عنصر اليود

في عالم الكيمياء، هناك عناصر يختبئ جمالها وأهميتها في التفاصيل الصغيرة. يُعدّ عنصر اليود واحدًا من تلك العناصر الذين يحملون في طياتهم أسرارًا وتطبيقات لا حصر لها. فما هي قصة هذا العنصر ، الذي يعزف دورًا حيويًا في صحتنا وفي عالم الكيمياء الصناعية؟

لليود العديد من التطبيقات التجارية ويمكن العثور عليه في مجموعة متنوعة من المستحضرات الصيدلانية والمطهرات والأحبار والأصباغ والمحفزات والمواد الكيميائية المستخدمة في التصوير الفوتوغرافي ومكملات الأعلاف الحيوانية. ويلعب دورا بارزا بشكل خاص في الطب.

اليود مادة غير معدنية، صلبة بلون أسود تقريبًا في درجة حرارة الغرفة، ولها مظهر بلوري لامع. تحتوي الشبكة الجزيئية على جزيئات ثنائية الذرة منفصلة ، ​​والتي توجد أيضًا في الحالة المنصهرة والغازية. فوق 700 درجة مئوية (1300 درجة فهرنهايت).

ما هو اليود؟

• اليود ذو الرمز “I” هو عنصر غير معدني ذو لون رمادي داكن أو أرجواني مسود وعدده الذري 53 في الجدول الدوري.
• وهو الهالوجين الأقل تفاعلاً والأكثر إيجابية كهربائياً، على الرغم من أنه يمكن أن يشكل مركبات تحتوي على العديد من العناصر.
• ويوجد بشكل رئيسي على الأرض على شكل يوديد قابل للذوبان في الماء في برك المياه المالحة والمحيطات.
• يعطي هذا العنصر اللون الأرجواني عند تسخينه.
• وهو غير قابل للذوبان بالكامل في الماء ويذوب في عدد قليل من المذيبات مثل رابع كلوريد الكربون.
• يتوفر عنصر اليود بشكل طبيعي في الهواء والتربة والماء. وأهم مصدر لهذا العنصر هو المحيطات. حتى أن هناك بعض المعادن التي تحتوي على اليود فيها.
• اليود هو عنصر أساسي في البشر لحسن سير العمل في الدماغ. يحتوي جسم الإنسان على ما يقارب 20 مليجراماً في الغدة الدرقية.

حقائق أساسية عن اليود:

• العدد الذري: 53
• رمز اليود: I
• الوزن الذري : 126.90447
• الاكتشاف: برنارد كورتوا 1811 (فرنسا)
• التكوين الإلكتروني : [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵
• أصل الكلمة: iodes اليونانية ، البنفسجي

• النظائر: هناك ثلاثة وعشرون نظيراً لليود معروفة. تم العثور على نظير واحد مستقر فقط في الطبيعة.

تاريخ اكتشاف اليود:

اكتشف الكيميائي الفرنسي برنارد كورتوا اليود بالصدفة في عام 1811 خلال الحروب النابليونية. كان كورتوا يساعد والده في تصنيع الملح الصخري، وهو عنصر مهم في البارود الذي كان مطلوبًا بشدة في ذلك الوقت.

 في البداية، كان يستخدم رماد الخشب كمصدر لنترات البوتاسيوم اللازمة لصنع الملح الصخري. ومع ذلك، وبسبب نقص رماد الخشب، بدأ في استخدام الأعشاب البحرية بدلاً من ذلك. ومن أجل عزل مستخلصات الصوديوم والبوتاسيوم من الأعشاب البحرية، كان كورتوا يحرق الأعشاب البحرية ويغسل الرماد بالماء.

ثم تمت إضافة حمض الكبريتيك للتخلص من النفايات المتبقية. بعد إضافة كمية قليلة جدًا من حمض الكبريتيك مرة واحدة، لاحظ كورتوا سحابة من الغاز البنفسجي. ثم اكتشف أن البخار سوف يتكثف في بلورات بنفسجية عميقة على الأسطح الباردة.

وفي ذلك الوقت، لم يدرك كورتوا أنه اكتشف اليود، لكنه اشتبه في أنه قد يكون عنصرًا جديدًا. وقد أعطى بعض العينات لعلماء آخرين لمواصلة البحث والذين أكدوا في النهاية أنه عنصر جديد بالفعل.

