Iodul este un element esențial necesar vieții. Este cel mai bine cunoscut pentru rolul vital pe care îl joacă în producția de hormoni tiroidieni la om, precum și la toate vertebratele. Deficitul de iod poate duce la probleme grave de sănătate, inclusiv gușă (glanda tiroidă mărită), dizabilitate intelectuală și cretinism.

iodul

Ca element pur, iodul este un nemetal lucios-purpuriu-negru, care este solid în condiții standard. Se sublimează (se schimbă de la o stare solidă la una gazoasă în timp ce ocolește o formă lichidă) cu ușurință și degajă un vapor purpuriu. Deși este tehnic un nemetal, prezintă unele calități metalice.

Iodul este clasificat ca halogen - un subset de elemente foarte reactive din punct de vedere chimic (grupa 17 din tabelul periodic) care există în mediu mai degrabă ca compuși decât ca elemente pure. Ceilalți halogeni includ fluor (F), clor (Cl), brom (Br) și astatină (At). Termenul halogen înseamnă „producere de sare”. Când aceste elemente reacționează cu metalele, produc o mare varietate de săruri, cum ar fi fluorura de calciu, clorura de sodiu (sare de masă comună), bromura de argint și iodura de potasiu.

Iodul este cel mai puțin reactiv dintre halogeni și cel mai electropozitiv, ceea ce înseamnă că tinde să piardă electroni și să formeze ioni pozitivi în timpul reacțiilor chimice. Este, de asemenea, cel mai greu și cel mai puțin abundent dintre halogeni stabili. Există 30 de izotopi cunoscuți ai iodului, dar numai unul este natural (I-127).

Iodul are mai multe aplicații comerciale și poate fi găsit într-o varietate de produse farmaceutice, dezinfectanți, cerneluri și coloranți, catalizatori, produse chimice pentru fotografie și suplimente pentru hrana animalelor. Are un rol deosebit de important în medicină. De exemplu, compușii cu iod sunt folosiți în mod obișnuit ca soluții de sterilizare și de curățare a plăgilor și ca agenți de contrast intern în tehnici de imagistică, cum ar fi tomografiile computerizate (CT), radiografia și fluoroscopia. Izotopul radioactiv iod-131 este, de asemenea, utilizat pentru tratarea cancerului în glanda tiroidă.

Oligoelement

Aproximativ 99,6% din masa Pământului este un amestec de 32 de elemente chimice, potrivit Asociației Mondiale a Iodului (WIA). Restul de 0,4 la sută este împărțit în 64 de elemente - toate acestea în urme. Iodul este cel de-al 61-lea element din punct de vedere al abundenței, făcându-l nu numai unul dintre cele mai puțin abundente elemente nemetalice de pe Pământ, ci și unul dintre cele mai rare elemente necesare vieții.

Deși iodul nu este deosebit de abundent, acesta poate fi găsit în cantități urme aproape peste tot: apă, sol, roci, plante, animale și oameni. Apa de mare este cea mai mare rezervă de iod, deținând aproximativ 34,5 milioane de tone. Dar concentrațiile sunt atât de scăzute - în medie între 50 până la 60 de părți pe miliard (ppb) - încât extracția directă nu este fezabilă. Râurile conțin mai puțin iod, la aproximativ 5 ppb, conform Lenntech Water Treatment Solutions din Danemarca.

Cea mai mare parte a iodului industrial din lume se obține din saramuri (apă puternic saturată în sare) asociate cu puțuri de gaz din Japonia și din minereu de caliche extras în deșertul Atacama din nordul Chile. În Statele Unite, iodul este derivat din saramuri cu puțuri adânci din nordul Oklahoma.

Doar faptele

  • Număr atomic (numărul de protoni din nucleu): 53
  • Simbol atomic (pe tabelul periodic al elementelor): I
  • Greutatea atomică (masa medie a atomului): 126,90447
  • Densitate: 4,93 grame pe centimetru cub
  • Faza la temperatura camerei: solidă
  • Punct de topire: 236,7 grade Fahrenheit (113,7 grade Celsius)
  • Punct de fierbere: 364,9 F (184,4 C)
  • Număr de izotopi (atomi ai aceluiași element cu un număr diferit de neutroni): 37 izotopi cunoscuți; un grajd (I-127)

Istorie

Bernard Courtois, chimist francez, a descoperit accidental iod în 1811 în timpul războaielor napoleoniene. Courtois îl ajuta pe tatăl său să fabrice salpeter - o componentă importantă a prafului de pușcă, care era la mare căutare la acea vreme. Inițial, el a folosit cenușa de lemn ca sursă de azotat de potasiu necesar pentru a face săpătarul. Cu toate acestea, din cauza lipsei de cenușă de lemn, a început să folosească în schimb alge marine. Pentru a izola extractele de sodiu și potasiu din alge, Courtois arde algele și spăla cenușa cu apă. Apoi, s-a adăugat acid sulfuric pentru a elimina resturile reziduale. După ce a adăugat o dată prea mult acid sulfuric, Courtois a observat un nor de gaz violet. Apoi a descoperit că vaporii se vor condensa în cristale violete adânci pe suprafețe reci.

La acea vreme, Courtois nu și-a dat seama că a descoperit iod, dar a bănuit că ar putea fi un element nou. El a dat câteva mostre altor oameni de știință pentru a continua cercetarea, care în cele din urmă au confirmat că este într-adevăr un element nou. Chimistului francez Joseph Louis Gay-Lussac i s-a dat numele iode (din greaca ioeidēs, care înseamnă „violet”).

