H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires H372 : Risque avéré d'effets graves pour les organes(indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée(indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H400 : Très toxique pour les organismes aquatiques H312+H332 : Nocif par contact cutané ou par inhalation. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P314 : Consulter un médecin en cas de malaise. P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
Il s'agit d'un élément relativement rare dans le milieu naturel, arrivant47e dans l'écorce terrestre. Comme les autres halogènes, on le trouve essentiellement sous formediatomique I2, correspondant audiiode, solide gris métallique aux vapeurs violettes appelé communément « iode » parabus de langage. Son nom vient du motgrec ancienἰώδης /iṓdēs, signifiant « couleur de la violette » (deἴον /íon, « violette »). Il a été nommé ainsi parGay-Lussac à la suite de la découverte en1811 par le chimisteBernard Courtois d'une substance alors inconnue issue d'algues destinées à la production desalpêtre lors desguerres napoléoniennes.
Chez l'animal et l'homme, l'excès[8] comme lacarence en iode sont associés à des pathologies sévères[9]. Le manque d'iode inhibe la croissance et peut être à l'origine de l'apparition de « nodules » de lathyroïde. La carence grave peut causer divers troubles mentaux (crétinisme, surtout autrefois observé chez les populations éloignées des régions maritimes, notamment en montagne).
Les « comprimés d'iode » utilisés pour saturer la thyroïde en cas de contamination àl'iode 131 lors d'unaccident nucléaire contiennent typiquement65 ou 130mg d'iodure de potassium ; ils doivent être pris rapidement après l'accident. Certaines molécules (toxiques) freinent ou bloquent l'entrée de l'iode dans la thyroïde, dont lesnitrates,perchlorates etthiocyanates qu'on dit « goitrogènes » (avec effets cumulatifs possibles[10]).
L'iode a été découvert en1811 par le chimiste et fabricant de salpêtreBernard Courtois dans des cendres d'algues marines. Courtois suspecte la nature élémentaire de la substance qu'il découvre, mais il faudra attendre les conclusions deGay-Lussac etDavy qui, quasi simultanément, confirment qu'il s'agit d'un nouvel élément. Il a été nommé ainsi parGay-Lussac, dans une publication du[11], à partir du motgrec ancienἰοειδής /ioeidḗs (« violet ») en raison de la couleur de sa vapeur quand il est chauffé.
L'iode est peu soluble dans l'eau, mais sessels (iodures, iodates) le sont bien davantage, et la concentration d'iode est plus élevée dans l'eau de mer que dans les roches, environ 50 contre 40 ppb[12].
L'iode adopte une grande variété d'états d'oxydation :−1, +1, +3, +5 et +7 essentiellement. En pratique, c'est l'état d'oxydation−1 qui est le plus significatif : c'est celui de l'ion iodure I−, présent dans les sels d'iode et dans les composés organo-iodés.
Évolution de la concentration en iode dans la biosphère et le géosphère.
Parmi lesminéraux contenant de l'iode, on trouve lenitronatrite, présent dans certainesroches sédimentaires comme lecaliche duChili. Certaines grandesalgues (kelp) sont également riches en iode (majoritairement sous forme minérale, les ionsiodures), avec des teneurs entre 0,03 et 5 % de poids sec (soit 1 000 à 150 000 fois la concentration de l'iode dans l'eau de mer)[12]. Elles ont en effet un équipement enzymatique (de typehaloperoxydase(en)[13]) assurant d'une part la capture desiodures de l'eau de mer qui s'accumulent préférentiellement dans laparoi cellulaire exposée auxstress biotiques (épiphyte,défense contre les pathogènes) etabiotiques (exposition aux UVs,dessiccation lors des marées,stress oxydant, thermique et osmotique), d'autre part la biosynthèse de composés volatils iodés (phénomène de iodovolatilisation à l'origine de la condensation de l'eau des nuages et du fameux « air iodé »)[14] constituant, fort probablement, une stratégie développée par les algues pour se défendre contre ces stress[15]. Lesbactéries du sol participent aussi aucycle biogéochimique[16] de l'iode[17], y compris enforêt[18].
