Jod ist ein chemisches Element mit dem Symbol I und Atomnummer 53. Der Name wird ausgesprochen, oder sowohl im Amerikaner als auch in britischen Englisch. Der Name ist von griechischem ioeidēs, violett oder purpurrot, wegen der Farbe des elementaren Jod-Dampfs bedeutend.

Jod und seine Zusammensetzungen werden in erster Linie in der Nahrung, und industriell in der Produktion von essigsauren sauren und bestimmten Polymern verwendet. Die relativ hohe Atomnummer des Jods, niedrige Giftigkeit und Bequemlichkeit der Verhaftung zu organischen Zusammensetzungen haben es einen Teil von vielen Röntgenstrahl-Kontrastmaterialien in der modernen Medizin gemacht. Jod hat nur ein stabiles Isotop. Mehrere Jod-Radioisotope werden auch in medizinischen Anwendungen verwendet.

Jod wird auf der Erde hauptsächlich als der hoch wasserlösliche iodide I gefunden, der es in Ozeanen und Salzwasser-Lachen konzentriert. Wie die anderen Halogene kommt freies Jod hauptsächlich als ein diatomic Molekül I vor, und dann nur einen Augenblick lang von iodide durch einen oxidant wie freier Sauerstoff oxidiert. Im Weltall und auf der Erde macht die hohe Atomnummer des Jods es ein relativ seltenes Element. Jedoch hat seine Anwesenheit in Ozeanwasser ihm eine Rolle in der Biologie gegeben. Es ist das schwerste wesentliche Element verwertet weit durch das Leben in biologischen Funktionen (nur Wolfram, das in Enzymen durch einige Arten von Bakterien verwendet ist, ist schwerer). Die Seltenheit des Jods in vielen Böden, wegen des anfänglichen niedrigen Überflusses als ein Kruste-Element und auch das Durchfiltern von auflösbarem iodide durch Regenwasser, hat zu vielen Mangel-Problemen in Landtieren und menschlichen Binnenbevölkerungen geführt. Jod-Mangel betrifft ungefähr zwei Milliarden Menschen und ist die verhütbare Hauptursache von intellektuellen Körperbehinderungen.

Jod ist von höheren Tieren erforderlich, die es verwenden, um Schilddrüse-Hormone zu synthetisieren, die das Element enthalten. Wegen dieser Funktion werden Radioisotope des Jods in der Schilddrüse zusammen mit dem nichtradioaktiven Jod konzentriert. Das Radioisotop-Jod 131, der einen hohen Spaltungsproduktertrag hat, konzentriert sich in der Schilddrüse, und ist einer der karzinogensten von Atomspaltungsprodukten.

Eigenschaften

Das Jod unter Standardbedingungen ist ein bläulich-schwarzer Festkörper. Es kann anscheinend gesehen werden, bei Standardtemperaturen in ein violett-rosa Benzin sublimierend, das einen irritierenden Gestank hat. Dieses Halogen bildet Zusammensetzungen mit vielen Elementen, aber ist weniger reaktiv als die anderen Mitglieder seiner Gruppe VII (Halogene) und hat ein metallisches Licht reflectance.

Elementares Jod löst sich leicht in den meisten organischen Lösungsmitteln wie hexane oder Chloroform infolge seines Mangels an der Widersprüchlichkeit auf, aber ist nur in Wasser ein bisschen auflösbar. Jedoch kann die Löslichkeit des elementaren Jods in Wasser durch die Hinzufügung des Kaliums iodide vergrößert werden. Das molekulare Jod reagiert umkehrbar mit dem negativen Ion, das triiodide Anion I im Gleichgewicht erzeugend, das in Wasser auflösbar ist. Das ist auch die Formulierung von einigen Typen des medizinischen (antiseptischen) Jods, obwohl die Tinktur des Jods klassisch das Element in wässrigem Vinylalkohol auflöst.

Die Farbe von Lösungen elementarer Jod-Änderungen abhängig von der Widersprüchlichkeit des Lösungsmittels. In nichtpolaren Lösungsmitteln wie hexane sind Lösungen violett; in gemäßigt polarem dichloromethane ist die Lösung karminrot, und, in stark polaren Lösungsmitteln wie Azeton oder Vinylalkohol dunkel, es scheint orange oder braun. Diese Wirkung ist wegen der Bildung von Zusätzen.

Jod schmilzt bei der relativ niedrigen Temperatur von 113.7 °C, obwohl die Flüssigkeit häufig durch einen dichten violetten Dampf des gasartigen Jods verdunkelt wird.

Ereignis

Jod ist im Sonnensystem und der Kruste der Erde (4760. in Hülle und Fülle) selten; jedoch, iodide Salze sind häufig in Wasser sehr auflösbar. Jod kommt in ein bisschen größeren Konzentrationen im Meerwasser vor als in Felsen, 0.05 gegen 0.04 ppm. Minerale, die Jod enthalten, schließen caliche ein, der in Chile gefunden ist. Die braunen Algen Laminaria und in gemäßigten Zonen der Nordhemisphäre gefundener Fucus enthalten 0.028-0.454 trockenes Gewicht-Prozent des Jods. Beiseite vom Wolfram ist Jod das schwerste Element, um in lebenden Organismen notwendig zu sein. Ungefähr 19,000 Tonnen werden jährlich von natürlichen Quellen erzeugt.

Zusammensetzungen von Organoiodine werden durch Seelebensformen, das bemerkenswerteste Wesen iodomethane (allgemein genanntes Methyl iodide) erzeugt. Ungefähr 214 kilotonnes/year von iodomethane werden durch die Seeumgebung durch die mikrobische Tätigkeit in Reisfeldern und durch das Brennen des biologischen Materials erzeugt. Der flüchtige iodomethane wird in der Atmosphäre als ein Teil eines globalen Jod-Zyklus zerbrochen.

