ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับไอโอดีน

ไอโอดีนเป็นองค์ประกอบสำคัญที่จำเป็นสำหรับชีวิต เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับบทบาทสำคัญที่เล่นในการผลิตฮอร์โมนต่อมไทรอยด์ในมนุษย์เช่นเดียวกับในสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด การขาดสารไอโอดีนสามารถนำไปสู่ปัญหาสุขภาพที่ร้ายแรงรวมถึงคอพอก (ต่อมไทรอยด์ขยาย) ความพิการทางปัญญาและ Cretinism

ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบที่บริสุทธิ์ไอโอดีนเป็นอมตะสีม่วงสีม่วงมันวาวที่เป็นของแข็งภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน มัน sublimes (เปลี่ยนจากของแข็งเป็นสถานะก๊าซในขณะที่ผ่านรูปแบบของเหลว) ได้อย่างง่ายดายและให้ไอสีม่วง แม้ว่ามันจะเป็นเทคนิคที่ไม่ใช่โลหะ แต่ก็มีคุณสมบัติทางโลหะบางอย่าง

ไอโอดีนจัดเป็นฮาโลเจน - ชุดย่อยขององค์ประกอบที่มีปฏิกิริยาทางเคมีมาก (กลุ่ม 17 บนตารางธาตุ) ที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมเป็นสารประกอบมากกว่าเป็นองค์ประกอบบริสุทธิ์ halogens อื่น ๆ ได้แก่ ฟลูออรีน (F), คลอรีน (CL), โบรมีน (BR) และแอสทาทีน(ที่). คำว่าฮาโลเจนหมายถึง "การผลิตเกลือ" เมื่อองค์ประกอบเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับโลหะพวกเขาผลิตเกลือหลากหลายเช่นแคลเซียมฟลูออไรด์โซเดียมคลอไรด์ (เกลือตารางทั่วไป), โบรไมด์เงินและโพแทสเซียมไอโอไดด์

ไอโอดีนเป็นปฏิกิริยาที่น้อยที่สุดของ halogens เช่นเดียวกับ electropositive มากที่สุดซึ่งหมายความว่ามันมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนและสร้างไอออนบวกในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมี นอกจากนี้ยังเป็นฮาโลเจนที่หนักที่สุดและมีความอุดมสมบูรณ์น้อยที่สุด มีไอโซโทปที่รู้จักกัน 30 ชนิดของไอโอดีน แต่มีเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ (I-127)

ไอโอดีนมีแอพพลิเคชั่นเชิงพาณิชย์หลายอย่างและสามารถพบได้ในเวชภัณฑ์ที่หลากหลายยาฆ่าเชื้อหมึกและสีย้อมตัวเร่งปฏิกิริยาสารเคมีการถ่ายภาพและอาหารเสริมสัตว์ มันมีบทบาทที่โดดเด่นเป็นพิเศษในการแพทย์ ตัวอย่างเช่นสารประกอบไอโอดีนมักใช้เป็นสารละลายฆ่าเชื้อและการทำความสะอาดแผลและเป็นสารที่ตัดกันภายในในเทคนิคการถ่ายภาพเช่นการสแกนเอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์ (CT) การถ่ายภาพรังสีและการส่องกล้อง ไอโซโทปไอโซโทปกัมมันตรังสี -31 ยังใช้ในการรักษามะเร็งในต่อมไทรอยด์

องค์ประกอบการติดตาม

ประมาณ 99.6 เปอร์เซ็นต์ของมวลโลกเป็นส่วนผสมของสารเคมี 32 ชนิดตามข้อมูลของสมาคมไอโอดีนโลก (WIA)- ส่วนที่เหลืออีก 0.4 เปอร์เซ็นต์จะถูกแบ่งออกเป็น 64 องค์ประกอบ - ทั้งหมดนี้อยู่ในปริมาณการติดตาม ไอโอดีนเป็นองค์ประกอบที่ 61 ในแง่ของความอุดมสมบูรณ์ทำให้ไม่เพียง แต่เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะที่มีความอุดมสมบูรณ์น้อยที่สุดในโลก แต่ยังเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่หายากที่สุดที่จำเป็นสำหรับชีวิต

