Cette année est le bicentenaire de la découverte de l’iode par le fabricant de salpêtre de Paris Bernard Courtois, bien qu’il soit resté officiellement non enregistré depuis près de deux ans. Heureusement, lorsque les détails ont commencé à émerger à la fin de 1813, le célèbre chimiste Sir Humphry Davy et son assistant le jeune Michael Faraday étaient à Paris pour une tournée continentale. Malgré les guerres napoléoniennes (1796-1815) entre la Grande-Bretagne et la France, le gouvernement français leur avait accordé des passeports en reconnaissance de la renommée de Davy. Le journal de Faraday pour le 1er décembre se lit comme suit:

Ce jour-là et le jour précédent, Sir H. Davy a fait de nombreuses nouvelles expériences sur la substance découverte par
M. Courtois… M. Clément a récemment lu un article à ce sujet à l’Institut, dans lequel il dit qu’il est obtenu des cendres d’algues par lixiviation et traitement à l’acide sulfurique: il le conçoit comme un nouveau partisan de la combustion.

La découverte de cette substance, dans des domaines si communs et supposés si connus, doit être un stimulant d’une force non négligeable pour l’esprit curieux des chimistes modernes.1

Découverte confirmée

Faraday décrit l’annonce faite par Nicolas Clément à l’Institut français le 29 novembre de la découverte dans le varech d’une  » substance curieuse à l’aspect métallique donnant une superbe vapeur violette lorsqu’elle est doucement chauffée. Humphry Davy en avait reçu un exemplaire le 23 novembre lorsque le physicien Ampère lui rendit visite avec les chimistes Charles Désormes et son gendre Clément. Le lendemain de l’entrée de Faraday dans le journal, le journal officiel Le Moniteur rapporte le journal de Clément. La nouvelle était enfin sortie.

À la demande de Clément, le chimiste français Joseph Louis Gay-Lussac avait également étudié la substance. Il s’est adressé à l’Institut le 6 décembre, l’appelant iode (du grec iodes, qui signifie couleur violette) et a conclu qu’il s’agissait d’un élément analogue au chlore.2 Humphry Davy était arrivé à la même conclusion mais sa lettre, datée du 11 décembre, a été lue à l’Institut une semaine après l’article de Gay-Lussac.3 Davy a revendiqué la préséance dans cette découverte, indiquant dans sa lettre qu’il avait informé le secrétaire de l’Institut, M.Cuvier,  » il y a huit jours  » de ses conclusions. Bien que Davy et les chimistes français aient contesté qui avait identifié l’iode comme un élément, tous s’accordent à dire que son découvreur était Bernard Courtois en 1811.

Production de salpêtre

Pendant la jeunesse de Bernard Courtois à Dijon, l’industrie du salpêtre en France a subi de nombreux changements. La poudre à canon, nécessaire d’urgence pour une utilisation dans les canons et les mousquets, se compose de 75% de salpêtre (nitre, KNO3), qui, pour être efficace, devait être non contaminée par du nitrate de sodium ou de calcium déliquescent. Jusqu’à la perte de l’Inde française, le salpêtre naturel avait été importé du sous-continent ou collecté par des fonctionnaires itinérants du salpêtre à partir de l’efflorescence riche en KNO3 qui s’était formée sur les murs des caves et des étables. L’industrie a été nationalisée en 1775 et le salpêtre a commencé à être produit dans des nitriaires organisés localement ou des lits de nitre. Il s’agissait d’amas de matières organiques azotées en décomposition (matières animales et végétales, terre, fumier, paille et cendres de bois contenant de la potasse (K2 CO3)). Les nitraires étaient conservés à l’abri, humidifiés avec de l’urine et parfois agités avec des brindilles, afin que l’air puisse pénétrer. Après environ un an, les lits ont été arrosés. Le ruissellement contenait du nitrate de potassium peu soluble, qui cristalliserait. Cela se répétait chaque année jusqu’à épuisement des lits. D’autres sels de salpêtre ont été produits à partir de nitrate de sodium et d’autres nitrates dans les eaux-mères, tels que le calcium et le magnésium, par double décomposition à l’aide de sels de potassium provenant de cendres de bois:

