Iode

lementbox_isotopes_end Iode ( ˈaɪədaɪn, ˈaɪədɪn , ou /ˈaɪədiːn/ ; de iodes de " ; violet" ;), est un élément chimique qui a le I de symbole et le nombre atomique 53 de . L'iode a 53 protons, 53 électrons, et 74 neutrons. Chimiquement, l'iode est le moindre réactif des halogènes et du la plupart de l'halogène électropositif du après l'astate . De l'iode est principalement employé dans la médecine , la photographie de et les colorants il est exigé dans des traces par la plupart des organizations vivantes

Comme avec des tous autres halogènes (membres de de groupe VII dans le Tableau périodique), l'iode forme les molécules diatomiques du et par conséquent a la formule moléculaire du I₂ .

Caractéristiques

L'iode est solide gris-foncé/pourpre-brun que le sublime aux températures standard dans un gaz pourpre-rose qui a une odeur irritante. Cet halogène forme des composés avec beaucoup d'éléments, mais est moins en activité que les autres membres de son groupe VII (halogènes) et en a métallique-comme des propriétés. L'iode se dissout facilement en chloroforme , le tétrachlorure de carbone de . La solubilité de l'iode élémentaire dans l'eau peut être considérablement augmentée par l'addition de l'iodure de potassium. L'iode moléculaire réagit réversiblement avec l'ion négatif, créant l'anion de Triiodide , I₃⁻, qui se dissout bien dans l'eau. C'est également la formulation de l'iode médicinal de. La couleur bleue profonde de l'amidon - des complexes d'iode est produits seulement par l'élément libre.

Beaucoup d'étudiants qui ont vu la démonstration de salle de classe où des cristaux d'iode sont doucement chauffés dans un tube à essai viennent loin avec l'impression que l'iode liquide ne peut pas exister à la pression atmosphérique. Cette idée fausse surgit parce que la sublimation se produit sans intermediacy de liquide. La vérité est que si des cristaux d'iode sont chauffés soigneusement à leur point de fusion du °C 113.7, les cristaux fondront dans un liquide, qui sera présent sous une couverture dense de la vapeur.

Histoire

De l'iode a été découvert par le Bernard Courtois en 1811. Il était né à un fabricant du salpêtre (une partie essentielle de de poudre). À l'heure des guerres napoléoniennes , le France était à la guerre et le salpêtre était dans une grande demande. Le salpêtre a produit à partir du carbonate de sodium exigé par lits français du Niter , qui pourrait être isolé dans l'algue lavée vers le haut sur les côtes du Normandie et du Brittany . Pour isoler le carbonate de sodium, l'algue a été brûlée et la cendre puis lavée avec de l'eau. La perte restante a été détruite en ajoutant l'acide sulfurique . Un jour Courtois a ajouté trop d'acide sulfurique et un nuage de vapeur pourpre s'est levé. Courtois a noté que la vapeur s'est cristallisée sur les surfaces froides faisant les cristaux foncés. Courtois a suspecté que c'ait été un nouvel élément mais a manqué de l'argent pour poursuivre ses observations.

Toutefois il a donné des échantillons à ses amis, Charles Bernard Desormes (1777 - 1862) et Nicolas Clément (1779 - 1841), pour continuer la recherche. Il a également donné une partie de la substance au Joseph Louis Gay-Lussac (1778 - 1850), un chimiste bien connu à ce moment-là, et au André-Marie Ampère (1775 - 1836). Sur le le 1813 du 29 novembre , Dersormes et Clément découverte a fait Courtois public'. Ils ont décrit la substance à une réunion de l'institut impérial de de la France . Le 6 décembre, Gay-Lussac annoncé que la nouvelle substance était un élément ou un composé de l'oxygène. Ampère avait donné une partie de son échantillon au Humphry Davy (1778 - 1829). Davy a fait quelques expériences sur la substance et a noté sa similitude au chlore . Davy a envoyé une lettre en date du 10 décembre à la société royale de de Londres déclarant qu'il avait identifié un nouvel élément. Un grand argument a éclaté entre Davy et fini Gay-Lussac qui a identifié l'iode d'abord mais les deux scientifiques ont reconnu Courtois en tant que premier pour isoler l'élément chimique.

