Յոդ

Յոդ (հին հունարեն՝ ἰώδης - «մանուշակագույն»)^[4], քիմիական տարր է, որի նշանն է I կամ J (լատին․՝ Iodum), տարրերի պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության 7-րդ խմբի տարր, կարգահամարը՝ 53, ատոմական զանգվածը՝ 126,9044։

53	Յոդ
I 126,905
4d105s25p5

53 Տելուր ← Յոդ → Քսենոն Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ 53I
Փայլուն մուգ մոխրագույն ոչմետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Յոդ, I, 53
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված)	126,90447(3)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	[Kr] 4d10 5s2 5p5
Ատոմի շառավիղ	136 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ	133 պմ
Իոնի շառավիղ	(+7e) 50 (-1e) 220 պմ
Էլեկտրաբացասականություն	2,66 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ	0
Օքսիդացման աստիճաններ	7, 5, 3, 1, 0, −1
Իոնացման էներգիա	2‑րդ: 1 008,3 (10,45) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան	113,5 °C
Եռման ջերմաստիճան	184,35 °C
Մոլյար ջերմունակություն	54,44[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	25,7 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք	օրթոօրբիտալային
Բյուրեղացանցի տվյալներ	a=7,18 b=4,71 c=9,81[3]
CAS համար	CAS գրանցման համար?

Հալոգեն է։ Յոդը p- տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁵, К, L, М թաղանթները լրացված են։ Բնական յոդը բաղկացած է միայն 1271 կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 117-139 զանգվածի թվերով 22 ռադիոակտիվ իզոտոպներ։ Քիմիական ակտիվ ոչ մետաղ է, պատկանում է հալոգեններին։

Սովորական պայմաններում յոդը մուգ մոխրամանուշակագույն, թույլ մետաղական փայլով բյուրեղական նյութ է։ Մոլեկուլը երկատոմ է (I₂ բանաձևով)։

Պատմություն

Յոդը առաջին անգամ ստացել է ֆրանսիացի քիմիկոս Բ․ Կուրտուան (1811)՝ ծովային ջրիմուռներից։ Յոդի միջին պարունակությունը երկրակեղևում 4•10⁻⁵ % է (ըստ զանգվածի)^[5]։

Անվանում և նշանակություն

Տարրի անվանումը առաջարկել է Գեյ Լուսյակը, այն ծագել է հին հունարեն՝ ἰώδης - «մանուշակագույն»^[4] բառից, որը կապված է տարրի գույնի հետ։ Բժշկության և կենսաբանության մեջ այս տարրը սովորաբար անվանում են յոդ, օրինակ, «յոդի լուծույթ», համաձային հինա անվանման, որը գոյություն է ունեցել դեռևս 20-րդ դարի կեսերը

Ժամանակակից քիմիական նոմենկլատուրայում օգտագործվում է յոդ անունը։ Նույն կարգավիճակը ունի նաև մի քանի այլ լեզուներով, օրինակ, գերմաներեն՝ Jod և Iod: 1950-ական թվականներին քիմիայում J տարրը փոխորինվեց I տարրով^[6]։

Բնության մեջ

Յոդ

Ազատ յոդը բնության մեջ չի հանդիպում։ Նրա միներալները (հայտնի են 8-ը) առաջանում են կենսոլորտում և հազվադեպ են։ Յոդի հիմնական աղբյուրը Համաշխարհային օվկիանոսն է (5•10⁻⁵ գ/լ)։ Յոդի պարունակությունը մեծ է նավթաբեր շրջանների ստորերկրյա ջրերում (երբեմն 100 մգ/լ և ավելի)։

Յոդը հազվագյուտ քիմիական տարր է. երկրակեղևում նրա պարունակությունը, ըստ զանգվածի, կազմում է ընդամենը 4x10-5 % (մոտ 1015 տ)։ Չնայած դրան՝ բնության մեջ յոդը հանդիպում է ամենուրեք. նույնիսկ թափանցիկ քվարցի (լեռնային բյուրեղապակի) գերմաքուր բյուրեղներում առկա են յոդի միկրոխառնուրդներ։ Յոդ կա հողում, ծովերի, լճերի ու գետերի ջրերում, բուսական բջիջներում և կենդանիների օրգանիզմներում։ Յոդ պարունակող միներալներ հանդիպում են խիստ հազվադեպ։ Այդ պատճառով էլ յոդ ստանալու համար խտացնում են այն պարունակող բնական լուծույթները, օրինակ՝ աղի լճերի ջուրը, կամ վերամշակում յոդի բնական կուտակիչները՝ ծովային ջրիմուռները։

