ไอโอดีน: ประวัติคุณสมบัติโครงสร้างการได้รับความเสี่ยงการใช้งาน - เคมี - 2026

ไอโอดีนเป็นปฏิกิริยาที่ไม่ใช่ - ธาตุโลหะที่อยู่ในกลุ่มที่ 17 ของตารางธาตุ (ฮาโลเจน) และตัวแทนจากสารเคมีที่เป็นสัญลักษณ์หนึ่งมันเป็นหลักองค์ประกอบที่รู้จักกันค่อนข้างแพร่หลายจากน้ำไอโอดีนจนซายน์ฮอร์โมน .

ไอโอดีนในสถานะของแข็งจะมีสีเทาเข้มและมีความมันวาวของโลหะ (ภาพล่าง) ซึ่งสามารถระเหิดเพื่อสร้างไอสีม่วงซึ่งเมื่อรวมตัวบนพื้นผิวเย็นจะทิ้งคราบสีเข้ม การทดลองเพื่อแสดงลักษณะเหล่านี้มีมากมายและน่าสนใจ

ผลึกไอโอดีนที่แข็งแกร่ง ที่มา: BunGee

องค์ประกอบนี้ถูกแยกออกเป็นครั้งแรกโดย Bernard Curtois ในปี พ.ศ. 2354 ในขณะที่ได้สารประกอบที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไนเตรต อย่างไรก็ตาม Curtois ไม่ได้ระบุว่าไอโอดีนเป็นองค์ประกอบซึ่งเป็นบุญที่แบ่งปันโดย Joseph Gay-Lussac และ Humphry Davy Gay-Lussac ระบุองค์ประกอบว่า "iode" ซึ่งเป็นคำที่มาจากภาษากรีกคำว่า "ioides" ซึ่งมีการกำหนดสีม่วง

ธาตุไอโอดีนเช่นเดียวกับฮาโลเจนอื่น ๆ คือโมเลกุลไดอะตอมประกอบด้วยอะตอมของไอโอดีนสองอะตอมที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะโควาเลนต์ ปฏิสัมพันธ์ของ Van der Waals ระหว่างโมเลกุลของไอโอดีนนั้นแข็งแกร่งที่สุดในหมู่ฮาโลเจน สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมไอโอดีนจึงเป็นฮาโลเจนที่มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงสุด นอกจากนี้ยังเป็นสารที่มีปฏิกิริยาน้อยที่สุดของฮาโลเจนและเป็นสารที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำที่สุด

ไอโอดีนเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ต้องรับประทานเนื่องจากจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของร่างกาย การพัฒนาสมองและจิตใจ การเผาผลาญโดยทั่วไป ฯลฯ แนะนำให้รับประทานวันละ 110 µg / วัน

การขาดสารไอโอดีนในสถานะทารกในครรภ์ของบุคคลนั้นเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของครีตินิซึมซึ่งเป็นภาวะที่มีการเติบโตของร่างกายช้าลง เช่นเดียวกับการพัฒนาจิตใจและสติปัญญาไม่เพียงพอตาเหล่ ฯลฯ

ในขณะเดียวกันการขาดสารไอโอดีนในทุกช่วงอายุของแต่ละบุคคลมีความสัมพันธ์กับลักษณะของโรคคอพอกซึ่งมีลักษณะของต่อมไทรอยด์มากเกินไป โรคคอพอกเป็นโรคเฉพาะถิ่นเนื่องจากมันถูก จำกัด อยู่ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์บางแห่งที่มีลักษณะทางโภชนาการของตัวเอง

ประวัติศาสตร์

การค้นพบ

ไอโอดีนถูกค้นพบโดย Bernard Curtois นักเคมีชาวฝรั่งเศสในปี พ.ศ. 2354 ในขณะที่ทำงานกับพ่อของเขาในการผลิตไนเตรตโดยต้องใช้โซเดียมคาร์บอเนตสำหรับสิ่งนี้

สารประกอบนี้แยกได้จากสาหร่ายทะเลที่เก็บรวบรวมบนชายฝั่งของ Normandy และ Brittany ด้วยเหตุนี้สาหร่ายจึงถูกเผาและขี้เถ้าถูกล้างด้วยน้ำทำให้สารตกค้างถูกทำลายด้วยการเติมกรดซัลฟิวริก

ครั้งหนึ่งอาจเกิดจากความผิดพลาดโดยบังเอิญ Curtois ได้เพิ่มกรดซัลฟิวริกส่วนเกินและเกิดไอสีม่วงที่ตกผลึกบนพื้นผิวที่เย็นจัดเป็นผลึกสีเข้ม Curtois สงสัยว่าเขาอยู่ต่อหน้าองค์ประกอบใหม่และเรียกมันว่า "Substance X"

