იოდი

იოდი (ბერძნულად iodes - ნიშნავს იისფერს, მისი ორთქლის ფერის გამო) წარმოადგენს ქიმიურ ელემენტს ატომური ნომრით 53. იგი გამოისახება სიმბოლოთი I. მისი ფარდობითი ატომური მასაა 126.92. მოლეკულური ფორმულაა I₂.

წარმოადგენს მუქი ფერის კრისტალურ ნივთიერებას. არამეტალია. იგი მიეკუთვნება ჰალოგენებს, რომლებიც პერიოდულ სისტემაში იკავებენ 17 ჯგუფს. იოდი, როგორც ჰალოგენი აქტიური და მომწამლავი ელემენტია. „ჰალოგენი“ ბერძნული სიტყვაა და მარილწარმომქნელს ნიშნავს. იოდი მეტალებთან ურთიერთქმედებით წარმოქმნის მარილებს. ბუნებაში თავისუფალი სახით არ არის გავრცელებული, იგი არსებობს მარილების სახით დედამიწის ქერქში და იონების სახით ზღვის წყალში.  გარე შრეზე 7 ელექტრონია განთავსებული და მხოლოდ ერთი ელექტრონი აკლია შრის დასასრულებლად. იოდი იმ მიკროელემენტთა რიცხვს ეკუთვნის, რომელთა გარეშე ორგანიზმის ნორმალური ფუნქციონირება წარმოუდგენელია.

 

ისტორია

იოდი აღმოჩენილია 1811 წელს ფრანგი ფარმაცევტის კურტუას მიერ მცენარეულ ნაცარში, ხოლო გეი-ლუსაკმა 1815 წელს იგი მიაკუთვნა ქიმიურ ელემენტს.

იოდის სიმბოლო იყო J, რომელიც შეიცვალა სიმბოლოთი I  არც თუ ისე დიდი ხნის წინ, მე-20 საუკუნის 50-იან წლებში.

გავრცელება

ამჟამად დედამიწა მარაგის სახით 15 მილიონ ტონა ბუნებრივ იოდიდს შეიცავს, რომლის 99% ჩილესა და იაპონიაშია თავმოყრილი. სწორედ ამ ქვეყნებში მიმდინარეობს იოდის ინტენსიური მოპოვება, სადაც წელიწადში 720 ტონა იოდი იწარმოება. თავისუფალი სახით (თუმცა მცირე ოდენობით) ელემენტი მოიპოვება იტალიაში მდებარე ვეზუვისა და ვულკანოს ვულკანთა თერმულ საბადოებში.

იოდი გაფანტული ელემენტია.  მყარი მიწა და ქანები, მთის ბროლის ან ისლანდიური შპატის გამჭვირვალე უსუფთავესი კრისტალებიც კი იოდის საკმაოდ ბევრ ატომს შეიცავს.

როგორც უკვე ზემოთ აღვნიშნეთ, სახელწოდება მიიღო ბერძნული სიტყვიდან ,,იოდეს”- იისფერი მისი ორთქლის ფერის მიხედვით (ბერძნ-იოდუს- იისფერი). მისი რაოდენობა ბუნებაში 0.0000004%-ს უდრის. იოდის ნაერთები თითქმის ყველგან მოიპოვება ნატრიუმის, კალიუმის და კალციუმის იოდიდების სახით. ეს მარილები დედამიწის ქერქის გარდა მდინარეების, ტბებისა და ზღვების წყალშია. ზღვის წყალში იოდის მარილთა კონცენტრაცია უმნიშვნელოა, მაგრამ ის ზოგიერთი წყალმცენარის სხეულში (მაგ: ლამინარიის) გროვდება, რომელთა ნაცრიდანაც ხდება მისი მოპოვება.

იოდს დიდი ოდენობით შეიცავს ზოგიერთი წყალმცენარე, ისინი ნიადაგიდან ისეთი ტემპით აგროვებენ ამ ელემენტს, რომ მათ იოდის კონცენტრატორებსაც კი უწოდებენ. ფიკუსის, ლამინარიას, ფილოფორას ორგანიზმის 1% იოდია, ხოლო ზოგიერთი ღრუბლოვანი წყალმცენარის ორგანიზმი 8.5%-ით ამ ელემენტისგან შედგება. მედიცინაში გამოყენებული იოდის დიდი ნაწილი სწორედ წყალმცენარეებისგან არის მიღებული. ეკუთვნის ბუნებაში გაფანტულ ელემენტთა ჯგუფს.

 

იზოტოპები

ცნობილია იოდის 37 იზოტოპი, რომელთაგან სტაბილურია მხოლოდ ¹²⁷I.

