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200 anos atrás, houve uma corrida para confirmar a disovery de iodo
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Hoje em dia, pode ajudar a proteger o nosso corpo contra os danos da radiação
Este ano o bicentenário da descoberta de iodo por Paris saltpetre fabricante Bernard Courtois, embora ele permaneceu oficialmente registrados por quase dois anos. Felizmente, quando os detalhes começaram a surgir no final de 1813, o famoso químico Sir Humphry Davy e seu assistente, o jovem Michael Faraday, estavam em Paris em uma turnê continental. Apesar das Guerras Napoleônicas (1796-1815) entre a Grã-Bretanha e a França, foram-lhes concedidos passaportes pelo governo francês em reconhecimento à fama de Davy. O diário de Faraday para 1 de dezembro diz:
neste e no dia anterior Sir H. Davy fez muitos novos experimentos sobre a substância descoberta por M. Courtois … M. Clément tem lido recentemente um artigo sobre ele no Instituto, no qual ele diz que ele é adquirido das cinzas de algas marinhas por lixiviação e tratamento com ácido sulfúrico: ele concebe-o para ser um novo defensor da combustão.
A descoberta desta substância, em assuntos tão comuns e supostos tão bem conhecidos, deve ser um estímulo de nenhuma força pequena para a mente inquiridora dos químicos modernos.1
Fonte: Charles D. Inverno/Science Photo Library
a Descoberta confirmada
Fonte: © GEORGETTE DOUWMA/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Faraday descreve o anúncio de Nicolas Clément ao instituto francês, em 29 de novembro, da descoberta, em kelp, de uma ” substância curiosa com uma aparência metálica, dando um vapor Violeta Soberbo quando aquecido suavemente. Humphry Davy recebeu um espécime disso em 23 de novembro, quando o físico Ampère o visitou com os químicos Charles Désormes e seu genro Clément. No dia seguinte à entrada no Jornal de Faraday, o Jornal Oficial Le Moniteur relatou no Jornal de Clément. As notícias foram finalmente divulgadas. a pedido de Clément, o químico francês Joseph Louis Gay-Lussac também estudou a substância. Ele se dirigiu ao Instituto em 6 de dezembro, chamando-o de iode (do grego iodes, que significa cor violeta) e concluiu que era um elemento análogo ao cloro.2 Humphry Davy tinha chegado à mesma conclusão, mas sua carta, datada de 11 de dezembro, foi lida no Instituto uma semana após o jornal Gay-Lussac.3 Davy reivindicou precedência nesta descoberta, afirmando em sua carta que tinha informado o secretário do Instituto M. Cuvier ‘há oito dias’ de suas conclusões. Embora Davy e os químicos franceses contestassem quem tinha identificado iodo como um elemento, todos concordaram que seu descobridor era Bernard Courtois em 1811. durante a juventude de Bernard Courtois em Dijon, a indústria de saltpetre em França sofreu muitas mudanças. A pólvora, urgentemente necessária para utilização em canhões e mosquetes, é constituída por 75% de salitre (nitre, KNO3), que, para ser eficaz, teve de ser não contaminada por sódio deliquescente ou nitrato de cálcio. Até a perda da Índia francesa, o saltpetre natural tinha sido importado do subcontinente ou coletado por oficiais itinerantes do saltpetre da eflorescência rica em KNO3 que se formou na adega e paredes estáveis. A indústria foi nacionalizada em 1775 e o saltpetre começou a ser produzido em nitriários ou leitos de nitre organizados localmente. Estes eram montes de matéria orgânica azotada em decomposição (material Animal e vegetal, solo, estrume, palha e cinzas de madeira contendo potassa (K2 CO3)). Os nitriários foram mantidos sob cobertura, humedecidos com urina e ocasionalmente agitados com galhos, para que o ar pudesse penetrar. Depois de cerca de um ano as camas foram regadas. O escoamento continha nitrato de potássio fracamente solúvel, que cristalizaria. Isto foi repetido anualmente até que as camas estavam esgotadas. O salpetro foi produzido a partir de nitrato de sódio e outros nitratos nas águas-mãe, como o cálcio e o magnésio, por decomposição dupla utilizando sais de potássio das cinzas de madeira.:
NaNO3 + KCl → KNO3 + NaCl
Ca (NO3) 2 + K2CO3 → CaCO3 + 2KNO3
usando kelp
uma escassez de cinzas de madeira adequadas para a produção de salpetos na época da descoberta de Courtois significava que cinzas de algas castanhas (kelp) estavam sendo usadas em vez disso. A indústria de algas começou na França no início do século XVIII e espalhou-se rapidamente para lugares ao longo das costas ocidentais da Europa, particularmente na Escócia, Noruega e Irlanda. A Kelp era a principal fonte de soda (NA2 CO3) para as indústrias de vidro, sabão, Cerâmica e têxteis em crescimento antes do processo Leblanc fornecer soda barata. Foi cortada e seca na costa, depois arranjada em fossas ocas revestidas com pedras. Incêndios de gorse seco acenderam sobre as algas lentamente fundiram as massas de algas, que foram então cortadas em blocos. A kelp continha KCl, K2 SO4 e soda (NA2 CO3), que Courtois extraiu em sua fábrica para fabricar o saltpetre. Após a lixiviação (extração aquosa) evaporou as soluções, para produzir primeiro um depósito de cloreto de sódio, em seguida, os sais de potássio, e, finalmente, soda cristalina.
