Iodio

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Lo iodio (o, in forma arcaica, jodio) è l'elemento chimico di numero atomico 53. Il suo simbolo è I. È un elemento che, in tracce, è coinvolto nel metabolismo di molti esseri viventi, compreso l'uomo. Chimicamente, lo iodio è il meno reattivo ed il meno elettronegativo degli alogeni. Viene principalmente impiegato in medicina, in fotografia e nella produzione di pigmenti.

Caratteristiche

Lo iodio è un solido lucente nero-bluastro che a temperature non elevate sublima in un gas violetto dall'odore irritante. Questo alogeno forma composti con numerosi elementi, ma è meno reattivo degli altri elementi della sua classe e mostra qualche proprietà semi-metallica. Lo iodio si scioglie facilmente nel cloroformio, nel tetracloruro di carbonio, nel solfuro di carbonio ed in generale nei solventi organici formando soluzioni intensamente colorate in violetto. È poco solubile in acqua; con soluzioni acquose di amido (la cosiddetta salda d'amido) produce una colorazione blu intensa, usata come indicatore nelle titolazioni di ossido-riduzione.

Usi

Lo iodio, seppur in minime quantità, riveste un ruolo biologico essenziale negli esseri umani. Gli ormoni prodotti dalla ghiandola tiroide, la tiroxina e la triiodotironina, contengono iodio.

Nelle persone il cui apporto di iodio attraverso la dieta è scarso - spesso remote regioni interne, dove il consumo di pesce o altri cibi di origine marina è raro - la scarsità di iodio produce l'insorgenza del gozzo. In molte di queste zone viene fatta prevenzione attraverso la diffusione di sale addizionato di piccole quantità di sali di iodio (il sale iodato e/o sale iodurato). La carenza di iodio è anche tra le cause del ritardo mentale.

Tra gli altri usi:

• la tintura di iodio è una soluzione idroalcolica al 3% di triioduro (I₂ + I⁻ → I₃⁻), è usata come disinfettante per uso esterno e per la disinfettazione di acque di superficie (3 gocce per litro, lasciando agire per 30 minuti);
• reattivo di Lugol (o soluzione di Lugol): soluzione di composizione simile alla tintura di iodio;
• lo iodopovidone è un composto di iodio, uno dei migliori disinfettanti oggi disponibili. Sono disponibili in commercio composti a base di iodio per disinfettare l'acqua, anche se ha alcune controindicazioni. Un preparato a base di iodopovidone è previsto dalla legge nella cassetta di pronto soccorso nelle aziende e sui luoghi di lavoro.
• i composti dello iodio sono molto utili nella sintesi di composti organici;
• lo ioduro di potassio è impiegato in fotografia
• lo ioduro di potassio è anche usato come profilassi preventiva per le persone esposte alle conseguenze dei disastri nucleari: l'assunzione di ioduro di potassio diminuisce la probabilità che il corpo umano assorba lo iodio radioattivo prodotto dal disastro;
• lo ioduro di tungsteno è usato per stabilizzare i filamenti delle lampadine;
• lo iodio-123 e 125, radioattivi gamma emittenti, sono usati come traccianti in medicina.
• lo iodio-131 è usato come radioterapico
• lo iodio è usato come mezzo di contrasto in radiografia e tomografia computerizzata.

Storia

Lo iodio (dal greco iodes, violetto) fu scoperto da Barnard Courtois nel 1811. Egli era il figlio di un fabbricante di salnitro (nitrato di potassio), un componente essenziale della polvere da sparo. In quel tempo la Francia era in guerra e c'era una grande domanda di polvere da sparo: il nitrato di potassio veniva isolato bruciando le alghe marine spiaggiate sulle coste della Normandia e della Bretagna, e lavando la cenere ottenuta con acqua mentre il residuo veniva poi distrutto aggiungendo acido solforico.

Un giorno Curtois aggiunse troppo acido solforico e ne scaturì una densa nuvola di vapore violetto: Curtois notò che il vapore cristallizzava sulle superfici fredde formando cristalli scuri. Ebbe da questo il sospetto che si trattasse di un nuovo elemento, ma non disponeva dei mezzi economici necessari per indagare più a fondo sulle sue osservazioni. Però diede dei campioni a due suoi amici, Charles Bernard Desormes (1777-1862) e Nicolas Clément (1779-1841) affinché continuassero le ricerche. Diede anche un po' della sostanza a Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850), un famoso chimico del tempo, e ad André-Marie Ampère (1775-1836).

Il 29 novembre 1813 Desormes e Clément resero pubblica la scoperta di Curtois. Essi descrissero la sostanza ad un congresso dell'Istituto Imperiale di Francia. Il 6 dicembre Gay-Lussac annunciò che la nuova sostanza era o un elemento o un composto dell'ossigeno. Ampère aveva dato alcuni dei suoi campioni ad Humphry Davy (1778-1829): condusse su questi alcuni esperimenti e ne notò la somiglianza con il cloro. Egli spedì una lettera datata 10 dicembre alla Royal Society a Londra in cui annunciava di avere identificato un nuovo elemento. Ne scaturì una grossa polemica fra Davy e Gay-Lussac su chi dei due avesse per primo identificato lo iodio, ma alla fine entrambi gli scienziati riconobbero che era stato Bernard Curtois ad avere isolato per primo l'elemento.