Le diiode disponible dans le commerce contient généralement beaucoup d'impuretés, qui peuvent être éliminées parsublimation. Il peut également être préparé sous forme ultra-pure en faisant réagir de l'iodure de potassium KI avec dusulfate de cuivre CuSO4, qui commence par donner de l'iodure de cuivre(II) CuI2, lequel se décompose spontanément enIodure de cuivre(I) CuI etdiiode I2
Lesiodures s'oxydent lentement sous l'effet de l'oxygène de l'atmosphère en libérant dudiiode. C'est ce qui donne progressivement une teinte jaune au cours du vieillissement des sels d'iodure et des composés organo-iodés[19]. C'est également ce qui provoque l'appauvrissement en iode dessels iodés lorsqu'ils sont exposés à l'air libre[20] ; certains sels sont enrichis en iode avec des ionsiodate IO3− plutôt que des ions iodure I− pour éviter cette déperdition d'iode avec le temps.
L'iode forme une solution d'un bleu intense lorsqu'il est dissous dans l'acide sulfurique fumant (oléum à 65 %). Cette couleur bleue est due aucation I2+ résultant de l'oxydation par letrioxyde de soufre SO3[23] :
En milieu plusbasique, I42+ sedismute en I3+ et un composé d'iode(III). Un excès d'iode réagit alors avec I3+ pour former le cation I5+ (vert) puis I153+ (noir).
Cette réaction libère314kJ parmole d'aluminium, valeur proche de celle de lathermite (de l'ordre de425kJ·mol-1). Cette réaction démarre spontanément et n'est pas confinée en volume en raison du nuage d'iode provoqué par les températures élevées.
Les sels métalliques alcalins sont des solides incolores très solubles dans l'eau, et l'iodure de potassium KI est une source commode d'ionsiodure I−, moinshygroscopique que l'iodure de sodium NaI et donc plus facile à manipuler. Ces deux sels sont principalement utilisés pour produire dusel iodé destiné à prévenir lacarence en iode auprès des populations distantes des régions côtières. L'iodure de sodium est particulièrement utilisé pour réaliser laréaction de Finkelstein car il est plus soluble dans l'acétone que l'iodure de potassium ; dans cette réaction, unchlorure d'alkyle est converti eniodure d'alkyle, réaction soutenue par le fait que lechlorure de sodium produit au cours de la réaction est insoluble dans l'acétone :
L'iodométhane et un petit nombre d'autres composés organo-iodés — tels que lediiodométhane CH2I2 (iodure de méthylène), letriiodométhane CHI3 (iodoforme) et letétraiodométhane CI4 (tétraiodure de carbone) — jouent un rôle dans des réactions de synthèse industrielles en raison de la facilité avec laquelle la liaisonC–I se forme et se défait : c'est la plus faible des liaisonscarbone–halogène, l'intensité de ces dernières étant rangée dans l'ordre de l'électronégativité des halogènes, c'est-à-direfluor >chlore >brome > iode, et dans l'ordre inverse de leurrayon atomique et de la longueur de la liaisonC–X (oùX représente un halogène quelconque) ; la faiblesse de cette liaison donne souvent une teinte jaune aux composés organo-iodés en raison d'impuretés dediiode I2.
Presque tous les composés organo-iodés présentent un ion iodure lié à un atome de carbone et sont généralement rangés parmi les iodures. De rares organo-iodés présentent néanmoins de l'iode dans unétat d'oxydation plus élevé (III ou V)[26]. Ils sont appelésperiodane ou plus souvent, en raison du terme anglais, periodinane et sont généralement desoxydants doux comme l'acide 2-iodoxybenzoïque (IBX).
Des composés organopolyiodés peuvent être utilisés commeagents de contraste enfluoroscopie, une technique d'imagerie médicale, en tirant parti de l'absorption desrayons X par lenoyau desatomes d'iode, en raison de leurmasse atomique élevée. La plupart de ces agents sont des dérivés du1,3,5-triiodobenzène et contiennent près de 50 % d'iode en masse ; l'ioversol(en) est un exemple de tels agents de contraste.
L'iodure de potassium naturel, à base d'iode 127 stable, peut être utilisé sous diverses formes (en comprimés pour effet progressif, en solution saturée dite « SSKI » en cas d'urgence) pour saturer temporairement la capacité d'absorption d'iode de lathyroïde afin de bloquer pendant quelques heures la fixation éventuelled'iode 131 dans cette glande ; c'est notamment le cas pour se prémunir des conséquences desretombées d'iode radioactif d'unebombe A ou d'unaccident nucléaire.
Les doses d'iodure de potassium recommandées par l'OMS en cas d'émission d'iode radioactif ne dépassent pas130mg/jour au-dessus de l'âge de 12 ans et65mg/jour au-dessus de 3 ans[27] ; passé l'âge de 40 ans en revanche, l'utilisationpréventive de comprimés d'iodure de potassium n'est pas recommandée — elle ne l'est qu'en cas de contaminationeffective justifiant la protection de la thyroïde — car les effets indésirables de l'iodure de potassium augmentent avec l'âge et peuvent dépasser les effets protecteurs de ce composé[27].
