โพแทสเซียมไอโอเดต: คุณสมบัติโครงสร้างการใช้และความเสี่ยง - เคมี - 2026

โพแทสเซียมไอโอเดตหรือโพแทสเซียมไอโอเดตเป็นสารอนินทรีไอโอดีนโดยเฉพาะเกลือซึ่งมีสูตรทางเคมีคือ KIO 3ไอโอดีนซึ่งเป็นองค์ประกอบจากกลุ่มฮาโลเจน (F, Cl, Br, I, As) มีเลขออกซิเดชันเป็น +5 ในเกลือนี้ ดังนั้นจึงเป็นตัวออกซิไดซ์ที่รุนแรง KIO ₃ dissociates ในสื่อที่เป็นน้ำเพื่อสร้าง K ⁺และ IO ₃ ^-ไอออน

สังเคราะห์โดยทำปฏิกิริยาโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์กับกรดไอโอดิก: HIO ₃ (aq) + KOH (s) => KIO ₃ (aq) + H ₂ O (l) นอกจากนี้ยังสามารถสังเคราะห์ได้โดยการทำปฏิกิริยาไอโอดีนโมเลกุลกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์: 3I ₂ (s) + 6KOH (s) => KIO ₃ (aq) + 5KI (aq) + 3H ₂ O (l)

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

เป็นของแข็งสีขาวไม่มีกลิ่นมีผลึกละเอียดและโครงสร้างผลึกชนิดโมโนคลินิก มีความหนาแน่น 3.98g / mL น้ำหนักโมเลกุล 214 g / mol และมีแถบการดูดซับในสเปกตรัมอินฟราเรด (IR)

มันมีจุดหลอมเหลว: 833 ºK (560 องศาเซลเซียส) สอดคล้องกับการมีปฏิสัมพันธ์ไอออนิกที่แข็งแกร่งระหว่าง K ⁺และ IO ₃ ^-ไอออน ที่อุณหภูมิสูงขึ้นจะเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวด้วยความร้อนปล่อยออกซิเจนระดับโมเลกุลและโพแทสเซียมไอโอไดด์:

2KIO ₃ (s) => 2KI (s) + 3O ₂ (ก.)

ในน้ำมีการละลายที่แตกต่างกันตั้งแต่ 4.74g / 100mL ที่0ºCสูงถึง 32.3g / 100mL ที่100ºCทำให้เกิดสารละลายที่ไม่มีสี นอกจากนี้ยังไม่ละลายในแอลกอฮอล์และกรดไนตริก แต่ละลายได้ในกรดซัลฟิวริกเจือจาง

ความใกล้ชิดกับน้ำไม่สามารถมองเห็นได้ซึ่งอธิบายได้ว่าเหตุใดจึงไม่ดูดความชื้นและไม่มีอยู่ในรูปของเกลือไฮเดรต (KIO ₃ · H ₂ O)

ออกซิไดซ์

โพแทสเซียมไอโอเดตตามที่ระบุในสูตรทางเคมีมีออกซิเจนสามอะตอม นี่เป็นองค์ประกอบที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีอย่างมากและเนื่องจากคุณสมบัตินี้จึง "เปิดเผย" ข้อบกพร่องทางอิเล็กทรอนิกส์ในเมฆที่อยู่รอบ ๆ ไอโอดีน

การขาด - หรือการมีส่วนร่วมนี้แล้วแต่กรณี - สามารถคำนวณได้เป็นเลขออกซิเดชันของไอโอดีน (± 1, +2, +3, +5, +7) เป็น +5 ในกรณีของเกลือนี้

สิ่งนี้หมายความว่า? ก่อนที่สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะสามารถให้อิเล็กตรอนได้ไอโอดีนจะรับพวกมันในรูปไอออนิก (IO ₃ ^- ) ให้กลายเป็นไอโอดีนโมเลกุลและมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ 0