Ծովային ջրիմուռները կուտակում են մինչև 1 %, իսկ որոշ սպունգներ՝ 8,5 % յոդ (ըստ չոր կշռի)։ Մարդու և կենդանիների համար անհրաժեշտ միկրոտարր է։ Մարդու օրգանիզմում կուտակվում է 20-50 մգ յոդի՝ հիմնականում վահանաձև գեղձում (6-15 մգ) և մկաններում (10-25 մգ)։ Խթանում է նյութափոխանակությանը, ակտիվացնում մկանները և սեռական ֆունկցիան։

Լեռնային, անապատային, չոր տափաստանային և ոչ սևահողային անտառային գոտիներում տարածված տեղաճարակային խպիպը հողում, բույսերում և օդում յոդի անբավարար պարունակության հետևանք է։ Այդ շրջաններում անհրաժեշտ է օգտագործել յոդի պարունակող կերակրի աղ (10-25 գխ) և պարարտանյութեր^[7]։ Ծովամերձ շրջաններում 1 մ³ օդը պարունակում է մինչև 50 մկգ յոդի (հիմնականում յոդիդներ)։

Ստացում

ԽՍՀՄ-ում յոդը ստանում էին նավթային հորանցքերի ջրերից, որոշ երկրներում՝ ծովային ջրիմուռներից և չիլիական բորակի մայր լուծույթներից։ Նավթային ջրերը մշակում են քլորով կամ ազոտային թթվով, անջատված յոդը կլանում են ածխով կամ դուրս են մղում օդի հոսանքով։

Ածխի վրա ադսորբված յոդը լուծում են ալկալիներում կամ նատրիումի սուլֆիտում, ապա անջատում քլորի միջոցով։ Օդով դուրս մղված յոդը կլանում են ՏՕ₂-ի և ջրային գոլորշու խառնուրդով, ապա օքսիդացնում քլորով։ Ստացված հում յոդը մաքրում են թորելով։

Ֆիզիկական հատկություններ

Սովորական պայմաններում յոդը մուգ մոխրամանուշակագույն, թույլ մետաղական փայլով բյուրեղական նյութ է, խտությունը՝ 4940 կգ/մ³, հալման ջերմաստիճանը՝ 113,5 °С, եռմանը՝ 184,35 °С։ Հեշտ ցնդող է, դանդաղ տաքացնելիս սուբլիմվում է։

Մոլեկուլը երկատոմանի է՝ 12։ Վատ է լուծվում ջրում (0,33 գ/լ, 25 °С), լավ՝ օրգանական լուծիչներում, ծծմբածխածնում, յոդիդների ջրային լուծույթներում։ Յոդը ոչ մետաղ է, քիմիապես ակտիվ, միացություններում ունի -1, +1, +3, +5 կամ + 7 օքսիդացման աստիճան։ Ջրում վատ է լուծվում, իսկ որոշ օրգանական լուծիչներում (էթիլ սպիրտ, ծծմբաջրածին, CCl₄)՝ լավ։

Տաքացնելիս գոլորշիանում է առանց հեղուկ վիճակի անցնելու(սուբլիմվում է), օսլայի հետ առաջացնում է կապույտ գույնի կոմպլեքս միացություն։ Յոդը մուգ մոխրամանուշակագույն, թույլ մետաղական փայլով բյուրեղական նյութ է։ Բյուրեղները գրաֆիտ են հիշեցնում և ունեն էլեկտրական հոսանք հաղորդելու հատկություն։ Սակայն, ի տարբերություն գրաֆիտի ու մետաղների մեծամասնության, պինդ յոդը ցնդող է և հեշտորեն վերածվում է գոլորշու։ Այդ երևույթը կոչվում է սուբլիմացում։ Յոդը ջրում լուծվում է դժվարությամբ, իսկ օրգանական լուծիչներում՝ հեշտությամբ։ Յոդը քիմիապես ակտիվ ոչ մետաղ է. անմիջականորեն փոխազդում է մետաղների մեծ մասի հետ, իսկ ածխածինը, ազոտը, թթվածինը, ծծումբը և սելենը յոդի հետ անմիջականորեն չեն փոխազդում։