La protection offerte par les comprimés d'iodure de potassium est maximum environ deux heures après la prise et cesse après une journée.
Seuls deux types de sources naturelles d'iode sont exploités commercialement : lecaliche auChili, et lessaumures riches en iode deschamps pétrolifères etgaziers essentiellement auJapon et auxÉtats-Unis. Les réserves mondiales d'iode étaient estimées à 15 millions de tonnes fin 2010[30], dont 9 millions auChili, 5 millions auJapon et 250 000 auxÉtats-Unis.
La production d'iode américaine est tenue confidentielle par l'USGS, tandis que celle du Japon était d'environ9 800t en 2010, soit près de 34 % de la production mondiale publiée[30]. Le prix de l'iode industriel a très fortement augmenté en 2011 d'environ 40 %.
La concentration d'iode dans l'eau de mer n'est pas suffisante pour que l'extraction de cet élément à partir de cette source soit rentable. Les grandes algues marines (kelp) ont été exploitées auXVIIIe siècle et auXIXe siècle — c'est d'ailleurs à partir de telles algues que l'iode a été isolé pour la première fois — mais n'est plus viable économiquement[32].
Lamédecine chinoise traditionnelle avait déjà constaté que la poudre issue d'éponge marine brûlée (riche en iode) permet de lutter contre les goitres, bien avant que l'on ait montré en Europe (en1830) que l'iode avait cet effet. Cette dernière découverte fut d'ailleurs suivie d'une série d'intoxications dues à un usage trop fréquent et/ou trop enthousiaste de l'iode (au milieu duXIXe siècle F Rilliet comprenait que ces intoxications étaient induites par l'iode« administré à petites doses longtemps continuées »[33] mais ces intoxications avaient été assez graves pour discréditer puis faire abandonner laprophylaxie à l'iodure durant plusieurs décennies. Jusqu'à ce qu'Eugen Baumann montre (en1896) que la thyroïde contient normalement un composé organique de l'iode. Cette découverte relance le traitement et la prévention du goitre par l'iode, après qu'on a compris qu'il s'agit d'un oligoélément qui ne doit être absorbé qu'en petites quantités. Le médecin suisseOtto Bayard est le premier à mélanger de l'iode avec du sel de cuisine pour lutter contre les carences chez les populations montagnardes ; son action est reprise par la Suisse puis par d'autres pays, démarrant la prophylaxie par l'iode. Durant laPremière Guerre mondiale, en1917, le sel iodé distribué au goitreux et dans des régions goitreuses s'est révélé efficace pour prévenir le goitre endémique et le risque de crétinisme[34].
Lampe à incandescence qui contient un gaz inerte et de l'iode ou de l'iodure de méthyle. À cause de sa température très élevée, une partie du filament entungstène s'évapore et un dépôt métallique se forme sur la paroi de l'ampoule. Celui-ci réagit alors avec l'iode, pour former des iodures métalliques volatils. Ces composés sont détruits au contact du filament, permettant ainsi le retour du métal à sa source. Ce qui permet d'augmenter la durée de vie et d'augmenter la température de fonctionnement.
Un filament à température plus élevée donne une lumière plus blanche (avantage) mais émet une proportion importante d'ultraviolet (inconvénient). Afin de résister aux hautes températures, l'ampoule est enverre de silice souvent duquartz fondu, transparent aux UV. Un écran en verre ordinaire (qui filtre les UV) est indispensable autour de l'ampoule « halogène » pour éviter que le sodium de la sueur des doigts catalyse une recristallisation de la silice ce qui détruirait l'ampoule.
Examen aux rayons X : l'iode possède une forte opacité auxrayons X. Il est utilisé en tant qu'agent de contraste (sous une forme injectable). Des molécules organo-iodées sont utilisées en imagerie médicale pour opacifier des organes (reins,artères,veines,vésicule biliaire,cerveau, etc.). Les principales sociétés pharmaceutiques produisant des agents de contraste sont Guerbet (France), Schering (Allemagne), Squibb (USA), Bracco (Italie).
Traitement anticancéreux ; contre lecancer de la thyroïde parradiothérapie :l'iode 131, radioactif, se fixe préférentiellement sur la thyroïde malade et les cellules métastatiques en les détruisant, mais il expose les autres cellules à un rayonnement interne et il a récemment été remis en cause pour le traitement des cancers de petite taille, car il augmente le risque de développer un second cancer à la suite du traitement[35].
