அயோடின்

அயோடின் அல்லது ஐயோடின் (இலங்கை வழக்கு: அயடீன்) (Iodine, (IPA: [ˈaɪəˌdaɪn], /ˈaɪəˌdɪn/, அல்லது /ˈaɪəˌdiːn/; கிரேக்க மொழி |iodes "கருசெந்நீலம்") ஒரு வேதியியல் தனிமம். இதன் குறியீடு I. இதன் அணுவெண் 53 மற்றும் இதன் அணுக்கருவில் 76 நொதுமிகள் உள்ளன. அயோடின் ஹாலஜன் குழுவைச் சேர்ந்த ஒரு தனிமம், ஆனால் ஹாலஜன்களிலேயே குறைந்த வேதியியல் வினையுறும் தன்மை கொண்டது (குறைந்த இயைபுத்தன்மை கொண்டது). இது ஹாலஜன்களிலேயே அசுட்டட்டைனுக்கு அடுத்தாற்போல் உள்ள குறைந்த எதிர்மின்னி பிணைப்பீர்ப்பு உள்ள தனிமம். அயோடின் பெரும்பாலும் மருத்துவம், ஒளிப்படக்கலை, நிறச்சாயத் தொழில் போன்றவற்றில் பயன்படுகின்றது. பெரும்பாலான உயிரினங்களிலே இது ஓர் இம்மியப் பொருளாக காணப்படுகின்றது.

அயோடின்
53I
Br ↑ I ↓ At தனிம அட்டவணை தெலூரியம் ← அயோடின் → செனான்
தோற்றம்
கருசெந்நீல, கத்தரிப்பூ நிறம், பளபளப்பு
பொதுப் பண்புகள்
பெயர், குறியீடு, எண்	அயோடின், I, 53
உச்சரிப்பு	/ˈaɪ.ədaɪn/ EYE-ə-dyn, /ˈaɪ.əd[invalid input: 'ɨ']n/ EYE-ə-dən, or /ˈaɪ.ədiːn/ EYE-ə-deen
தனிம வகை	diatomic nonmetal
நெடுங்குழு, கிடை வரிசை, குழு	17, 5, p
நியம அணு நிறை (அணுத்திணிவு)	126.90447
இலத்திரன் அமைப்பு	[Kr] 4d10 5s2 5p5 2, 8, 18, 18, 7 Electron shells of Iodine (2, 8, 18, 18, 7)
வரலாறு
கண்டுபிடிப்பு	பெர்னார்டு கோர்டொயிசு (1811)
முதற்தடவையாகத் தனிமைப்படுத்தியவர்	பெர்னார்டு கோர்டொயிசு (1811)
இயற்பியற் பண்புகள்
நிலை	solid
அடர்த்தி (அ.வெ.நிக்கு அருகில்)	4.933 g·cm−3
உருகுநிலை	386.85 K, 113.7 °C, 236.66 °F
கொதிநிலை	457.4 K, 184.3 °C, 363.7 °F
மும்மைப் புள்ளி	386.65 K (113°C), 12.1 kPa
மாறுநிலை	819 K, 11.7 MPa
உருகலின் வெப்ப ஆற்றல்	(I2) 15.52 கி.யூல்·மோல்−1
வளிமமாக்கலின் வெப்ப ஆற்றல்	(I2) 41.57 கி.யூல்·மோல்−1
வெப்பக் கொண்மை	(I2) 54.44 யூல்.மோல்−1·K−1
ஆவி அழுத்தம் (rhombic)
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 260 282 309 342 381 457
அணுப் பண்புகள்
ஒக்சியேற்ற நிலைகள்	7, 5, 3, 1, -1 (strongly காடிic oxide)
மின்னெதிர்த்தன்மை	2.66 (பாலிங் அளவையில்)
மின்மமாக்கும் ஆற்றல்	1வது: 1008.4 kJ·mol−1
	2வது: 1845.9 kJ·mol−1
	3வது: 3180 kJ·mol−1
அணு ஆரம்	140 பிமீ
பங்கீட்டு ஆரை	139±3 pm
வான்டர் வாலின் ஆரை	198 பிமீ
பிற பண்புகள்
படிக அமைப்பு	orthorhombic
காந்த சீரமைவு	காந்தமுறாதது[1]
மின்கடத்துதிறன்	(0 °C) 1.3×107Ω·m
வெப்ப கடத்துத் திறன்	0.449 W·m−1·K−1
பரும தகைமை	7.7 GPa
CAS எண்	7553-56-2
மிக உறுதியான ஓரிடத்தான்கள் (சமதானிகள்)
முதன்மைக் கட்டுரை: அயோடின் இன் ஓரிடத்தான்
iso NA அரைவாழ்வு DM DE (MeV) DP 123I செயற்கை 13 h ε, γ 0.16 123Te 124I செயற்கை 4.176 d ε - 124Te 125I செயற்கை 59.40 d ε - 125Te 127I 100% - (SF) <29.961 129I trace 1.57×107 y β− 0.194 129Xe 131I செயற்கை 8.02070 d β−, γ 0.971 131Xe 135I செயற்கை 6.57 h β− - 135Xe Decay modes in parentheses are predicted, but have not yet been observed
பார் உரை தொகு ·சா