Քիմիական հատկություններ

Նախ	Էլեկտրոնների թիվը	էլեկտրոնային թաղանթ
${\displaystyle {\scriptstyle K}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 2}}$	${\displaystyle {\scriptstyle \mathrm {1s^{2}} }}$
${\displaystyle {\scriptstyle L}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 8}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 2s^{2}2p^{6}}}$
${\displaystyle {\scriptstyle M}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 18}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 3s^{2}3p^{6}2d^{10}}}$
${\displaystyle {\scriptstyle N}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 18}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 4s^{2}4p^{6}3d^{10}}}$
${\displaystyle {\scriptstyle O}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 7}}$	${\displaystyle {\scriptstyle 5s^{2}5p^{5}}}$

Յոդը պատկանում է հալոգենների խմբին։

Ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁵։

Քիմիական ակտիվությամբ և օքսիդիչ հատկություններով զիջում է քլորին և բրոմին։ Յոդի և ջրածնի միացման ռեակցիան դարձելի է։

• С մետաղների հետ յոդը հեշությամբ փոխազդում է, նույնիսկ ցածր ջերմաստիճանում, առաջացնելով յոդիտներ.

${\displaystyle {\mathsf {Hg+I_{2}\rightarrow HgI_{2}}}}$

• С ջրածնի հետ յոդը փոխազդում է միայն տաքացման պայմաններում, առաջացնելով յոդաջրածին.

${\displaystyle {\mathsf {H_{2}+I_{2}\rightarrow 2HI}}}$

• Յոդը հանդիսանում ավելի թույլ օքսիդիչ է քան ֆտորը, քլորը, բրոմը։

${\displaystyle {\mathsf {I_{2}+H_{2}S\rightarrow S+2HI}}}$

${\displaystyle {\mathsf {I_{2}+2Na_{2}S_{2}O_{3}\rightarrow 2NaI+Na_{2}S_{4}O_{6}}}}$

Թթվածնի, ազոտի և ածխածնի հետ անմիջականորեն չի միանում։ Հեշտությամբ միանում է բազմաթիվ ոչ մետաղների (Si, P և այլն) և մետաղների մեծ մասի հետ։ Յոդական թթուն՝ НJO₃, քլորական և բրոմական թթուների համեմատ ավելի թույլ թթու է, բայց կայուն։

Նրա՝ ջրում լավ լուծվող անգույն բյուրեղները հալվում են 110 °C-ում, իսկ 195 °C-ում քայքայվում՝ առաջացնելով յոդի (V) օքսիդը՝ J₂Օ₅, նրա աղերը՝ յոդատները (КJO₃ և այլն) ստացվում են յոդի և ալկալիների տաք լուծույթների փոխազդեցությամբ։

Պերյոդական թթուն հայտնի է հիդրատի ձևով՝ HIO₄•2H₂O։ Յոդի թթվածնային միացությունները օքսիդիչներ են։ Յոդի միացություններ է առաջացնում մյուս հալոգենների հետ՝ IF₇, IF₅, JCl₃, ICl, IBr։

Հայտնի են նաև նրա այլ աղանման միացությունները՝ IClO3, ICIO₄, J₂(SO₄)₃։ Միարժեք և երկարժեք մետաղների հետ յոդը առաջացնում է ջրում լուծելի իոնական յոդիդներ (Agl, Cu₂I₂ և Hg₂I₂-ը ջրում չեն լուծվում)։

${\displaystyle {\mathsf {I_{2}+H_{2}O\rightarrow HI+HIO}}}$ pK_c=15.99

Յոդը ադսորբվում է օսլայի վրա և նրան ներկում մուգ կա պույտ գույնով։ Այդ հատկությունն օգտագործում են յոդաչափության մեջ։

Իզոտոպներ

Բնական յոդը բաղկացած է միայն 127^I կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 117-139 զանգվածի թվերով 22 ռադիոակտիվ իզոտոպներ։ ¹³¹I ռադիոակտիվ իզոտոպը տրոհում է β-մասնիկների, ինչպես նաև γ ճառագայթում ֆոտոնների հետ՝ սկսած 0.08-ից 0,723 ՄէՎ^[8]։

յոդի բյուրեղները

Յոդի իզոտոպների բնութագիրը^[9]