Applications

De l'iode est employé dans les pharmaceutiques, les antiseptiques, la médecine, les suppléments de nourriture, les colorants, les catalyseurs, les lumières d'halogène, la photographie, l'épuration de l'eau, et la détection d'amidon.
la teinture de l'iode (iode élémentaire de 10% dans la base d'éthanol) est un composant essentiel de n'importe quelle trousse de survie emergency, employé pour désinfecter des blessures et pour aseptiser l'eau de surface pour boire (3 gouttes par litre, laissent le stand pendant 30 minutes). Les solutions sans alcool d'iode telles que l'iode de Lugol de , comme l'autre type antiseptiques de l'iodophore , sont également disponibles en tant que sources élémentaires efficaces d'iode à cette fin.
Les composés iodés sont importants dans le domaine de la chimie organique
L'iode, comme élément lourd, est tout à fait le Radio-opaque. Des composés organiques d'un certain type (dérivés typiquement iode-substitués de benzène) sont ainsi employés dans la médecine en tant qu'agents de Radiocontrast de rayon X pour l'injection intraveineuse. C'est souvent en même temps que des techniques avancées de rayon X telles que l'angiographie et le balayage de CT de * l'iodure d'argent est employé dans la photographie.
L'iodure du tungstène est employé pour stabiliser les filaments dans les ampoules

Occurrence sur terre

L'iode se produit naturellement dans l'environnement principalement en tant qu'iodure dissous en eau de mer , bien qu'on le trouve également dans quelques minerais et sols. L'élément peut être préparé sous une forme d'ultrapure par la réaction de l'iodure de potassium avec le cuivre de (II) sulfate . Il y a également quelques autres méthodes d'isoler cet élément. Bien que l'élément soit réellement tout à fait rare, le varech et certaines autres plantes ont de la capacité de concentrer l'iode, que les aides présentent l'élément dans la chaîne alimentaire aussi bien que réduire son coût.

Sources

De l'iode est trouvé dans le caliche minéral , a trouvé dans le Chili , entre le les Andes et la mer. Il peut également trouver dans quelques algues aussi bien qu'extrait à partir de l'eau de mer, toutefois l'extraction de l'iode à partir du minerai est la seule manière économique d'extraire la substance.

L'extraction à partir de l'eau de mer comporte l'électrolyse. La saumure est d'abord purifiée et acidifiée using l'acide sulfurique et est ensuite mise à réagir avec le chlore. Une solution d'iode est produite mais elle est encore trop diluée et doit être concentrée. Pour faire cet air est soufflé dans la solution qui fait évaporer l'iode, puis elle est passée dans une tour absorbante contenant l'acide où l'anhydride sulfureux est ajouté pour réduire l'iode. La solution est alors ajoutée au chlore encore pour concentrer la solution davantage, et la solution finale est à un niveau environ de 99%.

Une autre source est du varech . Cette source a été employée aux 18èmes et 19èmes siècles mais n'est plus économiquement viable.

En 2005, le Chili était le producteur supérieur de l'iode avec la part du presque deux-tiers monde suivie du Japon et les Etats-Unis, rapportent au l'étude géologique britannique .

Prix

Le prix moyen de l'iode en 2005 était de $7.03 dollars US De par kilogramme . En 2006 ceci a soudainement changé en $17.03 dollars US Par kilogramme. Dans le Chili , le plus grand producteur du monde de l'iode, prix nettement a changé trop (2005 $16.97 dollars US 2006 $20.00 dollars US Pour un kilogramme). Les prix du Japon de l'iode ont également changé. Les réclamations de DNSC (centre national de réserve de la défense) ils ont vendu un kilogramme d'iode en 2005 pour $18. Alors dans 2006 qu'ils les ont réclamés a vendu chaque kilogramme pour $21.

Chimie descriptive

L'iode élémentaire est médiocrement soluble dans l'eau, avec un gramme se dissolvant en 3450 ml à 20 °C et 1280 ml à 50 °C. En revanche avec du chlore , la formation de l'ion de hypohalite (IO^-) dans les solutés neutres de l'iode est négligeable. ↔ du

I₂+ H₂O de de
de H⁺ + d'I^- + de HIO ; ( K = 2.0×10^-13) L'hydrosolubilité est considérablement améliorée si la solution contient les iodures dissous tel que l'acide de Hydroiodic , l'iodure de potassium , ou l'iodure de sodium . Les bromures dissous améliorent également la solubilité dans l'eau de l'iode. L'iode est soluble dans un certain nombre de dissolvants organiques, y compris l'éthanol (20.5 g/100 ml de à 15 °C, 21.43 g/100 ml 25 à °C), éther diéthylique (20.6 g/100 ml de à 17 °C, 25.20 g/100 ml 25 à °C), chloroforme , acide acétique , glycérol , benzène (14.09 g/100 ml de de de de à °C) 25, tétrachlorure de carbone (2.603 g/100 ml de à °C) 35, et bisulfure de carbone (16.47 g/100 ml à °C) 25. Les solutions aqueuses et d'éthanol sont brunes. Les solutions en chloroforme, tétrachlorure de carbone, et bisulfure de carbone sont violettes.