அயோடின் அயோடைடு மற்றும் அயோடேட்டு உள்ளிட்ட பல ஆக்சிசனேற்ற நிலைகளை வெளிப்படுத்துகிறது. இவை தவிர பல பெர் அயோடேட்டு எதிர்மின் அயனிகளையும் வெளிப்படுத்துகிறது. நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட ஆலசன்களில் மிகக் குறைவாகக் கானப்படுவது அயோடினாகும். அதிகமாகக் காணப்படும் தனிமங்களின் வரிசையில் இது 61 ஆவது இடத்தைப் பிடிக்கிறது. அயோடின் குறைபாட்டால் இரண்டு பில்லியன் மக்கள் பாதிக்கப்பட்டுள்ளனர் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

மற்ற ஹாலஜன்களைப் போலவே அயோடினும் ஈரணு மூலக்கூறாக (I₂.) சேர்ந்து இயங்குகின்றது.

புவியில் அயோடின் இருப்பு

அயோடின் இயற்கையில் கடல்நீரின் கரைந்துள்ள ஒரு பொருளாக உள்ளது.கடல் வாழ் உயிரினங்கள் அயோடினை உருவாக்குகின்றன. == பயன்பாடுகள் ==கடல் நீரிலிருந்து இயற்கையாய் கிடைக்கும் உப்பிலிருந்து தொண்ணூறு சதம் ஐயோடின் பிரிக்கப்பட்டு மக்கள் மற்றும் மருத்துவ வேதியல் தொழில் பயன்பட்டுக்காக பெருமளவில் உபயோகிப்படுத்த படுகிறது

வேதியியல் பண்புகள்

சூடுபடுத்தப்பட்ட அயோடின் கரைசல்

அயோடின் சாதாரணமாக இருக்கும் பொழுது கரு நீல நிறமாக இருக்கும். அதனை சூடு படுத்தும் பொழுது ஊதா நிறமாக இது மாறுகின்றது^[2] அயோடின் 113.7 °C இல் உருகும். போலார் கரைசலுடன் இது சேரும்பொழுது அயோடின் மின் கடத்தும் தன்மையிணைப் பெறும். தூய தனிம அயோடின் நீரில் மிகக் குறைவாகவே கரைகின்றது. 3450 மில்லி லிட்டர் நீரில் ( 20 °C) ஒரு கிராம்தான் கரைகின்றது. 50 °C வெப்பநிலையில் 1280 மில்லி லிட்டர் நீரில் ஒரு கிராம் கரைகின்றது.அயோடின் அதிக எலக்ட்டரான் அடர்த்தி கொண்ட தனிமம் ஆகும். இது ஹாலேஜன் குடும்பத்தை சார்ந்தது ஆகும். இது உலேகமல்லாத வகையை சார்ந்தது ஆகும்.அயோடின் ஆக்சிஜன் அணுக்களை வெளியேற்றப்(oxidizing agent) பயன்படுகிறது. அயோடின் காரங்களுடன் இணைந்து வினைபுரிந்து அயோடைடுகளை உருவாக்குகிறது.

வேதியியல் மற்றும் சேர்மங்கள்

ஆலசனின் பிணைப்பு ஆற்றல் (கிலோயூல்/மோல்)^[3]

