| 아이오딘 Iodine | |||
| 원자번호 | 53 | 기호 | I |
| 분류 | 할로젠 원소 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 126.90447 | 밀도 | 4.933 g/cm3 |
| 녹는점 | 113.7 °C | 끓는점 | 184.3 °C |
| 용융열 | 15.52 kJ/mol (I2) | 증발열 | 41.57 kJ/mol (I2) |
| 원자가 | 7 | 이온화에너지 | 1008.4, 1845.9, 3180 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.66 | 전자친화도 | 295.2 kJ/mol |
| 발견 | B. Courtois (1811) | ||
| CAS 등록번호 | 7553-56-2 | ||
| 원소 분류 (배경색) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 알칼리 금속 | 알칼리 토금속 | 란타넘족 | 악티늄족 | 전이 금속 | 전이후 금속 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 준금속 | 비금속 | 할로젠 | 비활성 기체 | 미분류 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 상온(298K(25°C), 1기압 )원소 상태 (글자색) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ● 고체 | ● 액체 | ● 기체 | ● 미분류 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 이탤릭체 : 자연계에 없는 인공원소 또는 극미량으로 존재하는 원소 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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1 개요
주기율표상에서 17족인 할로겐 원소에 속하며 5주기에 해당되는 고체원소이다. 원자가전자가 7개이므로 전자 1개를 받아들여 -1가 이온이 되는 것이 대표적인 이온화 경향이지만, 다른 할로겐 원소와의 화합물에서는 전자를 잃어 +(1~7)가가 된다.
1811년, 바닷말을 연구하던 쿠르투아는 바닷말을 태운 재를 녹인 액체에서 염화칼륨을 분리했다. 남아 있는 액체에 황산을 가하자 자극적인 냄새를 풍기는 보랏빛 증기가 발생했는데, 냉각시키자 응축되어 비금속결정이 되었다. 이것을 발견한 쿠르투아는 연구를 계속했지만 새로운 원소라는 것을 증명하지 못하고, 친구인 클레망과 테조름에게 연구를 의뢰, 그로부터 2년후 그들에 의해 그것이 새로운 원소 아이오딘이라는 것이 발표되었다. 아이오딘의 결정은 검푸른 검은 광택이 나고 비교적 쉽게 승화하는 편이며 자극적인 냄새가 나는 독특한 핑크-보랏빛 연기가 난다.
보통 사용되는 '요오드(Jod)'라는 명칭은 독일식[1]이며, 과학의 대세가 독일이던 시절에 정립되었던 표현이 일본을 거쳐 전래된 우리나라에서는 이 명칭이 많이 통용된다. 라틴어로는 '요듐(Iodium)'이고 영어는 '아이오딘'이라고 하며, 대한화학회에서는 영어식 명칭인 '아이오딘'을 권장한다. 교과서에도 이미 '아이오딘'이라고 나오고 있다.
과거에는 일본에서 한자로 옮긴 것(沃[2]素)을 그대로 읽은 '옥소'~라는 명칭을 사용하기도 했다.[3] 그래서 아이오딘 화합물을 옥화칼슘 등으로 부른다.
아이오딘은 자원이 적은 일본에서 대량으로 채취 가능한 원소이며, 몇년 전에는 일본이 아이오딘 생산량 세계 1위였다. 지금은 2위로, 1위는 칠레이다. 일본의 아이오딘의 대부분은 치바 현에서 생산되며 그래서 치바 현은 아이오딘 관련 기업의 최대 거점으로서 수많은 아이오딘 관련 상품을 생산하고 있다.
2 화학
아이오딘은 물에는 별로 녹지 않지만 아이오딘화칼륨의 수용액에는 잘 녹으며, 거기에 아이오딘을 녹인 것을 아이오딘-아이오딘화칼륨 수용액(아이오딘액)이라고 한다. 아이오딘-아이오딘화칼륨 수용액은 평상시 대개 갈색을 띄나 녹말과 반응시 적자색~청자색으로 색이 변하며, 아이오딘 녹말반응이라 불리는 이 반응으로 녹말의 존재를 확인할 수 있다. 녹말을 구성하는 아밀로오스 및 아밀로펙틴은 스프링 형태의 3차원구조를 지니는데, 아이오딘-아이오딘화칼륨 용액 내의 아이오딘이 스프링 형태의 아밀로오스 및 아밀로펙틴 내부에 들어가 결합하면서 가시광선을 대부분 흡수하기 때문에 발생하는 현상이다. 참고로 종이에도 녹말이 첨가되므로 아이오딘와 반응한다. 이 반응을 이용해 면제 화폐용지에 인쇄된 진짜 화폐와 일반종이에 인쇄된 위조지폐를 구분해내는 펜을 만든다.
사진의 역사에서 초창기에는 빛에 반응하는 옥화은이 감광재료로 이용되기도 했다. 최초의 사진은 옥화은 건판에 찍었다.
일명 빨간약으로 알려진 포비돈 요오드와 일명 옥도정기로 알려진 요오드 팅크의 주재료 이다. 아이오딘은 강력한 산화력이 있어서 광범위한 세균이나 바이러스를 살균할 수 있다. 또 할로겐 램프의 재료이기도 하다. 아이오딘과 텅스텐이 낮은 온도에서는 결합하고 높은온도에서는 분해되기 때문에 필라멘트가 더 높은 온도에서도 견딜 수 있다.
