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200年前にヨウ素のdisoveryを確認するためのレースがありました
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今日、それは放射線損傷ほぼ二年。 幸いなことに、詳細が1813年後半に出現し始めたとき、有名な化学者サー-ハンフリー-デービーと彼の助手若いマイケル-ファラデーは、大陸ツアーでパリにいた。 イギリスとフランスの間のナポレオン戦争(1796年-1815年)にもかかわらず、彼らはデイビーの名声を認識してフランス政府からパスポートを与えられていた。 ファラデーの1月のジャーナルは次のように読んでいます:
これと前日にSir H.Davyは
M.Courtoisによって発見された物質について多くの新しい実験を行った。.. M. クレマンは最近、研究所でそれに関する論文を読んでいます,彼はそれが硫酸でlixiviationと処理によって海藻の灰から調達されていると言います:彼は燃焼の新この物質の発見は、非常に一般的でよく知られていると思われる問題では、現代の化学者の探究心に小さな力の刺激でなければなりません。1
ソース:チャールズ-D-ウィンター/科学フォトライブラリ
発見が確認されました
ソース: ©GEORGETTE DOUWMA/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Faradayは、穏やかに加熱すると素晴らしい紫色の蒸気を与える金属的な外観を持つ好奇心物質の昆布で発見された29日にフランスの研究所にニコラ-クレマンの発表を説明している。”ハンフリー*デービーは、物理学者アンペールは化学者シャルルDésormesと彼の義理の息子クレマンと彼を訪問したときに11月23日にこれの標本を受け取っていた。 ファラデーのジャーナルエントリの翌日、公式の新聞Le Moniteurはクレマンの論文について報告しました。 ニュースはついに出ていた。
クレマンの要請で、フランスの化学者Joseph Louis Gay-Lussacもこの物質を研究していました。 彼は12月6日に研究所に報告し、それをiode(ギリシャ語のiodesから、紫色を意味する)と呼び、塩素に類似した元素であると結論づけた。2人のハンフリー-デービーは同じ結論に達していたが、ゲイ-ルサックの論文の一週間後に研究所で11月に書かれた手紙が読まれた。3人のデイビーは、この発見の優先順位を主張し、彼の手紙の中で、彼は研究所の秘書M.キュヴィエに彼の結論を”八日前”に知らせたと述べた。 デイビーとフランスの化学者は、最初にヨウ素を元素として同定した人に異議を唱えたが、すべてがその発見者が1811年にベルナール-クルトワであることに同意した。
硝石の生産
ディジョンでのベルナール-クルトワの若者の間に、フランスの硝石産業は多くの変化を遂げました。 大砲やマスケット銃で使用するために緊急に必要とされる火薬は、75%の硝石(ニトレ、KNO3)で構成されており、有効であるためには潮解性のナトリウムまたは硝酸カルシウムによって汚染されていなければならなかった。 フランス領インド帝国が滅亡するまで、天然の硝石は亜大陸から輸入されたり、地下室や安定した壁に形成されたクヌートの豊富な皮疹から遍歴する硝石官吏によって収集されていた。 産業は1775年に国有化され、硝石は地元で組織された硝石または硝石ベッドで生産され始めた。 これらは、窒素性有機物(動物および植物材料、土壌、肥料、わら、カリ(K2CO3)を含む木灰)を分解するヒープであった。 窒素は覆いの下に置かれ、尿で湿らせられ、時折小枝で攪拌されたので、空気が浸透する可能性があった。 約一年後、ベッドは骨抜きにされました。 流出には難溶性の硝酸カリウムが含まれており、結晶化する。 これは、ベッドが枯渇するまで毎年繰り返されました。 さらに硝石は、木灰からのカリウム塩を用いた二重分解によって、カルシウムやマグネシウムなどの母酒中の硝酸ナトリウムおよび他の硝酸塩か:
Nano3+KCl→KNO3+NaCl
Ca(NO3)2+K2CO3→Caco3+2KNO3
昆布を使用
Courtoisの発見時に硝石の生産に適した木材灰が不足していたことは、褐藻(昆布)の灰が代わりに使用されていたことを意味した。 ケルプ産業は18世紀初頭にフランスで始まり、特にスコットランド、ノルウェー、アイルランドのヨーロッパの西岸に沿った場所に急速に広がった。 ケルプは、ルブランプロセスが安価なソーダを提供する前に、成長するガラス、石鹸、陶器、繊維産業のためのソーダ(Na2CO3)の主な供給源でした。 それは海岸で切断され、乾燥され、石で覆われたくり抜かれたピットに配置されました。 海藻の上に照らされた乾燥したgorseの火は、昆布の塊をゆっくりと融合させ、それをブロックに切断した。 ケルプにはkcl、K2SO4、ソーダ(Na2CO3)が含まれており、Courtoisは硝石を製造するために彼の工場で抽出した。 Lixiviation(水性抽出)の後、彼は溶液を蒸発させ、最初に塩化ナトリウムの沈殿物、次にカリウム塩、そして最後に結晶性ソーダを得た。
Bernard Courtoisによって決定されたヨウ素の特性5
- 常温では物質は黒い金属のような固体である
- 穏やかな加熱で紫色の蒸気を与えて昇華し、70℃になる
- 赤色の熱では炭素や酸素と反応しない
- 水素と反応すると変化し、酸が形成される-ムリア酸(HCl)であると考えられる。 同様にリンと
- それは直接金属を攻撃し、発泡せずに結合します
- それは水に可溶な化合物を形成する金属酸化物と反応します
- アンモニアと乾燥したときに強打で爆発する沈殿物が形成されます
ヨウ素の偶然の発見
ハンフリー-デービーが10月に王立協会に書いた手紙1813パリからクルトワが彼の発見をした方法のいくつかの詳細を提供します。
この物質は約二年前にm.courtoisによって誤って発見されました。 海の雑草の灰からソーダを調達するための彼のプロセスでは、彼は多くの腐食金属容器を発見し、この効果の原因を探して、彼は発見をしました。 物質は灰から、ソーダの炭酸塩の抽出の後で、大きい設備と、そして硫酸の行為によってただ手に入れられる:-酸が集中されるとき、多くの熱を作り出すために、物質はplumbagoの色そして光沢を持っている水晶で凝縮する美しいすみれ色色の蒸気として現われる。 4
ポットの腐食は、母酒に残っている硫黄および他の塩によるものでした。 観察Courtoisがこれを調査したとき、彼は硫酸を使用し、残留物中のナトリウムとカリウムのヨウ化物から上昇するヨウ素の紫色の蒸気に気づいた:
2nai+2H2SO4→I2+Na2So4+SO2+2h2O
彼は化学者ClémentとDésormesに彼の硝石事業の要求のために仕事を続けるように頼む前に、この非常に興味深い物質を自分自身で研究した。 他の科学者はすぐに新しい要素のGay-LussacおよびDavyの華麗な調査に続いた。 長い間、ヨウ素とその化合物の一般的な化学はよく知られていました。 1820年代の研究の後で、ヨウ素は薬効がある特性のために評価されるようになり、これは1831年に賞の発見者、Bernard Courtoisを、称えるフランスの協会につながった。
医療用途
この要素にはすぐに明白な用途はありませんでした。 写真や染料への応用は、19世紀の後期から始まりました。 しかし、それはすぐにいくつかの医師によって採用され、1835年には、うまくいけば、科学的ではなく、scrofula(多くの場合、結核によって引き起こされる皮膚疾患)
そして確かに多くのより多くの条件。 これらのどれも時間の試練に耐えられませんでした。
それが効果的であった3つの適応症があり、19世紀後半に広く使用されました:細菌を殺すこと、甲状腺腫の治療、梅毒のいくつかの症状を緩和す 消毒剤としての