แม้ว่าไอโอดีนจะไม่อุดมสมบูรณ์เป็นพิเศษ แต่ก็สามารถพบได้ในปริมาณการติดตามเกือบทุกที่: น้ำดินหินพืชสัตว์และมนุษย์ น้ำทะเลเป็นไอโอดีนสำรองที่ใหญ่ที่สุดซึ่งมีประมาณ 34.5 ล้านตัน แต่ความเข้มข้นต่ำมาก - เฉลี่ยระหว่าง 50 ถึง 60 ส่วนต่อพันล้าน (PPB) - การสกัดโดยตรงนั้นไม่สามารถทำได้ แม่น้ำมีไอโอดีนน้อยกว่าที่ประมาณ 5 ppb ตามโซลูชั่นการบำบัดน้ำ Lenntechของเดนมาร์ก

ไอโอดีนอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ของโลกได้มาจากน้ำเกลือ (น้ำอิ่มตัวอย่างมากในเกลือ) ที่เกี่ยวข้องกับบ่อก๊าซในญี่ปุ่นและจากแร่ Caliche ที่ขุดในทะเลทราย Atacama ทางตอนเหนือของชิลี ในสหรัฐอเมริกาไอโอดีนมาจากน้ำเกลือลึกทางตอนเหนือของโอคลาโฮมา

เพียงแค่ข้อเท็จจริง

• จำนวนอะตอม (จำนวนโปรตอนในนิวเคลียส): 53
• สัญลักษณ์อะตอม (บนตารางธาตุขององค์ประกอบ): i
• น้ำหนักอะตอม (มวลเฉลี่ยของอะตอม): 126.90447
• ความหนาแน่น: 4.93 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
• เฟสที่อุณหภูมิห้อง: ของแข็ง
• จุดหลอมเหลว: 236.7 องศาฟาเรนไฮต์ (113.7 องศาเซลเซียส)
• จุดเดือด: 363.9 F (184.4 C)
• จำนวนไอโซโทป (อะตอมขององค์ประกอบเดียวกันที่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน): 37 ไอโซโทปที่รู้จักกัน; หนึ่งเสถียร (I-127)

ประวัติศาสตร์

Bernard Courtois นักเคมีชาวฝรั่งเศสค้นพบไอโอดีนโดยไม่ตั้งใจในปี 1811 ในช่วงสงครามนโปเลียน Courtois กำลังช่วยพ่อของเขาผลิต Saltpeter ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในดินปืนที่เป็นที่ต้องการอย่างหนักในเวลานั้น ในขั้นต้นเขาใช้เถ้าไม้เป็นแหล่งที่มาของโพแทสเซียมไนเตรตที่จำเป็นในการทำ saltpeter อย่างไรก็ตามเนื่องจากการขาดแคลนเถ้าไม้เขาจึงเริ่มใช้สาหร่ายแทน เพื่อที่จะแยกสารสกัดโซเดียมและโพแทสเซียมออกจากสาหร่าย Courtois จะเผาสาหร่ายและล้างเถ้าด้วยน้ำ จากนั้นเพิ่มกรดซัลฟูริกเพื่อกำจัดของเสียที่เหลือ หลังจากเติมกรดซัลฟูริกมากเกินไปเล็กน้อย Courtois สังเกตเห็นเมฆก๊าซสีม่วง จากนั้นเขาก็ค้นพบว่าไอจะควบแน่นเป็นคริสตัลสีม่วงเข้มบนพื้นผิวเย็น

ในเวลานั้น Courtois ไม่ได้ตระหนักว่าเขาได้ค้นพบไอโอดีน แต่เขาสงสัยว่ามันอาจจะเป็นองค์ประกอบใหม่ เขามอบตัวอย่างให้กับนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เพื่อดำเนินการวิจัยต่อไปซึ่งในที่สุดก็ยืนยันว่ามันเป็นองค์ประกอบใหม่ มันได้รับชื่อไอโอดีน(จากภาษากรีกioeidēsหมายถึง "สีม่วงสี") โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสโจเซฟหลุยส์เกย์-ลัสแซค

แม้ว่า Courtois จะไม่ใช่คนที่ตั้งชื่อ แต่เขาก็ยังได้รับการยอมรับในภายหลังว่าเป็นคนแรกที่แยกไอโอดีน ในปี 1831 เขาได้รับรางวัล Montyon จาก Royal Academy of Sciences สำหรับงานของเขา แต่น่าเสียดายที่เขาไม่เคยได้รับผลประโยชน์ทางการเงินใด ๆ จากการค้นพบของเขา

ใครจะรู้?

