Влияние атомов галогенов на нормальную жизнедеятельность организма

Государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Ивановская государственная  медицинская академия»

Министерства здравоохранения  Российской Федерации

 

 

 

Кафедра химии

Дисциплина «химия»

 

 

 

РЕФЕРАТ:

«ВЛИЯНИЕ АТАМОВ ГАЛАГЕНОВ  НА НОРМАЛЬНУЮ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА»

 

Выполнил:студент1 курса 14гр.

лечебного факультета Найдёнов С.А.

Проверила: Хренова Е. В. 
 

 

 

 

 

 

Иваново 2013  

Галогены - химические элементы 17-й группы периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева (по устаревшей классификации -элементы главной подгруппы VII группы)

Реагируют почти со всеми  простыми веществами, кроме некоторых неметаллов. Все галогены  - энергичные окислители, поэтому встречаются в природе только в виде соединений. С увеличением порядкового номера химическая активность галогенов уменьшается, химическая активность галогенид-ионов F−, Cl−, Br−, I−, At− уменьшается.

Галогены—сильные  окислители. Самый сильный окислитель — фтор, наиболее слабый — йод. Все  галогены ядовиты, причем ядовитость их падает в том же порядке, т. е. самым  ядовитым является фтор, наименее ядовит йод. Таким образом, не только химические, но и фармакологические свойства галогенов изменяются параллельно  изменению атомного веса галогенов (теряя свою активность).

 

Все галогены обладают характерным запахом и цветом; с водородом галогены дают соединения: HF, НСl, НВг и HI. Растворы этих соединений в воде имеют кислый характер и носят названия галогеноводородных кислот. Все галогены в виде соединений участвуют в построении тканей человека: фториды имеются в костной ткани (особенно в эмали зубов — до 0,5% в виде CaF2), хлориды — в значительном количестве во всех тканях, бромиды — в железах внутренней секреции (гипофиз), а йодиды — в щитовидной железе. Недостаток этих элементов в организме вызывает тяжелые заболевания. 
 
 
У  человека, ионы хлора участвуют в поддержании осмотического равновесия, хлорид-ион имеет оптимальный радиус для проникновения через мембрану клеток. В желудке выделяется HCl.

Недостаток йода приводит к заболеваниям щитовидной железы (например, к базедовой болезни, кретинизму) Так же при небольшом недостатке йода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, слабеет память и интеллект, нервозность и раздражительность. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.

Иод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах.

У животных и человека иод входит в состав так называемых тиреоидных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой — тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.

В организме человека фтор, в основном, содержится в эмали  зубов, его недостаток вызывает кариес

ФТОР

В качестве микроэлемента  фтор входит в состав всех организмов. У животных и человека фтор присутствует в костной ткани (у человека — 0,2-1,2%) и, особенно, в дентине и  эмали зубов. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 2,6 г фтора; суточная потребность  составляет 2-3 мг и удовлетворяется, главным образом, с питьевой водой. Недостаток фтора приводит к кариесу  зубов. Поэтому соединения фтора  добавляют в зубные пасты, иногда вводят в состав питьевой воды. Избыток  фтора в воде, однако, тоже вреден для здоровья. Он приводит к флюорозу — изменению структуры эмали  и костной ткани, деформации костей. ПДК для содержания в воде фторид-ионов составляет 0,7 мг/л. ПДК газообразного фтора в воздухе 0,03 мг/м3. Роль фтора в растениях неясна.  
 
 
ХЛОР

Хлор относится к важнейшим  биогенным элементам и входит в состав всех живых организмов. У животных и человека, ионы хлора  участвуют в поддержании осмотического  равновесия и регуляции водно-солевого обмена. Хлорные каналы представлены во многих типах клеток и скелетных  мышцах. Эти каналы выполняют важные функции в регуляции объема жидкости, участвуют в поддержании рН клеток. Человек потребляет 5-10 г NaCl в сутки. Минимальная потребность человека в хлоре составляет около 800 мг в сутки. NaCl необходим для выработки в желудке соляной кислоты, которая способствует пищеварению и уничтожению болезнетворных бактерий. Мышечная ткань человека содержит 0,20-0,52 % хлора, костная - 0,09 %; в крови - 2,89 г/л. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) 95 г хлора. Ежедневно с пищей человек получает 3-6 г хлора, что с избытком покрывает потребность в этом элементе. Ионы хлора жизненно необходимы растениям. Хлор участвует в энергетическом обмене у растений.

 
БРОМ 

Многие аспекты биологической  роли брома в настоящее время  еще не выяснены. В организме человека бром участвует в регуляции деятельности щитовидной железы, так как является конкурентным ингибитором иода. Соединения брома участвуют в деятельности клеток иммунной системы. Недостаток брома в пище приводит к бессоннице, замедлению роста и уменьшению числа эритроцитов в крови. Ежедневное поступление брома в организм человека с пищей составляет 2–6 мг. Особенно богаты бромом рыба, злаки и орехи.

ЙОД 
 
Йод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах. Некоторые морские водоросли (морская капуста, или ламинария, фукус и другие) накапливают до 1% иода. У животных и человека йод входит в состав гормонов щитовидной железы — тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма (особенно — на интенсивность основного обмена, окислительные процессы, теплопродукцию). В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 12-20 мг йода, суточная потребность составляет около 0,2 мг. Микроколичества йода жизненно необходимы человеку, дефицит йода в организме приводит к заболеванию щитовщитовидной железы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Фторирование воды — это контролируемое добавление в водопроводную воду фтора для предотвращения кариеса.