X	XX	HX	BX3	AlX3	CX4
F	159	574	645	582	456
Cl	243	428	444	427	327
Br	193	363	368	360	272
I	151	294	272	285	239

ஆலசன்களில் அயோடின் மிகக்குறைவான வினைத்திறன் கொண்டதாகக் கருதப்பட்டாலும் இது வேகமாக வினையாற்றக் கூடிய தனிமங்களில் ஒன்றாகவே கருதப்படுகிறது. உதாரணமாக குளோரின் வாயு கார்பன் மோனாக்சைடு, நைட்ரிக் ஆக்சைடு மற்றும் கந்தக டை ஆக்சைடு போன்றவற்றை ஆலசனேற்றம் செய்து முறையே பாசுகீன், நைட்ரோசில் குளோரைடு, சல்பூரைல் குளோரைடு முதலியவற்றைக் கொடுக்கிறது. ஆனால் அயோடின் இவ்வாறு ஆக்சிசனேற்ற முடிவதில்லை. மேலும், குளோரினேற்றம் மற்றும் புரோமினேற்றங்களைக் காட்டிலும் உலோகங்களின் அயோடினேற்றம் தாழ் ஆக்சிசனேற்ற நிலைகளில் நிகழ்கிறது. உதாரணமாக இரேனியம் உலோகம் குளோரினுடன் வினைபுரிந்து இரேனியம் எக்சாகுளோரைடைக் கொடுக்கிறது. ஆனால் புரோமினுடன் வினைபுரிந்து இரேனியம் பெண்டா புரோமைடை மட்டுமே கொடுக்கிறது. இதேபோல அயோடினுடன் வினைபுரிந்து இரேனியம் டெட்ரா அயோடைடை மட்டுமே கொடுக்கிறது. அதேபோல ஆலசன்களில் அயோடின் குறைவான அயனியாக்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. எனவே எளிதாக இது ஆக்சிசனேற்றப்படுகிறது.

ஐதரசன் அயோடைடு

அயோடினின் மிக எளிய சேர்மம் ஐதரசன் அயோடைடு (HI) ஆகும். இது ஒரு நிறமற்ற வாயு ஆகும் ஆக்சிசனுடன் இது வினைபுரிந்து தண்ணீரையும் அயோடினையும் கொடுக்கிறது. ஆய்வக அயோடினேற்ற வினைகளில் ஐதரசன் அயோடைடு பெரும்பங்கு வகித்தாலும் மற்ற ஐதரசன் ஆலைடுகள் போல பேரளவில் தயாரிக்கப்படுவதில்லை. பொதுவாக அயோடின் ஐதரசன் சல்பைடு அல்லது ஐதரசீன் உடன் வினைபுரியச் செய்து தயாரிக்கப்படுகிறது.

2 I₂ + N₂H₄

அறைவெப்பநிலையில் ஐதரசன் புளோரைடு தவிர்த்து மற்ற ஐதரசன் ஆலைடுகல் போல இதுவும் நிறமற்ற வாயுவாகக் காணப்படுகிறது. ஏனெனில் ஐதரசன் பெரிய மற்றும் எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை குறைந்த அயோடின் அணுவுடன் வலிமையான ஐதரசன் பிணைப்பை உருவாக்குவதில்லை.

−51.0 °செல்சியசு வெப்பநிலையில் இது உருகுகிறது. மற்றும் −35.1 °செல்சியசு வெப்பநிலையில் இது கொதிக்கிறது. ஐதரசன் அயோடைடு ஒரு வெப்பங்கொள் சேர்மமாகும். அறை வெப்பநிலையில் வெப்பத்தை வெளியிட்டு இது பிரிகையடைகிறது. ஒரு வினையூக்கி இல்லாவிட்டால் இவ்வினை மிகவும் மெதுவாக நிகழ்கிறது. அயோடின் மற்றும் ஐதரசன் இரண்டும் அறை வெப்பநிலையில் வினைபுரிந்து ஐதரசன் அயோடைடு உருவாகும் வினை நிறைவு பெறுவது இல்லை. H–I பிணைப்பின் பிரிகை ஆற்றல் 295 கிலோயூல்/மோல் ஆகும். இது ஐதரசன் ஆலைடுகளில் மிகவும் குறைவான பிரிகை ஆற்றலாகும்.