NaNO3 + KCl → KNO3 + NaCl

Ca(NO3)2 + K2CO3 → CaCO3 + 2KNO3

Utilisation de varech

Une pénurie de cendres de bois appropriées pour la production de salpêtre au moment de la découverte de Courtois signifiait que des cendres d’algues brunes (varech) étaient utilisées à la place. L’industrie du varech a commencé en France au début du 18ème siècle et s’est rapidement répandue le long des côtes occidentales de l’Europe, en particulier en Écosse, en Norvège et en Irlande. Le varech était une source principale de soude (Na2 CO3) pour les industries du verre, du savon, de la poterie et du textile avant que le procédé Leblanc ne fournisse de la soude bon marché. Il était coupé et séché sur le rivage puis disposé dans des fosses creusées tapissées de pierres. Des feux d’ajoncs secs allumés sur les algues ont lentement fusionné les masses de varech, qui ont ensuite été coupées en blocs. Le varech contenait du KCl, du K2 SO4 et de la soude (Na2 CO3), que Courtois extrayait dans son usine pour fabriquer du salpêtre. Après lixiviation (extraction aqueuse), il évapore les solutions, pour donner d’abord un dépôt de chlorure de sodium, puis les sels de potassium, et enfin, de la soude cristalline.

La découverte fortuite de l’iode

Une lettre écrite par Humphry Davy à la Royal Society le 10 décembre 1813 depuis Paris fournit quelques détails sur la façon dont Courtois a fait sa découverte :

Cette substance a été découverte accidentellement il y a environ deux ans par
M. Courtois. Dans son processus d’obtention de soude à partir des cendres de mauvaises herbes marines, il a trouvé les récipients métalliques très corrodés; et en cherchant la cause de cet effet, il a fait la découverte. La substance est obtenue à partir des cendres, après extraction du carbonate de soude, avec une grande facilité, et simplement par l’action de l’acide sulfurique: – lorsque l’acide est concentré, de manière à produire beaucoup de chaleur, la substance apparaît comme une vapeur d’une belle couleur violette, qui se condense en cristaux ayant la couleur et l’éclat du plumbago. 4

La corrosion dans les pots était due à la présence de sels sulfureux et autres dans les eaux-mères. Lorsque l’observateur Courtois l’étudia, il utilisa de l’acide sulfurique et remarqua la vapeur violette d’iode s’élevant des iodures de sodium et de potassium dans le résidu :

2NaI +2H2SO4 → I2 + Na2SO4 + SO2 +2H2O

Il étudia lui-même cette substance très intéressante avant de demander aux chimistes Clément et Désormes de poursuivre les travaux en raison des exigences de son entreprise de salpêtre. D’autres scientifiques suivirent bientôt les brillantes études de Gay-Lussac et Davy sur le nouvel élément. Bientôt, la chimie générale de l’iode et de ses composés était bien connue. À la suite de recherches menées dans les années 1820, l’iode devint apprécié pour ses propriétés médicinales, ce qui amena l’Institut français à honorer son découvreur, Bernard Courtois, avec un prix en 1831.

Applications médicales

Il n’y avait pas d’utilisations immédiatement évidentes pour cet élément. Ses applications dans la photographie et les colorants datent des dernières années du 19ème siècle. Cependant, il fut bientôt adopté par certains médecins et, en 1835, on le prescrivait, espérons-le plutôt que scientifiquement, pour

• diverses formes de scrofules (une maladie de la peau, souvent causée par la tuberculose)
• hydropisie ovarienne (gonflement de l’abdomen lié à un cancer de l’ovaire avancé)
• sténoses de l’urètre
• hypertrophie du cœur et des mammae (c’est-à-dire des seins)
• obstruction des trompes d’Eustache

et bien d’autres conditions. Aucun d’entre eux n’a résisté à l’épreuve du temps.

