-
200 évvel ezelőtt volt egy verseny, hogy erősítse meg a disovery jód
-
Ma segíthetnek megvédeni a testünk ellen sugárzás károsíthatja
Ebben az évben a bicentennial a felfedezés jód Párizs salétrom gyártó Bernard Courtois, bár továbbra is a hivatalosan nem regisztrált közel két évig. Szerencsére, amikor a részletek 1813 végén kezdtek megjelenni, a híres kémikus, Sir Humphry Davy és asszisztense, a fiatal Michael Faraday Párizsban voltak egy kontinentális turnén. A napóleoni háborúk (1796-1815) ellenére Nagy-Britannia és Franciaország között útlevelet kapott a francia kormány Davy hírnevének elismeréseként. Faraday december 1-jei naplója így szól:
Ezen és előző napon Sir H. Davy számos új kísérletet tett a
M. Courtois által felfedezett anyagon … M. Clément az utóbbi időben olvasott róla egy tanulmányt az intézetben, amelyben azt mondja, hogy a tengeri moszatok hamvaiból lixivációval és kénsavval történő kezeléssel szerzik be: úgy gondolja, hogy ez az égés új támogatója.
ennek az anyagnak a felfedezése olyan gyakori és állítólag olyan jól ismert ügyekben, hogy a modern vegyészek érdeklődő elméjének nem kis erőt kell ösztönöznie.1
forrás: Charles D. Winter / Science Photo Library
Discovery megerősítette
forrás: © GEORGETTE DOUWMA / SCIENCE PHOTO LIBRARY
Faraday ismerteti Nicolas Clément bejelentését a francia Intézetnek November 29-én, amikor egy ” kíváncsi anyag fémes megjelenésű, kiváló lila gőzt adva, amikor finoman felmelegszik. Humphry Davy November 23-án kapott egy példányt ebből, amikor Ampère fizikus meglátogatta őt Charles Désormes kémikussal és vejével, Clément-rel. Faraday naplóbejegyzését követő napon a Le Monitoreur című hivatalos lap számolt be Clément lapjáról. Végre híre ment.
Clément kérésére Joseph Louis Gay-Lussac francia kémikus is tanulmányozta az anyagot. December 6-án foglalkozott az Intézettel, iode-nak (a görög iódákból, azaz ibolyaszínűnek) nevezte, és arra a következtetésre jutott, hogy ez a klórhoz hasonló elem.2 Humphry Davy ugyanarra a következtetésre jutott, de a levele, keltezett 11 December, egy héttel a Gay-Lussac papírja után olvasták az intézetben.3 Davy elsőbbséget követelt ebben a felfedezésben, levelében kijelentette, hogy “nyolc nappal ezelőtt” tájékoztatta az Intézet titkár M. Cuvier-t következtetéseiről. Bár Davy és a francia kémikusok vitatták, hogy a jódot először elemként azonosították, mindannyian egyetértettek abban, hogy felfedezője Bernard Courtois volt 1811-ben.
Salétrom-termelés
Bernard Courtois dijoni ifjúsága alatt a franciaországi salétrom-ipar számos változáson ment keresztül. Az ágyúkban és muskétákban való használatra sürgősen szükséges puskapor 75% – os salétromból (nitré, KNO3) áll, amelyet hatékonynak kell lennie, hogy a delikvens nátrium-vagy kalcium-nitrát nem szennyezi. A francia India elvesztéséig a szubkontinensről importálták a természetes salétromot, vagy a KNO3-ban gazdag, pince-és stabil falakon képződött, vándorló salétrom-tisztviselők gyűjtötték össze. Az ipart 1775-ben államosították, és a salétromot helyben szervezett nitrát-vagy nitrogénágyakban kezdték termelni. Ezek voltak a bomló nitrogéntartalmú szerves anyagok (állati és növényi anyag, talaj, trágya, szalma és hamut tartalmazó hamvak (K2 CO3). A nitriárokat fedő alatt tartották, vizelettel megnedvesítették, alkalmanként gallyakkal keverték, így a levegő behatolhatott. Körülbelül egy év elteltével az ágyakat öntözték. A lefolyás takarékosan oldódó kálium-nitrátot tartalmazott, amely kikristályosodott. Ezt évente megismételték, amíg az ágyak kimerültek. További salétrom volt előállított nátrium-nitrát, illetve más, nitrátok, az anya-likőr, mint például a kalcium, magnézium, kétszer bomlási segítségével kálium-sók, fából hamu:
NaNO3 + KCl → KNO3 + NaCl
Ca(NO3)2 + K2CO3 → CaCO3 + 2KNO3
moszat használata
a Courtois felfedezésekor a salétrom termelésére alkalmas fa hamu hiánya azt jelentette, hogy helyette barna hínár (moszat) hamvait használták. A tengeri moszatipar Franciaországban a 18.század elején kezdődött, és gyorsan elterjedt Európa nyugati partjai mentén, különösen Skóciában, Norvégiában és Írországban. Az üveg -, szappan -, kerámiaipar és textilipar számára a LeBlanc-folyamat előtt a tengeri moszat volt a szóda fő forrása (Na2 CO3). A parton kivágták és megszárították, majd kivájt, kövekkel borított gödrökbe rakták. A hínár felett égő száraz gorse tüzei lassan megolvasztották a moszat tömegeit, amelyeket ezután blokkokra vágtak. A moszat KCL-t, K2 SO4-et és szódát (Na2 CO3) tartalmazott, amelyet Courtois gyárában salétrom gyártására extrahált. A lixiváció (vizes extrakció) után elpárologtatta az oldatokat, hogy először nátrium-klorid, majd káliumsók, végül kristályos szóda lerakódjon.
