VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение

Пройодзнаютвсе. Порезавпалец, мытянемсяктюбику с йодом, то есть за его спиртовым раствором, так как йод является очень сильным антисептическим препаратом. Однако йод служит не только для смазывания ссадин и царапин, но и играет важную роль в организме. Большая часть «человеческого йода» находится в щитовидной железе: входит в состав гормона, который регулирует обмен веществ в организме.

При недостатке йода задерживается физическое и умственное развитие и возникает болезнь, под названием эндемический зоб. В результате нарушается обмен веществ, замедляется рост. В отдельных случаях эндемический зоб может привести к глухоте, кретинизму... Это случается в высокогорных районах и в местах, сильно удаленных от моря, где природное содержание йода в воздухе, воде и пище очень мало.

Интересно отметить, что история лечебного применения йода уходит в глубь веков. Целебные свойства веществ, содержащих йод, были известны за 3 тыс. лет до того, как был открыт этот элемент.

Актуальность

Преобразования, проводимые государством, связанные с развитием экономики, социальной сферы во многом связаны со здоровьем и благополучием населения. На протяжении последних десятилетий питание населения претерпело изменения не в лучшую сторону: наблюдаются нарушения пищевого статуса, которые проявляются в распространении различных форм заболеваний. Эти изменения во многом связаны с типом питания, пищевыми привычками, природными, экологическими особенностями регионов, где проживает население.

Выявленный поливитаминный дефицит сочетается с недостаточным поступлением ряда минеральных веществ и микроэлементов, в том числе и йода. Данный микроэлемент играет значительную роль в работе щитовидной железы, оказывает влияние на работу иммунной системы организма и проблема его дефицита остаѐтся актуальной на всей территории Российской Федерации.

Учитывая основополагающие данные современной науки о роли питания и отдельных пищевых веществ в поддержании здоровья человека, важной профилактической задачей является восполнения недостающего в организме микроэлемента.

Цель работы:

Изучение проблемы дефицита йода и определение содержания йода в поваренной соли . Изучение влияния на йодированную соль условий хранения, выработка рекомендаций для потребителей йодированной соли.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

-изучить литературу по данному вопросу

-подобрать методы исследования

- провести качественный и количественный анализ содержания йода в различных солях

-выявить факторы, влияющие на количество содержания йода в продуктах питания

- выработать рекомендации для потребителей йодированной соли

-сделать выводы

Объект исследования:

1. различные источники информации;

2. соли содержащие йод;

Задачи:

1. Выяснить, какое влияние оказывает йод на здоровье человека, пользуясь различными источниками информации;

2. Определить продукты питания, содержащие йод.

3. Провести химический анализ содержания йода в солях.

4. Дать рекомендации по использованию пищевых продуктов, содержащих йод.

Для решения поставленных задач, использованы следующие методы исследования:

1. Изучение и анализ научно-популярных материалов по данной проблеме.

2. Титриметрический анализ.

3. Метод «пятна» для йодида.

4. Метод «пятна» для йодата.

Глава 1. Общие сведения о йоде

1.1Химический элемент-йод

Рис. 1

Йод - химический элемент VII группы периодической системы Менделеева. Атомный номер 53. Относительная атомная масса 126,9045 (рис. 1). Галоген. Из имеющихся в природе галогенов - самый трудный, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астату. Практически весь природный йод состоит из атомов одного - единственного изотопа с массовым числом I¹²⁷его содержание в земной коре 4 * 10^-5 % по массе. Радиоактивный йод I¹²⁵ образуется в ходе естественных радиоактивных превращений. Из искусственных изотопов йода важнейшие - йод I¹³¹ и йод I¹³³ , их в основном используют в медицине.

Рис. 2

I₂ - галоген представляет собой темно-серые кристаллы с металлическим блеском. Летучий. Плохо растворяется в воде, хорошо - в органических растворителях (с фиолетовым или коричневым покраской раствора) или в воде с добавкой солей - йодидов. Слабый окислитель и восстановитель. Реагирует с концентрированными серною и азотной кислотами, металлами, неметаллами, щелочами, сероводородом. Образует соединения с другими галогенами.

Глава 2. Влияние йода на здоровье человека.

2.1 Биологическая роль йода в организме человека

Организм человека не только не нуждается в больших количествах йода, но и с удивительным постоянством сохраняет постоянную концентрацию в крови (10^-5 - 10^-6 %) , так называемое «йодное зеркало крови». Из общего количества йода в организме (около 25 мг), более половины находится в щитовидной железе. Почти весь микроэлемент, содержащийся в этой железе, входит в состав различных производных тирозина - гормона щитовидной железы, и только незначительная часть его около 1%, находится в форме неорганического йода I^-.