Struktur und das Abbinden

Jod besteht normalerweise als ein diatomic Molekül mit einer I-I Band-Länge von 270 Premierminister, einer der längsten einzelnen bekannten Obligationen. Ich Moleküle neigen dazu, über die schwache Kraft von van der Waals aufeinander zu wirken, hat die Londoner Kräfte genannt, und diese Wechselwirkung ist für den höheren Schmelzpunkt im Vergleich zu kompakteren Halogenen verantwortlich, die auch diatomic sind. Da die Atomgröße des Jods größer ist, ist sein Schmelzpunkt höher. Der Festkörper kristallisiert als orthorhombic Kristalle. Das Kristallmotiv in der Notation von Hermann-Mauguin ist Cmca (Nr. 64), Symbol von Pearson oS8. Das I-I Band ist mit einer Band-Trennungsenergie von 36 kcal/mol relativ schwach, und die meisten Obligationen zum Jod sind schwächer als für die leichteren Halogenide. Eine Folge dieses schwachen Abbindens ist die relativ hohe Tendenz von mir Moleküle, um sich ins Atomjod abzutrennen.

Produktion

Der mehreren Plätze, in denen Jod in der Natur vorkommt, sind nur zwei Quellen gewerblich nützlich: Der caliche, der in Chile, und das Jod enthaltende Salzwasser von Benzin und Ölfeldern, besonders in Japan und den Vereinigten Staaten gefunden ist. Der caliche, der in Chile gefunden ist, enthält Natriumsnitrat, das das Haupterzeugnis der abbauenden Tätigkeiten und die kleinen Beträge von Natrium iodate und Natrium iodide ist. In der Förderung des Natriumsnitrats werden das Natrium iodate und Natrium iodide herausgezogen. Die hohe Konzentration des Jods im caliche und dem umfassenden Bergwerk hat Chile den größten Erzeuger des Jods 2007 gemacht.

Die meisten anderen Erzeuger verwenden natürliches vorkommendes Salzwasser für die Produktion des Jods. Das japanische Minami Kanto Gasfeld östlich von Tokio und das amerikanische Waschschüssel-Gasfeld von Anadarko im nordwestlichen Oklahoma sind die zwei größten Quellen für das Jod vom Salzwasser. Das Salzwasser hat eine Temperatur über 60°C infolge der Tiefe der Quelle. Das Salzwasser wird zuerst gereinigt und hat Verwenden-Schwefelsäure angesäuert, dann wird die Iodide-Gegenwart zum Jod mit dem Chlor oxidiert. Eine Jod-Lösung wird erzeugt, aber ist verdünnt und muss konzentriert werden. Luft wird in die Lösung geblasen, das Jod veranlassend, zu verdampfen, dann wird es in einen fesselnden Turm passiert, der Säure enthält, wo Schwefel-Dioxyd hinzugefügt wird, um das Jod zu reduzieren. Wasserstoff iodide (HI) wird mit dem Chlor reagiert, um das Jod hinabzustürzen. Nach der Entstörung und Reinigung ist das Jod gepackt.

: 2 HALLO + Kl.  I  + 2 HCl

: ICH + 2 HO + SO  2 HALLO + HSO

: 2 HALLO + Kl.  I  + 2 HCl

Die Produktion des Jods vom Meerwasser über die Elektrolyse wird infolge des genügend Überflusses am am Jod reichen Salzwasser nicht verwendet. Eine andere Quelle des Jods war Kelp, das in den 18. und 19. Jahrhunderten verwendet ist, aber es ist nicht mehr wirtschaftlich lebensfähig.

Kommerzielle Proben enthalten häufig hohe Konzentrationen von Unreinheiten, die durch die Sublimierung entfernt werden können. Das Element kann auch in einer ultrareinen Form durch die Reaktion des Kaliums iodide mit Kupfer (II) Sulfat bereit sein, das Kupfer (II) iodide am Anfang gibt. Das zersetzt sich spontan zu Kupfer (I) iodide und Jod:

: Cu + 2 ich  CuI

: 2 CuI  2 CuI + ich

Es gibt auch andere Methoden, dieses Element im Laboratorium zum Beispiel zu isolieren, die Methode hat gepflegt, andere Halogene zu isolieren: Die Oxydation des iodide in Wasserstoff iodide (häufig gemacht in situ mit einem iodide und Schwefelsäure) durch das Mangan-Dioxyd (sieh unten in der Beschreibenden Chemie).

Isotope und ihre Anwendungen

Der 37 bekannten (charakterisierten) Isotope des Jods sind nur ein, ich, stabil.

Das am längsten gelebte Radioisotop, ich, hat eine Halbwertzeit von 15.7 Millionen Jahren. Das ist lang genug, um es eine dauerhafte Vorrichtung der Umgebung auf menschlichen zeitlichen Rahmen, aber zu kurz dafür zu machen, um als ein primordiales Isotop heute zu bestehen. Statt dessen ist Jod 129 ein erloschenes Radionuklid, und seine Anwesenheit im frühen Sonnensystem wird aus der Beobachtung eines Übermaßes an seiner Tochter xenon-129 abgeleitet. Dieser nuclide wird auch durch kosmische Strahlen und als ein Nebenprodukt der menschlichen Atomspaltung kürzlich gemacht, die er verwendet wird, um als ein sehr langlebiger Umweltverseuchungsstoff zu kontrollieren.