Զանգվածային թիվ	Պարունակությունը բնական խառնուրդներում, %	Ճառագայթման բնույթը	Կյանքի տևողությունը
118	—		~10 րոպե
119	—	β+	18 րոպե
120	—	Э.з.	1,1 ժամ
121	—	β+; γ	1,5 ժամ
122	—	β+	3,5 րոպե
123	—	Э.з.; γ	13 ժամ
124	—	Э.з.; β+; γ	4,5 օր
125	—	Э.з.; γ	60 օր
126	—	Э.з.; β+; β-; γ	13 օր
127	100
128	—	Э.з.; β-; γ	25 րոպե
129	—	β-; γ	1,72×107 лет
130	—	β-; γ	12,5 ժամ
131	—	β-; γ	8,05 օր
132	—	β-; γ	2,26 ժամ
133	—	β-; γ	20,8 ժամ
134	—	β-; γ	53 րոպե
135	—	β-; γ	6,7 ժամ
136	—	β-; γ	1,5 րոպե
137	—	β-; n	19,3 վրկ
138	—	β-	5,9 վրկ
139	—	β-	2,7 վրկ

Նշանակություն

Յոդի գոլորշիները թունավոր են և գրգռում են լորձաթաղանթը։ Յոդի և նրա լուծույթները մանրէասպան են։ Յոդի ռադիոակտիվ իզոտոպներ պարունակող թափոններով միջավայրի աղտոտումը չափազանց վտանգավոր է, հատկապես երեխաների համար։

Յոդի գոլորշիների թույլատրելի պարունակությունը օդում 0,001 մգհ է։ Յոդի բծերը լվանում են նատրիումի թիոսուլֆատի կամ սոդայի լուծույթով։ Յոդը, ինչպես և կենսական կարևորություն ունեցող մյուս տարրերը, բնության մեջ կատարում է շրջապտույտ։ Յոդի միկրոքանակները բացառիկ դեր են կատարում մարդու, կենդանիների և բույսերի կենսագործունեության մեջ։ Օրինակ՝ 1854 թվականին հաստատվել է, որ մարդու վահանագեղձի գործառույթի խանգարումը խպիպ (զոբ) հիվանդության հիմնական պատճառն է։ Յոդի օրական պահանջը մարդու օրգանիզմում 100-200 մկգ է։

Ուստի, խպիպի կանխարգելման նպատակով խմելու ջրին և կերակրի աղին ավելացվում է յոդ։ Յոդ պարունակող նյութերի բուժիչ հատկությունները ծանոթ էին մարդուն այդ տարրի բացահայտումից դեռևս 3 հզ տարի առաջ։ Յոդը պարունակվում է բոլոր հյուսվածքներում, իսկ մարդու օրգանիզմում հիմնականում արտադրվում է վահանագեղձում։ Խթանում է նյութափոխանակությունը և ակտիվացնում մկանների աշխատանքը։

Բժշկության մեջ

Յոդը և նրա միացություններն օգտագործվում են հիմնականում բժշկության մեջ, որպես հակասնկային, հակաբորբոքային և ցավը մեղմացնող միջոցներ։ Նրանով ախտահանում են վերքերը և վիրահատման դաշտը։ Յոդի միացությունների ներս ընդունումն ազդում է նյութափոխանակության վրա և ուժեղացնում վահանագեղձի ֆունկցիան։ Հիվանդության ախտորոշման համար օգտագործում են յոդ պարունակող նյութեր և յոդի արհեստական ռադիոակտիվ իզոտոպներ՝ ¹²⁵I, որոնք կուտակվում են վահանաձև գեղձում։ Յոդի P-ճառագայթող իզոտոպները բուժիչ են։

Յոդային դեղամիջոցների երկարատև ընդունումը կարող է առաջացնել յոդիզմ՝ հարբուխ, եղնջատենդ, արցունքահոսություն, ցան և այլն։ Յոդօրգանական միացություններն օգտագործվում են օրգանական սինթեզում, արծաթի և կալիումի յոդիդները՝ լուսազգայուն թաղանթներ պատրաստելիս։

Յոդն օգտագործում են նաև երկրաբաններն ու բուսաբանները, քիմիկոսներն ու մետաղագործները։ Այն առաջացնում է բազմաթիվ յոդօրգանական միացություններ, որոնք մտնում են որոշ ներկանյութերի բաղադրության մեջ։ Յոդի միացությունները կիրառվում են լուսանկարչության և կինոարդյունաբերության մեջ։

Որպես կատալիզորդ՝ յոդն օգտագործվում է արհեստական կաուչուկների արտադրության մեջ. նրա օգնությամբ են ստանում այնպիսի գերմաքուր նյութեր, ինչպիսիք են գերմաքուր սիլիցիումը, տիտանը, հաֆնիումը և ցիրկոնիումը։