Deși Courtois nu a fost cel care l-a numit, el a fost recunoscut ulterior ca fiind prima persoană care a izolat iodul. În 1831 a primit premiul Montyon de la Academia Regală de Științe pentru munca sa, dar, din păcate, nu a câștigat niciun beneficiu financiar din descoperirea sa.

Cine stia?

  • Prima sare de masă iodată a fost vândută în Michigan în 1924. Înainte de aceasta, majoritatea oamenilor care trăiau de-a lungul coastelor primeau încă o mulțime de iod doar fiind aproape de ocean și solul de coastă. Cu toate acestea, persoanele care locuiau mai departe în interiorul țării erau adesea carente de iod, rezultând o incidență mai mare a gușei. Odată ce legătura dintre deficitul de iod și gușă a fost stabilită, oficialii din domeniul sănătății publice au început să caute modalități de a atenua problema - ducând în cele din urmă la sarea iodată.
  • Iodul este un test bun pentru amidon, deoarece devine albastru intens când intră în contact cu acesta.
  • Fotografia a fost prima utilizare comercială pentru iod. În 1839, Louis Daguerre a inventat o metodă de producere a imaginilor, numită daguerreotipuri, pe foi subțiri de metal.
  • Chiar și animalele pot dezvolta gușe din cauza deficitului de iod. Nu este neobișnuit să vezi gușe la câini, vite, capre, păsări și pești.
  • Iodul este o componentă a căderii nucleare, materialul radioactiv rezidual care cade din cer după o explozie nucleară. Persoanele dintr-o zonă radioactivă sunt în pericol de a inhala sau ingera iod, care este foarte toxic în doze mari.

Sănătatea tiroidei

Iodul este necesar pentru sinteza hormonilor tiroidieni tiroxină (T4) și triiodotironină (T3). T4 și T3 conțin patru și respectiv trei atomi de iod pe moleculă. Acești hormoni sunt vitali pentru sănătatea umană, deoarece controlează producția și utilizarea energiei în întregul corp. O deficiență de iod duce la producția redusă a acestor hormoni și poate duce la gușă și/sau dizabilitate intelectuală ușoară până la severă. În cazurile foarte severe de deficit de iod la femeile însărcinate, bebelușii se pot naște cu hipotiroidism congenital (sau cretinism, acum considerat un termen derogatoriu), o afecțiune a dezvoltării fizice și psihice puternic stânjenite.

În general, deficiența de iod afectează aproximativ 2 miliarde de oameni din întreaga lume și este principala cauză de prevenire a dizabilității mintale în zonele în curs de dezvoltare ale lumii, potrivit Synapse, o organizație australiană de leziuni cerebrale. India are cea mai mare prevalență a stărilor de sănătate cu iod, 500 de milioane de persoane suferind de deficiență, 54 de milioane de gușă și 2 milioane de hipotiroidism în plină expansiune, potrivit Synapse.

SUA. aportul zilnic recomandat de iod este de 150 micrograme (mcg) pe zi pentru adulți și aproximativ dublu față de cantitatea de femei însărcinate și care alăptează. Legumele și animalele marine - în special alge marine (wakame și varechi), scoici, creveți și cod - au cele mai mari concentrații de iod, dar iodul provine și din surse de hrană la sol, cum ar fi plantele care cresc în sol bogat în iod sau din lactate produse și ouă atâta timp cât vacile și găinile aveau suficient iod în dietele lor.

Deoarece iodul este necesar doar în cantități mici, obținerea unei cantități prea mari din acesta poate provoca și probleme de sănătate. Persoanele care consumă zilnic o mulțime de alimente bogate în iod, în special alge și wakame, trebuie să se asigure că aportul zilnic total nu depășește limita superioară tolerabilă (UL) stabilită de Academia Națională de Științe de 1.100 micrograme (pentru adulți de 19 ani și peste) pe zi, conform celor mai sănătoase alimente din lume (WHF).

Sare iodata

Patologului american David Marine i se atribuie faptul că a făcut rostogolirea mingii spre punerea iodului în sare. În prima zi ca nou medic în Cleveland, în 1905, Marine a fost imediat lovit de câte persoane și chiar câini se plimbau cu gâtul umflat, indicativ al unei probleme răspândite de gușă. De fapt, starea devenise atât de răspândită, încât o întindere mare de pământ de la Munții Stâncoși până la regiunea Marilor Lacuri până la vestul New York-ului era cunoscută sub numele de „centura de gușă”.

După ce a explorat câteva ipoteze și a venit cu mâinile goale, Marine a început să experimenteze suplimente de iod. El a realizat unul dintre primele experimente umane la scară largă, oferind doze minuscule de iod la 2.000 de studenți sănătoși (fără gușă) din Akron, Ohio. Unui grup de control de 2.000 de studenți sănătoși nu li s-a administrat iod, dar au fost în continuare atent monitorizați.

Rezultatele au fost uluitoare. Dintre cei 2.000 care au primit iod, doar cinci au dezvoltat în cele din urmă o afecțiune tiroidiană, comparativ cu 475 de persoane din grupul de control.

Deși au existat unele cercetări existente la momentul respectiv care leagă iodul de glanda tiroidă, Marine a stabilit în mod concludent că iodul era într-adevăr un element esențial pentru viață și unul în a cărui absență ar putea duce la probleme grave de sănătate. Descoperirile importante ale Marinei au condus la vânzarea primei sare iodată în Statele Unite în 1924. La scurt timp după introducerea acesteia, sarea iodată eliminase în mare măsură deficiența pe scară largă a gușei.