Disponibilità

Lo iodio può essere preparato in forma ultrapura facendo reagire ioduro di potassio con solfato rameico. Esistono anche molti altri metodi per isolare questo elemento.

I composti di iodio più comuni sono gli ioduri di sodio e di potassio (KI), e gli iodati (KIO₃).

Isotopi

Esistono 30 isotopi di iodio, di cui però soltanto uno, ¹²⁷I, è stabile e presente in natura con un'abbondanza del 100%. Gli altri, con l'eccezione del ¹²⁹I e ¹³¹I, sono tutti piuttosto difficili da sintetizzare.

Iodio-131

Il radioisotopo artificiale ¹³¹I è un prodotto di sintesi della fissione di uranio e plutonio. Ha un'emivita di soli 8 giorni e per questo motivo fortemente radioattivo in raggi beta. Decade in ¹³¹Xe per emissione di raggi beta.

Viene usato in terapia radiometabolica per la cura del cancro e di altre patologie della tiroide (ipertiroidismo); ed inoltre, in dosi più piccole, per test diagnostici quali la scintigrafia tiroidea o test di captazione.

Iodio-129

Lo ¹²⁹I (emivita: 15,7 milioni di anni) è sia un prodotto della spallazione nucleare dei raggi cosmici sullo ¹²⁹Xe nell'atmosfera terrestre, ma anche il risultato della fissione di uranio e plutonio. Lo ¹²⁹I è stato usato negli studi sull'acqua piovana successivi all'incidente nucleare di Chernobyl, come tracciante per acque sotterranee e come indicatore di dispersione di rifiuti nell'ambiente naturale. Altre applicazioni possono essere inficiate dalla costante produzione di ¹²⁹I nella litosfera attraverso una serie di meccanismi di decadimento.

In molti aspetti ¹²⁹I è simile al ³⁶Cl: è un alogeno solubile, abbastanza poco reattivo, esiste principalmente come anione non adsorbente, ed è prodotto da reazioni nucleari cosmiche, termonucleari e in situ. Negli studi idrologici, le concentrazioni di ¹²⁹I sono spesso espresse in rapporto allo iodio totale (che praticamente è tutto ¹²⁷I). Come avviene per ³⁶Cl/Cl, il rapporto ¹²⁹I/I in natura è particolarmente piccolo, tra 10^-14 e 10^-10 con un picco a 10^-7 osservato tra gli anni '60 e '70 dovuto ai test delle armi nucleari delle varie nazioni. ¹²⁹I differisce da ³⁶Cl per una maggiore emivita (1,6 contro 0,3 milioni di anni), tende facilmente ad accumularsi nei tessuti viventi e compare sotto forma di diversi ioni, principalmente lo ioduro e lo iodato, che hanno diverso comportamento chimico.

Un tenore eccessivamente insolito di ¹²⁹Xe nelle meteoriti è stato dimostrato essere dovuto al decadimento di ¹²⁹I, primo radionuclide estinto la cui presenza nel sistema solare primordiale è stata così accertata. Il suo decadimento è alla base del sistema di datazione I-Xe, che copre i circa 50 primi milioni di anni di vita del sistema solare.

Precauzioni

Simboli di rischio chimico
frasi R	R 20/21-50
frasi S	S 2-23-25-61
Le sostanze chimiche vanno manipolate con cautela
Avvertenze

Il contatto diretto di questo elemento con la pelle può causare lesioni, quindi è necessario maneggiarlo con attenzione. I vapori di iodio sono molto irritanti per gli occhi e per le mucose; la massima concentrazione ammissibile di vapori di iodio in aria non dovrebbe superare 1 mg/m³ (TLV-TWA: esposizione di 8 ore al giorno per un totale di 40 ore settimanali).

Bibliografia

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1.
• R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998, ISBN 88-1020-000-0.

Altri progetti

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Collegamenti esterni

• (EN) WebElements.com - Lo iodio
• (EN) EnvironmentalChemistry.com - Lo iodio
• (EN) Los Alamos National Laboratory - Lo iodio

• Seaweed use iodine as an antioxidant, in Chemistry World blog. URL consultato il 15 maggio 2008.

• Stressed seaweed contributes to cloudy coastal skies, study suggests, su eurekalert.org. URL consultato il 15 maggio 2008.

• Iodine Deficiency: studies by dr. Sebastiano Venturi (Italy), su web.tiscali.it. URL consultato il 15 maggio 2008.

{{{Nome}}}
53 I                                                                                                                                                                                                                                               {{{Nome}}}
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	{{{Nome}}}, I, 53
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Proprietà atomiche
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Configurazione elettronica	{{{Configurazione_elettronica}}}
Altre proprietà
Numero CAS	7553-56-2

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