Das folgende längste hat gelebt Radioisotop, Jod 125, hat eine Halbwertzeit von 59 Tagen. Es wird als ein günstiges gammaausstrahlendes Anhängsel für Proteine in biologischen Feinproben und einige Kernmedizin-Bildaufbereitungstests verwendet, wo eine längere Halbwertzeit erforderlich ist. Es wird auch in brachytherapy implanted Kapseln allgemein verwendet, die Geschwülste durch die lokale Gammastrahlung für kurze Strecken töten (aber wo das Isotop in den Körper nie veröffentlicht wird).

Jod 123 (Halbwertzeit 13 Stunden) ist das Isotop der Wahl für die Kernmedizin-Bildaufbereitung der Schilddrüse, die natürlich alle Jod-Isotope ansammelt.

Jod 131 (Halbwertzeit 8 Tage) ist ein Beta ausstrahlendes Isotop, das ein allgemeines Atomspaltungsprodukt ist. Es wird vorzugsweise Menschen nur in sehr hohen Dosen verwaltet, die alle Gewebe zerstören, die es ansammeln (gewöhnlich die Schilddrüse), der der Reihe nach diese Gewebe davon abhält, Krebs von einer niedrigeren Dosis zu entwickeln (paradoxerweise, scheint eine hohe Dosis dieses Isotops sicherer für die Schilddrüse als eine niedrige Dosis). Wie anderer radioiodines wächst I-131 in der Schilddrüse an, aber verschieden von anderen in kleinen Beträgen ist es dort hoch karzinogen, es scheint infolge der hohen lokalen Zellveränderung, die erwartet ist, vom Beta-Zerfall zu beschädigen. Wegen dieser Tendenz von mir, um hohen Schaden Zellen zu verursachen, die es und andere Zellen in der Nähe von ihnen (0.6 zu 2 Mm weg, der Reihe der Beta-Strahlen) ansammeln, ist es das einzige als direkte Therapie verwendete Jod-Radioisotop, um Gewebe wie Krebse zu töten, die künstlich iodinated Moleküle (Beispiel, die Zusammensetzung iobenguane, auch bekannt als MIBG) aufnehmen. Aus demselben Grund nur das Jod-Isotop wird I-131 verwendet, um die Krankheit des Grabes und jene Typen von Schilddrüse-Krebsen zu behandeln (manchmal in der Metastatic-Form), wo das Gewebe, das Zerstörung verlangt, noch fungiert, um iodide natürlich anzusammeln.

Nichtradioaktives gewöhnliches Kalium iodide (Jod 127), in mehreren günstigen Formen (Blöcke oder Lösung) kann verwendet werden, um die Fähigkeit der Schilddrüse zu sättigen, weiteres Jod aufzunehmen, und so gegen die zufällige Verunreinigung vor dem Jod 131 erzeugte durch Atomspaltungsunfälle, wie die Katastrophe von Tschernobyl und mehr kürzlich der Fukushima I Kernunfälle, sowie von der Verunreinigung von diesem Isotop im radioaktiven Kernniederschlag von Kernwaffen zu schützen.

Geschichte

Jod wurde von Bernard Courtois 1811 entdeckt. Er ist einem Hersteller des Salpeters (ein Lebensteil von Schießpulver) geboren gewesen. Zur Zeit der Napoleonischen Kriege hat Frankreich Krieg geführt, und Salpeter war in der großen Nachfrage. Von französischen Salpeter-Betten erzeugter Salpeter hat Natriumkarbonat verlangt, das vom Seetang isoliert werden konnte, der auf den Küsten der Normandie und der Bretagne gesammelt ist. Um das Natriumkarbonat zu isolieren, wurde Seetang verbrannt, und die Asche mit Wasser gewaschen. Die restliche Verschwendung wurde durch das Hinzufügen von Schwefelsäure zerstört. Courtois hat einmal übermäßige Schwefelsäure hinzugefügt, und eine Wolke des purpurroten Dampfs hat sich erhoben. Er hat bemerkt, dass der Dampf auf kalten Oberflächen kristallisiert hat, dunkle Kristalle machend. Courtois hat vermutet, dass das ein neues Element war, aber an Finanzierung Mangel gehabt hat, um sie weiter zu verfolgen.

Courtois hat Proben seinen Freunden, Charles Bernard Desormes (1777-1862) und Nicolas Clément (1779-1841) gegeben, um Forschung fortzusetzen. Er hat auch etwas von der Substanz dem Chemiker Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850), und dem Physiker André-Marie Ampère (1775-1836) gegeben. Am 29. November 1813 haben Dersormes und Clément die Entdeckung des öffentlichen Courtois gemacht. Sie haben die Substanz zu einer Sitzung des Reichsinstituts für Frankreich beschrieben. Am 6. Dezember hat Gay-Lussac bekannt gegeben, dass die neue Substanz entweder ein Element oder eine Zusammensetzung von Sauerstoff war. Es war Gay-Lussac, der den Namen "iode", vom griechischen Wort  (iodes) für violett (wegen der Farbe des Jod-Dampfs) vorgeschlagen hat. Ampère hatte etwas von seiner Probe Humphry Davy (1778-1829) gegeben. Davy hat einige Versuche an der Substanz angestellt und hat seine Ähnlichkeit zum Chlor bemerkt. Davy hat einen Brief datiert am 10. Dezember zur Königlichen Gesellschaft Londons gesandt feststellend, dass er ein neues Element identifiziert hatte. Argumente haben zwischen Davy und Gay-Lussac darüber ausgebrochen, wer Jod zuerst identifiziert hat, aber beide Wissenschaftler haben Courtois als das erste anerkannt, das Element zu isolieren.