Curtois ค้นพบว่าสารนี้เมื่อผสมกับแอมโมเนียจะทำให้เกิดของแข็งสีน้ำตาล (ไนโตรเจนไตรโอไดด์) ที่ระเบิดเมื่อสัมผัสน้อยที่สุด

อย่างไรก็ตาม Curtois มีข้อ จำกัด ในการดำเนินการวิจัยต่อไปและตัดสินใจที่จะให้ตัวอย่างสารของเขาแก่ Charles Desormes, Nicolas Clément, Joseph Gay-Lussac และAndré-Marie Ampèreเพื่อให้ได้มาซึ่งความร่วมมือ

การเกิดขึ้นของชื่อ

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2356 Desormes และClémentได้เปิดเผยการค้นพบของ Curtois สู่สาธารณะ ในเดือนธันวาคมของปีเดียวกันนั้น Gay-Lussac ได้ชี้ให้เห็นว่าสารใหม่นี้อาจเป็นองค์ประกอบใหม่โดยบอกว่าชื่อ "iode" จากคำภาษากรีก "ioides" ซึ่งกำหนดให้เป็นสีม่วง

เซอร์ฮัมฟรีเดวี่ผู้ซึ่งได้รับส่วนหนึ่งของตัวอย่างที่ Curtois มอบให้แก่Ampèreได้ทำการทดลองกับกลุ่มตัวอย่างและสังเกตเห็นความคล้ายคลึงกับคลอรีน ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2356 ราชสมาคมแห่งลอนดอนได้มีส่วนร่วมในการระบุองค์ประกอบใหม่

แม้ว่าจะมีการพูดคุยกันระหว่าง Gay-Lussac และ Davy เกี่ยวกับการระบุไอโอดีน แต่ทั้งคู่ก็ยอมรับว่า Curtois เป็นคนแรกที่แยกมันออก ในปีพ. ศ. 2382 Curtois ได้รับรางวัล Montyn Prize จาก Royal Academy of Sciences ในการรับรู้ถึงการแยกไอโอดีน

การใช้งานในอดีต

ในปี 1839 Louis Daguerre ได้ให้ไอโอดีนใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกโดยคิดค้นวิธีการผลิตภาพถ่ายที่เรียกว่า daguerreotypes บนแผ่นโลหะบาง ๆ

ในปีพ. ศ. 2448 David Marine นักพยาธิวิทยาชาวอเมริกาเหนือได้ตรวจสอบการขาดสารไอโอดีนในโรคบางชนิดและแนะนำให้รับประทาน

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

การปรากฏ

การระเหิดของผลึกไอโอดีน ที่มา: Ershova Elizaveta

สีเทาเข้มทึบพร้อมความมันวาวของโลหะ เมื่อระเหยไอระเหยจะมีสีม่วง (ภาพบน)

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน

126.904 ยู

เลขอะตอม (Z)

53

จุดหลอมเหลว

113.7ºC

จุดเดือด

184.3 องศาเซลเซียส

ความหนาแน่น

อุณหภูมิแวดล้อม: 4.933 ก. / ซม. ³

การละลาย

ละลายในน้ำเพื่อสร้างสารละลายสีน้ำตาลที่มีความเข้มข้น 0.03% ที่ 20 ºC

ความสามารถในการละลายนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากมีไอโอไดด์ไอโอไดด์ที่ละลายอยู่ก่อนหน้านี้เนื่องจากมีการสร้างสมดุลระหว่าง I ^-และ I ₂เพื่อสร้างแอนไอโอนิกสปีชีส์ I ₃ ^-ซึ่งละลายได้ดีกว่าไอโอดีน

ในตัวทำละลายอินทรีย์เช่นคลอโรฟอร์มคาร์บอนเตตระคลอไรด์และคาร์บอนไดซัลไฟด์ไอโอดีนจะละลายให้เป็นสีม่วง นอกจากนี้ยังละลายในสารประกอบไนโตรเจนเช่นไพริดีนควิโนลีนและแอมโมเนียเพื่อสร้างสารละลายสีน้ำตาลอีกครั้ง

ความแตกต่างของสีอยู่ที่ความจริงที่ว่าไอโอดีนถูกละลายเป็นโมเลกุล I _{2 ที่}ถูกละลายหรือเป็นสารประกอบเชิงซ้อนในการถ่ายเทประจุ หลังปรากฏขึ้นเมื่อจัดการกับตัวทำละลายที่มีขั้ว (น้ำในหมู่พวกมัน) ซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนลิวเบสโดยการบริจาคอิเล็กตรอนให้กับไอโอดีน

กลิ่น

ฉุนระคายเคืองและมีลักษณะเฉพาะ ขีด จำกัด กลิ่น: 90 มก. / ม. ³และระดับกลิ่นที่ระคายเคือง: 20 มก. / ม. ³ .

ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งออกทานอล / น้ำ

บันทึก P = 2.49

การจำแนก

เมื่อได้รับความร้อนจนสลายตัวจะปล่อยควันของไฮโดรเจนไอโอไดด์และสารประกอบไอโอไดด์ต่างๆ

ความหนืด

2.27 cP ที่116ºC

จุดสามจุด

386.65 K และ 121 kPa

จุดวิกฤต

819 K และ 11.7 MPa

ความร้อนของฟิวชั่น

15.52 กิโลจูล / โมล

ความร้อนของการกลายเป็นไอ

41.57 กิโลจูล / โมล

ความจุของแคลอรี่โมลาร์

54.44 J / (โมล K)

ความดันไอ

ไอโอดีนมีความดันไอปานกลางและเมื่อเปิดภาชนะบรรจุจะค่อยๆระเหยกลายเป็นไอสีม่วงซึ่งระคายเคืองต่อดวงตาจมูกและลำคอ

เลขออกซิเดชัน

เลขออกซิเดชันของไอโอดีนคือ: - 1 (I ^- ), +1 (I ⁺ ), +3 (I ³⁺ ), +4 (I ⁴⁺ ), +5 (I ⁵⁺ ), +6 ( I ⁶⁺ ) และ +7 (I ⁷⁺ ) ในทุกเกลือไอโอไดด์เช่น KI ไอโอดีนมีเลขออกซิเดชันของ -1 ตั้งแต่ในพวกเขาเรามีประจุลบที่ฉัน-

ไอโอดีนได้รับเลขออกซิเดชันเป็นบวกเมื่อรวมกับองค์ประกอบที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากกว่ามัน ตัวอย่างเช่นในออกไซด์ (I ₂ O ₅และ I ₄ O ₉ ) หรือสารประกอบระหว่างฮาโลเจน (IF, I-Cl และ I-Br)

อิเล็ก

2.66 ในระดับ Pauling

พลังงานไอออไนเซชัน

แรก: 1,008.4 kJ / mol

วินาที: 1,845 กิโลจูล / โมล

ที่สาม: 3,180 KJ / mol

การนำความร้อน

0.449 W / (ม. K)

ความต้านทานไฟฟ้า

1.39 · 10 ⁷ Ω· m ที่ 0 ºC

คำสั่งแม่เหล็ก

ไดอะแมกเนติก

การเกิดปฏิกิริยา

ไอโอดีนรวมกับโลหะส่วนใหญ่เพื่อสร้างไอโอไดด์เช่นเดียวกับองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะเช่นฟอสฟอรัสและฮาโลเจนอื่น ๆ ไอโอไดด์ไอออนเป็นตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งปล่อยอิเล็กตรอนออกมาเองโดยธรรมชาติ การออกซิเดชั่นของไอโอไดด์ทำให้เกิดไอโอดีนสีน้ำตาล

ไอโอดีนตรงกันข้ามกับไอโอไดด์เป็นตัวออกซิไดซ์ที่อ่อนแอ อ่อนกว่าโบรมีนคลอรีนและฟลูออรีน

ไอโอดีนที่มีเลขออกซิเดชัน +1 สามารถรวมกับฮาโลเจนอื่น ๆ ที่มีเลขออกซิเดชัน -1 เพื่อให้ไอโอดีนเฮไลด์ ตัวอย่างเช่น: ไอโอดีนโบรไมด์, IBr ในทำนองเดียวกันจะรวมกับไฮโดรเจนเพื่อให้เกิดไฮโดรเจนไอโอไดด์ซึ่งหลังจากละลายในน้ำแล้วเรียกว่ากรดไฮโดรโอไดด์

กรดไฮโดรไดโอดเป็นกรดที่เข้มข้นมากซึ่งสามารถสร้างไอโอไดด์โดยทำปฏิกิริยากับโลหะหรือออกไซด์ของพวกมันไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนต ไอโอดีนมีสถานะออกซิเดชั่น +5 ในกรดไอโอดิก (HIO ₃ ) ซึ่งถูกคายน้ำเพื่อผลิตไอโอดีนเพนท็อกไซด์ (I ₂ O ₅ )