Обработанная вода содержит фтор в количестве, достаточном для  предотвращения развития полостей распада  в зубах. Когда поступающего в  организм естественным путём фтора  оказывается мало, его дефицит  восполняется из фторированной воды. Фторированная вода оказывает действие через поверхность зуба, сообщая слюне невысокую концентрацию фтора, который снижает вымывание минеральных солей из зубной эмали, и повышает насыщение минералами стенок полостей распада зуба в самом начале их образования.

Фторирование не изменяет внешний вид, вкус и запах воды.Обычно фторирование осуществляют добавлением в воду одного из трёх веществ: фторида натрия, фторкремниевой кислоты или фторсиликата натрия.

Фторид натрия (NaF) был первым веществом, применённым для фторирования воды, и теперь считается эталоном, по которому рассчитывают нормы фторирования. Это белое порошкообразное или кристаллическое вещество без запаха. Кристаллическая форма предпочтительнее, когда работа выполняется вручную, потому что кристаллы меньше пылят. Фторид натрия дороже других веществ для фторирования, но он удобен в работе, и поэтому чаще всего используется на мелких предприятиях коммунального обслуживания.

Фторкремниевая кислота (H2SiF6) — недорогая жидкость, которая образуется в процессе производства фосфорных удобрений. Её поставляют в разных концентрациях, от 23 до 25 %. Из-за большого содержания воды её транспортировка обходится дорого. Другие названия этого вещества — фторокремниевая кислота, гексафторкремниевая кислота, кремнефтористоводородная кислота, кремнефтористая кислота.

Фторсиликат натрия (Na2SiF6)- это порошок или очень мелкие кристаллы, транспортировать его значительно легче, чем фторкремниевую кислоту. 
 
 
 
 
 
 
 
Дефторирование воды - способ обработки питьевой воды при содержании в ней фтора более 1,5 мг/л в целях предотвращения заболевания флюорозом. Дефторирование воды можно осуществлять методом сорбции фтора взвешенным осадком гидроксида алюминия, магния или фосфата кальция. Сорбцию целесообразно применять при обработке поверхностных вод, когда кроме дефторирования воды необходимы ее осветление и обесцвечивание. Дефторирование подземных вод применяют при необходимости их одновременного реагентного умягчения; дефторирование воды можно осуществить ее фильтрованием через фторселективные сорбенты, при котором происходит обменная реакция фтора и ионами сорбента. Оно наиболее эффективно при обработке подземных вод, как правило, не нуждающихся в других видах кондиционирования, или когда одновременно с дефторированием воды необходимо ее опреснение. Фильтрование воды через полупроницаемые мембраны (обратный осмос), задерживающие фторионы и пропускающие молекулы воды.

Технологическая схема дефторирования воды методом сорбции предусматривает смеситель, осветлитель со слоем взвешенного осадка или тонкослойный отстойник со встроенной камерой хладообразования и скорый осветлительный фильтр. При применении для дефторирования метода фильтрования используют фильтровальные аппараты с модифицированной зернистой загрузкой или активированным оксидом алюминия либо фильтры с сильноосновными анионами. В качестве обратноосмотических установок дефторирование воды могут использоваться аппараты фильтр-прессового, трубчатого и рулонного типов, а также аппараты с полыми волокнами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Хлорирование воды - обработка воды хлором и его соединениями. Наиболее распространённый способ обеззараживания питьевой воды ; основан на способности свободного хлора и его соединений угнетать ферментные системы микробов, катализирующие окислительно-восстановительные процессы

Для хлорирования воды на водопроводных  очистных станциях используется жидкий хлор и хлорная известь.

Хлорирование воды жидким хлором. При введении хлора в воду образуются хлорноватистая и соляная  кислоты

С12 + Н2О = НОС1 + НС1.

Далее происходит диссоциация  образовавшейся хлорноватистой кислоты

НОС1 ч* Н+ + ОС1-.

Получающиеся в результате диссоциации хлорноватистой кислоты  гипохлоритные ионы ОС1~ обладают наряду с недиссоциированными молекулами хлорноватистой кислоты бактерицидным свойством.

Сумму С12+НОС1+ОС1- называют свободным активным хлором.

При наличии в воде аммонийных соединений или при специальном  введении в воду аммиака образуются монохлорамины NH2CI и дихлорамины NHCb, также оказывающие бактерицидное действие, несколько меньшее, чем свободный хлор, но более продолжительное. Хлор в виде хлораминов в отличие от свободного называется с в я з а н н ы м    активным    хлором.

Количество активного  хлора, необходимого для обеззараживания  воды, должно определяться не по количеству болезнетворных бактерий, а по всему  количеству органических веществ и  микроорганизмов (а также и неорганических веществ, способных к окислению), которые могут находиться в хлорируемой  воде.

Показателем достаточности  принятой дозы хлора служит наличие  в воде так называемого остаточного хлора. Согласно требованиям ГОСТ 2874—73, концентрация    остаточного хлора в воде перед поступлением   ее в сеть   должна   находиться   в   пределах 0,3— 0,5 мг/л.