памяти, снижение реакции, прибавление в весе, отечность, малокровие, зябкость, частые простуды

 

Приложение Г ( Анализ на Т3/Т4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Д (Йодная сетка)

 

Скачано с www.znanio.ru