Натуральный йод не токсичен – по крайней мере, такие случаи неизвестны. Вредным для организма он может быть только при неправильном применении в виде лекарственного препарата. Тем не менее, даже 100-500 мкг в сутки не является токсичной дозой. Конечно, если эту дозу увеличить вдвое и принимать в течение длительного времени, то может нарушиться деятельность щитовидной железы.

Дефицитом данного элемента страдают около 1,5 миллиардов человек. В том числе у нас в стране от его нехватки страдает около 70% населения. Беда, точнее катастрофа, бушует на планете. Из-за постоянной нехватки йода люди порой не блещут умом, даже взрослые. Такие люди, отличаются взрывным характером, а потому часто терпят неудачи на работе и в личной жизни. Ученые Всемирной организации здравоохранения уже однозначно пришли к выводу, что коэффициент интеллекта IQ прямо зависит от его содержания в организме. В нашем городе применения, таких добавок очень актуально потому что, в почве, и соответственно в продуктах, очень низкий уровень содержания йода. Поэтому для сохранения здоровья и интеллектуального потенциала населения, его недостаток нужно заполнять.

Этот микроэлемент поступает в организм человека с водой и пищей, а также вместе с вдыхаемым воздухом и через кожу – в небольших количествах, и накапливается в щитовидной железе.

Йод очень важен для нормального роста и развития детей и подростков: он участвует в образовании костно-хрящевой ткани, синтезе белка, стимулирует умственные способности, улучшает работоспособность и уменьшает утомляемость.

От содержания элемента в организме зависит нормальная работа нервной системы и состояние психики: растут и развиваются клетки, формируется эмоциональный фон, снимается раздражительность.

2.2 Функции йода в организме человека:

При наличии в организме человека достаточного количества йода он, сосредоточиваясь в основном в щитовидной железе, за каждый цикл кровообращения – 17 минут – убивает нестойких микробов, тем или иным способом попавших в кровь. Стойкие микробы ослабляются при прохождении крови через щитовидную железу и через несколько циклов кровообращения погибают. При низком содержании йода железа лишается необходимого ей для нормального функционирования элемента. Существует прямая зависимость между запасом энергии у человека и уровнем потребления им в том или ином виде йода.

Вторая функция йода – оказывать седативное (успокаивающее) действие на человека. Принимая по одной чайной ложке синего йода в день, можно избавиться от хронического стресса и раздражительности.

Третья функция йода в организме человека – повышение умственных способностей. Под воздействием данного микроэлемента в организме происходят окислительные процессы, положительно влияющие на мозговую деятельность, повышается эластичность кровеносных сосудов.

2.3 Способы определения дефицита йода в организме

Мной было проведено анкетирование по методике профессора Денисова В.Л. среди студентов нашего техникума , которое содержало следующие вопросы:

1. Испытываете ли вы такое чувство, будто у вас комок в горле?

2. Страдал ли кто-нибудь из ваших родителей болезнями щитовидки?

3.Снизился ли ваш вес за последнее время?

4. Повысился ли ваш вес в последнее время?

5. Увеличился ли у вас аппетит?

6. Потеряли ли вы аппетит?

7. Не замечали ли вы, что стали чаще потеть?

8. Мёрзнете ли вы в последнее время независимо от погоды?

9. Вы обратили внимание, что у вас в последнее время горячие руки?

10. У вас в последнее время постоянно холодные руки и ноги?

11. Овладевает ли вами смутное беспокойство?

912. У вас появилась сонливость, медлительность, постоянная усталость?

13. Всё чаще появляется непонятная дрожь?

14. Не участился ли ваш пульс?

15. Ваша кожа стала сухой?

Если Вы дали шесть и более ответов «Да»,

то у Вас с очень большой степенью вероятности йододефицит,

а точнее — НАРУШЕН ЙОДНЫЙ ОБМЕН.

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы, что большая часть студентов страдают йододефицитом в организме. (Приложение1).

Так же существует два теста для определения йодной недостаточности.

Первый – наиболее простой, но менее показательный. Однако с его помощью вы узнаете, нуждается ли ваш организм в данном элементе . Второй тест помогает выявить, насколько серьезен йододефицит или же его нет вообще, то есть он наиболее точный.

