بحث علمي عن اليود

يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال بحث علمي عن اليود ، و معلومات تاريخية حول اليود ، و خصائص اليود ، و أماكن اليود ، و كيفية الكشف عن اليود ، و استخدامات اليود ، و علاقة اليود بصحة الغدة الدرقية ، اليود والذي يعتبر أحد العناصر الأساسية والضرورية للحياة، وهو معروفٌ بدوره الحيوي في إنتاج الهرمون الدرقي عند البشر وكذلك في جميع الفقاريات الأخرى، وقد يؤدي عوز اليود إلى مشاكل صحية خطيرة، بما في ذلك الدُراق «Goiter» أو تضخُّم الغدة الدرقية، والإعاقة الذهنية، ومتلازمة نقص اليود الخلقي أو ما يدعى بالفَدامَة «Cretinism».

بحث علمي عن اليود

اليود هو أحد العناصر الكيميائية، يقع في المجموعة السابعة من الجدول الدوري، عدده الذري 53، وهو عنصر لا فلزي، ويرمز له بالرمز I، لونه رمادي، وينتمي لفصيلة الهالوجينات، ومن الخصائص المميّزة لليود أنّه قادر على اكتساب الإلكترونات من مواد أخرى، حيث يتحد معها، ويكوّن مركبات كيمائية، وبنفس الوقت يستطيع خسارة إلكتروناته والتأكسد بسرعة.

معلومات تاريخية حول اليود

اكتشف الكيميائي الفرنسي بيرنارد كورتوا «Bernard Courtois» عن طريق الخطأ اليود في عام 1811 خلال فترة حروب نابليون، حيث كان كورتوا يساعد والده في تصنيع الملح الصخري -مكوِّن هام في البارود المطلوب بشدة آنذاك- ولتصنيعه كان يستخدم رماد الخشب كمصدر لنترات البوتاسيوم اللازمة لصنع الملح الصخري، ولكن بسبب قلة رماد الخشب، بدأ باستخدام الأعشاب البحرية بدلًا من ذلك، ولعزل مستخلصات الصوديوم والبوتاسيوم من الأعشاب البحرية، كان كورتوا يحرق الأعشاب البحرية ويغسل الرماد بالماء، ثم يضيف حمض الكبريتيك للقضاء على بقايا النفايات، وفي أحد المرات، لاحظ كورتوا تشكُّل سحابة من الغاز الأرجواني بعد إضافة كمية أكبر بقليل من المعتاد من حمض الكبريتيك، ثم اكتشف لاحقًا أن الدخان المُتشكِّل سيتكثف إلى بلورات أرجوانية داكنة على الأسطح الباردة.
في ذلك الوقت، لم يدرك كورتوا أنه اكتشف اليود، لكنه شك بأنه قد يكون عنصرًا جديدًا، ولهذا أعطى بعض العينات لعلماء آخرين لمواصلة البحث الذي أكد في النهاية أنه عنصر جديد بالفعل، وفيما بعد، أعطى الكيميائي الفرنسي جوزيف لوي غي-لوساك «Joseph Louis Gay-Lussac» العنصر الجديد اسم اليود «iode» من الكلمة اليونانية «ioeidēs» التي تعني اللون الأرجواني.

ظلّ الاعتراف بكورتوا كأول شخص يعزل اليود قائمًا، على الرغم من أنّه لم يكن من سمّاه، ولكن وفي عام 1831 حصل كورتوا على جائزة مونتيون «Montyon Prize» من الأكاديمية الملكية للعلوم للعمل الذي قدّمه، ولكنه للأسف، لم يكسب أي منفعة مالية من اكتشافه.

خصائص اليود

الخصائص الفيزيائية

فيما يأتي ذكر بعض الخصائص الفيزيائية لعنصر اليود:

يُعدّ اليود من العناصر ثنائية الذرة.
يُعدّ اليود عنصراً لا فلزيّاً.
تكون حالته الفيزيائية في الطبيعة: صلبة.
تعتبر كثافته أعلى من كثافة الماء، وتساوي 4.94 غم/مل.
تبلغ درجة غليان عنصر اليود 184.3°س.
تبلغ درجة انصهار عنصر اليود 113.7°س.
يكون لونه أسودَ مزرقاً غامقاً في الظروف الطبيعية، ولكن في حالته الغازية يكون لونه بنفسجياً.

الخصائص الكيميائية

فيما يأتي ذكر بعض الخصائص الكيميائية لعنصر اليود:

لا يتفاعل اليود مع الأكسجين (O₂)، أو النيتروجين (N₂).
يتفاعل عنصر اليود مع الزنك مُكوّناً يوديد الزنك، ويكون هذا التفاعل طارداً للحرارة مما يؤدي إلى تبخر جزء من عنصر اليود، بالتالي ينتج بخار باللون البنفسجي عند تفاعلهما.