จากคำอธิบายนี้สามารถระบุได้ว่าโพแทสเซียมไอโอเดตเป็นสารประกอบออกซิไดซ์ที่ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยารีดอกซ์หลายชนิด สิ่งเหล่านี้เรียกว่านาฬิกาไอโอดีน

นาฬิกาไอโอดีนประกอบด้วยกระบวนการรีดอกซ์ที่มีขั้นตอนช้าและเร็วซึ่งขั้นตอนที่รวดเร็วจะถูกทำเครื่องหมายด้วยสารละลาย KIO ₃ในกรดซัลฟิวริกซึ่งจะเติมแป้ง ถัดไปแป้ง - ผลิตครั้งเดียวและจอดทอดสมออยู่ระหว่างโครงสร้างของสายพันธุ์ที่ผม₃ ^- -จะเปลี่ยนวิธีการแก้ปัญหาจากไม่มีสีเป็นสีน้ำเงินเข้ม

IO ₃ ^- + 3 HSO ₃ ^- → I ^- + 3 HSO ₄ ^-

IO ₃ ^- + 5 I ^- + 6 H ⁺ → 3 I ₂ + 3 H ₂ O

I ₂ + HSO ₃ ^- + H ₂ O → 2 I ^- + HSO ₄ ^- + 2 H ⁺ (สีน้ำเงินเข้มเนื่องจากผลของแป้ง)

โครงสร้างทางเคมี

ภาพด้านบนแสดงโครงสร้างทางเคมีของโพแทสเซียมไอโอเดต IO ₃ ^-แอนไอออนแสดงด้วย "ขาตั้งกล้อง" ของทรงกลมสีแดงและสีม่วงในขณะที่ไอออน K ⁺แสดงด้วยทรงกลมสีม่วง

แต่ขาตั้งกล้องเหล่านี้หมายถึงอะไร? รูปทรงเรขาคณิตที่ถูกต้องสำหรับแอนไอออนเหล่านี้เป็นปิรามิดแบบตรีโกณมิติซึ่งออกซีเจนเป็นฐานสามเหลี่ยมและอิเล็กตรอนไอโอดีนที่ไม่ใช้ร่วมกันจะชี้ขึ้นไปข้างบนโดยใช้พื้นที่และบังคับให้พันธะ I - O โค้งลงและ พันธะทั้งสอง I = O.

เรขาคณิตโมเลกุลนี้สอดคล้องกับการผสมพันธ์ sp ³ของอะตอมไอโอดีนกลาง อย่างไรก็ตามอีกมุมมองหนึ่งชี้ให้เห็นว่าอะตอมออกซิเจนตัวหนึ่งสร้างพันธะกับวงโคจร "d" ของไอโอดีนในความเป็นจริงแล้วการผสมพันธุ์แบบ sp ³ d ² (ไอโอดีนสามารถกำจัดออร์บิทัล "d" ได้โดยการขยายชั้นของ วาเลนเซีย)

ผลึกของเกลือนี้สามารถเกิดการเปลี่ยนเฟสโครงสร้างได้ (การจัดเรียงอื่นที่ไม่ใช่โมโนคลินิก) อันเป็นผลมาจากสภาพทางกายภาพที่แตกต่างกัน

การใช้และการใช้โพแทสเซียมไอโอเดต

ใช้ในการรักษา

โพแทสเซียมไอโอเดตมักใช้เพื่อป้องกันการสะสมของกัมมันตภาพรังสีในต่อมไทรอยด์ในรูปแบบ¹³¹ I เมื่อไอโซโทปนี้ถูกใช้ในการพิจารณาการดูดซึมไอโอดีนโดยต่อมไทรอยด์เป็นส่วนประกอบของการทำงานของต่อมไทรอยด์

ในทำนองเดียวกันโพแทสเซียมไอโอเดตใช้เป็นยาฆ่าเชื้อเฉพาะที่ (0.5%) ในการติดเชื้อเยื่อเมือก