De l'iode élémentaire peut être préparé en oxydant les iodures avec du chlore :

de
2I^- + → de Cl₂ I₂ + 2Cl^-

ou avec du bioxyde de manganèse de dans la solution acide :

de
→ d'I₂ + de H₂S 2HI + S↓

ou par l'hydrazine : de
2I₂ + → de N₂H₄ 4HI + N₂

De l'iode est oxydé à l'iodate par l'acide nitrique :

de
→ I₂ + 10HNO₃ 2HIO₃ + 10NO₂ + 4H₂O

ou par les chlorates c'est nécessaire pour la production appropriée de l'hormone thyroïdienne. Les sources normales de l'iode incluent la vie de mer, telle que le varech et certains fruits de mer, aussi bien que des plantes cultivées sur le sol iode-riche. Du sel pour la consommation humaine est souvent enrichi avec de l'iode et désigné sous le nom du sel iodisé par .

Insuffisance d'iode

voient également :

l'insuffisance d'iode de Dans les secteurs où il y a peu d'iode dans le diet&mdash ; régions intérieures en général éloignées et climats équatoriaux semi-arides où aucune nourriture marine n'est eaten&mdash ; L'insuffisance d'iode de provoque l'hypothyroïdisme, symptômes dont sont la fatigue extrême, le goître , le ralentissement mental, la dépression, le gain de poids, et les basses températures corporelles basiques.

L'insuffisance d'iode est également la principale cause du retardement mental , un effet de évitable qui se produit principalement quand des bébés et les petits enfants sont faits au hypothyroïde par le manque de l'élément. L'addition de l'iode au sel de table a en grande partie éliminé ce problème dans les nations plus riches, mais l'insuffisance d'iode demeure un problème sérieux de santé publique dans le monde en voie de développement.

Radio-iode et biologie

Radio-iode et la thyroïde

Le radio-isotope artificiel ¹³¹I (un bêta émetteur) de , également connu sous le nom de radio-iode qui a une demi vie de 8.0207 jours, a été employé en traitant le Cancer et d'autres pathologies des glandes ¹²³I de thyroïde est le radio-isotope le plus employé souvent dans la formation image nucléaire du rein et de la thyroïde comme la prise thyroïde balaye (utilisé pour l'évaluation de la maladie de tombes ). Les composés les plus communs de l'iode sont les iodures du sodium et le potassium ( KI ) de et les iodates (KIO₃).

¹²⁹I (demi vie 15.7 millions d'ans) est un produit de la spallation de Xe de ¹³⁰ dans l'atmosphère et l'uranium et la fission du plutonium , dans les roches à fleur de terre et des réacteurs nucléaires. Les processus nucléaires, en particulier retraitement nucléaire de carburant et essais atmosphériques d'armes nucléaires ont maintenant inondé le signal normal pour cet isotope. ¹²⁹I a été employé dans des études d'eau de pluie suivant l'accident de Chernobyl de . Il également a été employé comme traceur d'eaux souterraines et comme indicateur de dispersion de perte nucléaire dans l'environnement normal.

Si des humains sont exposés à l'iode radioactif, la glande thyroïde l'absorbera comme si c'étaient iode non radioactif, menant aux possibilités elevated du cancer thyroïde. Les isotopes avec des demi vies plus courtes telles que ¹³¹I présentent un plus grand risque que ceux avec de plus longues demi vies puisqu'ils produisent de plus de rayonnement par unité de temps. Prenant des grands nombres d'iode régulier saturera la thyroïde et empêchera la prise. Des pillules d'iode sont parfois distribuées aux personnes vivant près des établissements nucléaires, pour l'usage en cas d'accidents qui pourraient mener aux dégagements de l'iode radioactif.
Le Iodine-123 et le Iodine-125 sont employés dans la médecine comme traceurs pour la formation image et évaluer la fonction de la thyroïde.
Le Iodine-131 est employé dans la médecine pour le traitement du cancer thyroïde et de la maladie de tombes.
L'iode (élémentaire) non lié est modérément toxique à toutes les choses vivantes.
Iodure de potassium (comprimés de KI, ou " ; SSKI" ; = " ; Solution saturée de KI" ; des baisses liquides) peuvent être données aux gens dans des zones dévastées nucléaires quand la fission a eu lieu, pour rincer le produit de fission iodine-131 radioactif. La demi vie d'iodine-131 est seulement huit jours, ainsi le traitement devrait continuer seulement deux ou trois semaines. Dans les cas de la fuite de certains matériaux nucléaires sans fission, ou certains types de bombe sale faite avec autre que du radio-iode, cette précaution serait sans résultat.