โครงสร้างและการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์

- อะตอมของไอโอดีนและพันธะ

โมเลกุลไอโอดีนในไดอะตอม ที่มา: Benjah-bmm27 จาก Wikipedia

ไอโอดีนในสภาพพื้นดินประกอบด้วยอะตอมที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเจ็ดตัวซึ่งมีเพียงตัวเดียวเท่านั้นที่สามารถสร้างออกเตตให้สมบูรณ์และกลายเป็นไอโซอิเล็กโทรนิกส์ด้วยซีนอนของก๊าซมีตระกูล อิเล็กตรอนทั้งเจ็ดนี้ถูกจัดเรียงในวงโคจร 5 วินาทีและ 5p ตามการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์:

4d ¹⁰ 5s ² 5p ⁵

ดังนั้นอะตอมของฉันจึงแสดงแนวโน้มที่แข็งแกร่งในการสร้างพันธะโควาเลนต์เพื่อให้แต่ละอะตอมมีอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกนอกสุด ดังนั้นอะตอม I สองอะตอมจึงมารวมกันและสร้างพันธะ II ซึ่งกำหนดโมเลกุลไดอะตอม I ₂ (ภาพบน); หน่วยโมเลกุลของไอโอดีนในสามสถานะทางกายภาพภายใต้สภาวะปกติ

ภาพแสดงโมเลกุล I _{2 ที่}แสดงโดยแบบจำลองการเติมเชิงพื้นที่ ไม่เพียง แต่เป็นโมเลกุลไดอะตอมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโฮโมนิวเคลียร์และอะโพลาร์ด้วย ดังนั้นปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของพวกมัน (I ₂ - I ₂ ) จึงถูกควบคุมโดยกองกำลังกระจายลอนดอนซึ่งแปรผันตรงกับมวลโมเลกุลและขนาดของอะตอม

อย่างไรก็ตามพันธะ II นี้อ่อนกว่าเมื่อเทียบกับฮาโลเจนอื่น ๆ (FF, Cl-Cl และ Br-Br) นี่คือในทางทฤษฎีเนื่องจากการทับซ้อนกันไม่ดีของวงโคจรไฮบริด sp ³ของพวกมัน

- คริสตัล

มวลโมเลกุลของ I ₂ช่วยให้กองกำลังกระจายตัวของมันมีทิศทางและแข็งแรงพอที่จะสร้างผลึกออร์โธมอร์บิกที่ความดันโดยรอบ ปริมาณอิเล็กตรอนที่สูงทำให้แสงส่งเสริมการเปลี่ยนพลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งทำให้ผลึกไอโอดีนเปื้อนสีดำ

อย่างไรก็ตามเมื่อไอโอดีนระเหยไอโอดีนของมันจะแสดงสีม่วง สิ่งนี้บ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นภายในออร์บิทัลโมเลกุล I ₂ (ซึ่งมีพลังงานสูงกว่าหรือต่อต้านพันธะ)

เซลล์หน่วย orthorhombic ที่มีฐานเป็นศูนย์กลางสำหรับผลึกไอโอดีน ที่มา: Benjah-bmm27.

ดังที่แสดงไว้ด้านบนคือโมเลกุล I ₂ซึ่งแสดงด้วยรูปทรงกลมและรูปแท่งซึ่งจัดเรียงอยู่ภายในเซลล์หน่วยออร์โธร์เฮมบิก

จะเห็นได้ว่ามีสองชั้นคือชั้นล่างสุดมี 5 โมเลกุลและชั้นกลางมี 4 โมเลกุล สังเกตด้วยว่าโมเลกุลของไอโอดีนอยู่ที่ฐานของเซลล์ แก้วถูกสร้างขึ้นโดยการกระจายชั้นเหล่านี้เป็นระยะในทั้งสามมิติ

การเดินทางตามทิศทางขนานกับพันธะ II พบว่าวงโคจรของไอโอดีนทับซ้อนกันเพื่อสร้างแถบการนำซึ่งทำให้องค์ประกอบนี้เป็นสารกึ่งตัวนำ อย่างไรก็ตามความสามารถในการนำไฟฟ้าจะหายไปหากทำตามทิศทางที่ตั้งฉากกับชั้น

เชื่อมโยงระยะทาง

ลิงค์ II ดูเหมือนจะขยาย; และในความเป็นจริงแล้วเนื่องจากความยาวของพันธะเพิ่มขึ้นจาก 266 น. (สถานะก๊าซ) เป็น 272 น. (สถานะของแข็ง)

