w tym roku przypada dwusetlecie odkrycia jodu przez paryskiego producenta saletry Bernard Courtois, chociaż w tym roku przez prawie dwa lata pozostawał oficjalnie niezarejestrowany. Na szczęście, gdy szczegóły zaczęły pojawiać się pod koniec 1813 roku słynny chemik Sir Humphry Davy i jego asystent młody Michael Faraday byli w Paryżu na kontynentalnej trasie. Pomimo wojen napoleońskich (1796-1815) między Wielką Brytanią a Francją, otrzymali oni paszporty od rządu francuskiego w uznaniu sławy Davy ’ ego. W dzienniku Faradaya z 1 grudnia czytamy:

tego i poprzedniego dnia Sir H. Davy dokonał wielu nowych eksperymentów na substancji odkrytej przez
M. Courtoisa … M. Clément ostatnio przeczytał artykuł na ten temat w Instytucie, w którym mówi, że jest pozyskiwany z popiołów wodorostów przez liksywiację i leczenie kwasem siarkowym: uważa go za nowego zwolennika spalania.

odkrycie tej substancji, w sprawach tak powszechnych i rzekomo tak dobrze znanych, musi być bodźcem niemałej siły dla dociekliwego umysłu współczesnych chemików.1

odkrycie potwierdzone

Faraday opisuje ogłoszenie Nicolasa Clémenta dla Instytutu Francuskiego w dniu 29 listopada o odkryciu w wodorostów 'ciekawej substancji o metalicznym wyglądzie, dając wspaniałe fioletowe pary po delikatnym podgrzaniu. Humphry Davy otrzymał ten okaz 23 listopada, kiedy fizyk Ampère odwiedził go wraz z chemikami Charlesem Désormesem i jego zięciem Clémentem. Dzień po wejściu Faradaya do dziennika, oficjalna gazeta „Le Moniteur” donosiła o pracy Clémenta. W końcu rozeszła się wiadomość.

na prośbę Clémenta, francuski chemik Joseph Louis Gay-Lussac również badał tę substancję. 6 grudnia zwrócił się do Instytutu, nazywając go jodem (od greckiego iodes, oznaczającego kolor fioletowy) i doszedł do wniosku, że jest to pierwiastek analogiczny do chloru.2 Humphry Davy doszedł do tego samego wniosku, ale jego list, datowany na 11 grudnia, został odczytany w Instytucie tydzień po pracy Gay-Lussaca.3 Davy twierdził, że to odkrycie ma pierwszeństwo, stwierdzając w swoim liście, że poinformował sekretarza Instytutu M. Cuviera „osiem dni temu” o swoich wnioskach. Chociaż Davy i francuscy chemicy kwestionowali, kto pierwszy zidentyfikował jod jako pierwiastek, wszyscy byli zgodni, że jego odkrywcą był Bernard Courtois w 1811 roku.

produkcja saletry

w okresie młodości Bernarda Courtoisa w Dijon Przemysł saletry we Francji przeszedł wiele zmian. Proch strzelniczy, pilnie potrzebny do użycia w armatach i muszkietach, składa się w 75% z saletry (Nitre, KNO3), która, aby była skuteczna, musiała być nieskażona rozpalającym się azotanem sodu lub wapnia. Do czasu utraty Indii francuskich naturalna saletra była importowana z subkontynentu lub zbierana przez wędrownych urzędników saletry z bogatych w KNO3 wykwitów, które powstawały na ścianach piwnic i stajni. Przemysł został znacjonalizowany w 1775 roku, a saletra zaczęła być produkowana w lokalnie zorganizowanych azotach lub złożach azotowych. Były to sterty rozkładającej się materii organicznej azotowej (materiał zwierzęcy i roślinny, gleba, obornik, słoma i popiół drzewny zawierający potaż (K2 CO3)). Azotany trzymano pod przykryciem, zwilżano moczem i od czasu do czasu mieszano gałązkami, dzięki czemu powietrze mogło przenikać. Po około roku łóżka zostały podlewane. Wyciek zawierał słabo rozpuszczalny azotan potasu, który krystalizowałby się. Powtarzano to co roku, aż do wyczerpania łóżek. Następnie saletrę otrzymywano z azotanu sodu i innych azotanów w roztworach macierzystych, takich jak wapń i magnez, poprzez podwójny rozkład z użyciem soli potasowych z popiołu drzewnego:

