دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره عنصر ید (I)
ید، (به انگلیسی : Iodine) با علامت اختصاری I و عدد اتمی ۵۳، عنصری از جدول تناوبی در دسته نافلزها است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
ید عنصری است حل نشدنی که مقدار بسیار کم آن برای موجودات زنده لازم است. واکنش پذیری ید از تمامی هالوژن ها کمتراست و الکترون دهنده ترین هالوژن شبه فلز می باشد.ید یکی از عناصر کمیاب است، به طوری که از نظر فراوانی در پوسته زمین رتبه شصت و یکمین را در بین عناصر دارد.
بدن انسان حاوی ۲۰ تا ۵۰ میلی گرم ید می باشد که حدود ۸ میلی گرم آن در غده تیروئید وجود دارد. از آنجایی که غده تیروئید تنها ۲/۰ درصد وزن بدن انسان را تشکیل می دهد، بنابراین این مقدار ید می بایستی به صورت فشرده در غده مذکور جای گرفته باشد.
شناسنامه ید
عدد اتمی: ۵۳
جرم اتمی: ۱۲۶.۹۰۴۴۷
نقطه ذوب : C° ۱۱۳.۵
نقطه جوش : C° ۱۸۵.۴
شعاع اتمی : Å ۱.۳۲
ظرفیت: ۱,۵,۷
رنگ: بنفش-خاکستری تیره شفاف
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: ۱۷
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1008.4
شکل الکترونی: ۴d105s25p5
شعاع یونی : Å: ۲.۲
الکترونگاتیوی: ۲.۶۶
حالت اکسیداسیون: ±۱,۵,۷
دانسیته: ۴.۹۴۰
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.824
گرمای تبخیر : Kj/mol 20.752
مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.3×۱۰۷
گرمای ویژه: J/g Ko 0.214
دوره تناوبی:۵
ویژگیهای ید
واکنشپذیری ید از دیگر هالوژنها کمتر و الکتروندهندهترین هالوژن شبه فلز است. ید عنصر جامد درخشانی به رنگ آبی مایل به سیاه است که در دمای استاندارد به بخاری بنفش رنگ و بد بو تبدیل میشود. ید به راحتی در کلروفرم، کربن تتراکلرید یا کربن دیسولفید حل شده و محلولهای ارغوانی رنگی بوجود میآورد.
ید به مقدار کمی در آب قابل حل است. ید آزاد در ترکیب با محلول نشاسته به رنگ آبی سیر در میآید. ید علاقه زیادی به ایجاد زنجیرهایی با خود دارد و از این خاصیت در ترکیبات آلی که حاوی ید هستند به عنوان کاتالیزور استفاده میشود.
تاریخچه ید
ید ( واژه یونانِ iodes به معنی بنفش) در سال ۱۸۱۱ توسط Barnard Courtois کشف شد. ید بسیار خالص را می توان از واکنش یدید پتاسیم با سولفات مس تهیه کرد.البته روش های دیگری نیز برای جداسازی این عنصر وجود دارد.
کاربردهای عنصر ید
از ید عمدتا در پزشکی، عکاسی (یدید پتاسیم) و رنگ استفاده میشود.
- مواد منفجره
نیتروژن ترییدید بسیار ناپایدار و در ساخت مواد انفجاری کاربرد دارد.
- خوراکی
از دید خوراکی، مقدار بسیار کم ید برای موجودات زنده لازم است. زیرا هورمونهای تیروئید (تیروکسین و ترییدوتیرونین) حاوی اتمهای ید است که مسئول متابولیسم بدن هستند. همچنین ید مهمترین عنصر برای رشد مغز انسان است.
بهترین منابع غذایی برای دریافت ید، ماهی سفید و سپس تخممرغ و پس از آن شیر و فراورده لبنی هستند. گیاهخواران و بخصوص گیاهخواران مطلق (وگانها) که از خوردن مواد غذایی حیوانی خودداری میکنند یکی از بالاترین احتمالات ابتلا به بیماریهای کمبود ید را دارند. زندگی در مناطق در معرض سیل نیز مناسب نیست. زیرا سیل ید موجود در خاک را با خود میبرد.
- بیماری کرتینیسم
کمبود ید باعث آسیبهای مغزی به خصوص در جنین زنان باردار میشود. اگر زنان در دوران بارداری به حد کافی ید دریافت نکنند بچههای آنها با اختلال یادگیری یا تیروئید مادرزادی به دنیا میآیند. این اختلال به کرتینیسم شناخته میشود. کمبود ید یکی از اصلیترین عوامل موثر بر ضریب هوشی کودکان و ناتوانیهای یادگیری و خواندن در جهان است.