อาจเป็นเพราะในแก๊สโมเลกุล I ₂อยู่ห่างกันมากแรงระหว่างโมเลกุลของมันแทบจะไม่สำคัญ ในขณะที่อยู่ในของแข็งแรงเหล่านี้ (II - II) จะจับต้องได้โดยดึงดูดไอโอดีนอะตอมของโมเลกุลใกล้เคียงสองโมเลกุลเข้าหากันและส่งผลให้ระยะห่างระหว่างโมเลกุลสั้นลง (หรือ interatomic ซึ่งเห็นได้ในอีกทางหนึ่ง)

จากนั้นเมื่อผลึกไอโอดีนระเหิดพันธะ II จะทำสัญญาในเฟสของก๊าซเนื่องจากโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงไม่ได้ใช้แรงที่น่าดึงดูด (กระจาย) แบบเดียวกันกับสภาพแวดล้อมอีกต่อไป และตามเหตุผลแล้วระยะทาง I ₂ - I ₂ก็เพิ่มขึ้น

- เฟส

มีการกล่าวไว้ก่อนหน้านี้ว่าพันธะ II นั้นอ่อนกว่าเมื่อเทียบกับฮาโลเจนอื่น ๆ ในเฟสก๊าซที่อุณหภูมิ 575 ° C 1% ของโมเลกุล I ₂จะแตกตัวเป็นอะตอม I แต่ละตัว มีพลังงานความร้อนมากมายที่มีเพียงสองตัวที่ฉันกลับเข้ามาอีกครั้งพวกมันแยกจากกันไปเรื่อย ๆ

ในทำนองเดียวกันการทำลายพันธะนี้อาจเกิดขึ้นได้หากมีการใช้แรงกดดันมหาศาลกับผลึกไอโอดีน ด้วยการบีบอัดมันมากเกินไป (ภายใต้ความกดดันที่มากกว่าบรรยากาศหลายแสนเท่า) โมเลกุล I ₂จะจัดเรียงตัวเองใหม่เป็นเฟสเดียวเชิงเดี่ยวและไอโอดีนจะแสดงลักษณะโลหะ

อย่างไรก็ตามยังมีขั้นตอนของผลึกอื่น ๆ เช่น: ร่างกายเป็นศูนย์กลาง orthorhombic (ระยะที่ 2), tetragonal ที่มีร่างกายเป็นศูนย์กลาง (ระยะที่ III) และลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง (ระยะที่ IV)

จะหาและรับได้ที่ไหน

ไอโอดีนมีอัตราส่วนน้ำหนักสัมพันธ์กับเปลือกโลก 0.46 ppm มีความอุดมสมบูรณ์อยู่ในอันดับที่ 61 แร่ธาตุไอโอไดด์หายากและไอโอดีนที่หาประโยชน์ได้ในเชิงพาณิชย์คือไอโอเดต

แร่ธาตุไอโอดีนพบในหินอัคนีที่มีความเข้มข้น 0.02 มก. / กก. ถึง 1.2 มก. / กก. และในหินแมกมาติกที่มีความเข้มข้น 0.02 มก. ถึง 1.9 มก. / กก. นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในหินดินดาน Kimmeridge ที่มีความเข้มข้น 17 มก. / กก. ของน้ำหนัก

นอกจากนี้แร่ธาตุไอโอดีนยังพบในหินฟอสเฟตที่มีความเข้มข้นตั้งแต่ 0.8 ถึง 130 มก. / กก. น้ำทะเลมีความเข้มข้นของไอโอดีนตั้งแต่ 0.1 ถึง 18 µg / L สาหร่ายทะเลฟองน้ำและหอยนางรมเคยเป็นแหล่งไอโอดีนหลัก

อย่างไรก็ตามในปัจจุบันแหล่งที่มาหลัก ได้แก่ คาลิเชเงินฝากโซเดียมไนเตรตในทะเลทราย Atacama (ชิลี) และน้ำเกลือส่วนใหญ่มาจากแหล่งก๊าซของญี่ปุ่นใน Minami Kanto ทางตะวันออกของโตเกียวและแหล่งก๊าซ Anadarko ลุ่มน้ำในโอคลาโฮมา (สหรัฐอเมริกา)

คาลิเช

ไอโอดีนถูกสกัดจากคาลิชในรูปของไอโอเดตและได้รับการบำบัดด้วยโซเดียมไบซัลไฟต์เพื่อลดไอโอไดด์ จากนั้นสารละลายจะทำปฏิกิริยากับไอโอเดตที่สกัดสดใหม่เพื่อช่วยในการกรอง Caliche เป็นแหล่งไอโอดีนหลักในศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20

น้ำเค็ม

หลังจากการทำให้บริสุทธิ์น้ำเกลือจะถูกบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกซึ่งผลิตไอโอไดด์