Ալերգիկ ռեակցիաներ

Որոշ մարդիկ գերզգայուն են յոդ պարունակող արտադրատեսակների և սննդի նկատմամբ։ Յոդի սպիրտային լուծույթի կամ բետադինի կիրառումը կարող է ցան առաջացնել, երբեմն՝ մեծ^[10]։ Որոշ դեպքերում այն կարող է հանգեցնել անաֆիլակտիկ շոքի։

Նման ռեակցիաները բերել են սխալ եզրակացությանը, որը լայնորեն տարածված է նույնիսկ բժիշկների շրջանում, որ որոշ մարդիկ ալերգիկ են հենց յոդի նկատմամբ։ Այդպիսի մեկնաբանություն ստացել են նույնիսկ յոդով հարուստ ծովամթերքից առաջացած ալերգիան^[11]։

Իրականում, հենց յոդի ալերգիայի հաստատված դեպքերի մասին զեկույցներ երբեք չեն եղել, և օրգանական յոդի կամ պարզ յոդի աղի ալերգիան տեսականորեն անհնար է։ Յոդ պարունակող արտադրատեսակների և սննդի նկատմամբ հիպերզգայուն ռեակցիաները, ըստ երևույթին, վերաբերում են իրենց մյուս մոլեկուլային բաղադրիչներին^[12],, այսպիսով, այն անձը, ով ցուցաբերել է մեկ սննդի կամ ապրանքի մեջ պարունակող յոդի հանդեպ ալերգիա, կարող է ալերգիկ ռեակցիա ունենալ մյուսի նկատմամբ։

Սննդային տարբեր ալերգիկ հիվանդություններ ունեցող հիվանդները (խեցգետինների, ձվի, կաթի և այլ մթերքների հանդեպ) կամ ասթմայով հիվանդները ավելի հավանական է, որ տառապում յոդի հակազդեցություն պարունակող մթերքներից։ [UCSF Department of Radiology & Biomedical Imaging, Iodine Allergy and Contrast Administration – Յոդի ալլերգիա] Ինչպես բոլոր դեղամիջոցների դեպքում, պետք է ուսումնասիրվի հիվանդի ալերգիայի պատմությունը և խորհրդակցվի նախքան որևէ յոդ պարունակող դեղամիջոց ընդունելը^[13]։

Տես նաև

• Պարբերական աղյուսակ
• Յոդաջրածին
• Վահանագեղձի բորբոքում

Ծանոթագրություններ

1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — ISSN 0033-4545. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
2. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 251. — 671 с. — 100 000 экз.
3. WebElements Periodic Table of the Elements | Iodine | crystal structures
4. Такое написание терրոպեа зафиксировано в химической номенклатуре, БСЭ и БРЭ.
5. Йод // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
6. Леенсон И. А. Иод или йод? // Химия и жизнь — XXI век. — 2008. — № 12. — С. 58—59. — ISSN 1727-5903.
7. http://chls.web-box.ru/novosti/pochemu-roshal-protiv-joda(չաշխատող+հղում)
8. «WWW Table of Radioactive Isotopes» (անգլերեն). Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ օգոստոսի 22-ին. Վերցված է 2011 թ․ մարտի 27-ին.
9. Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
10. https://www.dermnetnz.org/topics/iodine/ - յոդի հանդեպ ալերգիա
11. Boehm, I (2008). "Seafood allergy and radiocontrast media: Are physicians propagating a myth?". Am J Med. 121 (8): E19–E19. doi:10.1016/j.amjmed.2008.03.035. – Արդյո՞ք բժիշկները առասպել են տարածում։
12. UCSF Department of Radiology & Biomedical Imaging, Iodine Allergy and Contrast Administration – Յոդի ալլերգիա
13. Katelaris, Constance (2009). "'Iodine Allergy' label is misleading". Australian Prescriber. 32 (5): 125–128- Յոդի հանդեպ ալերիայի պիտակը խափուսիկ է

Արտաքին հղումներ

• Յոդը հայկական հանրագիտարանում Արխիվացված 2021-09-22 Wayback Machine
• Յոդ․ դերն օրգանիզմում
• Յոդի մասին մեդեքսում

Վիքիբառարան

Ընթերցե՛ք «յոդ» բառի բացատրությունը Հայերեն Վիքիբառարանում։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 8, էջ 125)։