Итак, первый простой тест состоит в следующем. Обмакнув ватную палочку в спиртовой раствор йода, нанесите его в виде сетки на любой участок кожи, кроме области щитовидной железы. На следующий день внимательно рассмотрите это место. Если вы ничего не обнаружите, то ваш организм нуждается в микроэлементе, если следы останутся – у вас нет йододефицита.

А вот второй более точный тест. Перед тем как лечь спать, нанесите на кожу в области предплечья три линии йодного раствора: тонкую, чуть толще и самую толстую. Если утром исчезла первая линия – с йодом у вас все в порядке. Если исчезли первые две – обратите внимание на состояние здоровья. А если не осталось ни одной линии – у вас явный недостаток.

Нехватка йода в организме может проявляться увеличением веса, слабостью, вялостью, быстрой утомляемостью, замедленностью умственных процессов. При его дефиците снижается память, появляется раздражительность и повышенная чувствительность к холоду, выпадают волосы, сохнет кожа . В настоящее время стало ясно, что многие из сердечно-сосудистых заболеваний, а также заболевания дыхательных путей тоже обусловлены дефицитом йода.

2.4 Суточная потребность йода

Большие дозы йода, уже 2-3 г, смертельно опасны для человека. Но это касается только чистого элемента . А его неорганические соли – йодиды – вполне безвредны. Даже если после приема большого количества йодидов концентрация йода в крови повысится в 1000 раз, то уже спустя 24 часа она придет в норму. Выводится элемент из организма почками и слюнными железами. Ежедневная потребность в йоде зависит от возраста и физиологического состояния. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует следующие суточные дозы данного элемента (эти нормативы были предложены в 1996 году):

50 мкг для детей грудного возраста (первые 12 месяцев);

90 мкг для детей младшего возраста (от 2 до 6 лет);

120 мкг для детей школьного возраста (от 7 до 12 лет);

150 мкг для подростков (от 12 лет и старше) и взрослых;

100 мкг для людей пожилого возраста;

2.5 Продукты, содержащие йод

Для восполнения запасов йода необходимо как можно чаще употреблять морепродукты – креветки, устриц, крабы, морскую рыбу, морскую капусту, морские водоросли. Обязательно включайте в рацион богатые йодом овощи: редьку, спаржу, морковь, помидоры, шпинат, картофель, ревень, горох, клубнику, капусту, бананы, грибы, яичный желток, лук. Летом и осенью обогащайте свой стол ягодами, особенно черной смородиной и черным виноградом, черноплодной рябиной и свежими томатами.

Натуральными источниками йода являются вода и некоторые продукты питания. Так, в 1 л питьевой воды может содержаться до 15 мкг . В морской соли его гораздо больше, поэтому было бы хорошо, если бы мы могли всегда получать йод из свежих морепродуктов, особенно водорослей, и рыбы, однако в нашем питании их хватает далеко не всегда. В овощах, фруктах и злаках микроэлемента совсем немного: в 20, 40 и даже 100 раз меньше, чем в морской рыбе и водорослях.

Частично решить проблему поступления йода можно с помощью йодированной соли. Однако человеку необходимо съедать в день в среднем около 6 г такой соли – а это больше чайной ложки. И что делать тем, кто привык употреблять мало соли, или совсем исключил её из питания? К тому же йодированная соль, если упаковка уже открыта, за 2 месяца теряет больше половины йода – а ведь соль хранится и дольше.

Можно также употреблять йодированные продукты животного происхождения: мясо, молоко, яйца. Такие продукты могут содержать от 10 до 550 мкг йода на килограмм.

В любом случае, чтобы получать йод, нужно чаще есть свежую морскую рыбу, морскую капусту, другие водоросли и морепродукты, лук, чеснок, свеклу, картофель, морковь, фасоль, клубнику, виноград, пшено и гречку.

Полезный совет

Чтобы быстро получить дневную норму йода, возьмите 5 яблочных зерен, хорошо пожуйте их, а затем проглотите.