ใช้ในอุตสาหกรรม

มันถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารของสัตว์ผสมพันธุ์เป็นอาหารเสริมไอโอดีน ดังนั้นโพแทสเซียมไอโอเดตจึงถูกใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อปรับปรุงคุณภาพของแป้ง

การใช้งานเชิงวิเคราะห์

ในทางเคมีวิเคราะห์เนื่องจากความเสถียรจึงใช้เป็นมาตรฐานหลักในการกำหนดมาตรฐานของสารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟต (Na ₂ S ₂ O ₃ ) เพื่อกำหนดความเข้มข้นของไอโอดีนในตัวอย่างทดสอบ

ซึ่งหมายความว่าสามารถทราบปริมาณไอโอดีนได้ด้วยเทคนิคเชิงปริมาตร (การไตเตรท) ในปฏิกิริยานี้โพแทสเซียมไอโอเดตจะออกซิไดซ์ไอโอไดด์ไอออน I ^-อย่างรวดเร็วโดยใช้สมการทางเคมีต่อไปนี้:

IO ₃ ^- + 5I ^- + 6H ⁺ => 3I ₂ + 3H ₂ O

ไอโอดีน I ₂ถูกไตเตรทด้วยสารละลาย Na ₂ S ₂ O ₃สำหรับการกำหนดมาตรฐาน

ใช้ในเทคโนโลยีเลเซอร์

การศึกษาได้แสดงให้เห็นและยืนยัน piezoelectric ที่น่าสนใจ pyroelectric, ไฟฟ้าแสง, ferroelectric และไม่ใช่เชิงเส้นเลนส์คุณสมบัติของ KIO ₃ผลึก สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดศักยภาพที่ดีในด้านอิเล็กทรอนิกส์และในเทคโนโลยีของเลเซอร์สำหรับวัสดุที่ทำด้วยสารประกอบนี้

ความเสี่ยงต่อสุขภาพของโพแทสเซียมไอโอเดต

ในปริมาณที่สูงอาจทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเยื่อบุช่องปากผิวหนังตาและทางเดินหายใจ

การทดลองเกี่ยวกับความเป็นพิษของโพแทสเซียมไอโอเดตในสัตว์ทำให้สังเกตได้ว่าในสุนัขที่อดอาหารในปริมาณ 0.2-0.25 กรัม / กิโลกรัมของน้ำหนักตัวโดยให้ทางปากสารประกอบจะทำให้อาเจียน

หากหลีกเลี่ยงการอาเจียนเหล่านี้จะทำให้สถานการณ์เลวร้ายลงในสัตว์เนื่องจากอาการเบื่ออาหารและการกราบก่อนที่จะเสียชีวิต การชันสูตรพลิกศพของเขาเผยให้เห็นบาดแผลที่เนื้อร้ายในตับไตและเยื่อบุลำไส้

เนื่องจากพลังการออกซิไดซ์แสดงถึงความเสี่ยงจากไฟไหม้เมื่อสัมผัสกับวัสดุที่ติดไฟได้

อ้างอิง

1. Day, R. , & Underwood, A. เคมีวิเคราะห์เชิงปริมาณ (ฉบับที่ 5) PEARSON Prentice Hall, p-364
2. มู ธ , D. (2008). เลเซอร์.. สืบค้นจาก: flickr.com
3. เคมีบุ๊ค. (2017) โพแทสเซียมไอโอเดต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก ChemicalBook: chemicalbook.com
4. PubChem (2018) โพแทสเซียมไอโอเดต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. เมอร์ค (2018) โพแทสเซียมไอโอเดต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก Merck:
6. merckmillipore.com
7. วิกิพีเดีย (2017) โพแทสเซียมไอโอเดต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก Wikipedia: en.wikipedia.org
8. MM Abdel Kader และคณะ (2556). กลไกการขนส่งค่าใช้จ่ายและขั้นตอนการเปลี่ยนอุณหภูมิต่ำใน KIO 3 J. Phys .: Conf. Ser. 423 012036