- بیماری گواتر
در مناطقی که غذای مردم دارای مقدار کمی ید باشد (مناطق دور از دریا که هیچگونه غذای دریایی مصرف نمیشود) کمبود ید ابتلا به بیماری گواتر اصطلاحا گواتر محلی را افزایش میدهد. در بیشتر (نه تمامی) این مناطق با افزودن مقدار کم سدیم یدید به نمک خوراکی از ابتلا به این بیماری جلوگیری میکند. این محصول به نمک یددار نیز شناخته میشود.
- پزشکی
ترکیبات ید در شیمی آلی مهم و در پزشکی بسیار سودمند است. از یدیدها و تیروکسین که حاوی ید هستند در پزشکی داخلی و در ترکیب با الکل (بعنوان تنتورید) برای ضدعفونی نمودن زخمهای بیرونی استفاده میشود.
تنتورید (٪۳ ید عنصری در پایه آب/اتانول) از اجزاء مهم تمامی وسایل کمکهای اولیه است که هم برای ضد عفونی کردن زخمها و هم برای پاکسازی آبهای آشامیدنی سطحی استفاده میشود (۳ قطره در هر لیتر، پس از ۳۰ دقیقه تأثیر میکند).
- الکترونیک
تنگستن یدید برای افزایش روشنایی لامپ استفاده میشود.
ایزوتوپهای ید
برای ید ۳۰ ایزوتوپ وجود دارد که تنها یکی از آنها ید-۱۳۷ پایدار است. با این همه ایزوتوپهای رادیواکتیو ید کاربردهای وسیعی دارند. ایزوتوپ پرتوزای دستساز ید-۱۳۱ (ساطعکننده پرتوی بتا) که دارای نیمهعمر ۸ روز است برای درمان سرطان و دیگر بیماریهای غده تیروئید استفاده میشود.
ید-۱۲۹ با نیمه عمر ۱۷ میلیون سال محصولی از پراش زنون-۱۲۹ در جو زمین یا واپاشی اورانیم-۲۳۸ است. چون اورانیم-۲۳۸ در هنگام فعالیتهای مربوط به انرژی هستهای تولید میشود، وجود آن (به نسبت ید-۱۲۹) میتواند فعالیتهای در حال انجام در هر مکان را مشخص کند.
به همین علت از ید-۱۲۹ در مطالعات آب باران بعد از فاجعه چرنوبیل استفاده شد. همچنین به عنوان ردیاب آبهای زیرزمینی و نشاندهنده پراکندگی فضولات در محیط زیست استفاده میشود. سایر کاربردها ممکن است بوسیله تولید ید-۱۲۹ در پوسته زمین ازطریق تعدادی مکانیسم فروپاشی مختل شود.
ید-۱۲۹ از جهات زیادی شبیه کلرین-۳۶ است. کلرین-۳۶ هالوژنی قابل حل و نسبتا واکنشناپذیر است که بیشتر بصورت آنیون non-sorbing یافت شده و بوسیله واکنشهای کیهانزاد، حرارت اتمی و ثابت تولید میشود.
درمطالعات آبشناسی، چگالههای ید-۱۲۹ معمولاً به صورت نسبت ید-۱۲۹ به مقدار کلی ید گزارش میشود (که عملا ید-۱۲۷ است). چون نسبتهای کلرین-۳۶ به کلرین، ید-۱۲۹ به ید در طبیعت تقریباً کم (۱۴-۱۰ تا ۱۰-۱۰) است اوج حرارت اتمی ید-۱۲۹ به ید در طول دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ تقریباً به ۷-۱۰ رسید. تفاوت ید-۱۲۹ با کلرین-۳۶ در نیمهعمر طولانیتر و به شدت زیستگرا (Biophilic) بودن آن است.
اثرات ید بر روی سلامتی
ید به کلیه انواع نمک افزوده می شود. ید یکی از ترکیبات اصلی نان، ماهی های دریا و گیاهان اقیانوسی است. ید به طور طبیعی در اقیانوس وجود دارد و بعضی از ماهیهای دریا و گیاهان آبزی آن را به طور طبیعی درون خود ذخیره می کنند.
بسیاری از داروها و شفاف کننده های پوست حاوی ید هستند. به علاوه بد یکی از ترکیبات اصلی قرص های تصفیه آب است که در تهیه آب آشامیدنی به کار می رود. ید، سازنده هورمون تیرویید است که برای رشد، سیستم عصبی و متابولیسم ضروری است. افرادی که کم نان می خورند یا اصلا نان نمی خورند دچار کمبود ید می شوند.