Глава 3. Анализ солей, содержащих йод

3.1 Качественное и количественное определение йода в поваренной соли

Качественное определение йода в поваренной соли

Метод «пятна» для йодида

Данный метод основан на следующих превращениях:

2NaNO₂ + Н₂SО₄ → 2НNО₄ + Na₂SO₄

2HNO₂ + 2I- → I₂ + 2NO + Н₂О

I₂ + крахмал → синяя окраска

Приготовление реактивов:

50 мл 0,5%-ного раствора крахмала (0,5 г растворимого или рисового крахмала кипятят в 100 мл дистиллированной воды) смешивают с 10 каплями (0,5 мл) 1%-ного раствора нитрита натрия (0,25 г в 25 мл воды) и 10 каплями (0,5 мл) 20%-ного раствора серной кислоты (2 мл Н₂SО₄+ 8 мл воды). Полученный раствор пригоден для анализа в течение 2—3 дней. Небольшое количество поваренной соли помещают в блюдце и увлажняют 2 каплями полученного раствора. Соль, содержащая йодид, сразу же становится синей, причем окраска сохраняется в течение нескольких минут.

Метод «пятна» для йодатаIO₃^- + 5I^- + 6Н⁺ → 3I₂ + ЗН₂ОI₂ + крахмал → синяя окраска

Приготовление реактивов:25 мл раствора крахмала (см. выше) смешивают с 25 мл 12%-ного раствора йодида калия (3 г в 25 мл воды) и 12 каплями (0,6 мл) раствора 5 н. соляной кислоты (10 мл концентрированной НСl + 15 мл дистиллированной воды). Полученный раствор пригоден для анализа в течение 2—3 дней. Небольшое количество поваренной соли помещают в блюдце и увлажняют двумя каплями полученного раствора. Соль, содержащая йодат, мгновенно становится серой/синей (окраска сохраняется в течение нескольких минут).

Ход работы:

Небольшое количество поваренной соли поместили в чашку Петри и

увлажнили её 2 каплями полученного раствора. Соль окрашивается мгновенно.

Окраска сохраняется в течение нескольких минут. (Приложение 2)

Вывод: Три соли, кроме образца 1 содержат иодат калия. По цвету

окрашенной соли можно предположить, что соли Зимушка-Краса фторированная с йодом и Соль-Илецкая содержат йодата больше, чем йодированная Зимушка-Краса. Йодид содержится только в соли - Зимушка-Краса йодированная.

Количественное определение йода в виде иодата методом титрования тиосульфатом натрия.

IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ → 3I₂ + ЗН₂О(из соли) (из КI) (из Н₂SО₄)2Na_2S2O₃ + I₂ → 2NaI + Na_2S4O₆

Приготовление реактивов:Растворяют 10 г пробы соли в 30 мл воды и доводят объем до 50 мл. Добавляют 1 мл 2 н. серной кислоты (6 мл концентрированной серной кислоты разбавляют в мерной колбе водой до 100 мл) и 5 мл 10%-ного раствора КI (100 г КI растворяют в 1 л воды; раствор устойчив 6 месяцев) — при наличии йода развивается желтое окрашивание. Плотно закрывают колбу и оставляют на 10 мин в темном месте. При этом происходит освобождение йода из йодата, вызванное добавлением серной кислоты, а добавление избыточного количества КI способствует более полному растворению свободного йода, который в обычных условиях нерастворим в воде.Затем проводят титрование свободного йода тиосульфатом: количество тиосульфата пропорционально количеству освободившегося из соли йода, когда индикатором реакции служит крахмал, образующий с йодом синее окрашивание. К реакционной массе добавляют 0,005 М раствор Nа_2S2О₃ (1,24 г Nа_2S2О₃ • 5Н₂О в 1 л воды) до получения светло-желтого окрашивания. Затем добавляют 2 мл раствора крахмала (образуется темно-пурпурное окрашивание) и продолжают титровать до обесцвечивания. (Приложение 3)

Количество йода в мкг/кг определяют по таблице. (Приложение 4)

Показания бюретки:

Образец №1 – 0 мл.

Образец №2- 1,6 мл.

Образец №3- 2,8 мл.

Образец №4- 2,9 мл.

Содержание йода в виде йодата (KIO3):

Образец №1 – 0 мкг/г

Образец №2- 16,9мкг/г

Образец №3- 28,6 мкг/г

Образец №4- 29,6 мкг/г

3.2 Результаты исследований

№	Наименование образца соли	Изготовитель соли	Срок выпуска	Содержание йода в мкг/г
				Кач-ная		Кол-ная
				Для йодида	Для йодата
1	Соль экстра (пищевая выварочная йодированная)	«Акзо Нобель Соль бв», Нидерланды, Голландия	17.10.13	Синее окрашивание	Серое окрашивание	0
2	Соль Зимушка-краса фторированная с йодом	«Акзо Нобель Соль бв», Нидерланды	13.02.13		Сине- фиолетовое окрашивание	16,9
3	Соль Мозырьсоль экстра (поваренная пищевая выварочная)	ОАО «Мозырьсоль», Беларусь	31.10.13		Тёмно-синее окрашивание	28,6
4	Соль Илецкая поваренная пищевая молотая йодированная	ООО «Руссоль», Россия, Оренбургская обл.,Соль-Илецкий р-н	15.02.14		Серо – синее окрашивание	29,6
Средняя величина						25,0

Заключение

Исследованные образцы йодированной соли отвечают составу40 - 15 мкг/гKIO3.Больше йода содержится в Соль Илецкой соли.