สารละลายไอโอไดด์นี้จะทำปฏิกิริยากับคลอรีนในเวลาต่อมาเพื่อผลิตสารละลายไอโอดีนเจือจางซึ่งระเหยโดยกระแสอากาศที่ถูกเปลี่ยนไปยังหอดูดซับของก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้:

I ₂ + 2 H ₂ O + SO ₂ => 2 HI + H ₂ SO ₄

ต่อจากนั้นก๊าซไฮโดรเจนไอโอไดด์จะทำปฏิกิริยากับคลอรีนเพื่อปลดปล่อยไอโอดีนในสถานะที่เป็นก๊าซ:

2 HI + Cl ₂ => ฉัน₂ + 2 HCl

และสุดท้ายไอโอดีนจะถูกกรองทำให้บริสุทธิ์และบรรจุหีบห่อเพื่อใช้งาน

บทบาททางชีวภาพ

- อาหารที่แนะนำ

ไอโอดีนเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นเนื่องจากมันเข้าไปแทรกแซงการทำงานหลายอย่างในสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นที่รู้จักโดยเฉพาะในมนุษย์ วิธีเดียวที่ไอโอดีนจะเข้าสู่มนุษย์คือผ่านอาหารที่เขากิน

อาหารไอโอดีนที่แนะนำจะแตกต่างกันไปตามอายุ ดังนั้นเด็กอายุ 6 เดือนจึงต้องการการบริโภค 110 /g / วัน แต่ตั้งแต่อายุ 14 ปีอาหารที่แนะนำคือ 150 µg / วัน นอกจากนี้ยังระบุว่าการบริโภคไอโอดีนไม่ควรเกิน 1,100 µg / วัน

- ฮอร์โมนไทรอยด์

ฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ (TSH) หลั่งโดยต่อมใต้สมองและกระตุ้นการดูดซึมไอโอดีนจากรูขุมขนของต่อมไทรอยด์ ไอโอดีนจะถูกส่งไปยังรูขุมขนของต่อมไทรอยด์ซึ่งเรียกว่าคอลลอยด์ซึ่งมันจะจับกับไทโรซีนของกรดอะมิโนเพื่อสร้างโมโนโอโดไทโรซีนและไดโอโดไทโรซีน

ในฟอลลิคูลาร์คอลลอยด์โมเลกุลของโมโนโอโดไทโรนีนรวมกับโมเลกุลของไดโอโดไทโรนีนเพื่อสร้างโมเลกุลที่เรียกว่าไตรโอโดไทโรนีน (T ₃ ) ในทางกลับกันโมเลกุลของ diiodotyrosine สองโมเลกุลสามารถรวมตัวกันกลายเป็น tetraiodothyronine (T ₄ ) T ₃และ T ₄เรียกว่าฮอร์โมนไทรอยด์

ฮอร์โมน T ₃และ T ₄จะหลั่งออกมาในพลาสมาซึ่งจับกับโปรตีนในพลาสมา รวมทั้งโปรตีนขนส่งฮอร์โมนไทรอยด์ (TBG) ที่สุดของฮอร์โมนไทรอยด์จะถูกส่งในพลาสมาเป็น T 4

อย่างไรก็ตามฮอร์โมนไทรอยด์รูปแบบที่ออกฤทธิ์คือ T ₃ดังนั้น T ₄ใน "อวัยวะสีขาว" ของฮอร์โมนไทรอยด์จะผ่านการ deiodination และเปลี่ยนเป็น T ₃เพื่อให้เกิดการทำงานของฮอร์โมน

แก้ไขผลกระทบ

ผลของการทำงานของฮอร์โมนไทรอยด์มีหลายประการดังต่อไปนี้: เพิ่มการเผาผลาญและการสังเคราะห์โปรตีน การส่งเสริมการเจริญเติบโตของร่างกายและการพัฒนาสมอง ความดันโลหิตและอัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น ฯลฯ

- ขาด

การขาดไอโอดีนและดังนั้นฮอร์โมนไทรอยด์หรือที่เรียกว่าภาวะพร่องไทรอยด์จึงมีผลกระทบมากมายที่ได้รับอิทธิพลจากอายุของบุคคล

หากการขาดสารไอโอดีนเกิดขึ้นในช่วงที่ทารกอยู่ในครรภ์ผลที่ตามมามากที่สุดคือภาวะเครติน อาการนี้มีลักษณะเป็นสัญญาณต่างๆเช่นการทำงานของจิตบกพร่องพัฒนาการทางร่างกายล่าช้าตาเหล่และการเจริญเติบโตทางเพศล่าช้า