Anwendungen

Katalyse

Die Hauptanwendung des Jods ist als ein Co-Katalysator für die Produktion von essigsaurer Säure durch die Prozesse von Monsanto und Cativa. In diesen Technologien, die die Nachfrage in der Welt nach essigsaurer Säure, hydroiodic Säure unterstützen, wandelt das Methanol feedstock ins Methyl iodide um, der carbonylation erlebt. Die Hydrolyse des resultierenden Acetyls iodide regeneriert hydroiodic Säure und gibt essigsaure Säure.

Tierfutter

Die Produktion von ethylenediammonium diiodide (EDDI) verbraucht einen großen Bruchteil des verfügbaren Jods. EDDI wird dem Viehbestand als eine Ernährungsergänzung zur Verfügung gestellt.

Antiseptische und Wasserbehandlung

Elementares Jod wird als ein Antiseptikum in verschiedenen Formen verwendet. Das Jod besteht als das Element, oder als das wasserlösliche triiodide Anion habe ich in situ erzeugt, indem ich iodide zum schlecht wasserlöslichen elementaren Jod beigetragen habe (die chemische Rückreaktion stellt ein freies elementares Jod für Antisepsis bereit). Auf die alternative Mode kann Jod aus iodophors kommen, die Jod complexed mit einem solubilizing Agenten enthalten (iodide, kann von Ion lose als der iodophor in triiodide Wasserlösungen gedacht werden). Beispiele solcher Vorbereitungen schließen ein:

• Tinktur des Jods: Jod in Vinylalkohol, oder Jod und Natrium iodide in einer Mischung von Vinylalkohol und Wasser.
• Das Jod von Lugol: Jod und iodide in Wasser allein, sich größtenteils triiodide formend. Verschieden von der Tinktur des Jods hat Lugol einen minimierten Betrag des freien Jods (I) Bestandteil.
• Jod von Povidone (ein iodophor)

Gesundheit, medizinischer und radiologischer Gebrauch

In den meisten Ländern ist Tabellensalz iodized. Jod ist für die wesentlichen thyroxin Hormone erforderlich, die dadurch erzeugt sind, und hat sich in der Schilddrüse konzentriert.

Kalium iodide ist als ein Hustenmittel verwendet worden, obwohl dieser Gebrauch immer ungewöhnlicher ist. In der Medizin wird Kalium iodide verwendet, um akuten thyrotoxicosis, gewöhnlich als eine gesättigte Lösung des Kaliums iodide (SSKI) zu behandeln. Es wird auch verwendet, um Auffassungsvermögen des Jods 131 in der Schilddrüse zu blockieren (sieh Isotop-Abteilung oben), wenn dieses Isotop als ein Teil von radiopharmaceuticals verwendet wird (wie iobenguane), die zu den Schilddrüse- oder Schilddrüse-Typ-Geweben nicht ins Visier genommen werden.

Jod 131 (in der chemischen Form von iodide) ist ein Bestandteil des radioaktiven Kernniederschlags, und ein besonders gefährlicher infolge der Neigung der Schilddrüse sich zu konzentrieren hat Jod aufgenommen, wo es seit Perioden behalten wird, die länger sind als die radiologische Halbwertzeit dieses Isotops von acht Tagen. Deshalb, wenn, wie man erwartet, Leute zu einem bedeutenden Betrag des radioaktiven Umweltjods ausgestellt werden (Jod 131 im radioaktiven Niederschlag), können sie beauftragt werden, nichtradioaktives Kalium iodide Blöcke zu nehmen. Die typische erwachsene Dosis ist ein 130-Mg-Block pro 24 Stunden, 100 Mg (100,000 Mikrogramme) Jod, als iodide Ion liefernd. (Bemerken Sie: Die typische tägliche Dosis des Jods, um normale Gesundheit aufrechtzuerhalten, ist der Ordnung 100 Mikrogramme; sieh "Diätetische Aufnahme" unten.) Durch das Aufnehmen dieses großen Betrags des nichtradioaktiven Jods wird das radioaktive Jod-Auffassungsvermögen durch die Schilddrüse minimiert. Sieh den Hauptartikel oben für mehr zu diesem Thema.

Agent von Radiocontrast

Jod, als ein schweres Element, ist ziemlich radioundurchsichtig. Organische Zusammensetzungen eines bestimmten Typs (normalerweise Jod-eingesetzte Benzol-Ableitungen) werden so in der Medizin als Röntgenstrahl radiocontrast Agenten für die intravenöse Einspritzung verwendet. Das ist häufig in Verbindung mit fortgeschrittenen Röntgenstrahl-Techniken wie angiography und CT-Abtastung. Zurzeit verlassen sich alle wasserlöslichen radiocontrast Agenten auf das Jod.

Anderer Gebrauch

Anorganische iodides finden Spezialgebrauch. Hafnium, Zirkonium, wird Titan durch den Prozess von van Arkel gereinigt, der mit der umkehrbaren Bildung des tetraiodides dieser Elemente verbunden ist. Silber iodide ist eine Hauptzutat zum traditionellen fotografischen Film. Tausende von Kilogrammen Silber iodide werden jährlich für das Wolkensäen verbraucht.

Die organoiodine vergleichen sich erythrosine ist ein wichtiger Nahrungsmittelfarbstoff. Perfluoroalkyl iodides sind Vorgänger zu wichtigem surfactants wie Perfluorooctanesulfonic-Säure.