Propriedades do iodo determinado por Bernard Courtois5
- em temperaturas normais, a substância é um preto metalizado-como sólidos
- sublimes dando um violeta vapor no aquecimento suave, a 70°C
- no calor vermelho que não reage com o carbono ou com o oxigênio
- é alterado em reação com hidrogênio e um ácido é formado – pensado para ser ácido muriático (HCl). Da mesma forma com fósforo
- ataques de metais diretamente e os combina sem a efervescência
- reage com os óxidos metálicos formando compostos solúveis em água
- com amônia, um precipitado que explode com um estrondo quando secas,
A descoberta fortuita de iodo
Uma carta Humphry Davy escreveu para a Royal Society, em 10 de dezembro de 1813, de Paris, fornece alguns detalhes de como Courtois fez a sua descoberta:
Esta substância foi acidentalmente descoberto há cerca de dois anos por
M. Courtois. Em seu processo de aquisição de soda a partir de cinzas de algas marinhas, ele encontrou os vasos metálicos muito corroídos; e em busca da causa deste efeito, ele fez a descoberta. A substância é obtido a partir das cinzas, após a extração de carbonato de soda, com grande facilidade, e, simplesmente, pela ação do ácido sulfúrico: – quando o ácido é concentrada, assim como para produzir muito calor, a substância aparece como um vapor de uma bela cor violeta, que se condensa em cristais tendo a cor e o lustre de plumbago. 4
a corrosão nos vasos foi devida ao enxofre e outros sais remanescentes nas águas-mãe. Quando o observador Courtois investigados isso ele usou ácido sulfúrico e percebeu que a violeta vapor de iodo aumento de iodeto de sódio e potássio no resíduo:
2NaI + 2H2SO4 → I2 + Na2SO4 + SO2 +2H2O
Ele estudou esta substância muito interessante a si mesmo antes de pedir os químicos Clément e Désormes para continuar o trabalho, devido às exigências de sua saltpetre de negócios. Outros cientistas logo seguiram os brilhantes estudos de Gay-Lussac e Davy sobre o novo elemento. Em pouco tempo, a química geral do iodo e seus compostos era bem conhecida. Após pesquisas na década de 1820, o iodo tornou-se valorizado por suas propriedades medicinais e isso levou ao Instituto Francês honrando seu descobridor, Bernard Courtois, com um prêmio em 1831.
aplicações médicas
não houve usos imediatamente óbvios para este elemento. Suas aplicações em fotografia e corantes datam dos últimos anos do século XIX. No entanto, ela foi adotada por alguns médicos, e em 1835, ele foi sendo prescrito, espero que, ao invés de incluir cientificamente, para
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diversas formas de escrófula (uma doença de pele, muitas vezes causados pela tuberculose)
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ovário hidropisia (inchaço do abdômen relacionadas com avançado câncer de ovário)
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estenoses da uretra
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hipertrofia do coração e mammae (ie seios)
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obstrução dos tubos de Eustáquio
, e de fato muitas mais condições. Nenhum destes resistiu ao teste do tempo.