ყველაზე სიცოცხლისუნარიანი რადიოზოტოპია ¹²⁹I, რომლის ნახევარდაშლის პერიოდია 15.7 მილიონი წელი.

შემდეგი შედარებით სიცოხცლისუნარიანი რადიოიზოტოპია იოდი-125, რომლის ნახევარდაშლის პერიოდია 59 დღე.

ფიზიკური თვისებები

მარტივი ნივთიერება იოდი მყარი, კრისტალური ნივთიერებაა. მისი სიმკვრივეა 4.93. ლღვება 114 °C-ზე. ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე 1 ლ წყალში იხსნება 0.3გ იოდი. კარგად იხსნება ორგანულ გამხსნელებსა და გოგირდნახშირბადში. იოდის ხსნარს სხვადასხვა გამხსნელში სხვადასხვა ფერი აქვს, იმის მიხედვით, ის გამხსნელთან კომპლექსურ ნაერთს წარმოქმნის თუ არა.  კარგად იხსნება იოდი KI-ის წყალხსნარებში.

ჩვეულებრივ პირობებში იოდი იისფერ-მოშავო კრისტალებს წარმოადგენს. ადვილად აქროლადია.  გახურებით განიცდის სუბლიმაციას. თუ იოდის კრისტალებს მინის ჭურჭელში მოვათავსებთ, სულ მალე, ჭურჭლის ზედა ნაწილში იისფერ ორთქლს დავინახავთ: თხევად მდგომარეობაში გადაუსვლელად ის ადვილად ამქროლად ნივთიერებას წარმოადგენს.

იოდს მკვეთრი სუნი აქვს და მისი ორთქლი გამაღიზიანებლად მოქმედებს ლორწოვან გარსზე.

 

ქიმიური თვისებები

იოდი ნაერთებში ავლენს ჟანგვით ხარისხს: -1 (HI, KI), +1 (HIO, KIO), +3 (ICl₃), +5 (HIO₃, KIO₃) და +7 (HIO₄, KIO₄).

იოდი წარმოქმნის მთელ რიგ მჟავებს: იოდწყალბადმჟავა (HI), ქვეიოდოვანი მჟავა (HIO), იოდოვანმჟავა (HIO₂), ქვეიოდმჟავა(HIO₃) და იოდმჟავა (HIO₄).

ქიმიურად იოდი საკმაოდ აქტიურია, თუმცა ქლორთან და ბრომთან შედარებით ნაკლებად.

მეტალებთან იოდი, მსუბუქი გაცხელებით ენერგიულად ურთიერთქმედებს.

 

Hg + I₂ → HgI₂

ადვილად ურთიერთქმედებს არამეტალებთან:

2 P + 3 I₂ → 2 PI₃

წყალბადთან იოდი რეაგირებს მხოლოდ გაცხელებით და წარმოიქმნება იოდწყალბადმჟავა.

I₂ + H₂ → 2 HI

ნახშირბადთან, აზოტთან, ჟანგბადთან იოდი პირდაპირ არ ურთიერთქმედებს.

წყალში გახსნისას იოდი ნაწილობრივ მოქმედებს მასთან

I₂ + H₂O → HI + HIO

ცხელ ტუტის წყალხსნარეთან ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება იოდიდი და იოდატი:

3 I₂ + 6 NaOH → 5 NaI + NaIO₃ + 3H₂O

იოდისათვის დამახასიათებელია ფერადი რეაქცია სახამებელთან, რომელსაც ლურჯ შეფერილობას აძლევს. მოცემული ფერადი რეაქცია გამოიყენება იოდომეტრიაში და თვისებითი ანალიზის დროს იოდის აღმოსაჩენად.

იოდის ორთქლი მომწამვლელია და აღიზიანებს ლორწოვან გარს. კანზე მოხვედრისას იოდი იწვევს დამწვრობას. მას ასევე იყენებენ სადეზინფექციო საშუალებად. იოდის მოცილება ხდება სოდის ან ნატრიუმის თიოსულფატის ხსნარით.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში იოდიდები ნელა იჟანგება ატმოსფეროში ჰაერის ჟანგბადით და გამოიყოფა იოდი თავისუფალი სახით. ეს დასტურდება განსაზღვრული ასაკის იოდიდის მარილების ნიმუშის და ასევე ზოგიერთი ორგანოიოდური ნაერთების გარდაქმნით ყვითელ შეფერილობაში. იოდის იოდიდის ჟანგვა ჰაერში ასევე პასუხისმგებელია იოდის ნელი დაკარგვისა იოდიზირებულ მარილის ჰაერთან შეხების დროს.