Jod-Chemie

Jod nimmt eine Vielfalt von Oxydationsstaaten, allgemein im Intervall von (formell) mir zu mir, und einschließlich der Zwischenstaaten von mir, mir und mir an. Praktisch ist nur der 1-Oxydationsstaat bedeutend, die Form seiend, die in iodide Salzen und Organoiodine-Zusammensetzungen gefunden ist. Jod ist eine Säure von Lewis. Mit Elektronendonatoren wie triphenylphosphine und Pyridin bildet es einen Komplex der Anklage-Übertragung. Mit dem iodide Anion bildet es das triiodide Ion.

Jod und das iodide Ion bilden ein Redox-Paar. Ich werde leicht reduziert, und ich werde leicht oxidiert.

Löslichkeit

Ein nichtpolares Molekül seiend, ist Jod in nichtpolaren organischen Lösungsmitteln, einschließlich Vinylalkohols (20.5 g/100 ml an 15 °C, 21.43 g/100 ml an 25 °C), diethyl Äther (20.6 g/100 ml an 17 °C, 25.20 g/100 ml an 25 °C), Chloroform, essigsaure Säure, Glyzerin, Benzol (14.09 g/100 ml an 25 °C), Kohlenstoff tetrachloride (2.603 g/100 ml an 35 °C), und Kohlenstoff-Disulfid (16.47 g/100 ml an 25 °C) hoch auflösbar. Elementares Jod ist in Wasser mit einem Gramm schlecht auflösbar, das sich in 3450 ml an 20 °C und 1280 ml an 50 °C auflöst. Wässrig und Vinylalkohol-Lösungen sind das braune Reflektieren der Rolle dieser Lösungsmittel als Basen von Lewis. Lösungen in Chloroform, Kohlenstoff tetrachloride und Kohlenstoff-Disulfid, sind die Farbe des Jod-Dampfs violett.

Einer der am meisten kennzeichnenden Eigenschaften des Jods ist die Weise, wie seine Löslichkeit in Wasser durch die Anwesenheit von iodide Ionen erhöht wird. Die Auflösung des Jods in wässrigen Lösungen, die iodide (z.B, von hydroiodic Säure, Kalium iodide, usw.) enthalten, ergibt sich aus der Bildung von mir Ion. Aufgelöste Bromide verbessern auch Wasserlöslichkeit des Jods.

Reaktionen von Redox

Im täglichen Leben werden iodides durch atmosphärischen Sauerstoff in der Atmosphäre langsam oxidiert, um freies Jod zu geben. Beweise für diese Konvertierung sind die gelbe Tönung von bestimmten im Alter von Proben von iodide Salzen und einigen Organoiodine-Zusammensetzungen. Die Oxydation von iodide zum Jod in Luft ist auch für den langsamen Verlust des iodide Inhalts in iodized Salz, wenn ausgestellt, verantwortlich zu lüften. Einige Salze verwenden iodate, um den Verlust des Jods zu verhindern.

Jod wird leicht reduziert. Am üblichsten ist die Zwischenkonvertierung von mir und mir. Molekulares Jod kann durch das Oxidieren iodides mit dem Chlor bereit sein:

:2 ich + Kl.  I + 2 Kl.

oder mit dem Mangan-Dioxyd in der sauren Lösung:

:2 ich + 4 H + MnO  I + 2 HO + Mn

Jod wird auf hydroiodic Säure durch das Wasserstoffsulfid und hydrazine reduziert:

:8 ICH + 8 HS  16 HALLO + S

:2 ICH + NH  4 HALLO + N

Wenn aufgelöst, in rauchender Schwefelsäure (65 % oleum) bildet Jod eine intensive blaue Lösung. Die blaue Farbe ist wegen cation, des Ergebnisses des Jods, das wird oxidiert durch:

:2 + 2 +  2 + + 2

Der cation wird auch in der Oxydation des Jods durch gebildet oder. Das resultierende oder kann als tiefblaue Kristalle isoliert werden. Die Lösungen dieser Salze, werden wenn abgekühlt, unter 60°C infolge der Bildung des cation rot:

:2

Unter ein bisschen mehr alkalischen Bedingungen, disproportionates in und einem Jod (III) Zusammensetzung. Überjod kann dann reagieren mit, sich (grün) und (schwarz) zu formen.

Oxyde des Jods

Die am besten bekannten Oxyde sind die Anionen, IO und IO, aber mehrere andere Oxyde, sind wie das starke oxidant Jod pentoxide bekannt.

Im Vergleich mit dem Chlor ist die Bildung des hypohalite Ions (IO) in neutralen wässrigen Lösungen des Jods unwesentlich.

:I + HO H + ich + HIO (K = 2.0×10) In grundlegenden Lösungen (wie wässriges Natriumshydroxyd) wandelt sich Jod in einer zwei Bühne-Reaktion zu iodide und iodate um:

Organische Ableitungen von hypoiodate (2-Iodoxybenzoic Säure und Dess-Martin periodinane) werden in der organischen Chemie verwendet.

Säure von Iodic (HIO), periodische Säure (HIO) und ihre Salze sind starke Oxydationsmittel und sind in der organischen Synthese ziemlich nützlich. Jod wird zu iodate durch Stickstoffsäure sowie durch chlorsaure Salze oxidiert:

:I + 10 HNO  2 HIO + 10 NICHT + 4 HO

:I + 2 ClO  2 IO + Kl.

Anorganische Jod-Zusammensetzungen

Jod bildet Zusammensetzungen mit allen Elementen abgesehen vom edlen Benzin. Von der Perspektive von kommerziellen Anwendungen ist eine wichtige Zusammensetzung hydroiodic Säure, die als ein Co-Katalysator im Prozess von Cativa für die Produktion von essigsaurer Säure verwendet ist. Titan und Aluminium iodides werden in der Produktion von butadiene, einem Vorgänger zu Gummireifen verwendet.