L'essentiel de l'iode est d'origine marine. Du fait des précipitations, il se retrouve de manière inégale dans les terres, et donc, dans les différentes plantes et animaux consommées[37]. La source de l'iode alimentaire dans les pays européens et aux États-Unis se trouve principalement dans lespoissons, lesfruits de mer, lesalgues, leskelpes[37].
L'iode est absorbé sous forme d'ions au niveau de l'estomac et duduodénum. Il est stocké principalement dans lathyroïde et excrété dans les urines. On a aussi montré qu'« il existe une interrelation très étroite entre le métabolisme du sélénium et celui de l'iode »[38].
L'iode est unoligo-élément essentiel à la vie humaine. Les besoins journaliers chez l'adulte sont d'environ150µg, davantage chez la femme enceinte (de200 à 290μg). Il sert exclusivement à fabriquer leshormones thyroïdiennes, dont lathyroxine. Il est souvent ajouté ausel de cuisine (sel iodé), parfois au lait (auRoyaume-Uni notamment) pour éviter toute carence (voir aussi letableau des aliments riches en iode). L'absorption quotidienne se situe entre0,05 et 0,1mg[39]. Pour toute une vie les besoins en iode sont d'environ2 à 4grammes[40], à peine l'équivalent d'une cuillère à café. C'est assez faible mais cela reste redoutable car notre organisme ne sait pas stocker cet oligo-élément de manière prolongée[41].
Son absence provoque uneturgescence de la glande thyroïdienne, qui se manifeste par ungoitre. La carence en iode entraine un retard de croissance et divers troubles mentaux.
Des régions montagnardes peuvent être pauvres en iode en raison du lessivage des sols par les anciens glaciers[42]. Les cas de difformité et de nanisme étaient donc fréquents parmi les populations paysannes alpines. Dans lesAlpes, la population isolée des vallées était beaucoup plus souvent atteinte de troubles liés à la carence en iode. La première définition du « crétin goitreux » est donnée dans l'encyclopédie raisonnée des sciences, des arts et des métiers (1754) de Diderot. L'expression « crétin des Alpes » est usuelle. Lecrétinisme est une forme de débilité mentale et de dégénérescence physique en rapport avec une insuffisance thyroïdienne.
L'iode est indispensable pour la maturation dusystème nerveux dufœtus. La carence peut avoir un retentissement sur le développement cérébral.
En 2007, près de deux milliards de personnes, dont un tiers d'âge scolaire, ont un déficit en iode[43], ce qui en fait un des problèmes majeurs de santé publique. L'une des façons de lutter contre cela est l'ajout d'iode dans le sel de consommation.
En Belgique, leConseil Supérieur de la Santé a publié en 2014 un avis « Stratégies visant à augmenter l'apport iodé en Belgique, évaluation et recommandations » dans lequel on apprend que le statut iodé de la population belge est sous contrôle. Seules les femmes qui désirent un enfant ou qui sont enceintes devraient prendre un complément alimentaire iodé et/ou utiliser un sel de cuisine iodé à teneur modérée en iode (10 à 15mg/kg)[44]
La perte en iode durant la cuisson varie suivant le type de cuisson et le temps de cuisson[45].
Ainsi concernant le sel de table enrichi en iode, il est recommandé de l'ajouter après la cuisson et non pendant la cuisson[45].
Une étude a mis en évidence qu'une fois que la boite de sel a été ouverte, au bout de 20 à 40 jours, la moitié de l'iode contenue dans le sel a disparu par sublimation[47],[48],[49].
L'iode radioactif131I peut être rejeté accidentellement par unréacteur nucléaire. Il est assimilé avec la nourriture ou l'eau contaminée, et se fixe dans laglande thyroïde. L'ingestion de comprimés d'iodure de potassium (130mg par jour pour un adulte,65mg pour un enfant de moins de 12 ans) sature lathyroïde et évite la fixation d'iode dans l'organisme pendant l'exposition à l'iode radioactif : cette consigne de sécurité est surtout valable pour les enfants et les femmes enceintes ou allaitant, les risques de cancers thyroïdiens étant majeurs ; au-delà de 40 ans, la prise d'iodure de potassium devient discutable, la balance bénéfices/risques n'étant plus aussi favorable[27].
En France, lors de la dernière campagne de distribution préventive, environ 52 % des particuliers situés dans un rayon de10km autour descentrales nucléaires se sont déplacés en pharmacie pour retirer leurs comprimés d'iodure de potassium[53].