NaNO3 + KCl → KNO3 + NaCl

Ca(NO3)2 + K2CO3 → CaCO3 + 2kno3

używanie wodorostów

brak odpowiednich popiołów drzewnych do produkcji saletry w czasie odkrycia Courtois oznaczał, że zamiast nich używano popiołów brązowych wodorostów (wodorostów). Przemysł wodorostów rozpoczął się we Francji na początku XVIII wieku i szybko rozprzestrzenił się na zachodnie wybrzeża Europy, szczególnie w Szkocji, Norwegii i Irlandii. Kelp był głównym źródłem sody (NA2 CO3) dla rosnącego przemysłu szklarskiego, mydlanego, garncarskiego i włókienniczego, zanim proces Leblanc dostarczył tanią sodę. Był cięty i suszony na brzegu, a następnie układany w wydrążonych dołach wyłożonych kamieniami. Ognie suchego gorsu rozpalone nad wodorostami powoli topiły masy wodorostów, które następnie pocięto na bloki. Wodorosty zawierały KCl, K2 SO4 i sodę (Na2 CO3), które Courtois wydobywał w swojej fabryce do produkcji saletry. Po liksywiacji (ekstrakcji wodnej) odparował roztwory, uzyskując najpierw złoża chlorku sodu, następnie soli potasowych, a na koniec krystaliczną sodę.

przypadkowe odkrycie jodu

list Humphry Davy napisany do Royal Society 10 grudnia 1813 z Paryża podaje kilka szczegółów na temat tego, jak Courtois dokonał swojego odkrycia:

substancja ta została przypadkowo odkryta około dwóch lat temu przez
M. courtoisa. W procesie pozyskiwania sody z popiołów chwastów morskich odkrył, że metalowe naczynia są bardzo skorodowane, a w poszukiwaniu przyczyny tego efektu dokonał odkrycia. Substancja pozyskiwana jest z popiołów, po ekstrakcji węglanu sody, z wielką łatwością, a jedynie przez działanie kwasu siarkowego: – gdy kwas jest stężony, tak aby wytworzyć dużo ciepła, substancja pojawia się jako para o pięknym fioletowym kolorze, która skrapla się w kryształach o barwie i połysku Plumbago. 4

korozja w garnkach była spowodowana siarką i innymi solami pozostającymi w cieczach macierzystych. Kiedy Obserwujący Courtois badał to, użył kwasu siarkowego i zauważył fioletową parę jodu powstającą z jodków sodu i potasu w pozostałościach:

2nai + 2h2so4 → I2 + Na2SO4 + SO2 +2H2O

sam badał tę bardzo interesującą substancję, zanim poprosił chemików Clément i Désormes, aby kontynuowali pracę ze względu na wymagania jego saletry. Inni naukowcy wkrótce śledzili genialne badania Gay-Lussaca i Davy ’ ego nad nowym pierwiastkiem. Wkrótce Ogólna chemia jodu i jego związków była dobrze znana. XX wieku JOD stał się ceniony ze względu na swoje właściwości lecznicze, co doprowadziło do tego, że Francuski Instytut uhonorował swojego odkrywcę, Bernarda Courtoisa, nagrodą w 1831 roku.

zastosowania medyczne

nie było od razu oczywistych zastosowań tego elementu. Jego zastosowania w fotografii i barwnikach pochodzą z późniejszych lat XIX wieku. Jednak wkrótce został przyjęty przez niektórych lekarzy i w 1835 roku został przepisany, miejmy nadzieję, a nie naukowo, na