در نتیجه عملکرد غده تیرویید کند شده و غده تیرویید متورم می شود. این بیماری گواتر نامیده می شود. در شرایط فعلی و با افزودن اندکی ید به نمک خوراکی ، این بیماری به ندرت به وجود می آید. مقدار زیاد ید خطرناک است زیرا غده تیرویید بیش از حد فعالیت خواهد کرد. این عارضه بر روی کل بدن اثر می گذارد وضربان قلب را نامنظم کرده و باعث کاهش وزن می شود.
عنصر ید، I2، سمی است و بخار آن چشم و ریه را می سوزاند. بیشینه مجازغلظت ید موجود در هوا، ۱ میلی گرم در مترمکعب است. مصرف بیش از اندازه ید، سمی است. ید ۱۳۱ یکی از رادیونوکلیدهایی است که در آزمایش بمب های اتمی به وجود می آید که این آزمایشها در سال ۱۹۴۵ با آزمایش ایالات متحده آغاز شدند و در سال ۱۹۸۰ با آزمایش چین خاتمه یافتند.
ید ۱۳۱، جزء رادیونوکلیدهای دارای عمر طولانی است و تولید و تداوم تولید آن خطر سرطان را افزایش داده است. ید ۱۳۱، خطر سرطان و دیگر بیماریهای تیروئید و بیماری هایی که در اثر کمبود هورمون تیروئید ایجاد می شوند را افزایش می دهد.
اثرات زیست محیطی ید
ید به طور طبیعی در هوا، آب و خاک وجود دارد. مهمترین منبع ید طبیعی، اقیانوس است. ید موجود در هوا می تواند با ذرات آب ترکیب شده و در آب یا خاک ته نشست کند. ید موجود در خاک ها با مواد آلی ترکیب شده و مدتی طولانی در همان مکان باقی می ماند. گیاهانی که در این خاک ها رشد می کنند، این ید را جذب می کنند.
گاوها و جانوران دیگر، با خوردن این گیاهان ید را جذب می کنند. ید موجود در آب سطحی تبخیر شده و مجددا وارد هوا می شود. انسان نیز با سوزاندن ذغال سنگ یا نفت برای تامین انرژی، ید را وارد هوا می کند. اما مقدار یدی که در اثر فعالیتهای بشری وارد هوا می شود، در مقایسه با مقدار یدی که به واسطه تبخیر از اقیانوس ها وارد هوا می شود، بسیار کم است.
ممکن است ید رادیواکتیو باشد. ایزوتوپهای رادیواکتیو ید، به طور طبیعی و در اثر واکنش های شیمیایی در جو تشکیل می شوند. قسمت عمده ایزوتوپ های رادیواکتیو ید، نیمه عمر بسیار کوتاهی دارند و به سرعت به ترکیبات ید پایدار تبدیل می شوند. اما نیمه عمر یکی از اشکال رادیواکتیو ید، میلیونها سال است و برای محیط زیست بسیار مضر می باشد. این ایزوتوپ، به وسیله دستگاههای هسته ای وارد جو می شود و در طی فرآوری اورانیوم و پلوتونیوم تشکیل می شود. وقوع حادثه در دستگاه های هسته ای باعث انتشار مقدار زیادی ید رادیواکتیو به هوا می شود.
اهمیت عنصر ید
عنصر ید ، عنصریست که در غده تیروئید به مصرف تهیه هورمون تیروئید می رسد . لذا برای پی بردن به اهمیت ید لازم است .
اعمالی که هورمون تیروئید در بدن انجام می دهد در زیر مختصرا بیان می کنیم :
۱-هورمون تیروئید رشد و نمو بدن را تنظیم می کند . لذا بر اثر کمبود این هورمون علایم کم کاری تیروئید به وجود می اید در این بیماران ، کم کاری تیروئید در کودکان موجب کند ذهنی ، کوتاهی قد (کوتوله گی) ، بزرگی سر نسبت به تنه ، چین خوردگی پوست صورت ، بزرگی دهان و زبان می شود .
۲- هورمون تیروئید تنظیم اعمال دستگاه هاضمه را به عهده دارد .