Tulajdonságok jód által meghatározott Bernard Courtois5
- az átlagos hőmérséklet az anyag egy black metál-mint a szilárd
- ez sublimes ad egy lila gőz a szelíd fűtés, 70°C
- a piros hő nem reagál a szén-dioxid vagy oxigén
- ez megváltozott reakció a hidrogén egy sav képződik – azt hittem, hogy sósav (HCl). Hasonlóképpen a foszfor
- megtámadja a fémeket közvetlenül egyesíti nélkül pezsgés
- reagál a fém-oxidok alkotó vegyületek, vízben oldódó
- a ammónia a csapadék képződik, amely felrobban egy bang, amikor szárított
A váratlan felfedezés jód
Egy levelet Humphry Davy írta, hogy a Royal Society December 10-én 1813 Párizsból nyújt néhány részletet, hogy Courtois tette a felfedezést:
Ez az anyag véletlenül felfedezte, hogy két évvel ezelőtt a
M. Courtois. A tengeri gyomok hamvaiból származó szóda beszerzésének folyamata során a fémedényeket sokkal korrodáltnak találta; ennek a hatásnak az okát keresve feltárta. Az anyag beszerzése a hamu, miután a kitermelés-karbonát, szóda, nagy rendelkezésre, csupán azzal, hogy a keresetet a kénsav: – ha a sav koncentrált, hogy sok hőt termelnek, az anyag jelenik meg, mint a gőz egy gyönyörű lila színű, ami lecsapódik a kristályok, amelyek a színét, ragyogását a plumbago. 4
a cserépben lévő korrózió az anyalúgokban maradt kénes és egyéb sók miatt következett be. Amikor a Figyelmes Courtois ezt megvizsgálta, kénsavat használt, és észrevette, hogy a nátrium-és kálium-jodidokból származó jód lila gőze a maradékban emelkedik:
2NaI + 2h2so4 → I2 + Na2SO4 + SO2 +2H2O
maga is tanulmányozta ezt a nagyon érdekes anyagot, mielőtt megkérte a kémikusokat, hogy folytassák a munkát salétrétrom-üzletágának igényei miatt. Más tudósok hamarosan követték Gay-Lussac és Davy ragyogó tanulmányait az új elemről. Hamarosan a jód és vegyületei általános kémiai összetétele is jól ismert volt. Az 1820-as évek kutatásait követően a jód gyógyhatása miatt értékessé vált, és ez vezetett ahhoz, hogy a Francia Intézet felfedezőjét, Bernard Courtois-t 1831-ben díjjal tüntette ki.
orvosi alkalmazások
ennek az elemnek nem volt azonnal nyilvánvaló felhasználása. Fényképészeti és festészeti alkalmazásai a 19. század későbbi éveiből származnak. Azonban hamarosan által elfogadott egyes orvosok, majd 1835-ben volt, hogy az előírt, remélhetőleg inkább, mint tudományosan, hogy az
-
különböző formái scrofula (egy bőrbetegség, gyakran az okozza, tuberkulózis)
-
petefészek vízkór (duzzanat a has kapcsolódó speciális petefészekrák)
-
magáról a húgycső
-
– megnagyobbodás, a szív mammae (vagyis a mellek)
-
akadály, a Eustachian csövek
sőt még sok más körülmények között. Ezek egyike sem állt az idő próbáján.
három jel utal arra, hogy hatékony volt, ami a 19. század későbbi széles körű használatához vezetett: a baktériumok elpusztításában; a goitre kezelésében; valamint a szifilisz egyes tüneteinek enyhítésében.