• różne formy skrofuli (choroba skóry, często spowodowana gruźlicą)
• opuchlizna jajników (obrzęk brzucha związany z zaawansowanym rakiem jajnika)
• zwężenia cewki moczowej
• przerost serca i piersi
• niedrożność trąbki Eustachiusza

i rzeczywiście wiele innych schorzeń. Żaden z nich nie przetrwał próby czasu.

były trzy wskazania, gdzie był skuteczny, co doprowadziło do jego powszechnego stosowania w późnym XIX wieku: w zabijaniu zarazków; w leczeniu wola; i w łagodzeniu niektórych objawów kiły.

jako środek dezynfekujący

„zarazki” stały się widoczne na początku lat sześćdziesiątych XIX wieku po pracach Louisa Pasteura, a później Josepha Listera. Ten ostatni chirurg stosował roztwór fenolu do sterylizacji skóry, narzędzi i opatrunków, znacznie zmniejszając zachorowalność pooperacyjną i śmiertelność spowodowaną infekcją.6 sukces ten skłonił do poszukiwania innych środków antyseptycznych.

nalewka jodu (2-3% roztwór pierwiastka w alkoholu) była używana przed odkryciem Listera do spowolnienia gnicia mięsa, ale była droga w porównaniu z fenolem. Mimo to był używany do sterylizacji szwów chirurgicznych (jedwabne nici używane do zszywania ran) od około 1870 roku. Jego względny wydatek nie przeszkodził jej w rozpowszechnieniu się w skrzyniach medycyny domowej, gdzie rozlewano ją na rany w nadziei zapobieżenia infekcji. Silny ból, jaki wywołała, prawdopodobnie przekonał nieszczęśliwego pacjenta, że czyniono dobro. W rzeczywistości, czyszczenie chusteczek mydłem i wodą służyłoby równie dobrze. JOD z pewnością zabija bakterie w probówkach. Na otwartych ranach niszczy również zdrowe tkanki i prawdopodobnie opóźnia gojenie się (i zwiększa powstawanie blizn). Dziś nalewka jest najczęściej używana do „awaryjnej” sterylizacji wody pitnej.

jego następca, powidon, jest stabilnym kompleksem poliwinylopirolidonu i jodu elementarnego. To uwalnia swój JOD bardzo powoli, zmniejszając podrażnienia skóry (i pieczenie!). Jest stosowany w przed – i pooperacyjnym oczyszczaniu skóry, w leczeniu i zapobieganiu infekcjom ran, owrzodzeń, skaleczeń i oparzeń oraz w niektórych infekcjach oczu i ginekologicznych. Jednak jego korzyści są nadal dyskutowane.7

leczenie wola

Wola to obrzęk tarczycy w szyi. Może stać się bardzo duży i rzadko powoduje szkody, chyba że jest tak duży, że utrudnia połykanie lub oddychanie, ale może być nieestetyczny. Był bardziej powszechny w Midlands niż w przybrzeżnych regionach Wielkiej Brytanii i był wcześniej znany jako „Derbyshire neck”.8 tradycyjne leczenie, od czasów Galena (132-200 n. e.) aż do XIX wieku, polegało na karmieniu pacjenta kalcynowanymi gąbkami, zmielonymi na proszek. Pisząc w 1834, lekarz-chemik William Prout przypomniał, że użył jodu w leczeniu choroby zaledwie trzy lata po ogłoszeniu jej odkrycia. Jednak większość uznania za wykorzystanie jodu i jego związków do leczenia wola należy do francuskiego lekarza Jean-François Coindeta, który niezależnie używał jodu w mniej więcej tym samym czasie. W przeciwieństwie do Prouta, szybko opublikował swoje odkrycia (w 1820), które zmieniły praktykę w całym świecie zachodnim:

preparatów jodu, że z hydriodatu potażu (KI), z superabundance jodu jest najbardziej zarządzalne, a ten, który produkuje najmniej wypadków. Do jego przygotowania 36 ziaren (2,3 g) KI i 10 ziaren (0.65 g) jodu rozpuszcza się w uncji (30 cm3) wody destylowanej. Początkowo przepisuje się od 6 do 10 kropli, trzy razy dziennie.