Il y avait trois indications où il était efficace, conduisant à son utilisation généralisée à la fin du 19ème siècle: pour tuer les germes; pour traiter le goitre; et pour soulager certains symptômes de la syphilis.

En tant que désinfectant

Les « germes » sont devenus importants au début des années 1860 à la suite des travaux de Louis Pasteur et plus tard de Joseph Lister. Ce dernier chirurgien a utilisé une solution de phénol pour stériliser la peau, les instruments et les pansements, réduisant considérablement la morbidité et la mortalité postopératoires causées par une infection.6 Ce succès a incité à rechercher d’autres antiseptiques.

La teinture d’iode (une solution à 2-3% de l’élément dans l’alcool) avait été utilisée avant la découverte de Lister pour ralentir la putréfaction de la viande, mais elle était coûteuse par rapport au phénol. Néanmoins, il a été utilisé pour stériliser les sutures chirurgicales (fils de soie utilisés pour coudre les plaies) à partir de 1870 environ. Son coût relatif ne l’a pas empêché de devenir populaire dans les coffres de médecine à domicile, où il a été versé sur les plaies dans l’espoir de prévenir l’infection. La douleur intense qu’elle a causée a probablement convaincu le patient malheureux que le bien était fait. En vérité, nettoyer les mouchoirs à l’eau et au savon aurait tout aussi bien servi. L’iode tue certainement les bactéries dans les tubes à essai. Sur les plaies ouvertes, il détruit également les tissus sains et retarde probablement la guérison globale (et augmente la formation de tissus cicatriciels). Aujourd’hui, la teinture est le plus souvent utilisée pour la stérilisation « d’urgence » de l’eau potable.

Son successeur, la povidone, est un complexe stable de polyvinylpyrrolidone et d’iode élémentaire. Cela libère son iode très lentement, réduisant les irritations cutanées (et les picotements!). Il est utilisé dans le nettoyage de la peau pré et postopératoire, pour le traitement et la prévention des infections dans les plaies, les ulcères, les coupures et les brûlures; et pour certaines infections oculaires et gynécologiques. Cependant, ses avantages sont encore débattus.7

Pour traiter le goitre

Le goitre est un gonflement de la glande thyroïde dans le cou. Il peut devenir très gros et cause rarement des dommages à moins qu’il ne soit si gros qu’il empêche la déglutition ou la respiration, mais peut être inesthétique. Il était plus commun dans les Midlands que dans les régions côtières du Royaume-Uni et était autrefois connu sous le nom de « Derbyshire neck ».8 Le traitement traditionnel, depuis l’époque de Galien (132-200 après JC) jusqu’au 19ème siècle, consistait à nourrir le patient d’éponges calcinées, broyées en poudre. Écrivant en 1834, le médecin-chimiste William Prout se souvient qu’il avait utilisé de l’iode pour traiter la maladie seulement trois ans après l’annonce de sa découverte. Cependant, la majeure partie du crédit pour l’utilisation de l’iode et de ses composés pour traiter le goitre revient au médecin français Jean-François Coindet, qui a utilisé indépendamment l’iode à peu près au même moment. Contrairement à Prout, il publia rapidement ses découvertes (en 1820), qui changèrent la pratique à travers le monde occidental :

Parmi les préparations d’iode, celle de l’hydriodate de potasse (KI), avec une surabondance d’iode est la plus gérable, et celle qui produit le moins d’accidents. Pour sa préparation 36 grains (2,3 g) du KI et 10 grains (0.65 g) d’iode sont dissous dans une once (30 cm3) d’eau distillée. De 6 à 10 gouttes sont prescrites au début, trois fois par jour.9

Coindet était conscient des dangers de la surdose et a souligné l’importance de surveiller le patient pendant le traitement. Dans les pays où cette forme de goitre était autrefois endémique, le sel de table iodant a relégué cette maladie à l’histoire. Le sel contient jusqu’à 77 ppm de KI et est actuellement largement utilisé aux États-Unis, au Népal, en Nouvelle-Zélande et en Australie.