Alkalische Metallsalze sind allgemeine farblose Festkörper, die in Wasser hoch auflösbar sind. Kalium iodide ist eine günstige Quelle des iodide Anions; es ist leichter zu behandeln als Natrium iodide, weil es nicht hygroskopisch ist. Beide Salze werden in der Produktion von iodized Salz hauptsächlich verwendet. Natrium iodide ist in der Reaktion von Finkelstein besonders nützlich, weil es in Azeton auflösbar ist, wohingegen Kalium iodide weniger ist. In dieser Reaktion wird ein alkyl Chlorid zu einem alkyl iodide umgewandelt. Das verlässt sich auf die Unlösbarkeit des Natriumchlorids in Azeton, um die Reaktion zu steuern:

:R-Cl + NaI  R-I + NaCl

Trotz, die niedrigste Elektronegativität der allgemeinen Halogene zu haben, reagiert Jod gewaltsam mit einigen Metallen wie Aluminium:

:3 ich + 2 Al  2 AlI

Diese Reaktion erzeugt 314 kJ pro Maulwurf von Aluminium, das mit den 425 kJ von thermite vergleichbar ist. Und doch verursachen die Reaktionseingeweihten spontan, und wenn unbegrenzt, eine Wolke des gasartigen Jods wegen der hohen Temperatur.

Zwischenhalogen-Zusammensetzungen

Zwischenhalogen-Zusammensetzungen sind weithin bekannt; Beispiele schließen Jod-Monochlorid und trichloride ein; Jod pentafluoride und heptafluoride.

Organische Zusammensetzungen

Viele Organoiodine-Zusammensetzungen bestehen; das einfachste ist iodomethane, genehmigt als eine Boden-Atemgift. Iodinated organische Zusammensetzungen werden als synthetische Reagenzien verwendet.

Organische Synthese

Zusammensetzungen von Organoiodine können auf viele Weisen gemacht werden. Zum Beispiel kann Methyl iodide vom Methanol, roten Phosphor und Jod bereit sein. Das iodinating Reagens ist Phosphor triiodide, der in situ gebildet wird:

:3 CHOH + PI  3 CHI + HPO

Der Iodoform-Test verwendet eine Lauge des Jods, mit dem Methyl ketones zu reagieren, um dem labilen triiodomethide abreisende Gruppe zu geben, sich iodoform formend, der sich niederschlägt.

Aryl und alkyl iodides beide Form Reagenzien von Grignard. Jod wird manchmal verwendet, um Magnesium zu aktivieren, wenn man Reagenzien von Grignard vorbereitet. Alkyl iodides wie iodomethane sind gute alkylating Agenten. Einige Nachteile zum Gebrauch von Organoiodine-Zusammensetzungen in der chemischen Synthese sind:

• Jod-Zusammensetzungen sind teurer als die entsprechenden Bromide und Chloride, in dieser Ordnung
• iodides sind viel stärkere alkylating Agenten, und sind so toxischer (z.B, Methyl iodide ist (T +) sehr toxisch.
• niedriges Molekulargewicht iodides neigt dazu, ein viel höheres gleichwertiges Gewicht, im Vergleich zu anderen alkylating Agenten (z.B, Methyl iodide gegen das dimethyl Karbonat) infolge der Atommasse des Jods zu haben.

Analytische Chemie und bioanalysis

Jod ist ein allgemeiner allgemeiner in der Chromatographie der dünnen Schicht verwendeter Fleck. Insbesondere Jod bildet einen intensiven blauen Komplex mit der Traubenzucker-Polymer-Stärke und glycogen. Mehrere analytische Methoden verlassen sich auf dieses Eigentum:

• Iodometry. Die Konzentration eines oxidant kann durch das Hinzufügen davon zu einem Übermaß an iodide bestimmt werden, um elementaren iodine/triiodide infolge der Oxydation durch den oxidant zu zerstören. Ein Stärke-Hinweis wird dann als der Hinweis in der Nähe vom Endpunkt verwendet, um zuzunehmen, die Sehunähnlichkeit (dunkelblau wird farblos, statt des Gelbs von verdünntem triiodide das Werden farblos).
• Ein Jod-Test kann verwendet werden, um eine Beispielsubstanz für die Anwesenheit der Stärke zu prüfen. Die Jod-Uhr-Reaktion ist eine Erweiterung der Techniken in iodometry.
• Jod-Lösungen werden in nachgemachten Banknote-Entdeckungskugelschreibern verwendet; die Proposition, die dieser nachgemachte Banknoten das gemachte Verwenden gewerblich verfügbaren Papiers ist, enthält Stärke.
• Papier der Stärke-iodide wird verwendet, um für die Anwesenheit von oxidants wie Peroxyde zu prüfen. Die oxidants wandeln iodide zum Jod um, das als blau auftaucht. Eine Lösung der Stärke und iodide kann dieselbe Funktion durchführen.
• Während colposcopy wird das Jod von Lugol auf die Scheide und den Nacken angewandt. Normale vaginale Gewebeflecke, die infolge seines hohen glycogen Inhalts (eine Farbenreaktion braun sind, die dem mit der Stärke ähnlich ist), während anomales für Krebs misstrauisches Gewebe nicht Flecken verursacht, und so blass im Vergleich zum Umgebungsgewebe scheint. Die Biopsie des misstrauischen Gewebes kann dann durchgeführt werden. Das wird einen Test von Schiller genannt.

Geheimer synthetischer chemischer Gebrauch

In den Vereinigten Staaten betrachtet Drug Enforcement Agency (DEA) Jod und Zusammensetzungen, die Jod (ionischer iodides, iodoform, Äthyl iodide, und so weiter) als für die geheime Fertigung von methamphetamine nützliche Reagenzien enthalten.