การขาดสารไอโอดีนสามารถทำให้เป็นโรคคอพอกได้โดยไม่คำนึงถึงอายุที่เกิดขึ้น โรคคอพอกคือการพัฒนาของต่อมไทรอยด์มากเกินไปซึ่งเกิดจากการกระตุ้นของต่อมมากเกินไปโดยฮอร์โมน TSH ซึ่งปล่อยออกมาจากต่อมใต้สมองอันเป็นผลมาจากการขาดสารไอโอดีน

ขนาดของต่อมไทรอยด์ (คอพอก) ที่มากเกินไปสามารถบีบอัดหลอดลมทำให้อากาศไหลผ่านได้ นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดความเสียหายต่อเส้นประสาทกล่องเสียงซึ่งอาจนำไปสู่เสียงแหบ

ความเสี่ยง

พิษจากการบริโภคไอโอดีนมากเกินไปอาจทำให้เกิดแผลไหม้ที่ปากคอและมีไข้ ปวดท้องคลื่นไส้อาเจียนท้องร่วงชีพจรอ่อนและโคม่า

ไอโอดีนส่วนเกินก่อให้เกิดอาการบางอย่างที่สังเกตได้จากการขาด: มีการยับยั้งการสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอยด์ซึ่งจะเพิ่มการปลดปล่อย TSH ซึ่งส่งผลให้เกิดการเจริญเติบโตมากเกินไปของต่อมไทรอยด์ นั่นคือโรคคอพอก

การศึกษาพบว่าการบริโภคไอโอดีนมากเกินไปอาจทำให้เกิดมะเร็งต่อมไทรอยด์อักเสบและมะเร็งต่อมไทรอยด์ papillary นอกจากนี้การบริโภคไอโอดีนมากเกินไปสามารถโต้ตอบกับยาซึ่ง จำกัด การออกฤทธิ์

การทานไอโอดีนมากเกินไปร่วมกับยาต้านไทรอยด์เช่นเมธิมาโซลที่ใช้ในการรักษาภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานเกินอาจมีผลเพิ่มและทำให้เกิดภาวะไทรอยด์ทำงานผิดปกติ

Angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitors เช่น benazepril ใช้ในการรักษาความดันโลหิตสูง การรับประทานโพแทสเซียมไอโอไดด์ในปริมาณที่มากเกินไปจะเพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะโพแทสเซียมสูงและความดันโลหิตสูง

การประยุกต์ใช้งาน

แพทย์

ไอโอดีนทำหน้าที่เป็นยาฆ่าเชื้อผิวหนังหรือบาดแผล มีฤทธิ์ต้านจุลชีพเกือบจะทันทีเจาะเข้าไปภายในจุลินทรีย์และทำปฏิกิริยากับกรดอะมิโนกำมะถันนิวคลีโอไทด์และกรดไขมันซึ่งทำให้เซลล์ตาย

มันใช้ฤทธิ์ต้านไวรัสเป็นหลักในไวรัสที่ถูกปกคลุมโดยอ้างว่ามันโจมตีโปรตีนบนพื้นผิวของไวรัสที่ปกคลุม

โพแทสเซียมไอโอไดด์ในรูปของสารละลายเข้มข้นใช้ในการรักษา thyrotoxicosis นอกจากนี้ยังใช้เพื่อควบคุมผลกระทบของรังสี¹³¹ I โดยการปิดกั้นการจับตัวของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีกับต่อมไทรอยด์

ไอโอดีนใช้ในการรักษา dendritic keratitis ในการทำเช่นนี้กระจกตาจะสัมผัสกับไอน้ำที่อิ่มตัวด้วยไอโอดีนทำให้สูญเสียเยื่อบุผิวของกระจกตาไปชั่วคราว แต่จะมีการฟื้นตัวอย่างสมบูรณ์ภายในสองหรือสามวัน

ไอโอดีนยังมีประโยชน์ในการรักษาโรคปอดเรื้อรังของเต้านมของมนุษย์ ในทำนองเดียวกันมีการแนะนำว่า¹³¹ฉันอาจเป็นทางเลือกในการรักษามะเร็งต่อมไทรอยด์

ปฏิกิริยาและการเร่งปฏิกิริยา

ไอโอดีนใช้ในการตรวจจับการมีอยู่ของแป้งทำให้มีสีฟ้า ปฏิกิริยาของไอโอดีนกับแป้งยังใช้เพื่อตรวจสอบว่ามีธนบัตรปลอมที่พิมพ์บนกระดาษที่มีแป้ง