fertőtlenítőszerként
‘Baktériumok’ lett kiemelkedő, a korai 1860-as években a következő munka, Louis Pasteur, majd később, Joseph Lister. Az utóbbi sebész fenololdatot használt a bőr, a műszerek és a kötszerek sterilizálására, jelentősen csökkentve a fertőzés által okozott posztoperatív morbiditást és mortalitást.6 Ez a siker más antiszeptikumok keresését eredményezte.
a jód tinktúráját (az alkohol elemének 2-3% – os oldatát) Lister felfedezése előtt használták a hús rothadásának lassítására, de a fenolhoz képest drága volt. Ennek ellenére a sebészeti varratok (a sebek varrására használt selyemszálak) sterilizálására használták 1870-től. Relatív költsége nem akadályozta meg, hogy népszerűvé váljon az otthoni orvosi ládákban, ahol a fertőzés megelőzésének reményében sebekre öntötték. Az intenzív szúró fájdalom, amelyet okozott, valószínűleg meggyőzte a boldogtalan beteget, hogy jó volt. Valójában a szövetek szappannal és vízzel történő tisztítása ugyanolyan jól működött volna. A jód minden bizonnyal megöli a baktériumokat a kémcsövekben. Nyílt sebeken az egészséges szöveteket is elpusztítja, és valószínűleg összességében késlelteti a gyógyulást (és növeli a hegszövet képződését). Ma a tinktúrát leggyakrabban az ivóvíz “sürgősségi” sterilizálására használják.
forrás: © WIKIPEDIA / MATTES
utódja, povidon a polivinilpirrolidon és az elemi jód stabil komplexe. Ez felszabadítja a jód nagyon lassan, csökkenti a bőrirritációt(és szúró!). A készítményt műtét előtti és utáni bőrtisztításra, sebek, fekélyek, vágások és égési sérülések fertőzésének kezelésére és megelőzésére, valamint néhány szem-és nőgyógyászati fertőzés kezelésére és megelőzésére alkalmazzák. Ennek előnyeit azonban még mindig vitatják.7
goitre
forrás: © ZEPHYR/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Goitre a pajzsmirigy duzzanata a nyakon. Nagyon nagy lehet, és ritkán okoz kárt, kivéve, ha olyan nagy, hogy akadályozza a nyelést vagy a légzést, de lehet csúnya. A középső területeken gyakoribb volt, mint az Egyesült Királyság part menti régióiban, korábban “Derbyshire neck” néven ismerték.8 a hagyományos kezelés, a Galen (132-200 AD) idejétől egészen a 19. századig, a beteg kalcinált szivacsokat táplált, porrá őrölt. Az 1834-ben írt William Prout orvos-kémikus emlékeztetett arra, hogy csak három évvel a felfedezés bejelentése után jódot használt a betegség kezelésére. A jód és vegyületei goitre kezelésére való felhasználásának legnagyobb részét azonban Jean-François Coindet francia orvos kapja, aki körülbelül ugyanabban az időben önállóan jódot használt. Prout-tól eltérően, azonnal közzétette megállapításait (1820-ban), amelyek megváltoztatták a gyakorlatot az egész nyugati világban:
a jódkészítmények, a hamuzsír (KI) hidriodátja, a jód túlcsordulása a leginkább kezelhető, és az, amely a legkevesebb balesetet okozza. Elkészítéséhez 36 ki (2,3 g) és 10 szem (0.65 g) jódot feloldunk egy uncia (30 cm3) desztillált vízben. 6-10 cseppet írnak elő először, naponta háromszor.9
a Coindet tisztában volt a túladagolás veszélyeivel, és hangsúlyozta a beteg monitorozásának fontosságát a kezelés alatt. Azokban az országokban, ahol a goitre ezen formája egyszer endemikus volt, az asztali só jódozása ezt a betegséget a történelembe helyezte. A só legfeljebb 77 ppm KI-t tartalmaz, és jelenleg széles körben használják az USA-ban, Nepálban, Új-Zélandon és Ausztráliában.