“細菌”は、ルイ-パスツールと後にジョセフ-リスターの仕事に続いて、1860年代初頭に顕著になりました。 後者の外科医は、皮膚、器具および包帯を殺菌するためにフェノール溶液を使用し、感染によって引き起こされる術後の罹患率および死亡率を有意に6この成功は、他の消毒剤の検索を促しました。
ヨウ素のチンキ(アルコール中の元素の2-3%溶液)は、肉の腐敗を遅らせるためにリスターの発見前に使用されていたが、フェノールに比べて高価であった。 それにもかかわらず、1870年頃から外科用縫合糸(傷を縫うために使用される絹糸)を滅菌するために使用されました。 その相対的な費用は、それが感染を予防することを期待して傷に注がれた家庭薬の箱で普及することを妨げなかった。 それが引き起こした激しい刺すような痛みは、おそらく不幸な患者に良いことが行われていることを確信させました。 実際には、石鹸と水で組織をきれいにすることは、同様にうまく機能していたでしょう。 ヨウ素は確かに試験管の細菌を殺す。 開いた傷でそれは健康なティッシュを破壊し、おそらく全面的な治療を遅らせます(そして傷のティッシュの形成を高めます)。 今日、チンキは飲料水の”緊急”滅菌に最も頻繁に使用されています。 P>
出典:©WIKIPEDIA/MATTES
その後継者であるポビドンは、ポリビニルピロリドンと元素ヨウ素の安定した複合体である。 これは非常にゆっくりとヨウ素を放出し、皮膚刺激を軽減します(そして刺す!). それは傷、潰瘍、切口および焼跡の伝染の処置そして防止のために、清潔になる前および後操作中の皮で使用されます;そして目および婦人科の伝染の しかし、その利点はまだ議論されています。7
甲状腺腫を治療するために
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甲状腺腫は、首の甲状腺の腫れです。 それは非常に大きくなり、嚥下や呼吸を妨げるほど大きくない限り害を引き起こすことはめったにありませんが、見苦しいことがあります。 それは英国の沿岸地域よりもミッドランズでより一般的であり、以前は”ダービーシャーネック”として知られていました。8ガレン(132-200AD)の時代から19世紀に至るまでの伝統的な治療は、患者が焼成したスポンジを粉末に粉砕して供給することでした。 1834年に書いて、医師-化学者ウィリアム-プラウトは、発見が発表されてからわずか三年後に病気を治療するためにヨウ素を使用していたことを思い出した。 しかし、ヨウ素とその化合物を使用して甲状腺腫を治療するためのクレジットのほとんどは、独立して同じ時期にヨウ素を使用したフランスの医師Jean-François Coindetに プラウトとは異なり、彼は速やかに西洋世界全体で実践を変えた彼の発見(1820年)を発表しました。
ヨウ素の準備、カリ(KI)のhydriodateの準備、ヨウ素の超豊富さが最も管理しやすく、事故を最小限に抑えるものである。 その調製のために36粒(2.3g)のKIおよび10粒(0.65g)のヨウ素をオンス(30cm3)の蒸留水に溶解する。 最初は6-10滴が処方され、1日3回処方されます。9
Coindetは過剰投与の危険性を認識しており、治療中に患者を監視することの重要性を強調した。 この形態の甲状腺腫がかつて風土病であった国では、食塩をヨウ素化することはこの病気を歴史に追いやっています。 塩は77ppmまでKIを含み、米国、ネパール、ニュージーランドおよびオーストラリアで現在広く使用されています。
ヨウ素と梅毒