• เกลือตารางไอโอดีนแรกถูกขายในมิชิแกนในปี 1924 ก่อนหน้านี้คนส่วนใหญ่ที่อาศัยอยู่ตามชายฝั่งยังคงมีไอโอดีนมากมายเพียงแค่อยู่ใกล้มหาสมุทรและดินชายฝั่ง อย่างไรก็ตามผู้คนที่อาศัยอยู่ในประเทศต่อไปมักจะขาดสารไอโอดีนส่งผลให้เกิดอุบัติการณ์ของคอพอกที่สูงขึ้น เมื่อการเชื่อมต่อระหว่างการขาดสารไอโอดีนและคอพอกถูกจัดตั้งขึ้นเจ้าหน้าที่สาธารณสุขก็เริ่มมองหาวิธีที่จะบรรเทาปัญหา - ในที่สุดก็นำไปสู่เกลือไอโอดีน
• ไอโอดีนเป็นการทดสอบที่ดีสำหรับแป้งเพราะมันเปลี่ยนสีฟ้าเข้มเมื่อสัมผัสกับมัน
• การถ่ายภาพเป็นการใช้งานเชิงพาณิชย์ครั้งแรกสำหรับไอโอดีน ในปี ค.ศ. 1839 หลุยส์ดากัวร์ได้คิดค้นวิธีการผลิตภาพที่เรียกว่า daguerreotypes บนแผ่นโลหะบาง ๆ
• แม้แต่สัตว์ก็สามารถพัฒนาโรคทั้งสองได้เนื่องจากการขาดสารไอโอดีน มันไม่ยากที่จะเห็นนักเตะในสุนัขวัวแพะนกและปลา
• ไอโอดีนเป็นส่วนประกอบของการหลุดออกมาจากนิวเคลียร์วัสดุกัมมันตรังสีที่เหลืออยู่ซึ่งตกลงมาจากท้องฟ้าหลังจากระเบิดนิวเคลียร์ ผู้คนในพื้นที่กัมมันตภาพรังสีกำลังตกอยู่ในอันตรายจากการสูดดมหรือกลืนกินไอโอดีนซึ่งเป็นพิษสูงในปริมาณมาก

สุขภาพของต่อมไทรอยด์

ไอโอดีนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอยด์ thyroxine (t₄) และ triiodothyronine (T₃- T₄และ t₃มีอะตอมของไอโอดีนสี่และสามอะตอมต่อโมเลกุลตามลำดับ ฮอร์โมนเหล่านี้มีความสำคัญต่อสุขภาพของมนุษย์เนื่องจากควบคุมการผลิตและการใช้พลังงานทั่วทั้งร่างกาย การขาดไอโอดีนนำไปสู่การลดการผลิตฮอร์โมนเหล่านี้และอาจส่งผลให้คอพอกและ/หรือความพิการทางปัญญาอย่างรุนแรงถึงรุนแรง ในกรณีที่รุนแรงมากของการขาดสารไอโอดีนในหญิงตั้งครรภ์เด็กทารกสามารถเกิดมาพร้อมกับภาวะพร่องไทรอยด์ แต่กำเนิด (หรือ Cretinism ซึ่งตอนนี้ถือว่าเป็นคำที่เสื่อมเสีย) สภาพของการพัฒนาร่างกายและจิตใจอย่างรุนแรง

โดยรวมการขาดสารไอโอดีนส่งผลกระทบต่อผู้คนประมาณ 2 พันล้านคนทั่วโลกและเป็นสาเหตุที่ป้องกันได้ชั้นนำของความพิการทางจิตในพื้นที่พัฒนาของโลกsynapseองค์กรบาดเจ็บสมองของออสเตรเลีย อินเดียมีความชุกของสภาวะสุขภาพของไอโอดีนมากที่สุดโดยมีผู้คน 500 ล้านคนที่ทุกข์ทรมานจากการขาด 54 ล้านคนจากคอพอกและ 2 ล้านคนจากภาวะไทรอยด์ไซด์ที่เต็มไปด้วยลมพวงมาลัย