โพแทสเซียม (II) tetraiodomercurate หรือที่เรียกว่ารีเอเจนต์ของ Nessler ใช้ในการตรวจหาแอมโมเนีย นอกจากนี้ยังใช้สารละลายอัลคาไลน์ไอโอดีนในการทดสอบไอโอโดฟอร์มเพื่อแสดงการมีเมทิลคีโตน

อนินทรีย์ไอโอไดด์ใช้ในการทำให้โลหะบริสุทธิ์เช่นไทเทเนียมเซอร์โคเนียมแฮฟเนียมและทอเรียม ในขั้นตอนหนึ่งของกระบวนการต้องสร้างเตตระโอไดด์ของโลหะเหล่านี้

ไอโอดีนทำหน้าที่เป็นสารทำให้คงตัวสำหรับขัดสนน้ำมันและผลิตภัณฑ์ไม้อื่น ๆ

ไอโอดีนใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาการสังเคราะห์สารอินทรีย์ของเมธิเลชันไอโซเมอไรเซชันและดีไฮโดรจีเนชัน ในขณะเดียวกันกรดไฮโดรโอดิกถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตกรดอะซิติกในกระบวนการมอนซานโตและคาติวา

ไอโอดีนทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการควบแน่นและการทำให้เป็นด่างของเอมีนอะโรมาติกตลอดจนในกระบวนการซัลเฟตและซัลเฟตและสำหรับการผลิตยางสังเคราะห์

การถ่ายภาพและเลนส์

ซิลเวอร์ไอโอไดด์เป็นส่วนประกอบสำคัญของฟิล์มถ่ายภาพแบบดั้งเดิม ไอโอดีนใช้ในการผลิตเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์เช่นปริซึมผลึกเดี่ยวเครื่องมือออปติกโพลาไรซ์และแก้วที่สามารถส่งรังสีอินฟราเรด

การใช้งานอื่น ๆ

ไอโอดีนใช้ในการผลิตยาฆ่าแมลงสีย้อมอนิลีนและพทาลีน นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์สีย้อมและเป็นสารดับควัน และสุดท้ายซิลเวอร์ไอโอไดด์ทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสควบแน่นของไอน้ำในเมฆเพื่อทำให้เกิดฝน

อ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่สี่). Mc Graw Hill
2. สจวร์ตไอราฟ็อกซ์. (2546). สรีรวิทยาของมนุษย์ ฉบับพิมพ์ครั้งแรก. แก้ไข. McGraw-Hill Interamericana
3. วิกิพีเดีย (2019). ไอโอดีน. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
4. Takemura Kenichi, Sato Kyoko, Fujihisa Hiroshi และ Onoda Mitsuko (2003) โครงสร้างมอดูเลตของไอโอดีนที่เป็นของแข็งระหว่างการแยกตัวของโมเลกุลภายใต้ความกดดันสูง ธรรมชาติเล่ม 423, หน้าที่ 971–974 doi.org/10.1038/nature01724
5. Chen L. และคณะ (1994) การเปลี่ยนเฟสโครงสร้างของไอโอดีนที่ความดันสูง สถาบันฟิสิกส์ Academia Sinica ปักกิ่ง doi.org/10.1088/0256-307X/11/2/010
6. Stefan Schneider และ Karl Christe (26 สิงหาคม 2562). ไอโอดีน. สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
7. ดร. ดั๊กสจ๊วต (2019). ข้อเท็จจริงของธาตุไอโอดีน Chemicool. ดึงมาจาก: chemicool.com
8. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (2019). ไอโอดีน. ฐานข้อมูล PubChem CID = 807 สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
9. Rohner, F. , Zimmermann, M. , Jooste, P. , Pandav, C. , Caldwell, K. , Raghavan, R. , & Raiten, DJ (2014) ไบโอมาร์คเกอร์โภชนาการเพื่อการพัฒนา - การทบทวนไอโอดีน วารสารโภชนาการ, 144 (8), 1322S-1342S. ดอย: 10.3945 / jn.113.181974
10. Advameg. (2019). ไอโอดีน. อธิบายทางเคมี ดึงมาจาก: chemistryexplained.com
11. Traci Pedersen (19 เมษายน 2560). ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับไอโอดีน ดึงมาจาก: livescience.com
12. เมแกนแวร์, RDN, LD (30 พฤษภาคม 2560). ทุกสิ่งที่คุณต้องการรู้เกี่ยวกับไอโอดีน สืบค้นจาก: medicalnewstoday.com
13. สถาบันสุขภาพแห่งชาติ. (9 กรกฎาคม 2019). ไอโอดีน. กู้คืนจาก: ods.od.nih.gov