havia três indicações onde era eficaz, levando ao seu uso generalizado no final do século XIX: na morte de germes; no tratamento de goitre; e no alívio de alguns sintomas de sífilis.
como desinfectante
‘germes’ tornou-se proeminente no início da década de 1860 após o trabalho de Louis Pasteur e mais tarde, Joseph Lister. O último cirurgião usou solução de fenol para esterilizar a pele, instrumentos e pensos, reduzindo significativamente a morbilidade pós-operatória e a mortalidade causada pela infecção.6 este sucesso levou a uma busca por outros anti-sépticos. tintura de iodo (solução a 2-3% do elemento em álcool) tinha sido usada antes da descoberta de Lister para retardar a putrefacção da carne, mas era cara em comparação com o fenol. No entanto, foi usado para esterilizar suturas cirúrgicas (fios de seda usados para costurar feridas) a partir de cerca de 1870. A sua despesa relativa não o impediu de se tornar popular em caixas de medicamentos caseiros, onde foi derramado em feridas na esperança de evitar infecções. A dor intensa que causou provavelmente convenceu o paciente infeliz de que o bem estava a ser feito. Na verdade, limpar os tecidos com sabão e água teria servido igualmente bem. O iodo mata bactérias em tubos de ensaio. Em feridas abertas também destrói tecidos saudáveis e provavelmente atrasa a cicatrização geral (e aumenta a formação de tecido cicatricial). Actualmente, a tintura é mais frequentemente utilizada para a esterilização “de emergência” da água potável.
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o Seu sucessor, Povidona, é um complexo estável de polivinilpirrolidona e elementar de iodo. Isto liberta o iodo muito lentamente, reduzindo a irritação da pele (e picando!). É utilizado na limpeza da pele pré e pós-operatória, no tratamento e prevenção de infecções em feridas, úlceras, cortes e queimaduras; e em algumas infecções oculares e ginecológicas. No entanto, os seus benefícios continuam a ser debatidos.7
Para tratar de bócio
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Bócio é um inchaço da glândula tireóide no pescoço. Pode tornar-se muito grande e raramente causa danos a menos que seja tão grande que obstrua a deglutição ou respiração, mas pode ser unsightly. Era mais comum nas Midlands do que nas regiões costeiras do Reino Unido e era anteriormente conhecido como “Derbyshire neck”.8 o tratamento tradicional, desde a época de Galeno (132200 D. C.) até ao século XIX, era alimentar as esponjas calcinadas do paciente, moídas para um pó. Escrevendo em 1834, o médico-químico William Prout lembrou que ele tinha usado iodo para tratar a doença apenas três anos depois de sua descoberta ter sido anunciada. No entanto, a maior parte do crédito por usar iodo e seus compostos para tratar goitre vai para o médico francês Jean-François Coindet, que independentemente usou iodo na mesma época. Ao contrário de Prout, ele prontamente publicou suas descobertas (em 1820), que Mudaram a prática em todo o mundo ocidental:
das preparações de iodo, a do hidriodato de potassa (KI), com uma superabundância de iodo é a mais gerenciável, e a que produz menos acidentes. Para a sua preparação, 36 grãos (2,3 g) de KI e 10 grãos (0.65 g) de iodo são dissolvidos em uma onça (30 cm3) de água destilada. De 6 a 10 gotas são prescritas no início, três vezes ao dia.Coindet estava ciente dos perigos do excesso de dosagem e realçou a importância da monitorização do doente durante o tratamento. Em países onde esta forma de goitre era endêmica, o sal de mesa iodizing relegou esta doença para a história. O sal contém até 77 ppm KI, e é atualmente usado extensivamente nos EUA, Nepal, Nova Zelândia e Austrália.