การบริโภคไอโอดีนในแต่ละวันของสหรัฐอเมริกาคือ 150 ไมโครกรัม (MCG) ต่อวันสำหรับผู้ใหญ่และประมาณสองเท่าสำหรับผู้หญิงที่ตั้งครรภ์และหญิงพยาบาล ผักและสัตว์ทะเล-โดยเฉพาะสาหร่ายทะเล (วากาเมะและสาหร่ายทะเล) หอยเชลล์กุ้งและปลาค็อด-มีไอโอดีนที่มีความเข้มข้นสูงสุด แต่ไอโอดีนก็มาจากแหล่งอาหารที่ทำจากที่ดินเช่นพืชที่เติบโตในดินที่อุดมด้วยไอโอดีน

เนื่องจากไอโอดีนเป็นสิ่งจำเป็นในปริมาณที่ติดตามได้การได้รับมากเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพได้เช่นกัน ผู้ที่บริโภคอาหารจำนวนมากที่อุดมไปด้วยไอโอดีนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสาหร่ายทะเลและวาคาเมะในชีวิตประจำวันควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าการบริโภครายวันทั้งหมดของพวกเขาไม่เกินขีด จำกัด สูงสุดที่ยอมรับได้ (UL) ที่จัดตั้งขึ้นโดย National Academy of Sciences 1,100 microgramsอาหารที่ดีต่อสุขภาพของโลก (WHF)-

เกลือไอโอดีน

นักพยาธิวิทยาชาวอเมริกัน David Marine ได้รับการยกย่องว่าได้รับลูกบอลกลิ้งไปใส่ไอโอดีนในเกลือ ในวันแรกของเขาในฐานะแพทย์คนใหม่ในคลีฟแลนด์ในปี 2448 นาวิกโยธินถูกโจมตีทันทีกับจำนวนคนและแม้แต่สุนัขกำลังเดินไปรอบ ๆ ด้วยคอบวมซึ่งบ่งบอกถึงปัญหาคอพอกที่แพร่หลาย ในความเป็นจริงสภาพได้กลายเป็นที่แพร่หลายจนผืนดินขนาดใหญ่จากเทือกเขาร็อกกี้ไปจนถึงภูมิภาคเกรตเลกส์ไปทางตะวันตกของนิวยอร์กเป็นที่รู้จักกันในนาม "เข็มขัดคอพอก"

หลังจากสำรวจสมมติฐานสองสามข้อและมาถึงมือเปล่ามารีนก็เริ่มทดลองกับอาหารเสริมไอโอดีน เขาทำการทดลองมนุษย์ขนาดใหญ่ครั้งแรกครั้งแรกโดยให้ปริมาณไอโอดีนขนาดเล็กแก่นักเรียนที่มีสุขภาพดี (ปลอดสารคอพอก) ในแอครอนรัฐโอไฮโอ กลุ่มควบคุมของนักเรียนที่มีสุขภาพดี 2,000 คนไม่ได้รับไอโอดีนใด ๆ แต่ยังคงได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด

ผลลัพธ์ที่ได้น่าประหลาดใจ จาก 2,000 คนที่ได้รับไอโอดีนมีเพียงห้าคนที่พัฒนาต่อมไทรอยด์ในที่สุดเมื่อเทียบกับ 475 คนในกลุ่มควบคุม

แม้ว่าจะมีการวิจัยที่มีอยู่ในเวลาที่เชื่อมโยงไอโอดีนกับต่อมไทรอยด์ แต่นาวิกโยธินได้เป็นที่ยอมรับว่าไอโอดีนเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับชีวิตและอีกคนหนึ่งที่ขาดอาจส่งผลให้เกิดปัญหาสุขภาพที่รุนแรง การค้นพบที่สำคัญของนาวิกโยธินนำไปสู่การขายเกลือไอโอดีนแรกที่ถูกขายในสหรัฐอเมริกาในปี 2467 ไม่นานหลังจากการแนะนำเกลือไอโอดีนได้กำจัดการขาดคอพอกอย่างกว้างขวาง

ทรัพยากรเพิ่มเติม

• ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos: ไอโอดีน
• Jefferson Lab: องค์ประกอบไอโอดีน
• ราชสมาคมเคมี: ไอโอดีน