Radio-iode et le rein

En quelques années 70 les techniques de formation image ont été développées dans le la Californie pour utiliser le radio-iode dans les diagnostics pour l'hypertension rénale du .

Isotopes

voient également : Isotopes de l'iode Il y a 37 isotopes d'iode et seulement un, ¹²⁷I, est stable.

De plusieurs manières, ¹²⁹I est semblable au ³⁶Cl . C'est un halogène soluble, assez non-réactif, existe principalement comme anion de non-absorption , et est produit par des réactions cosmogéniques, thermonucléaires, et in-situ. Dans des études hydrologiques, des concentrations de ¹²⁹I sont habituellement rapportées car le rapport de ¹²⁹I au total I (qui est pratiquement chacun des ¹²⁷I). Comme cela est le cas pour ³⁶Cl/Cl, les rapports de ¹²⁹I/I en nature sont tout à fait petits, 10⁻¹⁴ à 10⁻¹⁰ (¹²⁹I/I thermonucléaire maximal pendant les années 60 et les années 70 atteintes au sujet de 10⁻⁷). ¹²⁹I diffère de ³⁶Cl du fait sa demi vie est plus longue (15.301 million d'ans), il est fortement biophilic, et se produit sous les formes ioniques du multiple (généralement, I⁻ et IO₃⁻ ) qui ont différents comportements chimiques. Ceci le rend assez facile pour ¹²⁹I d'écrire la biosphère pendant qu'il devient incorporé à la végétation, au sol, au tissu de lait et animal, etc.

Des excès de ¹²⁹Xe stable en météorites ont été montrés pour résulter de l'affaiblissement du " ; primordial" ; ¹²⁹I a produit nouvellement par les supernovas qui ont créé la poussière et le gaz dont le système solaire a formé. ¹²⁹I était le radionucléide éteint du premier à identifier en tant que présent dans le système solaire tôt. Son affaiblissement est la base de l'arrangement radiométrique de la datation d'I-Xe, qui couvre 83 premières millions d'années d'évolution du système solaire .

Des effets de divers isotopes de radio-iode dans la biologie sont discutés ci-dessous.

Toxicité d'iode

L'iode excessif a des symptômes semblables à ceux de l'insuffisance d'iode. Les symptômes généralement produits sont croissance anormale de la glande thyroïde et des désordres dans le fonctionnement et croissance de l'organization dans son ensemble. L'iode élémentaire, I₂, est un poison mortel si de plus grands montants rentrés ; si 2 ou 3 grammes de lui est consommés, il est mortel aux humains. Les iodures sont semblables dans la toxicité aux bromures.

Précautions pour l'iode stable

Le contact direct avec la peau peut causer des lésions, ainsi il devrait être manipulé avec soin. La vapeur d'iode est très irritante à l'oeil et aux muqueuses. La concentration de l'iode dans le ciel ne devrait pas dépasser 1 magnésium /³ (moyenne time-weighted de huit heures) du m. Une fois mélangée à de l'ammoniaque , elle peut former le triiodide d'azote de qui est extrêmement sensible et peut éclater inopinément.

Utilisation clandestine

Aux Etats-Unis, l'agence (DEA) d'application de drogue de considère l'iode et compose contenir l'iodure d'iode (iodures ioniques, iodoform, éthylique, et ainsi de suite) comme réactifs utiles pour la fabrication clandestine de la métamphétamine . Les personnes qui essayent d'acheter des quantités significatives de tels produits chimiques sans établir une utilisation légitime sont susceptibles de se trouver la cible d'une recherche de DEA. Les personnes vendant de tels composés sans faire la diligence pour établir que les matériaux ne sont pas détournés à l'utilisation clandestine peuvent être sujettes à des pénalités raides, telles que les fines ou même l'emprisonnement chères.

Voir également

iatomicelements
Iodure de comme antioxydant
Sel iodisé par
Laser d'iode d'oxygène produit par réaction chimique de

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