iodo e sífilis
a sífilis da doença venérea era muito comum até a descoberta de Salvarsan por Ehrlich , comercializada pela primeira vez em 1910. A doença causa muitos sintomas, incluindo erupções cutâneas, inchaços e úlceras difíceis de curar. Quando afecta o cérebro, causa demência, paralisia e morte. Progride por etapas, mas às vezes pára em sua progressão. Isto poderia dar uma impressão enganosa de sucesso terapêutico. Muitos remédios tornaram-se populares, com mercúrio (aplicado externamente como pomada, ou internamente como seus sais) sendo o mais favorecido.Não é surpreendente que o iodo tenha sido utilizado em combinação com mercúrio para tratar a doença. Em 1826, ” proto-iodure (Hg2 I2) et le deuto-iodure de mercure (HgI2)’ foram sendo prescritos para a “scrofulitic” complicações da sífilis. No entanto, era o iodeto de potássio que parecia mais benéfico. Apesar de não livrar o corpo das espiroquetas que causam a doença nem alcançar uma “cura”, teve algum efeito sobre as úlceras e pústulas sifilíticas angustiantes. Em 1848 Lemos: os experimentos multiplicados estabelecem que as preparações de iodo possuem propriedades valiosas no tratamento de doenças sífilíticas. O iodeto de potássio deve ser preferido a todas as outras preparações. É mais particularmente aplicável à forma pustular da doença (e) é específica nas formas terciárias … Este medicamento fornece uma necessidade que foi há muito sentida pela profissão (mas) é duvidoso se é aconselhável combinar o tratamento com iodo e mercúrio.Embora Salvarsan parecesse ter um efeito curativo, particularmente nos estágios iniciais da doença, o iodeto de potássio ainda estava sendo usado em 1935 contra as “lesões terciárias da sífilis”.
o Tratamento da doença foi revolucionado pela introdução da penicilina em meados da década de 1940. Isso matou o espiroquetas, a cura de todos os estágios da doença (embora sem reverter os danos significativos causados ao corpo durante a doença). No entanto, os venereólogos estavam inicialmente relutantes em desistir de usar KI como terapia adjuvante. Embora reconhecendo a eficácia da penicilina e ‘o arsenicals’, em 1947, o Dr. Walsh MacDermott de Nova York afirmou que iodeto de potássio ainda era de valor para ‘aliviar a dor causada pela diminuição arterial coronariana circulação secundária para sifilítica atresia de coronárias orifícios’.
As pressões da guerra muitas vezes impulsionam os avanços tecnológicos. Não foi assim com iodo. Enquanto a necessidade urgente de pólvora levou ao uso de algas em vez de cinzas de madeira, foi obra de químicos ingleses e franceses respeitados que levou à sua descoberta e identificação como um novo elemento. Foi a rápida transmissão desta informação na literatura científica que levou ao seu uso médico precoce eficaz. outro triunfo para a observação ponderada, a boa ciência e a comunicação eficaz?
preocupações modernas
não podemos esquecer que o iodo é um dos elementos essenciais do corpo e um componente das hormonas tiroxina (um composto tetra-iodo) e tri-iodotironina. Estes regulam a taxa de metabolismo, afetam o crescimento e influenciam muitos outros sistemas do corpo. Eles são produzidos na tiróide, uma das maiores glândulas endócrinas do corpo.
o Iodo é absorvido como os iões iodeto de alimentos como o peixe, o leite e o sal de mesa (para que o iodo é rotineiramente adicionado) e é preferencialmente absorvido pela glândula tireóide.
no entanto, iodeto radioativo / iodo I-131 é um dos muitos produtos de fissão nuclear, e acidentes como aqueles que envolvem os reatores em Fukushima, Japão pode liberar este material para o meio ambiente:
I-131 é também absorvida pelo thryoid, onde o β-raios que emite pode danificar o celular, DNA, causando mutações, o que, por vezes, leva ao câncer. Pensa-se que o desenvolvimento da tiróide de crianças é mais sensível do que os adultos.os comprimidos de iodeto de potássio, administrados em cerca de 700 vezes as quantidades alimentares habituais, podem reduzir este risco saturando toda a capacidade de absorção da tiróide. Se o indivíduo for então exposto à I-131, muito pouco disto pode ser absorvido e é rapidamente excretado, protegendo contra o risco de cancro posterior da tiróide.Alan Dronsfield é professor emérito de história da ciência na Universidade de Derby. Pat Swain é um cientista de pesquisa aposentado e professor. Pete Ellis é professor de medicina psicológica na Universidade de Medicina de Otago, Wellington, Nova Zelândia.