Рассчитаем суточную норму йода, получаемую с йодированной солью.

Норма поваренной соли = 6г/сут.

Норма йода для школьников = 120 мкг/сут.

Норма йода для взрослых = 150 мкг/сут.

Соль Йод

В 1 г.йодированной соли………25.0 мкг

В 6 г йодированной соли………. Х мкг

Х = 6 *25.0 = 150 мкг / сут.

Потребление йодированной соли обеспечивает суточную потребность

человека в йоде.

Йодированная соль сохраняет свои целебные свойства в течение трех-четырех месяцев. Поэтому, покупая соль, обязательно посмотрите на дату ее изготовления. Заметим, что по истечении этого срока соль не становится недоброкачественной, а просто превращается в обычную не йодированную.

Йод улетучивается из соли при неправильном хранении: если соль была подмочена или некоторое время находилась в открытой таре. Значит, нет никакого смысла покупать йодированную соль, слипшуюся в комки (верный показатель того, что в ней содержится влага) или лежащую в открытом пакете, а тем более развесную.

И, наконец, самое главное при нагревании, а тем более длительном кипении продукта, в который вы положили йодированную соль, йод почти полностью улетучивается! Поэтому солить блюдо надо не в процессе приготовления, а непосредственно перед тем, как вы поставите его на стол.

Последнее замечание - для хозяек, которые делают заготовки на зиму. Никогда не используйте йодированную соль при засолке огурцов или квашении капусты! Ваши соления либо забродят, либо приобретут горький вкус.

Чтобы удовлетворить суточную потребность организма человека в йоде (0, 15 мг в день) необходимо обновлять йодированную соль через каждые четыре месяца, а оставшуюся неиспользованную соль употреблять как обычную поваренную.

Список использованной литературы

1. Голубкина Н.А., Шамина М.А., Лабораторный практикум по экологии

2. М.: Прогресс «Форум-ИНФРА-М», 2003г.- 208 с.

3. Салливан К. М., Хаустон Р., ГорстейнД., ЧервинскасД. (ред.). Мониторинг программ всеобщего йодирования соли. ВОЗ. М., 1997г.- 226с.

4. http://nsportal.ru/ap/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/library/vliyanie-ioda-na-rabotu-organizma-cheloveka

5. http://rudocs.exdat.com/docs/index-453755.html

6. http://window.edu.ru/library/pdf2txt/988/37988/15786/page4

Приложение 1

Приложение 2

Образцы йодированной соли

Метод «пятна» для йодида

Метод « пятна» для йодата

Приложение 3

Метод титрования

Приложение 4

Таблица перевода показаний шкалы бюретки в концентрацию йода в пробе (мкг/г).

Показания шкалы	мкг/г	Показания шкалы	мкг/г	Показания шкалы	мкг/г
0,0	0,0	1,6	16,9	3,3	33,9
0,1	1,1	1,7	18,0	3,4	34,9
0,2	2,1	1,8	19,0	3,5	36,0
0,3	3,2	1,9	20,1	3,6	37,0
0,4	4,2	2,0	21,2	3,7	38,1
0,5	5,3	2,1	22,2	3,8	39,1
0,6	6,3	2,3	23,3	3,9	40,2
0,7	7,4	2,4	24,3	4,0	41,3
0,8	8,5	2,5	25,4	4,1	42,3
0,9	9,5	2,7	26,5	4,2	43,4
1,0	10,6	2,8	27,5	4,3	44,4
1,1	11,6	2,9	28,6	4,4	45,5
1,2	12,7	3,0	29,6	4,5	46,6
1,3	13,8	3,1	30,7	4,6	47,6
1,4	14,8	3,2	31,7	4,7	48,7
1,5	15,9	3,2	32,8	4,8	49,7
				4,9	50,8
				5,0	51,9

23

Код для цитирования: Скопировать