jód és szifilisz
a nemi betegség szifilisz nagyon gyakori volt, amíg Ehrlich felfedezése Salvarsan, először forgalomba 1910-ben. A betegség számos tünetet okoz, köztük kiütéseket, duzzanatokat és nehezen gyógyítható fekélyeket. Amikor az agyra hat, demenciát, bénulást és halált okoz. Szakaszokon keresztül halad, de néha megáll a progressziójában. Ez félrevezető benyomást kelthet a terápiás sikerről. Számos jogorvoslat népszerűvé vált, mivel a higany (külsőleg kenőcsként vagy belsőleg sóként alkalmazva)a legkedveltebb.10 nem meglepő, hogy a jódot higannyal kombinálva alkalmazták a betegség kezelésére. 1826-ban “proto-jodure (Hg2 I2) et le deuto-jodure de mercure (HgI2)” – t írtak fel a szifilisz “scrofulitikus” szövődményeire. A kálium-jodid azonban előnyösebbnek tűnt. Bár nem szabadította meg a betegséget okozó spirocheták testét, és nem érte el a “gyógyulást”, mégis hatással volt a fájdalmas szifiliszes fekélyekre és pustulákra. 1848-ban:
a többszörös kísérletek azt mutatják, hogy a jódkészítmények értékes tulajdonságokkal rendelkeznek a szifilikus betegségek kezelésében. A kálium-jodidot előnyben kell részesíteni az összes többi készítményhez képest. Különösen alkalmazható a betegség (és) pustuláris formájára a tercier formákban … Ez a gyógyszer a szakma (de) által régóta érzékelt akaratot biztosítja, kétséges, hogy célszerű-e kombinálni a jód-és higanykezelést.10
bár úgy tűnt, hogy a Salvarsan gyógyító hatást fejt ki, különösen a betegség korai szakaszában, a kálium-jodidot még 1935-ben is alkalmazták a “szifilisz tercier elváltozásai” ellen.
a betegség kezelését forradalmasította a penicillin bevezetése az 1940-es évek közepén.ez megölte a spirochetákat, gyógyítva az állapot minden szakaszát (bár anélkül, hogy megfordította volna a szervezetben a betegség során okozott jelentős károkat). Mindazonáltal a venereológusok kezdetben vonakodtak lemondani a KI kiegészítő terápiaként történő alkalmazásáról. Bár elismeri, hogy a hatékonysága a penicillin a arsenicals’, 1947-ben Dr. Walsh MacDermott a New York-azt állította, hogy a kálium-jodid még értékes ‘enyhíti a fájdalmat okozott, hogy csökkent a koszorúér-artériás keringés másodlagos, hogy szifiliszes atresia, a szívkoszorúér nyílást’.
a hadviselés nyomása gyakran hajtja a technológiai fejlődést. Ez nem volt így a jóddal. Bár a puskapor iránti sürgető igény miatt a moszatot a fa hamu helyett használták, elismert angol és francia vegyészek munkája vezetett ahhoz, hogy új elemként felfedezzék és azonosítsák. Ez volt az információ gyors továbbítása a tudományos irodalomban, ami korai hatékony orvosi felhasználásához vezetett.
újabb diadal az átgondolt megfigyelésért, a jó tudományért és a hatékony kommunikációért?
Modern aggodalmak
nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy a jód a szervezet egyik alapvető eleme és a tiroxin (tetra-Jodo vegyület) és a tri-jodotironin hormonok egyik összetevője. Ezek szabályozzák az anyagcsere sebességét, befolyásolják a növekedést, befolyásolják sok más testrendszert. A pajzsmirigyben, a szervezet egyik legnagyobb endokrin mirigyében termelődnek.
Jód szívódik fel, mint a jodid-ion származó élelmiszerek, mint például a hal, tej, asztali só (amelyre jód rutinszerűen ki), valamint kedvezményesen szívódik fel a pajzsmirigy.
azonban a radioaktív jodid / jód I-131 egyike a nukleáris hasadás számos termékének, és olyan balesetek, mint például a fukushimai reaktorokat érintő balesetek, Japán felszabadíthatja ezt az anyagot a környezetbe:
I-131 is felszívódik a thryoidba, ahol az általa kibocsátott β-sugarak károsíthatják a sejtes DNS-t, ami mutációkat okoz, ami néha rákhoz vezet. Úgy gondolják, hogy a gyermekek fejlődő pajzsmirigye érzékenyebb, mint a felnőtteké.
a kálium-jodid tabletták, amelyeket körülbelül 700 – szoros szokásos étrendi mennyiségben adnak be, csökkenthetik ezt a kockázatot a pajzsmirigy összes abszorpciós kapacitásának telítésével. Ha az egyén ezután ki van téve az I-131-nek, ennek nagyon kevés felszívódhat, és gyorsan kiválasztódik, védve a későbbi pajzsmirigyrák kockázatától.
Alan Dronsfield a Derby-i Egyetem Természettudományi Karának emeritus professzora. Pat Swain nyugalmazott kutató és iskolai tanár. Pete Ellis a pszichológiai orvostudomány professzora az Otago Orvostudományi Egyetemen, Wellingtonban, Új-Zélandon.