أطلق عليه الكيميائي الفرنسي جوزيف لويس جاي لوساك اسم اليود (من الكلمة اليونانية ioeidēs، والتي تعني “اللون البنفسجي”).

على الرغم من أن كورتوا لم يكن هو من أطلق عليه هذا الاسم، إلا أنه تم الاعتراف به لاحقًا باعتباره أول شخص قام بعزل اليود. وفي عام 1831، حصل على جائزة مونتيون من الأكاديمية الملكية للعلوم عن عمله، ولكن لسوء الحظ، لم يحصل على أي فائدة مالية من اكتشافه.

الاستخدامات:

• أول استخدام تجاري لليود كان في التصوير الفوتوغرافي. اخترع لويس داجير تقنية لإنتاج الصور على قطعة معدنية.
• يتم استخدامه في صناعة الأدوية وصناعة الطباعة وفي صناعة الأعلاف الحيوانية.
• كما أنه يستخدم كمنقي للمياه.
• يستخدم هذا العنصر في جميع الأدوية التي تساعد في تنظيف الجروح تقريبًا.
•  يستخدم محلول اليود و KI في الكحول لتطهير الجروح الخارجية.
• تم استخدام النظير المشع I-131، الذي يبلغ نصف عمره 8 أيام، لعلاج اضطرابات الغدة الدرقية.
• يعد اليود اختبارًا جيدًا للنشا لأنه يتحول إلى اللون الأزرق الداكن عندما يتلامس معه.

ما هو الملح المدعم باليود:

يُنسب إلى عالم الأمراض الأمريكي ديفيد مارين الفضل في تحريك الكرة نحو وضع اليود في الملح. في يومه الأول كطبيب جديد في كليفلاند عام 1905، اندهش مارين على الفور من عدد الأشخاص، وحتى الكلاب، الذين كانوا يتجولون بأعناق منتفخة، مما يدل على انتشار مشكلة تضخم الغدة الدرقية. في الواقع، أصبحت هذه الحالة منتشرة للغاية لدرجة أن مساحة كبيرة من الأرض من جبال روكي إلى منطقة البحيرات العظمى إلى غرب نيويورك عُرفت باسم “حزام تضخم الغدة الدرقية“.

بعد استكشاف بعض الفرضيات ، بدأ مارين في تجربة مكملات اليود. أجرى واحدة من أولى التجارب البشرية واسعة النطاق على الإطلاق من خلال إعطاء جرعات ضئيلة من اليود إلى 2000 طالب سليم (خالي من تضخم الغدة الدرقية) في أكرون، أوهايو. ولم يتم إعطاء مجموعة مراقبة مكونة من 2000 طالب سليم أي يود ولكن تم مراقبتهم عن كثب.

وكانت النتائج مذهلة. ومن بين 2000 شخص تلقوا اليود، أصيب خمسة فقط في النهاية بحالة من أمراض الغدة الدرقية، مقارنة بـ 475 فردًا في المجموعة الضابطة.

على الرغم من وجود بعض الأبحاث الموجودة في ذلك الوقت التي تربط اليود بالغدة الدرقية، إلا أن مارين أثبت بشكل قاطع أن اليود كان بالفعل عنصرًا أساسيًا للحياة وأنه يمكن أن يؤدي غيابه إلى مشاكل صحية خطيرة. أدت النتائج المهمة التي توصل إليها مارين إلى بيع أول ملح معالج باليود في الولايات المتحدة في عام 1924. وبعد وقت قصير من طرحه، قضى الملح المعالج باليود إلى حد كبير على نقص تضخم الغدة الدرقية المنتشر على نطاق واسع.

الآثار البيئية لليود

• يتحد اليود الموجود في الهواء مع جزيئات الماء ويذوب في الماء أو التربة. تمتص النباتات اليود المذاب من الماء والتربة أثناء عملية نموها. يحصل البشر أو الحيوانات على اليود من المصادر النباتية. سوف يتبخر اليود الموجود أو المذاب في الماء ويختلط في الهواء.
• قد يكون اليود مشعًا ولكنه ليس ضارًا بالحياة.

المراجع:

1- موقع https://www.livescience.com/37441-iodine.html أطلعت عليه 19/3/2024.

2- موقع https://byjus.com/chemistry/iodine/ أطلعت عليه 19/3/2024.

3- موقع https://www.thoughtco.com/iodine-facts-606546 أطلعت عليه 19/3/2024.

4- موقع https://www.britannica.com/science/iodine/Physical-and-chemical-properties أطلعت عليه 19/3/2024.