Biologische Rolle

Jod ist ein wesentliches Spurenelement für das Leben, das schwerste durch lebende Organismen allgemein erforderliche Element. Nur Wolfram, ein Bestandteil von einigen Bakterienenzymen, hat eine höhere Atomnummer und Atomgewicht.

Die Hauptrolle des Jods in der Tierbiologie ist als ein Bestandteil der Schilddrüse-Hormone thyroxine (T4) und triiodothyronine (T3). Diese werden von Hinzufügungskondensationsprodukten der Aminosäure tyrosine gemacht, und werden vor der Ausgabe in genanntem thyroglobulin eines Jod enthaltenden Proteins versorgt. T4 und T3 enthalten vier und drei Atome des Jods pro Molekül beziehungsweise. Die Schilddrüse absorbiert aktiv iodide vom Blut, um diese Hormone ins Blut, Handlungen zu machen und zu veröffentlichen, die durch ein zweites Hormon TSH von der Hypophyse geregelt werden. Schilddrüse-Hormone sind phylogenetically sehr alte Moleküle, die durch die meisten Mehrzellorganismen synthetisiert werden, und die sogar eine Wirkung auf einzellige Organismen haben.

Schilddrüse-Hormone spielen eine grundlegende Rolle in der Biologie, Genabschrift folgend, um die grundlegende metabolische Rate zu regeln. Der Gesamtmangel an Schilddrüse-Hormonen kann grundlegende metabolische Rate bis zu 50 % reduzieren, während in der übermäßigen Produktion von Schilddrüse-Hormonen die grundlegende metabolische Rate durch 100 % vergrößert werden kann. T4 handelt größtenteils als ein Vorgänger zu T3, der (mit geringen Ausnahmen) das biologisch aktive Hormon ist.

Jod hat eine Ernährungsbeziehung mit dem Selen. Eine Familie von vom Selen abhängigen Enzymen hat Deiodinases-Bekehrte T4 zu T3 (das aktive Hormon) genannt, indem sie ein Jod-Atom vom Außentyrosine-Ring entfernt hat. Diese Enzyme wandeln auch T4 um, um T3 (rT3) durch das Entfernen eines inneren Ringjod-Atoms umzukehren, und T3 zu 3,3 '-diiodothyronine (T2) auch durch das Entfernen eines inneren Ringatoms umzuwandeln. Beide der Letzteren sind inactivated Hormone, die zur Verfügung bereit sind und, hauptsächlich, keine biologischen Effekten haben. Eine Familie von Enzymen "nicht Selen-Abhängiger" dann weiter deiodinates die Produkte dieser Reaktionen.

Jod ist für 65 % des Molekulargewichtes von T4 und 59 % des T3 verantwortlich. Fünfzehn zu 20 Mg des Jods wird im Schilddrüse-Gewebe und den Hormonen konzentriert, aber 70 % des Jods des Körpers werden in anderen Geweben, einschließlich Milchdrüsen, Augen, gastrischen mucosa, des Nackens und der Speicheldrüsen verteilt. In den Zellen dieser Gewebe geht iodide direkt durch das Natriums-Iodide symporter (NIS) herein. Seine Rolle im Milchgewebe ist mit der fötalen und Neugeborenenentwicklung verbunden, aber seine Rolle in den anderen Geweben ist unbekannt.

Diätetische Aufnahme

Die tägliche Diätetische vom USA-Institut für die Medizin empfohlene Bezugsaufnahme ist zwischen 110 und 130 µg für Säuglings bis zu 12 Monate, 90 µg für Kinder bis zu acht Jahre, 130 µg für Kinder bis zu 13 Jahre, 150 µg für Erwachsene, 220 µg für schwangere Frauen und 290 µg für Milch absondernde Mütter. Das Erträgliche Obere Aufnahme-Niveau (UL) für Erwachsene ist 1,100 μg/day (1.1 Mg/Tag). Die erträgliche obere Grenze wurde durch das Analysieren der Wirkung der Ergänzung auf dem Schilddrüse stimulierenden Hormon bewertet.

Die Schilddrüse braucht nicht mehr als 70 Mikrogramme / Tag, um die notwendigen täglichen Beträge von T4 und T3 zu synthetisieren. Die höher empfohlenen Tagegeld-Niveaus des Jods scheinen notwendig für die optimale Funktion mehrerer Körpersysteme, einschließlich Milch absondernden Busens, gastrischen mucosa, Speicheldrüsen, mündlichen mucosa, Thymus, Oberhaut, choroid plexus usw. Die hohe Iodide-Konzentration des Thymus-Gewebes deutet insbesondere ein anatomisches Grundprinzip für diese Rolle des Jods im Immunsystem an. Das trophische, das Antioxidationsmittel und die Apoptosis-Induktor-Handlungen und die gewagte Antitumor-Tätigkeit von iodides sind angedeutet worden, auch für die Verhinderung von mündlichen und Speicheldrüse-Krankheiten wichtig zu sein.

Natürliche Quellen des Jods schließen Seeleben, wie Kelp und bestimmte Meeresfrüchte, sowie auf am Jod reichem Boden gewachsene Werke ein. Salz von Iodized wird mit dem Jod gekräftigt.

Bezüglich 2000 war die Mittelaufnahme des Jods vom Essen in den Vereinigten Staaten 240 bis 300 μg/day für Männer und 190 bis 210 μg/day für Frauen. In Japan ist Verbrauch, infolge des häufigen Verbrauchs des Seetangs oder kombu Kelps viel höher.