Coindet był świadomy zagrożeń związanych z nadmiernym dawkowaniem i podkreślał znaczenie monitorowania pacjenta podczas leczenia. W krajach, w których ta forma wolu była kiedyś endemiczna, jodowanie soli kuchennej przeniosło tę chorobę do historii. Sól zawiera do 77 ppm KI i jest obecnie szeroko stosowana w USA, Nepalu, Nowej Zelandii i Australii.

jod i kiła

choroba weneryczna kiła była bardzo powszechna aż do odkrycia przez Ehrlicha Salwarsanu , po raz pierwszy wprowadzonego do obrotu w 1910 roku. Choroba powoduje wiele objawów, w tym wysypki, obrzęki i trudno gojące się wrzody. Kiedy wpływa na mózg, powoduje demencję, paraliż i śmierć. Przechodzi przez etapy, ale czasami zatrzymuje się w swoim rozwoju. Może to dawać mylące wrażenie sukcesu terapeutycznego. Wiele środków stało się popularnych, przy czym rtęć (stosowana zewnętrznie jako maść lub wewnętrznie jako jej sole) była najbardziej preferowana.10 nic dziwnego, że jod był stosowany w połączeniu z rtęcią w leczeniu choroby. W 1826 „proto-iodure (Hg2 I2) et le Dewo-iodure de mercure (HgI2)” zostały przepisane na „skrofulityczne” powikłania kiły. Jednak to jodek potasu wydawał się bardziej korzystny. Chociaż nie pozbył się krętków, które powodują chorobę, ani nie uzyskał „wyleczenia”, miał pewien wpływ na bolesne owrzodzenia i krosty syfilityczne. W 1848 czytamy:

zwielokrotnione doświadczenia wskazują, że preparaty jodu mają cenne właściwości w leczeniu chorób syfilitycznych. Jodek potasu ma być preferowany w stosunku do wszystkich innych preparatów. Jest to szczególnie zastosowanie do postaci krostkowej choroby (i) jest specyficzny w formach trzeciorzędowych … Lek ten dostarcza niedostatek, który był długo odczuwany przez zawód (ale) wątpliwe jest, czy wskazane jest połączenie leczenia jodem i rtęcią.10

chociaż Salwarsan wydawał się mieć działanie lecznicze, szczególnie we wczesnych stadiach choroby, jodek potasu był nadal stosowany już w 1935 r.przeciwko „trzeciorzędowym zmianom kiły”.

leczenie choroby zrewolucjonizowało wprowadzenie penicyliny w połowie lat 40. XX wieku.to zabiło krętki, lecząc wszystkie stadia choroby (choć bez odwracania znaczących uszkodzeń ciała podczas choroby). Mimo to wenerologowie początkowo niechętnie rezygnowali ze stosowania KI jako terapii wspomagającej. Uznając skuteczność penicyliny i „arsenków”, w 1947 r. Dr Walsh MacDermott z Nowego Jorku stwierdził, że jodek potasu jest nadal wartościowy w „łagodzeniu bólu spowodowanego zmniejszonym krążeniem tętniczym wieńcowym wtórnym do atrezji syfilitycznej otworów wieńcowych”.

presja wojenna często napędza postęp technologiczny. Tak nie było z jodem. Podczas gdy pilna potrzeba prochu strzelniczego doprowadziła do użycia wodorostów zamiast popiołu drzewnego, była to praca szanowanych angielskich i francuskich chemików, która doprowadziła do jej odkrycia i identyfikacji jako nowego pierwiastka. To właśnie szybkie przekazywanie tych informacji w literaturze naukowej doprowadziło do jej wczesnego skutecznego zastosowania medycznego.

kolejny triumf przemyślanej obserwacji, dobrej nauki i skutecznej komunikacji?

Alan Dronsfield jest emerytowanym profesorem historii nauki na Uniwersytecie w Derby. Pat Swain jest emerytowanym naukowcem i nauczycielem. Pete Ellis jest profesorem medycyny psychologicznej na Uniwersytecie Medycznym Otago w Wellington w Nowej Zelandii.

Czytaj dalej