நீரிய ஐதரசன் அயோடைடு ஐதரோ அயோடிக் அமிலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது ஒரு வலிமையான அமிலமாகும். ஐதரசன் அயோடைடு விதிவிலக்காக தண்ணீரில் கரைகிறது. ஒரு லிட்டர் தண்ணீரில் 425 லிட்டர் ஐதரசன் அயோடைடைக் கரைக்க முடியும். நிறைவுற்ற கரைசலில் ஓர் ஐதரசன் அயோடைடு மூலக்கூறுக்கு நான்கு தண்ணீர் மூலக்கூறுகள் மட்டுமே கானப்படுகின்றன. வணிக முறையில் கூறப்படும் அடர் ஐதரோ அயோடிக் அமிலம் என்பது பொதுவாக நிறை அளவில் 48-57% ஐதரசன் அயோடைடு காணப்படுகிறது. 100 கிராம் கரைசலுக்கு 56.7 கிராம் ஐதரசன் அயோடைடில் இக்கரைசல் 126.7° செல்சியசு வெப்பநிலையாகக் கொண்ட கொதிநிலைமாறிலியாக உருவாகிறது. எனவே நீரை ஆவியாக்குவதால் இதைவிட அடர்த்தியானதாக மாற்ற இயலாது. ஐதரசன் புளோரைடு போல அல்லாமல் நீரற்ற நீர்ம ஐதரசன் அயோடைடுடன் ஒரு கரைப்பானாக பயன்படுத்துவது கடினமானதாகும். ஏனெனில் இதனுடைய கொதிநிலை மிகவும் குறைவாகும். நீர்மமாகும் வீதமும் குறைவாகும். மின்கடத்தாப் பொருள் மாறிலியும் மிகக் குறைவாகும். போதுமான அயனிகளாக இது பிரிகை அடைவதுமில்லை. நீரற்ற ஐதரசன் அயோடைடு ஒரு நல்ல கரைப்பானாகச் செயல்படுவதில்லை. எனவே சிறிய மூலக்கூற்று சேர்மங்களான நைட்ரோசில் குளோரைடு மற்றும் பீனால் போன்ற சேர்மங்களை மட்டுமே கரைக்க வல்லதாக உள்ளது.

இயற்பியல் பண்புகள்

அயோடின் ஒரு இருண்ட ஊதாக் கறுப்பு நிறத் திண்மமாக உள்ளது. இது ஒரு அலோகம் ஆகும். இது ஆலசன் வரிசையிலும் அடங்குகின்றது. அயோடின் நீரில் கரையாது. ஆனால் அயோடின் கரைசல் நீருடன் கரையும். இது கரிமக் கரைப்பான்களில் எளிதாகக் கரைகின்றது.

கட்டமைப்பு மற்றும்பிணைப்பு

திட அயோடினின் அமைப்பு

இயல்பாக அயோடின் ஈரணு மூலக்கூறு கொண்ட அணுவாகும்^[4] .இது I-I பிணைப்பு நீலம் கொண்ட அணுவாகும்.இந்த பிணைப்பே அயோடின் ஹாலஜன்களைவிட அதிக உருகும் புள்ளி கொண்ட காரணம் ஆகும்.

வரலாறு

அயோடினை பிரான்சிய வேதியியல் விஞ்ஞானியான பெர்னார்ட் கியூர்டொயிஸ் 1811 இல் கண்டுபிடித்தார். அவருடைய தந்தை ஒரு பொட்டாசியம் நைத்திரேட்டு விற்பனையாளர் ஆவார். இது வெடிமருந்தில் ஒரு முக்கியமான பகுதியாகும். அந்தக் காலப்பகுதியில் இடம்பெற்ற நெப்போலியப் போர்களில் பிரான்சும் பங்குபற்றியதால் பொட்டாசியம் நைத்திரேட்டுக்குப் பெரும் கிராக்கி இருந்தது. 1813 இல் அயோடின் ஒரு தனிமம் எனக் கண்டறியப்பட்டது.

ஐசோடோப்புகள்

அயோடின் தனிமத்தில் 37 கண்டுபிடிக்கப்பட்ட தனிமங்கள் உள்ளன.ஆனால் அவற்றில் I¹²⁷ மட்டுமே நிலைத்தன்மை உடையது ஆகும்.அயோடினில் அதிக ஆயுட்காலம் கொண்டது I¹²⁹ ஐசோதோப்பு ஆகும்.இதன் அரையாயுட்காலமே 15.7 மில்லியன் வருடங்கள் ஆகும். .இதற்கு அடுத்ததாக அதிக ஆயுட்காலம் கொண்டது I¹²⁵ ஐசோதோப்பு ஆகும்.இதன் அரையாயுட்காலம் 59 நாட்கள் ஆகும்.

I₂+ H₂O ↔ H⁺ + I^– + HIO   (K = 2.0×10^-13) ^[5]

நீரில் ஏற்கனவே கரைந்த ஹைட்ரோ-ஐயோடிக் காடி அல்லது பொட்டாசியம் அயோடைடு இருந்தால் அயோடினின் கரையும் தன்மை கூடுகின்றது. ஏற்கனவே கரைந்த புரோமைடு இருந்தாலும் நீரில் கரையும் தனமை கூடுகின்றது.