Nachdem Jod-Befestigungsprogramme (z.B, iodized Salz) durchgeführt worden sind, sind einige Fälle von Jod-veranlasstem hyperthyroidism (so genanntes Jod-Basedow Phänomen) beobachtet worden. Die Bedingung scheint, hauptsächlich in über vierzig Leuten vorzukommen, und die Gefahr scheint höher, wenn Jod-Mangel streng ist und der anfängliche Anstieg der Jod-Aufnahme hoch ist.

Es sollte auch bemerkt werden, dass Informationsverarbeitung, feine Motorsachkenntnisse und das Sehproblem-Lösen durch die Jod-Fülle in gemäßigt am Jod unzulänglichen Kindern verbessert werden.

Mangel

In Gebieten, wo es wenig Jod in der Diät, den normalerweise entfernten Binnengebieten und den halbtrockenen äquatorialen Klimas gibt, wo keine Seenahrungsmittel gegessen werden, verursacht Jod-Mangel hypothyroidism, dessen Symptome äußerste Erschöpfung, Kropf, das geistige Verlangsamen, die Depression, die Gewichtszunahme und die niedrigen grundlegenden Körpertemperaturen sind. Jod-Mangel ist die Hauptursache der verhütbaren geistigen Behinderung, ein Ergebnis, das in erster Linie vorkommt, wenn Babys oder kleine Kinder hypothyroidic durch einen Mangel am Element gemacht werden. Die Hinzufügung des Jods, um Salz auf den Tisch zu legen, hat dieses Problem in den wohlhabenderen Nationen größtenteils beseitigt, aber, bezüglich des Märzes 2006, ist Jod-Mangel ein ernstes Gesundheitswesen-Problem in der sich entwickelnden Welt geblieben. Jod-Mangel ist auch ein Problem in bestimmten Gebieten Europas.

Andere mögliche Gesundheitseffekten, die als untersuchen werden, mit dem Mangel verbunden seiend, schließen ein:

• Brustkrebs. Der Busen stark und konzentriert aktiv Jod in Brustmilch zu Gunsten des sich entwickelnden Säuglings, und kann einen einem Kropf ähnlichen hyperplasia entwickeln, manchmal als fibrocystic Brustkrankheit erscheinend, wenn Jod-Niveau niedrig ist.
• Magen-Krebs. Einige Forscher haben eine epidemiologic Korrelation zwischen dem Jod-Mangel, am Jod unzulänglichen Kropf und Magenkrebs gefunden. Eine Abnahme des Vorkommens der Mortalität von Magen-Krebs nach der Durchführung der wirksamen Jod-Prophylaxe ist auch berichtet worden.

Vorsichtsmaßnahmen und Giftigkeit des elementaren Jods

Elementares Jod ist ein Oxidieren der Reiz erzeugende und direkte Kontakt mit der Haut kann Verletzungen verursachen, so sollten Jod-Kristalle mit der Sorge behandelt werden. Lösungen mit der hohen elementaren Jod-Konzentration wie Tinktur des Jods und der Lösung von Lugol sind dazu fähig, Gewebeschaden zu verursachen, wenn der Gebrauch für die Reinigung und Antisepsis verlängert wird.

Elementares Jod (I), ist wenn genommen, mündlich in größeren Beträgen giftig; 2-3 Gramme davon sind eine tödliche Dosis für einen erwachsenen Menschen.

Jod-Dampf ist zum Auge, zu Schleimhäuten, und in der Atemwege sehr irritierend. Die Konzentration des Jods in der Luft sollte um 1 Mg/M (achtstündiger gewogener Mittelwert des Zeit-) nicht zu weit gehen.

Giftigkeit des iodide Ions

Überjod hat denjenigen des Jod-Mangels ähnliche Symptome. Allgemein gestoßene Symptome sind anomales Wachstum der Schilddrüse und Unordnungen in der Wirkung und Wachstum des Organismus als Ganzes. Iodides sind in der Giftigkeit Bromiden ähnlich.

Überjod kann mehr cytotoxic in Gegenwart vom Selen-Mangel sein.

Die Jod-Ergänzung in am Selen unzulänglichen Bevölkerungen, ist in der Theorie, problematisch teilweise aus diesem Grund.

Jod-Empfindlichkeit

Einige Menschen entwickeln eine Empfindlichkeit zum Jod. Die Anwendung der Tinktur des Jods kann einen Ausschlag verursachen. Einige Fälle der Reaktion zum Povidone-Jod (Betadine) sind auf chemische Brandwunden hinausgelaufen. Das Essen von Jod enthaltenden Nahrungsmitteln kann Bienenstöcke verursachen. Medizinischer Gebrauch des Jods (d. h. als ein Kontrastagent, sieh oben) kann Anaphylactic-Stoß in hoch mit dem Jod empfindlichen Patienten verursachen. Einige Fälle der Empfindlichkeit zum Jod können als Jod-Allergien formell klassifiziert werden. Jod-Empfindlichkeit ist selten, aber hat eine beträchtliche Wirkung gegeben der äußerst weit verbreitete Gebrauch von Jod-basierten Kontrastmedien.

Siehe auch

• Iodide als ein Antioxidationsmittel
• Chemischer Sauerstoff-Jod-Laser
• Nahrungstatsachen etikettieren
• Indikator Starch
• Inadine

Links

• "Mikronährforschung für die optimale Gesundheit", Institut von Linus Pauling, OSU Oregoner staatliche Universität
• ATSDR - CSEM: Strahlenaussetzung vom Jod 131 amerikanische Abteilung von Gesundheitsdiensten (öffentliches Gebiet)
• ChemicalElements.com - Jod
• who.int, WER Globale Datenbank auf dem Jod-Mangel
• Das Oxidieren von Agenten> Jod