أماكن اليود

الماء شديد الملوحة، ويطلق عليه الأجاج، حيث يستخرج الأجاج من حقول النفط والغاز الطبيعي.
معدن اللوترايت، حيث يحتوي على مركب يودات الكالسيوم.
ماء البحر الذي يحتوي على الملح الذي يعد اليود أحد مكوّناته.
الحيوانات والنباتات البحرية، حيث تحتوي أجسامها على نسبة عالية من اليود.

كيفية الكشف عن اليود

يمكن الكشف عن اليود عند خلط المركبات المحتوية عليه مع مواد أخرى؛ مثل:

حمض الكبريتيك؛ حيث يبدأ بخار اليود البنفسجي بالتصاعد.
إذا تفاعل مع نترات الفضة يكون راسب أصفر اللون يسمى بيوديد الفضة.
عند تفاعله مع كبريتات النحاس سيكون مادة راسبة بنية اللون.
عند تفاعله مع كلوريد الزئبق يكون راسب أحمر اللون.
يحول اليود ورقة النشا إلى اللون الأزرق.

استخدامات اليود

يُعدّ عنصر اليود ضرورة من ضرورات الحياة اليومية للبشر، حيث يدخل استخدامه في العديد من المجالات؛ أهمّها استخداماته في جسم الإنسان، و فيما يأتي ذكر لاستخدامات عنصر اليود:

تحتاج الغدة الدرقية في جسم الإنسان إلى استخدام اليود لكي تصنع هرمونات الثيروكسين وثلاثي اليودوثيرونين، وقد يؤدي نقص اليود في جسم الإنسان إلى تضخم الغدة الدرقية، كما يعتبر السبب الرئيسي للتخلف العقلي.
يستخدم على نطاق واسع في الطب كمطهر.
يعدّ مصدراً غذائياً يتواجد في المأكولات البحرية، وأعشاب البحر، والنباتات المزروعة في تربة غنية باليود، كما يضاف اليود إلى ملح الطعام.
يستخدم في أنظمة الصرف الصحي كمطهر وقاتل للجراثيم والبكتيريا.
يستخدم في التصوير الفوتوغرافي.
يعدّ من مكونات الأعلاف الحيوانية.

قد يهمك:

علاقة اليود بصحة الغدة الدرقية

يحتاج الجسم إلى اليود لتركيب هرمونات الغدة الدرقية؛ الثيروكسين (T4)، وثلاثي يود الثيرونين (T3)، حيث يحتوي كل من T4 وT3 على أربع وثلاث ذرات من اليود لكل جزيء على التوالي، وهذه الهرمونات أساسية لصحة الإنسان لأنها تسيطر على إنتاج الطاقة واستخدامها في كامل الجسم، إذ يؤدي نقص اليود إلى انخفاض في إنتاج هذه الهرمونات، وقد يؤدي إلى تضخم الغدة الدرقية و/أو إعاقة ذهنية خفيفة إلى شديدة، وفي الحالات الشديدة جدًا من نقص اليود في النساء الحوامل، يمكن أن يولد الطفل وهو يعاني من قصور درق خلقي (أو الفَدامَة التي تعتبر الآن مصطلحًا مهينًا)، في هذا الحالة يعاني الطفل من تأخر شديد في النمو الجسدي والعقلي.

يؤثر نقص اليود عمومًا على نحو مليارَي شخص في جميع أنحاء العالم، ووفقًا لمنظمة سينابس الاسترالية (Synapse organization) المهتمة بإصابات الدماغ، فهو أهم سبب يمكن الوقاية منه للإعاقة العقلية في المناطق النامية، وبحسب سينابس، فإنّ الهند تمتلك أعلى معدل انتشار للأسباب الصحية المرتبطة باليود، بوجود 500 مليون شخص يعاني من العوز، و54 مليون يعاني من تضخم الغدة الدرقية، و مليونين يعانون من قصور الغدة الدرقية الكامل.

وتقدّر الكمية المُوصَى بتناولها يوميًا من اليود بنحو 150 ميكروغرام للبالغين، ونحو ضعف هذه الكمية للنساء الحوامل والمرضعات، تحتوي الخضروات والحيوانات البحرية، وتحديدًا الأعشاب البحرية (الواكامي وطحلب الكلب)، والإسقلوب، والقريدس، وسمك القد على أعلى تركيزات من اليود، كما يتواجد أيضًا في مصادر الغذاء البرية، كالنباتات التي تنمو في التربة الغنية باليود، أو من منتجات الألبان والبيض إن كانت تغذية الأبقار والدجاج تحتوي على كمية كافية من اليود.

ولأنّ الحاجة اليومية من اليود ضئيلة، فإنّ تناول الكثير منه يمكن أن يسبب مشاكل صحية كذلك، ووفقًا لمنظمة الأغذية الأكثر صحيةً في العالم (WHF)، يجب على الأشخاص الذين يستهلكون الكثير من الأطعمة الغنية باليود بشكل يومي -خاصة طحلب الكلب والواكامي- أن يتأكّدوا من أنّ إجمالي واردهم اليومي لا يتجاوز الحد الأعلى المسموح به (UL)، والمُحدَّد من قبل الأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم بنحو 1100ميكروغرام في اليوم (للبالغين من العمر 19 عام فأكثر).