அயோடைடுப் பொருட்களை குளோரின் உடன் சேர்த்து ஆக்ஸைடாக்கினால் தனிம அயோடின் கிடைக்கின்றது:

2I^– + Cl₂ → I₂ + 2Cl^–

அல்லது காடிகளில் மாங்கனீசு டை-ஆக்ஸைடு உடன் இயைந்தாலும் கிடைக்கும்:^[5]

2I^– + 4H⁺ + MnO₂ → I₂ + 2H₂O + Mn²⁺

ஹைட்ரஜன் சல்பைடுஐ ஹைட்ட்ரோ அயோடிக் காடியுடன் சேர்த்தாலும் தனிம அயோடின் கிடக்கும்:^[6]

I₂ + H₂S → 2HI + S↓

அல்லது ஹைட்ரசைன் மூலமாக (hydrazine):

2I₂ + N₂H₄ → 4HI + N₂

நைட்ரிக் காடியால் அயோடின் அயோடேட்டாக ஆக்ஸைடாக்கப்படுகின்றது:^[7]

I₂ + 10HNO₃ → 2HIO₃ + 10NO₂ + 4H₂O

I2 + 2OH– → I– + IO– + H2O		(K = 30)
3IO– → 2I– + IO3–		(K = 1020)

உற்பத்தி

அயோடின் இயற்கையாகப் பல இடங்களில் உருவாகின்றது. இவற்றுள் இருவகையான அயோடின்கள் வர்த்தக ரீதியான பயன்பாடு உடையவை. இவற்றுள் ஒன்றான கலிக் சிலி நாட்டில் கிடைக்கப்பெறுகின்றது. பெரும்பாலான மற்ற உற்பத்தியாளர்கள் அயோடின் உற்பத்தி செய்ய இயற்கையாகக் கிடைக்கும் உவர் நீரப் பயன்படுத்துகின்றனர். அயோடின் வடிகட்டல் மற்றும் சுத்திகரிப்பிற்குப் பின்னர் பொதிசெய்யப்படும்.

2 HI + Cl₂ → I₂↑ + 2 HCl

I₂ + 2 H₂O + SO₂ → 2 HI + H₂SO₄

2 HI + Cl₂ → I₂↓ + 2 HCl

மின்னற்பகுப்பு வழியாகக் கடல்நீரில் இருந்து அயோடின் உற்பத்தி செய்யும் போது அயோடின் நிறைந்த உவர் நீர் போதுமான வளம் காரணமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அயோடினின் பயன்பாடுகள்

அயோடின் அசிட்டிக் அமிலம் செய்யப்பயன்படும் ஒரு ஊக்கியாக செயல்படுகிறது. விலங்குகளின் ஊட்டச்சத்தை மேம்படுத்த அயோடின் பயன்படுகிறது. இது மூளை வளர்ச்சிக்கு உதவுகின்றது.

அயோடின் குறைபாடு

பூமியில் உள்ள குடும்பங்களில் கிட்டத்தட்ட மூன்றில் இரண்டு பங்கு குடும்பங்கள் அயோடின் ஏற்றப்பட்ட மேசை உப்பையே பயன்படுத்துகின்றனர். ஆனால் அயோடின் குறைபாடுடைய இரண்டு பில்லியன் மக்கள் இன்றும் உள்ளனர். அயோடின் குறைபாட்டால் ஏற்படக்கூடிய நோய்கள்;

• மார்பகப் புற்றுநோய்
• வயிற்றுப் புற்றுநோய்
• மன இறுக்கம்

தீமைகள்

அயோடினால் பல தீமைகளும் விளைகின்றன. அணுக்கரு பிளவின் போது வெளிப்படும் அயோடின் காற்றுடன் கலந்து, புற்று நோயினை உண்டாக்குகின்றது.தைராய்டு நோயினை விளைவிக்கின்றது. அயோடின் தோல் எரிச்சலைத்தரும். அதன் ஆவியை நுகர்ந்தால் நுரையீரலில் எரிச்சல் உண்டாகும். 2-3 கிராம் அயோடினினால் ஒரு மனிதனைக் கூட கொல்ல முடியும். அயோடைடுகள் மிகவும் நச்சு தன்மை கொண்டவை ஆகும்.

மேற்கோள்கள்

1. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
2. Windholz, Martha; Budavari, Susan; Stroumtsos, Lorraine Y. and Fertig, Margaret Noether, ed. (1976). Merck Index of Chemicals and Drugs, 9th ed. J A Majors Company. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-911910-26-3.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: editors list (link)
3. Greenwood and Earnshaw, pp. 804–9
4. Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-19-855370-6.
5. Advanced Inorganic Chemistry by Cotton and Wilkinson, 2nd ed.
6. General Chemistry (volume 2) by N.L. Glinka, Mir Publishing 1981
7. General Chemistry by Linus Pauling, 1947 ed.