性病梅毒は、1910年に最初に販売されたSalvarsanのEhrlichの発見まで非常に一般的でした。 この疾患は、発疹、腫脹および治癒困難な潰瘍を含む多くの症状を引き起こす。 それが脳に影響を与えるとき、それは認知症、麻痺および死を引き起こす。 それは段階を経て進行しますが、時にはその進行を一時停止します。 これは治療上の成功の誤解を招く印象を与えることができます。 多くの救済策が普及し、水銀(軟膏として外部から適用されるか、またはその塩として内部的に適用される)が最も支持された。ヨウ素が水銀と組み合わせてこの疾患を治療するために使用されたことは驚くべきことではない。 1826年には、梅毒の”scrofulitic”合併症のために”proto-iodure(hg2I2)et le deuto-iodure de mercure(hgi2)”が処方されていた。 しかし、それはより多くの利益のように見えたヨウ化カリウムでした。 それは病気を引き起こすspirochetesのボディを取り除かないし、”治療”を達成しなかったが、悲惨な梅毒の潰瘍およびpustulesに対する効果をもたらした。 1848年に私達は読みました:
乗算された実験は、ヨウ素の調製物が梅毒性疾患の治療において貴重な特性を有することを確立する。 カリウムのヨウ化物は、他のすべての調製物よりも好ましいものである。 これは、疾患の膿疱性形態により特に適用可能である(および)第三形態に特異的である。.. この薬は、職業によって長い間感じられた欲しいものを供給します(しかし)ヨウ素と水銀の治療を組み合わせることが賢明かどうかは疑わしいです。10
サルバルサンは、特に病気の初期段階で治癒効果を有するように見えたが、ヨウ化カリウムは1935年に”梅毒の三次病変”に対してまだ使用されていた。
この病気の治療は、1940年代半ばにペニシリンの導入によって革命化されました。 それにもかかわらず、venereologistsは付加的な療法としてKIを使用してあきらめて最初に好まなかった。 1947年にニューヨークのウォルシュ-マクダーモット博士は、ペニシリンと”ヒ素”の有効性を認めながら、ヨウ化カリウムは”冠状開口部の梅毒閉鎖に続発する冠状動脈循環の減少によって引き起こされる痛みを緩和する”という点で依然として価値があると主張した。
戦争の圧力は、多くの場合、技術の進歩を駆動します。 これはヨウ素ではそうではありませんでした。 火薬のための緊急の必要性は、木材灰の代わりに使用されている昆布につながったが、それは新しい要素としての発見と同定につながった尊敬され 初期の効果的な医療用途につながったのは、この情報が科学文献に急速に伝達されたことでした。
思慮深い観察、良い科学、効果的なコミュニケーションのためのもう一つの勝利?
現代の懸念
ヨウ素は体の必須要素の一つであり、ホルモンのチロキシン(テトラヨード化合物)とトリヨードチロニンの構成要素であることを忘れることはできません。 これらは新陳代謝の率を調整し、成長に影響を与え、そして他の多くのボディシステムに影響を与えます。 それらは、体内で最大の内分泌腺の一つである甲状腺で産生されます。 ヨウ素は、魚、牛乳、食塩(ヨウ素が日常的に添加されている)などの食品からヨウ化物イオンとして吸収され、甲状腺に優先的に吸収されます。しかし、放射性ヨウ化物/ヨウ素I-131は、核分裂の多くの製品の一つであり、そのような福島、日本の原子炉を含むもののような事故は、環境にこの材料を放:
I-131はまた、放出されるβ線が細胞DNAに損傷を与え、突然変異を引き起こし、時には癌につながる可能性があ 子供の発達中の甲状腺は、大人の甲状腺よりも敏感であると考えられています。
ヨウ化カリウム錠剤は、通常の食事量の約700倍で与えられ、甲状腺のすべての吸収能力を飽和させることによってこのリスクを減らすことがで 個人がI-131にそれから露出されれば、これの少しだけ吸収することができ、急速に排泄され、より遅い甲状腺癌の危険から保護します。
アラン-ドロンズフィールドはダービー大学の科学史の名誉教授です。 パット-スウェインは引退した研究科学者であり、学校の教師です。 ピート*エリスはオタゴ、ウェリントン、ニュージーランドの医学大学で心理医学の教授です。