De nombreux composés chimiques contenant de l'iode sont utilisés en médecine et/ou en milieu professionnel (industrie, chimie, médecine)[54]. La pénétration au sein de l'organisme peut se faire par les voies respiratoire, cutanée ou digestive[54]. L'iode (sauf à faible dose) est nocif par inhalation, par ingestion et à haute dose par contact avec la peau[55].
La surcharge iodéeiatrogène (c'est-à-dire induite par de l'iode médicamenteux) est le plus souvent due à un accident médical lié[56] à un usage médicamenteux inadapté.
Un abus de compléments alimentaires iodés peut aussi être en cause[57].
Certains environnements professionnels sont aussi source de contamination interne (Ex : fabrication d'écrans degamma-caméras à partir de cristaux d'iodures de sodium et de césium, notamment au stade de l'usinage et du polissage en salle sèche[54].
La surcharge en iode peut alors occasionner (ou simplement révéler) des altérations du fonctionnement thyroïdien (hypo- ou hyperthyroïdie)[58] mais peut aussi avoir des effets toxiques chez certains patients, pouvant par exemple résulter de l'usage de désinfectant riche en iode (bétadine par exemple) chez les grands brûlés, l'iode passant en trop grande quantité dans le sang et la lymphe du patient, en pouvant induire uneacidose métabolique grave[59] ou plus rarement uneinsuffisance rénale aiguë (avecnécrose tubulaire aiguë) chez des patients abondamment traités par un produit iodé au niveau desmuqueuses[60]. La littérature cite aussi des cas d'intoxications massives induites par des irrigations profondes et prolongées de plaies par de la bétadine[61].
Pour savoir à partir de quand il y a excès ou anomalie, il faut connaitre la teneur « normale » en iode des cheveux, ongles, de l'urine (iodémie), du sang. Ces paramètres commencent à être mieux connus et s'inscrivent notamment dans le concept de« profil métallique » (moyen ou individuel)[62].
L'iode étant un oligoélément thyroïdien actif à très faible dose, un risque d'intoxication par l'iode (et d'hypothyroïdie secondaire) justifie de proscrire formellement l'utilisation de désinfectants iodés chez les personnes les plus vulnérables aux surdoses que sont lesnouveau-nés[63] et a fortiori lesprématurés, ainsi que chez la femme enceinte et allaitante[64].
Certaines personnes peuvent être allergiques à des produits contenant de l'iode, comme auproduit contrastant injecté pour des examens deradiologie ou encore certainspoissons,fruits de mer, lesalgues, leskelpes. Il s'est donc répandu l'idée que l'on pouvait êtreallergique à l'iode. Ceci est en réalité impossible : c'est à des composés de l'iode que l'on peut être allergique[65], mais jamais à l'élément, qui entre notamment dans la composition de certaines hormones thyroïdiennes. L'allergie à l'iode, dans le sens strict, n'existe donc pas, et peut constituer une perte de chance pour le patient, car cette croyance erronée peut priver le patient d’une prise en charge parfois vitale par produit de contraste[66].
Les produits susceptibles d'induire une allergie à l'iode contiennent tous de l'iode, mais ce sont des substances différentes qui interviennent dans le cas de l'allergie. Pour labétadine, c'est lapovidone iodée (le véhicule de l'iode) qui est responsable. Pour les produits de contraste iodés, l'osmolalité est mise en cause, et pour les produits de la mer (poissons, crustacés, algues, kelpes), ce sont desprotéinesmusculaires. Il n'existe donc aucune réaction croisée ni de facteurs de risques. De plus, il n'y a aucune allergie rapportée dans le cas d'utilisation de solutions alcoolique ou aqueuse d'iode, telles lasolution de Lugol, lateinture d'iode, etc.
↑Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
↑a etbEntrée « Iodine » dans la base de données de produits chimiquesGESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand,anglais), accès le 21 août 2018(JavaScript nécessaire)
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↑Dans l'atmosphère, les composés volatils iodés sont progressivement transformés parphotolyse en radicaux iodés qui réagissent avec l'ozone pour former des particules iodées. En réalité, cet « air iodé » ne vient pas de ces particules iodéesmicronisées dans les gouttelettes car elles n'ont pas d'odeur. Le parfum de l'air iodé provient certainement descomposés organiques volatils (dont les composés volatils iodés) émis par les algues et dispersés par le vent et lesembruns. Cf.Catherine Leblanc et Philippe Potin, « L'air iodé du bord de mer : de la défense des algues à la formation des nuages »,Biofutur,vol. 29,no 308,,p. 51.
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« The present study is the first to investigate this effect; and contrary to our predictions, heating during sterilization did not decrease the iodine concentration in the milk. »
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