۳-تنظیم دستگاه اعصاب
۴-تنظیم دستگاه قلبی عروقی
۵-تنظیم حرارت بدن و فعالیت عضلات
۶-تنظیم ویتامین های مورد لزوم انسان
۷-تنظیم عمل خونسازی
۸- آزمایشات انجام شده بر روی انسان و موش صحرائی نشان داده است کمبود ید ممکن است موجب افزایش سرطان غده تیروئید گردد.
عنصر ید برای سلامتی ما لازم است . البته ید هم مانند هر چیز دیگری در حد تعادل خوب است. نه بیشتر و نه کمتر.
شما میتوانید کمبود عنصر ید در بدنتان را با مصرف نمک ید دار جبران کنید.
کمبود ید
حدود ۱ میلیارد نفر در سراسر دنیا در خطر کمبود ید قرار دارند. در اثر کمبود اولیه یا ثانویه ید، عوارض مختلفی ممکن است ظاهر شود، (کمبود اولیه به مفهوم کمبود آن در رژیم غذایی و کمبود ثانویه به معنی کمبود آن ناشی از سایر عوامل می باشد) که مهمترین آنها به شرح زیر است:
۱ـ گواتر ساده که به واسطه کمبود غذایی ید و بیشتر به علت نقصان یا فقدان ید در آب و یا اراضی است که با استفاده از آنها انواع غذاهای گیاهی و حیوانی تهیه می شود. در عین حال، باید توجه داشت که بعضی از انواع گواتر ممکن است به واسطه مصرف داروهایی تولید شود که با ساخت هورمونهای تیروئیدی ناسازگار هستند. به علاوه باید دانست که مصرف زیاد مواد گواترزا (موجود در رژیم غذایی) نیز ممکن است موجب بروز گواتر شود.
غده تیروئید، فقدان ید را با افزایش حجم خود پاسخ می دهد. معمولاً بهترین روش تغذیه ای پیشگیری از این بیماری استفاده از نمک طعامی است که به آن ید اضافه شده است.
۲ـ کرتینیم در نوزادانی دیده می شود که مادران آنها در دوره بارداری دچار کمبود ید بوده اند.
۳ـ میکزدم که هم در کودکان و هم در بالغین مشاهده می شود و به علت توقف رشد تیروئید و یا نارسایی آن دیده می شود. در این افراد میزان سوخت و ساز بدن به شدت کاهش یافته و درجه حرارت بدن پایین است. پف آلودگی در صورت و دستها به علت تورم نسج زیر پوست مشاهده شده و دچار چاقی، بهت زدگی و کم حافظه ای می شوند. این افراد شدیدا به سرما حساس هستند.
۴ـ پرکاری تیروئید که ارتباطی با تغذیه ندارد و به علت اختلالات عضوی غده تیروئید است، در این بیماری، ضربان قلب زیاد می شود، شخص بسیار لاغر شده و عرق می کند و دچار اضطراب می گردد.
چشم به علت تورم نسج همبند در داخل چشم و پشت کره چشم، بیرون زده می شود و اگر مداوا نشود، فرد کور می شود.
مهمترین عوامل در بروز گواتر کمبود ید در محصولات منطقه است. از عوامل دیگر می توان به مواد گواترزا اشاره نمود که لازم است توضیح بیشتری در مورد آنها داده شود. عمل این غذاها مانند داروهای ضد تیروئید است که مانع جذب و استفاده از ید می شوند.
غذاهایی از قبیل کلم و شلغم حاوی ماده ای هستند که نسبت به حرارت مقاوم است و به نام «پروگواترین» نامیده می شود و همچنین حاوی ماده دیگری هستند که به حرارت مقاوم نبوده و باعث تبدیل این ماده به «گواترین» می شود. در غذاهای پخته این تبدیل نمی تواند صورت گیرد.
هلو و بادام نیز حاوی مواد گواترزا هستند. حدود ۴ درصد موارد گواتر در نتیجه مواد گواترزا است. بادام زمینی نیز حاوی ماده ای است که سبب اختلال در استفاده بدن از ید می شود. لازم به یادآوری است که خوشبختانه نسبت مصرف غذاهای محتوی مواد گواترزا در تغذیه عمومی (به استثنای جوامعی که دارای سنتهای خاص غذایی می باشند و یا از رژیم گیاهخواری پیروی می کنند) چندان زیاد نیست و خطراتی از این نظر معمولاً عارض نمی شود.
از دیگر عوامل بروز گواتر می توان بالا بودن میزان کلسیم در آب آشامیدنی و آلودگی انگلی و میکروبی آب را نام برد.
بیشتر بخوانید: نمک خوراکی را چگونه تهیه می کنند؟عنصر ید _ دانشچی