ელემენტური  იოდი დამჟანგველია, თუმცა ქლორთან და ბრომთან შედარებით ნაკლებ სიძლიერის. გოგირდწყალბადი H₂S, ნატრიუმის თიოსულფატი Na₂S₂O₃ და სხვა აღმდგენელები აღადგენენ მას I⁻ იონამდე:

I₂ + H2S →S + 2HI

2 I₂ + N₂H₄ → 4 HI + N₂

ქლორს და სხვა ძლიერ დამჟანგველებს I₂ წყალხსნარებში გადაჰყავთ IO₃^-.

5 Cl₂ + I₂ + 6 H₂O → 2 HIO₃ + 10 HCl

იოდი ადვილად იჟანგება. შედარებით გავრცელებულია ურთიერთგარდაქმნა I^--დან I₂-მდე. მოლეკულური იოდი შესაძლებელია მიღებულ იქნას იოდიდების ქლორით დაჟანგვით.

2 I⁻ + Cl₂ → I₂ + 2 Cl⁻

ან მანგანუმის დიოქსიდით მჟავა არეში

2 I^- + 4 H⁺ + MnO₂ → I₂ + 2 H₂O + Mn²⁺

მბოლავ გოგირდმჟავაში იოდის გახსნისას (65% ოლეუმი) ხსნარი იღებს ძლიერ ლურჯ შეფერილობას. ლურჯი ფერი განპირობებულია I²⁺ კატიონის არსებობით, რომელიც მიიღება SO₃ დაჟანგვით.

2 I₂ + 2 SO₃ + H₂SO₄ → 2 I²⁺ + SO₂ + 2 HSO₄^-

იოდწყალბადი HI უფერო, მკვეთრი სუნის მქონე გაზია, ერთ მოცულობა წყალში იხსნება 500 მოცულობა გაზი. იოდწყალბადის წყალხსნარი-იოდწყალბამჟავა ძლიერი მჟავაა. იოდწყალბადმჟავა ადვილად იჟანგება ჰაერის ჟანგბადითაც კი. მისი მარილების- იოდიდების უმეტესობა წყალში კარგად ხსნადია.

 

 მიღება

 ბუნებაში იოდი გვხვდება ნავთობიან წყლებში და ზღვის წყალმცენარეებში, საიდანაც ნაწილობრივ წარმოებს მისი მოპოვება. ხოლო იოდის მოპოვების ძირითადი წყარო ნავთობიანი ჭაბურღილების წყლებია, რომლებშიც იოდის რაოდენობა 20-40 მგ/ლ-ს უდრის (იოდიდების სახით). იოდი ჰაერშიც არის გახსნილი: ანალიზებმა აჩვენა, რომ ჰაერში მისი განაწილება მკაცრ კანონს ემორჩილება, მისი რაოდენობა სიმაღლესთან შესაბამისად იცვლება. ზღვის წყალში იოდი საკმაოდ ბევრია: ყოველ ლიტრზე 2 მილიგრამი მოდის. მურა ფერის წყალმცენარეები მრავალ ასეულ ათას კილოგრამ იოდს შეიცავენ. ამ წყალმცენარეების ფართო მოპოვება მიმდინარეობს, ნაწილს საკვებად იყენებენ

წარმოებაში იოდი მიიღება იოდიდების შემცველ ხსნარებზე თავისუფალი ქლორის მოქმედებით:

2 KI + Cl₂ → 2 KCl + I₂

ან აზოტოვანი მჟავას ურთიერთქმედებით:

2 NaI + 2 NaNO₂ + 2 H₂SO₄ → 2 Na₂SO₄ + 2 NO + I₂ + 2 H₂O

გამოყოფილი იოდის ადსორბირება ხდება გააქტიურებულ ნახშირზე ან გამოდევნიან ჰაერით. იოდზე, რომელიც ადსორბირებულია გააქტიურებულ ნახშირზე ზემოქმედებენ მწვავე ტუტეთი ან ნატრიუმის სულფიტით.

I₂ + Na₂SO₃ + H₂O →Na₂SO₄ + 2 HI

რეაქციის პროდუქტებიდან თავისუფალი იოდის გამოყოფა ხდება ქლორის ან გოგირდმჟავისა და დამჟანგველის ზემოქმედებით, მაგალითად:

K₂Cr₂O₇ + 7 H₂SO₄ + 6 NaI → K₂SO₄ + 3 Na₂SO₄ + Cr₂(SO₄)S + 3 I₂

იოდის ჰაერით გამოდევნის დროს, იოდი შთანთქავს გოგირდის (IV) ოქსიდისა და წყლის ორთქლის ნარევს:

2 H₂O + SO₂ + I₂ → H₂SO₄ + 2HI

ხოლო შემდეგ იოდს გამოდევნიან ქლორის საშუალებით

2 HI + Cl₂ → 2 HCl + I₂

ნედლ კრისტალურ იოდს ასუფთავებენ სუბლიმაციით.