Iode et syphilis

La syphilis de la maladie vénérienne était très fréquente jusqu’à la découverte par Ehrlich du Salvarsan, commercialisé pour la première fois en 1910. La maladie provoque de nombreux symptômes, notamment des éruptions cutanées, des gonflements et des ulcères difficiles à guérir. Lorsqu’il affecte le cerveau, il provoque la démence, la paralysie et la mort. Il progresse par étapes, mais s’arrête parfois dans sa progression. Cela pourrait donner une impression trompeuse de succès thérapeutique. De nombreux remèdes sont devenus populaires, le mercure (appliqué à l’extérieur sous forme de pommade ou à l’intérieur sous forme de sels) étant le plus favorisé.10 Il n’est pas surprenant que l’iode ait été utilisé en association avec du mercure pour traiter la maladie. En 1826, « proto-iodure (Hg2 I2) et le deuto-iodure de mercure (HgI2) » étaient prescrits pour les complications « scrofulitiques » de la syphilis. Cependant, c’est l’iodure de potassium qui semblait le plus bénéfique. Bien qu’il n’ait ni débarrassé le corps des spirochètes responsables de la maladie ni obtenu de « guérison », il a eu un certain effet sur les ulcères syphilitiques et les pustules pénibles. En 1848, nous lisons:

Des expériences multipliées établissent que les préparations d’iode possèdent des propriétés précieuses dans le traitement des maladies syphilitiques. L’iodure de potassium est à préférer à toutes les autres préparations. Elle s’applique plus particulièrement à la forme pustuleuse de la maladie (et) est spécifique dans les formes tertiaires… Ce médicament fournit un besoin qui a longtemps été ressenti par la profession (mais) il est douteux qu’il soit conseillé de combiner le traitement à l’iode et au mercure.10

Bien que le Salvarsan semble avoir un effet curatif, en particulier sur les premiers stades de la maladie, l’iodure de potassium est encore utilisé jusqu’en 1935 contre les  » lésions tertiaires de la syphilis « .

Le traitement de la maladie a été révolutionné par l’introduction de la pénicilline au milieu des années 1940. Cela a tué les spirochètes, guérissant tous les stades de la maladie (mais sans inverser les dommages importants causés au corps pendant la maladie). Néanmoins, les vénéréologues étaient initialement réticents à abandonner l’utilisation du KI comme thérapie d’appoint. Tout en reconnaissant l’efficacité de la pénicilline et des « composés arsenicaux », le Dr Walsh MacDermott de New York a affirmé en 1947 que l’iodure de potassium était toujours utile pour « soulager la douleur causée par une diminution de la circulation artérielle coronaire secondaire à une atrésie syphilitique des orifices coronaires ».

Les pressions de la guerre entraînent souvent des avancées technologiques. Ce n’était pas le cas avec l’iode. Alors que le besoin urgent de poudre à canon a conduit à l’utilisation du varech à la place de la cendre de bois, ce sont les travaux de chimistes anglais et français respectés qui ont conduit à sa découverte et à son identification en tant que nouvel élément. C’est la transmission rapide de cette information dans la littérature scientifique qui a conduit à son utilisation médicale précoce et efficace.

Un autre triomphe pour une observation réfléchie, une bonne science et une communication efficace?

Alan Dronsfield est professeur émérite d’histoire des sciences à l’Université de Derby. Pat Swain est un chercheur et enseignant à la retraite. Pete Ellis est professeur de médecine psychologique à l’Université de médecine d’Otago, Wellington, Nouvelle-Zélande.

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