3 생체 이용
아이오딘은 인체에 필요한 미량원소 중 가장 원자번호가 높은 원소이다. 또한 신체내의 물질대사를 촉진하는 티록신의 합성에도 이용된다. 티록신은 포도당의 분해를 촉진하고 체온을 높이며, 유아의 신경세포 분화와 성숙에 관여하며 성장에도 관여하는 등 중요한 호르몬이다. 알프스, 히말라야 등의 내륙 산간지방에서는 아이오딘의 섭취가 부족해서 성장이 저해되거나 크레틴 병을 유발하며, 티록신이 분비되지 않으니 티록신의 분비를 촉진하는 호르몬이 계속해서 분비되는 영향으로 인해 갑상선에 심한 부종이 나타기도 한다. 반대로 티록신이 과량분비되면 안구의 돌출, 체중감소 등을 주요 증세로 하는 바제도병 (그레이브스 병)이 발생한다. [4] 바제도병은 방사능 아이오딘을 내복하거나, 심한 경우에는 갑상선의 일부를 절제하는데 젊은 여성들에게는 불임의 위험이 있어 방사능 요법을 적용하지 않는다.
수산물을 먹을 기회가 많지않은 내륙지방에 사는 사람들은 아이오딘 부족이 오기 쉽고 아이오딘 부족은 특히 아이들의 두뇌발달과 지능발달을 저해한다. 현재 전세계 인구의 예방가능한 지적 장애 발생의 가장 큰 원인이 바로 아이오딘 부족 때문이라고 한다. 생체에 필요량은 극미량에 불과하므로 그래서 바다가 없는 내륙지방이나 식문화상 해산물을 잘 먹지않는 유럽권에서는 이런 지적 장애를 예방하기 위해 시중에서 판매하는 식용 소금에 아이오딘을 의무적으로 미량 섞어서 팔고 있다. 아프리카 등지에서도 이런 지능 발달장애를 예방하기 위해 아이오딘 함유 소금을 보급하고 있다. 그래도 세계인구의 1/3은 아이오딘 부족으로 영향을 받고 있다.
하지만 대한민국에서는 이미 해조류를 일상적으로 먹는데다가 천일염에도 풍부하기 때문에 굳이 아이오딘 첨가 소금을 먹지 않아도 된다. 김이나 미역등 해조류나 어패류는 아이오딘이 매우 풍부한 대표적 음식으로 해조류를 먹는 한국은 아이오딘 부족을 걱정할 필요없다. 한국과 미국에서 팔리는 종합비타민제에 아이오딘 함량이 다른데 그건 식생활 차이때문이다. 방사능 물질에 노출되지도 않았는데 아이오딘을 과잉섭취하면 다른 병에 걸릴 수 있으므로 적당량 섭취하는 것이 좋다.
4 방사능 동위원소
아이오딘은 37종의 동위원소를 가지며 그 중 아이오딘-127만이 안정하다. 아이오딘의 동위원소는 세슘의 동위원소와 함께 우리 나라 식품 안전의 방사능 지표 물질로 취급된다. 아이오딘의 동위원소 중 하나인 아이오딘-131은 반감기가 8일이며 위험한 방사능 물질이다. 364keV의 감마선과 최대에너지가 약 0.66MeV의 베타선을 방출하며, 아이오딘의 동위원소 중 가장 강력한 방사성 물질이다.
방사능 유출 사고가 나서 아이오딘 131이 인체에 들어오면 이게 목에 있는 갑상선으로 주로 모이게 되고 그게 붕괴하며 갑상선이 방사선에 집중적으로 피폭되어 갑상선 암을 일으킨다. 반감기가 짧은만큼 단위시간당 방사선량도 크다. 방사선 유출사고로 인한 대표적인 피해가 바로 갑상선 암과 백혈병의 발생 증가이다.
이걸 막기 위해 체르노빌 원자력 발전소에서 복구작업에 동원된 인부들에게는 아이오딘이 함유된 보드카가 지급된 적이 있다. 무해한 아이오딘이 먼저 갑상선에 들어가면, 아이오딘-131이 들어갈 자리가 없어서 체내에 흡수되지 않기 때문이다. 현재로서는 방사능 피해를 막을 수 있는 가장 확실한 요법이지만, 이걸로도 갑상선 이외의 장기는 못 지키고 다른 방사능 물질은 못 막는다. 하지만 이게 의미가 있는 것이 방사능 아이오딘이 가장 대표적으로 몸에 축적이 되는 방사능물질이기 때문이다. [5]
후쿠시마 원자력 발전소 사고로 방사능 물질이 누출되자, 일본 정부에서 피난한 인근 주민들에게 배포한 약도 아이오딘 계열. 3월 16일 오전 1시 기준으로 복용지시는 내려지지 않은 상태이다. 한국에서도 아이오딘에 대한 관심이 늘고 있다. 한국도 아이오딘 계열 약을 보유하고 있지만 비상용이기 때문에 시중에서 구할 수는 없다. 김, 미역, 다시마 같은 아이오딘이 많이 들어간 해조류의 소비가 늘어나고 있다고 한다.
이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 요오드문서에서 가져왔습니다.</div></div>- ↑ 현대 독일어에서는 J가 아닌 I를 써서 Iod가 일반적. 아주 옛날 책들을 보면 원소 기호는 J였다.
- ↑ 원래 기름질, 물댈 옥 자이다. 옥저할 때 옥도 이 옥자를 쓴다.
- ↑ 일본에서는 沃자가 상용한자에 포함되지 않아 가타카나로 ヨウ素라고 한다.
- ↑ 성우인 미야무라 유코가 앓는 병인데, 여자들에게 더 많다고 한다.
- ↑ 단, 이러한 아이오딘-131을 이용하여 역관광을 선사할 수 있다. 방사성요오드-아이오딘- 치료법이라고 하는 건데 갑상선암 환자의 경우 수술 후에 일정량의 아이오딘-131을 투여함으로써 베타선을 이용하여 남은 갑상선암세포를 제거하여 암으로 인한 다른 장애가 발생하지 않게 하는 역할도 한다.