 

 

 გამოყენება

 იოდი და მისი ნაერთები გამოიყენება მედიცინაში, რენტგენოთერაპიაში, ანალიზურ ქიმიაში (იოდომეტრია) ფოტოგრაფიაში, პოლარიზებული მინების დასამზადებლად და სხვა.

იოდის დიდ რაოდენობა ხმარდება წამლების დამზადებას. იოდი გამოიყენება მედიცინაში 5%-იანი სპირტხსნარის სახით და სხვადასხვა პრეპარატის სახით. იოდი (5% სპირტხსნარი) – ჭრილობის დასამუშავებლად ანტისეპტიკური საშუალებაა. იხმარება მიოზიტებისა და ნევრალგიების დროსაც (ისმევა კანზე ბადისებურად).

იოდის მარილების პატარა კრისტალები ცელულოიდში იმგვარად ნაწილდებიან, რომ სინათლის სხივის რხევა მასში ყოველი მიმართულებით ვეღარ ვრცელდება და წარმოიშვება პოლარიზებული სხივი.

 

 

ბიოლოგიური როლი

ადამიანის ორგანიზმი იოდის მიმართ განსაკუთრებით მგრძნობიარეა. ადამიანი იოდს შთანთქავს ჰაერიდან, რომელიც მისი ორთქლით არის გაჟღენთილი. ორგანიზმში ის საკვებისა და წყლის მეშვეობით ხვდება. იოდის დანაკლისი ჰაერსა და წყალში მაშინვე მოქმედებს ადამიანის ჯანმრთელობაზე.

იოდი მონაწილეობს ფარისებრი ჯირკვლის ჰორმონების (თიროქსინის T₄ და ტრიიოდოთირონინის T₃) სინთეზში. ფარისებრი ჯირკვლის ჰორმონები თავის მხრივ უმნიშვნელოვანესია ორგანიზმის ნორმალური ფუნქციონირებისათვის, ახდენენ რა გავლენას სხვადასხვა ბიოქიმიურ და ფიზიოლოგიურ პროცესზე, მათ შორის აუცილებელ ცილების სინთეზზე. ფარისებრი ჯირკვლის ჰორმონები ხელს უწყობენ ორგანიზმის შეუფერხებელ ფიზიკურ ზრდასა და გონებრივ განვითარებას. იოდი ზრდის კალციუმისა და ფოსფორის ათვისებას ორგანიზმში. ორგანიზმს მთელი სიცოცხლის მანძილზე სჭირდება სულ ერთი ჩაის კოვზის მოცულობის იოდი, მაგრამ ვინაიდან ორგანიზმში არ ხდება იოდის დაგროვება, აუცილებელია მისი რეგულარულად, მცირე ოდენობით მიღება. სხვადასხვა კვლევის საფუძველზე, ასაკობრივი და ფიზიოლოგიური მოთხოვნილებების გათვალისწინებით, დადგენილია იოდის დღიური ნორმები:  7 წლამდე ასაკის ბავშვებისათვის აუცილებელია 90 მიკროგრამი (მკგ) იოდი/დღეში;  7-დან 12-წლამდე ასაკის ბავშვებისათვის - 120 მკგ/დღეში, ხოლო 12 წლის ზევით - 150 მკგ/დღეში, ორსული და მეძუძური ქალებისათვის - 200 მკგ/დღეში. იოდს შეიცავს ზღვის პროდუქტები, ჭარხალი, ფეიხოა და წითელი წიწაკა, ბალახებიდან - შავბალახა და ქრისტესისხლა.

იოდი იმ მიკროელემენტთა რიცხვს ეკუთვნის, რომელთა გარეშე ორგანიზმის ნორმალური ფუნქციონირება წარმოუდგენელია.

 

გარდა ამისა, აღადგენს ორგანიზმის ჰორმონულ ბალანსს, ხელს უწყობს ნერვული სისტემის სტაბილიზაციას, აუმჯობესებს ნივთიერებათა ცვლის ნებისმიერი რგოლის წარმართვას, ბავშვების გონებრივ და ფიზიკურ განვითარებას, დიდ გავლენას ახდენს ადამიანის ფსიქოსექსუალურ სფეროზე.

 

 

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით