Iodin atauyodium adalah sebuahunsur kimia denganlambangI dannomor atom 53. Menjadi unsurhalogen stabil terberat, ia merupakan padatan nonlogam semi-berkilau padakondisi standar yang melebur membentuk cairan berwarnalembayung tua pada suhu 114 °C (237 °F), dan mendidih menjadi gas berwarna lembayung pada 184 °C (363 °F). Unsur ini ditemukan oleh kimiawan PrancisBernard Courtois pada tahun 1811 dan diberi nama dua tahun kemudian olehJoseph L. Gay-Lussac, daribahasa Yunani KunoΙώδης 'berwarna lembayung'.
Iodin terjadi dalam banyak keadaan oksidasi, meliputiiodida (I−),iodat (IO−3), dan berbagai anionperiodat. Ia adalah halogen stabil yang paling tidak melimpah, menjadi unsur paling melimpah ke-61. Sebagainutrisi mineral esensial terberat, iodin diperlukan untuk sintesishormon tiroid.[4]Kekurangan iodin mempengaruhi sekitar dua miliar orang dan merupakan penyebab utamakecacatan intelektual yang dapat dicegah.[5]
Produsen iodin yang dominan saat ini adalahChili danJepang. Karena nomor atomnya yang tinggi dan kemudahannya menempel padasenyawa organik, ia juga disukai sebagai bahanradiokontras yang tidak beracun. Karena kekhususan serapannya oleh tubuh manusia, isotopradioaktif iodin juga dapat digunakan untuk mengobatikanker tiroid. Iodin juga digunakan sebagaikatalis dalam produksi industri dariasam asetat dan beberapapolimer.
Pada tahun 1811, iodin ditemukan oleh kimiawan PrancisBernard Courtois,[7][8] yang berasal dari produsenkalium nitrat (sebuah komponenbubuk mesiu yang penting). Pada saatPerang Napoleon, kalium nitrat sangat diminati di Prancis. Kalium nitrat yang diproduksi darilapisan nitrat membutuhkannatrium karbonat, yang dapat diisolasi darirumput laut yang dikumpulkan di pantaiNormandy danBrittany. Untuk mengisolasi natrium karbonat, rumput laut dibakar dan abunya dicuci dengan air. Limbah yang tersisa dihancurkan dengan menambahkanasam sulfat. Courtois pernah menambahkan asam sulfat secara berlebihan dan awan uap berwarna ungu mulai muncul. Dia mencatat bahwa uap tersebut mengkristal pada permukaan yang dingin, membuat kristal gelap.[9] Courtois menduga bahwa materi ini merupakan unsur baru namun dia kekurangan dana untuk melakukan penelitian lebih jauh.[10]
Courtois memberikan sampel kepada temannya,Charles B. Desormes (1777–1838) danNicolas Clément (1779–1841), untuk melanjutkan penelitian. Dia juga memberikan sebagian zat tersebut kepadakimiawanJoseph L. Gay-Lussac (1778–1850), dan kepadafisikawanAndré-Marie Ampère (1775–1836). Pada 29 November 1813, Desormes dan Clément mengumumkan penemuan Courtois. Mereka menjelaskan zat tersebut pada pertemuan ImperialInstitute of France.[11] Pada 6 Desember, Gay-Lussac mengumumkan bahwa zat baru itu bisa berupa sebuah unsur atau sebuah senyawaoksigen.[12][13][14] Gay-Lussac menyarankan nama "iode", daribahasa Yunani Kunoἰοειδής (ioeidēs, "lembayung"), karena warna uap iodin.[7][12] Ampère telah memberikan beberapa sampelnya kepada kimiawan InggrisHumphry Davy (1778–1829), yang bereksperimen pada zat tersebut dan mencatat kemiripannya denganklorin.[15] Davy mengirim sebuah surat tertanggal 10 Desember kepadaRoyal Society of London yang menyatakan bahwa dia telah mengidentifikasi sebuah unsur baru.[16] Beberapa argumen meletus antara Davy dan Gay-Lussac mengenai siapa yang pertama kali mengidentifikasi iodin, tetapi kedua ilmuwan tersebut mengakui Courtois sebagai orang pertama yang mengisolasi unsur tersebut.[10]
Pada tahun 1873 peneliti medis PrancisCasimir J. Davaine (1812–1882) menemukan tindakan antiseptik iodin.[17]Antonio Grossich (1849–1926), seorang ahli bedah kelahiran Istria, termasuk orang pertama yang menggunakansterilisasi bidang operasi. Pada tahun 1908, dia memperkenalkan tingtur iodin sebagai cara untuk mensterilkan kulit manusia dengan cepat di bidang bedah.[18]
Iodin adalahhalogen keempat, menjadi anggota golongan 17 dalam tabel periodik, di bawahfluorin,klorin, danbromin; ia adalah anggota stabil yang paling berat di golongannya. (Halogen kelima dan keenam,astatin dantenesin yang radioaktif, tidak dipelajari dengan baik karena biaya mereka yang tinggi dan tidak dapat diakses dalam jumlah besar, tetapi tampaknya menunjukkan berbagai sifat yang tidak biasa untuk golongan mereka karena adanyaefek relativistik.) Iodin memiliki konfigurasi elektron [Kr]4d105s25p5, dengan tujuh elektron di kulit kelima dan terluar sebagaielektron valensinya. Seperti halogen lainnya, ia kekurangan satu elektron pendek dari oktet penuh sehingga ia merupakan agen pengoksidasi, bereaksi dengan banyak unsur untuk melengkapi kulit terluarnya, meskipun sesuai dengantren periodik, ia adalah agen pengoksidasi terlemah di antara halogen stabil: ia memilikikeelektronegatifan terendah di antara mereka, hanya 2,66 pada skala Pauling (bandingkan dengan fluorin, klorin, dan bromin masing-masing pada 3,98, 3,16, dan 2,96; astatin melanjutkan tren ini dengan keelektronegatifan 2,2). Oleh karena itu, iodin elemental membentukmolekul diatomik dengan rumus kimia I2, di mana dua atom iodin berbagi sepasang elektron untuk mencapai oktet yang stabil untuk diri mereka sendiri; pada suhu tinggi, molekul diatomik ini secara reversibel memisahkan sepasang atom iodin. Demikian pula, anion iodida, I−, adalah zat pereduksi terkuat di antara halogen stabil, yang paling mudah dioksidasi kembali menjadi I2 diatomik.[20] (Astatin melangkah lebih jauh, menjadi tidak stabil sebagai At− dan mudah teroksidasi menjadi At0 atau At+.)[21]
Semakin ke bawah golongan, warna halogen akan menjadi semakin gelap: fluorin berwarna kuning sangat pucat, klorin berwarna kuning kehijauan, bromin berwarna cokelat kemerahan, dan iodin berwarna lembayung.
Iodin elemental sedikit larut dalam air, dengan satu gram akan larut dalam 3450 ml pada suhu 20 °C dan 1280 ml pada suhu 50 °C;kalium iodida dapat ditambahkan untuk meningkatkan kelarutan melalui pembentukan iontriiodida, di antara poliiodida lainnya.[22] Pelarut nonpolar sepertiheksana dankarbon tetraklorida memberikan kelarutan yang lebih tinggi.[23] Larutan polar, seperti larutan berair, berwarna cokelat, mencerminkan peran pelarut ini sebagaibasa Lewis; di sisi lain, larutan nonpolar berwarna ungu, warna uap iodin.[22]Kompleks transfer muatan (kompleks CT) akan terbentuk ketika iodin dilarutkan dalam pelarut polar, sehingga mengubah warnanya. Iodin akan berwarna lembayung ketika dilarutkan dalam karbon tetraklorida dan hidrokarbon jenuh tetapi akan berwarna cokelat tua dalamalkohol danamina, pelarut yang membentuk aduk transfer muatan.[24]
Kompleks transfer muatan I2•PPh3 dalamCH2Cl2. Dari kiri ke kanan: (1) I2 dilarutkan dalam diklorometana – tanpa kompleks CT. (2) Beberapa detik setelah kelebihan PPh3 ditambahkan – kompleks CT mulai terbentuk. (3) Satu menit kemudian setelah kelebihan PPh3 ditambahkan, kompleks CT [Ph3PI]+I− telah terbentuk. (4) Segera setelah kelebihan I2 ditambahkan, yang mengandung [Ph3PI]+[I3]−.[25]
Titik lebur dan titik didih iodin adalah yang tertinggi di antara semua halogen, sesuai dengan tren yang meningkat ke bawah golongan, karena iodin memiliki awan elektron terbesar yang paling mudah terpolarisasi di antara mereka, sehingga molekulnya memilikiinteraksi van der Waals yang paling kuat di antara semua halogen. Demikian pula, iodin adalah halogen yang paling tidak volatil, meskipun padatannya masih dapat diamati mengeluarkan uap lembayung.[20] Karena sifat ini, iodin biasanya digunakan untuk mendemonstrasikansublimasi langsung daripadat menjadigas, yang menimbulkan kesalahpahaman bahwa iodin tidakmelebur dalamtekanan atmosfer.[26] Karena ia memilikijari-jari atom terbesar di antara semua halogen, iodin memilikienergi ionisasi pertama terendah,afinitas elektron terendah,elektronegativitas terendah, dan reaktivitas terendah di antara mereka.[20]
Struktur iodin padat
Ikatan antarhalogen pada diiodin adalah yang terlemah dari semua halogen. Dengan demikian, 1% sampel gas iodin pada tekanan atmosfer akan terdisosiasi menjadi atom iodin pada suhu 575 °C. Suhu yang lebih besar dari 750 °C diperlukan agar fluorin, klorin, dan bromin terdisosiasi pada tingkat yang sama. Sebagian besar ikatan dengan iodin lebih lemah daripada ikatan analog dengan halogen yang lebih ringan.[20] Iodin gas terdiri dari molekul I2 dengan panjang ikatan I–I sebesar 266,6 pm. Ikatan I–I adalah salah satu ikatan tunggal terpanjang yang diketahui. Ikatan ini bahkan akan lebih panjang (271,5 pm) dalam iodin kristalinortorombus padat, yang memiliki struktur kristal yang sama dengan klorin dan bromin. (Rekor ini dipegang oleh tetangga iodin,xenon: panjang ikatan Xe–Xe adalah 308,71 pm.)[27] Dengan demikian, dalam molekul iodin, interaksi elektronik yang signifikan terjadi dengan dua tetangga terdekat berikutnya dari setiap atom, dan interaksi ini menimbulkan, dalam iodin curah, penampilan mengilap dan sifatsemikonduktor.[20] Iodin adalah semikonduktor dua dimensi dengancelah pita sebesar 1,3 eV (125 kJ/mol): ia adalah semikonduktor dalam bidang lapisan kristalnya dan insulator dalam arah tegak lurus.[20]
Dari tiga puluh tujuhisotop iodin yang diketahui, hanya satu yang terdapat di alam, iodin-127. Isotop lainnya bersifat radioaktif dan memilikiwaktu paruh yang terlalu pendek untuk menjadiprimordial. Dengan demikian, iodin adalahunsur monoisotop danmononuklida serta berat atomnya diketahui dengan sangat presisi, karena merupakan konstanta alam.[20]
Isotop radioaktif iodin yang berumur paling panjang adalahiodin-129, yang memiliki waktu paruh 15,7 juta tahun, meluruh melaluipeluruhan beta menjadixenon-129 yang stabil.[28] Beberapa iodin-129 terbentuk bersama dengan iodin-127 sebelum pembentukan Tata Surya, tetapi sekarang telah benar-benar meluruh, menjadikannyaradionuklida yang telah punah yang masih berguna dalam menentukan usia sejarah Tata Surya awal atau air tanah yang sangat tua, karena mobilitasnya di lingkungan. Keberadaannya sebelumnya dapat ditentukan dari kelebihananaknya, xenon-129.[29][30][31][32][33] Sejumlah kecil iodin-129 masih ada hingga sekarang, karena ia juga merupakannuklida kosmogenik, terbentuk darispalasi sinar kosmik xenon atmosfer: ia membentuk sekitar 10−14 hingga 10−10 dari semua iodin terestrial. Ia juga terjadi dari uji coba nuklir di udara terbuka, tetapi tidak berbahaya karena waktu paruhnya yang sangat panjang, yang terpanjang dari semua produk fisi. Pada puncak pengujian termonuklir pada tahun 1960-an dan 1970-an, iodin-129 hanya membentuk sekitar 10−7 dari semua iodin terestrial.[34] Keadaan tereksitasi dari iodin-127 dan iodin-129 sering digunakan dalamspektroskopi Mössbauer.[20]
Radioisotop iodin lainnya memiliki waktu paruh yang jauh lebih pendek, tidak lebih dari beberapa hari.[28] Beberapa di antaranya memiliki aplikasi medis yang melibatkankelenjar tiroid, tempat iodin yang masuk ke dalam tubuh disimpan dan dipekatkan.Iodin-123 memiliki waktu paruh 13 jam dan meluruh melaluipenangkapan elektron menjaditelurium-123, memancarkanradiasi gama; ia digunakan dalam pencitraankedokteran nuklir, meliputi pemindaiantomografi terkomputasi emisi foton tunggal (SPECT) dantomografi terkomputasi sinar-X (X-Ray CT).[35]Iodin-125 memiliki waktu paruh 59 hari, meluruh melalui penangkapan elektron menjaditelurium-125 dan memancarkan radiasi gama berenergi rendah; ia merupakan radioisotop iodin dengan umur terpanjang kedua, dan telah digunakan dalampengujian biologis, pencitraan kedokteran nuklir, dan dalamterapi radiasi sebagaibrakiterapi untuk mengobati sejumlah kondisi, meliputikanker prostat,melanoma uvea, dantumor otak.[36] Yang terakhir,iodin-131, dengan waktu paruh 8 hari, meluruh melalui peluruhan beta menjadi keadaan tereksitasi darixenon-131 yang kemudian berubah menjadi keadaan dasarnya dengan memancarkan radiasi gama. Ia adalahproduk fisi yang umum sehingga hadir dalam tingkat yang tinggi dalamluruhan nuklir. Ia kemudian dapat diserap melalui makanan yang terkontaminasi, dan juga akan menumpuk pada kelenjar tiroid. Karena ia meluruh, ia dapat menyebabkan kerusakan pada kelenjar tiroid. Risiko utama dari paparan iodin-131 tingkat tinggi adalah kemungkinan terjadinyakanker tiroidradiogenik di kemudian hari. Risiko lain meliputi kemungkinan pertumbuhan nonkanker dantiroiditis.[37]
Cara perlindungan yang biasa terhadap efek negatif iodin-131 adalah dengan menjenuhkan kelenjar tiroid dengan iodin-127 yang stabil dalam bentuk tabletkalium iodida, diminum setiap hari untuk profilaksis yang optimal.[38] Namun, iodin-131 juga dapat digunakan untuk tujuan pengobatan dalamterapi radiasi karena alasan ini, ketika penghancuran jaringan diinginkan setelah penyerapan iodin oleh jaringan itu.[39] Iodin-131 juga digunakan sebagaipelacak radioaktif.[40][41][42][43]
Iodin cukup bersifat reaktif, tetapi kurang reaktif dibandingkan halogen lainnya. Misalnya, gas klorin dapat menghalogenasikarbon monoksida,nitrogen monoksida, danbelerang dioksida (masing-masing menjadifosgen,nitrosil klorida, dansulfuril klorida), sementara iodin tidak akan melakukannya. Selain itu, iodinasi logam cenderung menghasilkan keadaan oksidasi yang lebih rendah daripada klorinasi atau brominasi; misalnya, logamrenium dapat bereaksi dengan klorin membentukrenium heksaklorida, tetapi dengan bromin hanya membentuk renium pentabromida dan iodin hanya dapat menghasilkan renium tetraiodida.[20] Namun, dengan cara yang sama, karena iodin memiliki energi ionisasi terendah di antara para halogen dan merupakan yang paling mudah teroksidasi, ia memiliki sifat kimia kationik yang lebih signifikan dan keadaan oksidasinya yang lebih tinggi agak lebih stabil daripada bromin dan klorin, misalnya dalamiodin heptafluorida.[22]
Molekul iodin, I2, dapat larut dalam CCl4 dan hidrokarbon alifatik menghasilkan larutan berwarna lembayung terang. Dalam pelarut ini, pita serapan maksimum terjadi pada daerah 520 – 540 nm dan ditetapkan untuk transisiπ* menjadiσ*. Ketika I2 bereaksi dengan basa Lewis dalam pelarut ini, pergeseran biru pada puncak I2 akan terlihat dan puncak baru (230 – 330 nm) akan muncul yang disebabkan oleh pembentukanaduk, yang disebut sebagai kompleks transfer muatan.[44]
Senyawa iodin yang paling sederhana adalahhidrogen iodida, HI. Ia adalah gas nirwarna yang bereaksi dengan oksigen menghasilkan air dan iodin. Meskipun berguna dalam reaksiiodinasi di laboratorium, ia tidak memiliki kegunaan industri skala besar, tidak seperti hidrogen halida lainnya. Secara komersial, ia biasanya dibuat dengan mereaksikan iodin denganhidrogen sulfida atauhidrazina:[45]
2 I2 + N2H4H2O⟶ 4 HI + N2
Pada suhu kamar, hidrogen iodida adalah gas nirwarna, seperti semua hidrogen halida selainhidrogen fluorida, karena hidrogen tidak dapat membentukikatan hidrogen yang kuat dengan atom iodin yang besar dan hanya sedikit elektronegatif. Ia melebur pada suhu −51,0 °C dan mendidih pada suhu −35,1 °C. Ia adalah sebuah senyawaendotermik yang dapat terdisosiasi secara eksotermik pada suhu kamar, meskipun prosesnya sangat lambat kecuali jika terdapatkatalis: reaksi antara hidrogen dan iodin pada suhu kamar untuk menghasilkan hidrogen iodida tidak akan berlanjut hingga selesai.Energi disosiasi ikatan H–I juga merupakan yang terkecil dari semua hidrogen halida, pada 295 kJ/mol.[46]
Hidrogen iodida berair dikenal sebagaiasam iodida, yang merupakan asam kuat. Hidrogen iodida sangat larut dalam air: satu liter air akan melarutkan 425 liter hidrogen iodida, dan larutan jenuh hanya memiliki empat molekul air per molekul hidrogen iodida.[47] Apa yang disebut dengan asam iodida "pekat" komersial biasanya mengandung sekitar 48–57% massa HI; larutan ini akan membentukazeotrop dengan titik didih 126,7 °C pada 56,7 g HI per 100 g larutan. Dengan demikian, asam iodida tidak dapat dipekatkan melewati titik ini melalui penguapan air.[46]
Tidak seperti hidrogen fluorida, hidrogen iodida cair anhidrat sulit untuk digunakan sebagai pelarut, karena titik didihnya rendah, kisaran cairannya kecil,permitivitasnya rendah, serta tidak terdisosiasi menjadi ion H2I+ danHI−2 – namun, ionHI−2 jauh lebih tidak stabil daripada ionbifluorida (HF−2) karena ikatan hidrogen yang sangat lemah antara hidrogen dan iodin, meskipun garamnya dengan kation yang sangat besar dan terpolarisasi lemah sepertiCs+ danNR+4 (R =Me,Et,Bun) mungkin masih dapat diisolasi. Hidrogen iodida anhidrat adalah pelarut yang buruk, hanya mampu melarutkan senyawa molekul kecil sepertinitrosil klorida danfenol, atau garam denganenergi kisi yang sangat rendah seperti tetraalkilamonium halida.[46]
Kecualigas mulia, hampir semua unsur pada tabel periodik hingga einsteinium (EsI3 telah diketahui) diketahui membentuk senyawa biner dengan iodin. Hingga tahun 1990,nitrogen triiodida[48] hanya dikenal sebagai sebuah aduk amonia. NI3 bebas amonia ditemukan dapat diisolasi pada suhu –196 °C tetapi akan terdekomposisi secara spontan pada suhu 0 °C.[49] Untuk alasan termodinamika terkait elektronegativitas unsur, belerang dan selenium iodida netral yang stabil pada suhu kamar juga tidak ada, meskipun S2I2 dan SI2 masing-masing stabil hingga suhu 183 dan 9 K. Hingga tahun 2022, tidak ada selenium iodida biner netral yang telah diidentifikasi secara jelas (pada suhu berapa pun).[50] Kation poliatomik belerang- dan selenium-iodin (misalnya [S2I42+][AsF6–]2 dan [Se2I42+][Sb2F11–]2) telah dibuat dan dikarakterisasi secara kristalografi.[51]
Mengingat ukuran anion iodida yang besar dan daya oksidasi iodin yang lemah, keadaan oksidasi yang tinggi sulit dicapai dalam iodida biner, dengan maksimum yang diketahui berada pada pentaiodidaniobium,tantalum, danprotaktinium. Iodida dapat dibuat dengan mereaksikan suatu unsur atau oksida, hidroksida, atau karbonatnya dengan asam iodida, dan kemudian didehidrasi dengan suhu agak tinggi serta dikombinasikan dengan tekanan rendah atau gas hidrogen iodida anhidrat. Metode ini bekerja paling baik bila produk iodida stabil terhadap hidrolisis; jika tidak, kemungkinannya meliputi iodinasi oksidatif suhu tinggi dari unsur tersebut dengan iodin atau hidrogen iodida, iodinasi suhu tinggi dari oksida atau halida logam lainnya oleh iodida, halida logam yang volatil,karbon tetraiodida, atau sebuah iodida organik. Sebagai contoh,molibdenum(IV) oksida bereaksi denganaluminium(III) iodida pada suhu 230 °C menghasilkanmolibdenum(II) iodida. Contoh yang melibatkan pertukaran halogen diberikan di bawah ini, melibatkan reaksitantalum(V) klorida dengan aluminium(III) iodida berlebih pada suhu 400 °C menghasilkantantalum(V) iodida:[52]
Iodida yang lebih rendah dapat diproduksi baik melalui dekomposisi atau disproporsionasi termal, atau dengan mereduksi iodida yang lebih tinggi dengan hidrogen atau logam, misalnya:[52]
Sebagian besar iodida logam dengan logam dalam keadaan oksidasi rendah (+1 hingga +3) bersifat ionik. Nonlogam cenderung membentuk molekul iodida kovalen, seperti halnya logam dalam keadaan oksidasi tinggi, mulai dari +3 ke atas. Iodida ionik dan kovalen dikenal untuk logam dalam keadaan oksidasi +3 (misalnya,skandium iodida hampir bersifat ionik, tetapialuminium iodida tidak). Iodida ionik MIn cenderung memiliki titik lebur dan titik didih terendah di antara halida MXn dari unsur yang sama, karena gaya tarik-menarik elektrostatik antara kation dan anion dalam anion iodida besar merupakan yang paling lemah. Sebaliknya, iodida kovalen cenderung memiliki titik lebur dan titik didih tertinggi di antara halida dari unsur yang sama, karena iodin adalah halogen yang paling dapat dipolarisasi dan, memiliki elektron paling banyak di antara mereka, sehingga dapat berkontribusi paling besar pada gaya van der Waals. Secara alami, pengecualiannya ialah pada iodida perantara di mana satu tren memberi jalan ke yang lain. Demikian pula, kelarutan iodida yang didominasi ionik (misalnyakalium dankalsium) dalam air adalah yang terbesar di antara halida ionik dari unsur tersebut, sedangkan kelarutan iodida kovalen (misalnyaperak) adalah yang terendah dari unsur tersebut. Secara khusus,perak iodida sangat tidak larut dalam air dan pembentukannya sering digunakan sebagai uji kualitatif untuk iodin.[52]
Halogen membentuk banyak senyawaantarhalogendiamagnetik biner dengan stoikiometri XY, XY3, XY5, dan XY7 (di mana X lebih berat dari Y), dan tak terkecuali iodin. Iodin membentuk seluruh tiga kemungkinan antarhalogen diatomik, sebuah trifluorida dan triklorida, sebuah pentafluorida dan, yang tidak biasa di antara para halogen, sebuah heptafluorida. Sejumlah turunan kationik dan anionik juga dikarakterisasi, seperti senyawaICl+2 berwarna merah anggur atau jingga cerah dan senyawa I2Cl+ berwarna cokelat tua atau hitam keunguan. Selain itu, beberapapseudohalida juga dikenal, sepertisianogen iodida (ICN), iodintiosianat (ISCN), dan iodinazida (IN3).[53]
Iodin monoklorida
Iodin monofluorida (IF) bersifat tidak stabil pada suhu kamar dan akan terdisproporsionasi secara sangat cepat dan ireversibel menjadi iodin daniodin pentafluorida, sehingga ia tidak dapat diperoleh dalam bentuk murni. Ia dapat disintesis dari reaksi iodin dengan gas fluorin dalamtriklorofluorometana pada suhu −45 °C, denganiodin trifluorida dalam triklorofluorometana pada suhu −78 °C, atau denganperak(I) fluorida pada suhu 0 °C.[53] Sebaliknya,iodin monoklorida (ICl) daniodin monobromida (IBr) cukup stabil. ICl, senyawa berwarna merah-cokelat yang volatil, ditemukan secara terpisah olehJoseph L. Gay-Lussac danHumphry Davy pada tahun 1813–1814 tidak lama setelah penemuan klorin dan iodin, dan ia meniru perilaku halogen bromin dengan sangat baik sehingga membuatJustus von Liebig mengira bahwa bromin (yang dia temukan) adalah iodin monoklorida. Iodin monoklorida dan iodin monobromida dapat dibuat secara sederhana dengan mereaksikan iodin dengan klorin atau bromin pada suhu kamar dan dimurnikan dengankristalisasi fraksional. Keduanya cukup reaktif dan bahkan dapat menyerangplatina danemas, meski bukanboron,karbon,kadmium,timbal,zirkonium,niobium,molibdenum, danwolfram. Reaksi mereka dengan senyawa organik bergantung pada kondisi. Uap iodin klorida cenderung mengklorinasifenol danasam salisilat, karena ketika iodin klorida mengalami disosiasi homolitik, klorin dan iodin akan diproduksi dan klorin menjadi yang lebih reaktif. Namun, iodin klorida dalam larutan tetraklorometana menghasilkan iodinasi sebagai reaksi utama, karena sekarang terjadi fisi heterolitik ikatan I–Cl dan I+ menyerang fenol sebagai elektrofil. Namun, iodin monobromida cenderung membrominasi fenol bahkan dalam larutan tetraklorometana karena ia cenderung berdisosiasi menjadi unsur-unsurnya dalam larutan, dan bromin lebih reaktif daripada iodin.[53] Ketika cair, iodin monoklorida dan iodin monobromida akan berdisosiasi menjadi anionI2X+ danIX−2 (X = Cl, Br); dengan demikian, mereka adalah konduktor listrik yang signifikan dan dapat digunakan sebagai pelarut pengion.[53]
Iodin trifluorida (IF3) adalah padatan berwarna kuning tidak stabil yang terurai di atas suhu −28 °C, sehingga hanya sedikit yang diketahui darinya. Ia sulit untuk diproduksi karena gas fluorin cenderung mengoksidasi iodin hingga ke pentafluorida; diperlukan reaksi pada suhu rendah denganxenon difluorida.Iodin triklorida, yang eksis dalam keadaan padat sebagai dimer planar I2Cl6, adalah padatan berwarna kuning cerah, disintesis dengan mereaksikan iodin dengan klorin cair pada suhu −80 °C; kehati-hatian diperlukan selama pemurniannya karena ia mudah berdisosiasi menjadi iodin monoklorida dan klorin, sehingga ia dapat bertindak sebagai zat klorinasi yang kuat. Iodin triklorida cair dapat menghantarkan listrik, kemungkinan menunjukkan disosiasi menjadi ionICl+2 danICl−4.[54]
Iodin pentafluorida (IF5), cairan tidak berwarna dan volatil, adalah iodin fluorida yang paling stabil secara termodinamika, dan dapat dibuat dengan mereaksikan iodin dengan gas fluorin pada suhu kamar. Ia adalah sebuah agen fluorinasi, tetapi cukup ringan untuk disimpan dalam peralatan kaca. Sekali lagi, sedikit konduktivitas listrik hadir dalam keadaan cairnya karena ia berdisosiasi menjadiIF+4 danIF−6.Iodin heptafluorida (IF7) berstrukturbipiramida pentagon adalah sebuah agen fluorinasi yang sangat kuat, hanya di bawahklorin trifluorida,klorin pentafluorida, danbromin pentafluorida di antara semua antarhalogen: ia bereaksi dengan hampir semua unsur bahkan pada suhu rendah, memfluorinasi kacaPyrex untuk membentuk iodin(VII) oksifluorida (IOF5), dan dapat membakar karbon monoksida.[55]
Iodin oksida adalah halogen oksida yang paling stabil, karena ikatan I–O yang kuat dihasilkan dari perbedaan elektronegativitas yang besar antara iodin dan oksigen, dan mereka telah dikenal sejak lama.[24]Iodin pentoksida (I2O5) berwarna putih yang stabil dan bersifathigroskopis telah dikenal sejak pembentukannya pada tahun 1813 oleh Gay-Lussac dan Davy. Ia dibuat paling mudah dengan dehidrasiasam iodat (HIO3), yang merupakan anhidrida. Ia dengan cepat akan mengoksidasi karbon monoksida sepenuhnya menjadikarbon dioksida pada suhu kamar, sehingga ia merupakan reagen yang berguna dalam menentukan konsentrasi karbon monoksida. Ia juga dapat mengoksidasi nitrogen oksida,etilena, danhidrogen sulfida. Ia bereaksi denganbelerang trioksida danperoksodisulfuril difluorida (S2O6F2) untuk membentuk garam kation iodil, [IO2]+, dan direduksi olehasam sulfat pekat menjadi garam iodosil yang melibatkan [IO]+. Ia dapat difluorinasi oleh fluorin, bromin trifluorida,belerang tetrafluorida, ataukloril fluorida, menghasilkan iodin pentafluorida, yang juga bereaksi dengan iodin pentoksida, menghasilkan iodin(V) oksifluorida, IOF3. Beberapa oksida lain yang kurang stabil telah diketahui, khususnya I4O9 dan I2O4; struktur mereka belum ditentukan, tetapi tebakan yang masuk akal adalah IIII(IVO3)3 dan [IO]+[IO3]−, masing-masing.[56]
Potensial reduksi standar untuk spesies I berair[57]
E°(pasangan)
a(H+) = 1 (asam)
E°(pasangan)
a(OH−) = 1 (basa)
I2/I−
+0,535
I2/I−
+0,535
HOI/I−
+0,987
IO−/I−
+0,48
IO−3/I−
+0,26
HOI/I2
+1,439
IO−/I2
+0,42
IO−3/I2
+1,195
IO−3/HOI
+1,134
IO−3/IO−
+0,15
IO−4/IO−3
+1,653
H5IO6/IO−3
+1,601
H3IO2−6/IO−3
+0,65
Yang lebih penting adalah empat asam okso:asam hipoiodit (HIO),asam iodit (HIO2),asam iodat (HIO3), danasam periodat (HIO4 atau H5IO6). Ketika iodin larut dalam larutan berair, reaksi berikut akan terjadi:[57]
I2 + H2O
HIO + H+ + I−
Kac = 2,0 × 10−13 mol2 l−2
I2 + 2 OH−
IO− + H2O + I−
Kalk = 30 mol2 l−2
Asam hipoiodit tidak stabil terhadap disproporsionasi. Dengan demikian, ion hipoiodit akan segera membentuk disproporsi untuk menghasilkan iodida dan iodat:[57]
3 IO− 2 I− +IO−3
K = 1020
Asam iodit dan iodit bahkan kurang stabil dan hanya eksis sebagai zat antara dalam oksidasi iodida menjadi iodat, jika ada.[57] Sejauh ini, iodat merupakan senyawa yang paling penting, yang dapat dibuat dengan mengoksidasi iodidalogam alkali dengan oksigen pada suhu 600 °C dan tekanan tinggi, atau dengan mengoksidasi iodin denganklorat. Tidak seperti klorat, yang terdisproporsi secara sangat lambat untuk membentuk klorida dan perklorat, iodat bersifat stabil terhadap disproporsionasi baik dalam larutan asam maupun basa. Dari sini, garam dari sebagian besar logam dapat diperoleh. Asam iodat paling mudah dibuat melalui oksidasi suspensi iodin berair denganelektrolisis atau mengasapiasam nitrat. Iodat memiliki kekuatan pengoksidasi terlemah dari semua halat, tetapi bereaksi paling cepat.[58]
Banyak periodat yang telah diketahui, tidak hanyaIO−4 tetrahedron yang diperkirakan, tetapi jugaIO3−5 piramida persegi, ortoperiodat oktahedronIO5−6, [IO3(OH)3]2−, [I2O8(OH2)]4−, danI2O4−9. Mereka biasanya dibuat melalui oksidasinatrium iodat secara elektrokimia (dengantimbal(IV) oksida sebagai anoda) atau dengan gas klorin:[59]
IO−3 + 6 OH− →IO5−6 + 3 H2O + 2 e−
IO−3 + 6 OH− + Cl2 →IO5−6 + 2 Cl− + 3 H2O
Mereka adalah agen pengoksidasi yang kuat secara termodinamika dan kinetik, dengan cepat mengoksidasi Mn2+ menjadiMnO−4, dan membelahglikol, α-diketon, α-ketol, α-aminoalkohol, dan α-diamina.[59] Ortoperiodat dapat menstabilkan keadaan oksidasi tinggi di antara semua logam karena muatan negatifnya yang sangat tinggi, yaitu −5.Asam ortoperiodat, H5IO6, bersifat stabil, dan akan mengalami dehidrasi pada suhu 100 °C dalam ruang hampa menjadiasam metaperiodat, HIO4. Langkah lebih jauh tidak akan menghasilkan iodin heptoksida (I2O7) yang bahkan tidak eksis, melainkan iodin pentoksida dan oksigen. Asam periodat dapat diprotonasi olehasam sulfat untuk menghasilkan kationI(OH)+6, isoelektronik menjadi Te(OH)6 danSb(OH)−6, serta menghasilkan garam dengan bisulfat dan sulfat.[24]
Ketika iodin dilarutkan dalam asam kuat, seperti asam sulfat berasap, larutanparamagnetik berwarna biru cerah termasuk kationI+2 akan terbentuk. Garam padat dari kation diiodin dapat diperoleh dengan mengoksidasi iodin denganantimon pentafluorida:[24]
2 I2 + 5 SbF5SO2⟶20 °C 2 I2Sb2F11 + SbF3
Garam I2Sb2F11 berwarna biru tua, dan analogtantalum berwarna biru I2Ta2F11 juga dikenal. Panjang ikatan I–I pada I2 adalah 267 pm, sedangkan padaI+2 hanya 256 pm karena elektron yang hilang padaI+2 telah dipindahkan dari orbital antiikatan, membuat ikatan menjadi lebih kuat tetapi lebih pendek. Dalam larutanasam fluorosulfat,I+2 berwarna biru tua secara reversibel berdimerisasi di bawah suhu −60 °C, membentuk persegi panjang berwarna merah yang diamagnetikI2+4. Kation poliiodin lainnya tidak dikarakterisasi dengan baik, termasukI+3 berwarna cokelat tua atau hitam yang bengkok danC2h berwarna hijau yang sentrosimetris atauI+5 berwarna hitam, yang dikenal dalam garamAsF−6 danAlCl−4, dan garam lainnya.[24][60]
Satu-satunya anion poliiodida yang penting dalam larutan berair adalahtriiodida linear,I−3. Pembentukannya menjelaskan mengapa kelarutan iodin dalam air dapat ditingkatkan dengan penambahan larutan kalium iodida:[24]
I2 + I−I−3 (Keq = ~700 pada suhu 20 °C)
Banyak poliiodida lain dapat ditemukan ketika larutan yang mengandung iodin dan iodida mengkristal, sepertiI−5,I−9,I2−4, danI2−8, di mana garamnya dengan kation besar dan terpolarisasi lemah sepertiCs+ dapat diisolasi.[24][61]
Ikatankarbon–iodin adalah gugus fungsi umum yang membentuk bagian darikimia organik inti; secara formal, senyawa ini dapat dianggap sebagai turunan organik dari anion iodida. Senyawa organoiodin yang paling sederhana,alkil iodida, dapat disintesis melalui reaksialkohol denganfosforus triiodida; ini kemudian dapat digunakan dalam reaksisubstitusi nukleofilik, atau untuk membuat reagen Grignard. Ikatan C–I merupakan yang terlemah dari semua ikatan karbon–halogen karena perbedaan keelektronegatifan yang sangat kecil antara karbon (2,55) dan iodin (2,66). Dengan demikian, iodida adalahgugus pergi terbaik di antara para halogen, sedemikian rupa sehingga banyak senyawa organoiodin berubah menjadi kuning ketika disimpan dari waktu ke waktu karena dekomposisi menjadi iodin elemental; mereka umumnya digunakan dalamsintesis organik, karena pembentukan dan pembelahan ikatan C–I yang mudah.[66] Mereka juga secara signifikan lebih padat daripada senyawa organohalogen lainnya berkat berat atom iodin yang tinggi.[67] Beberapa zat pengoksidasi organik sepertiiodana mengandung iodin dalam keadaan oksidasi lebih tinggi dari −1, sepertiasam 2-iodoksibenzoat, sebuah reagen umum untuk oksidasi alkohol menjadialdehida,[68] daniodobenzena diklorida (PhICl2), digunakan untuk klorinasialkena danalkuna selektif.[69] Salah satu penggunaan senyawa organoiodin yang lebih terkenal adalah apa yang disebut denganuji iodoform, di manaiodoform (CHI3) dihasilkan oleh iodinasi menyeluruh darimetil keton (atau senyawa lain yang dapat dioksidasi menjadi metil keton), sebagai berikut:[70]
Beberapa kelemahan penggunaan senyawa organoiodin dibandingkan dengan senyawa organoklorin atau organobromin adalah biaya dan toksisitas yang lebih besar dari turunan iodin, karena iodin memiliki harga tinggi dan senyawa organoiodin merupakan zat alkilasi yang lebih kuat.[71] Sebagai contoh,iodoasetamida danasam iodoasetat dapat mendenaturasi protein dengan mengalkilasi residusisteina secara ireversibel dan mencegah pembentukan kembali ikatandisulfida.[72]
Pertukaran halogen untuk menghasilkan iodoalkana melaluireaksi Finkelstein sedikit diperumit oleh fakta bahwa iodida merupakan gugus pergi yang lebih baik daripada klorida atau bromida. Perbedaannya cukup kecil sehingga reaksi ini dapat didorong hingga selesai dengan mengeksploitasi perbedaan kelarutan garam halida, atau dengan menggunakan kelebihan garam halida.[70] Dalam reaksi Finkelstein klasik, sebuahalkil klorida ataualkil bromida diubah menjadi sebuahalkil iodida melalui perlakuan dengan larutannatrium iodida dalamaseton. Natrium iodida dapat larut dalam aseton, sedangkannatrium klorida dannatrium bromida tidak.[73] Reaksi ini didorong menuju produk denganaksi massa karena adanya pengendapan garam yang tidak larut.[74][75]
Iodin adalah halogen stabil yang paling tidak melimpah, membentuk hanya 0,46 bagian per juta batuan kerak Bumi (bandingkan: fluorin 544 ppm, klorin 126 ppm, bromin 2,5 ppm).[76] Di antara 84unsur yang terdapat dalam jumlah yang signifikan (unsur 1–42, 44–60, 62–83, 90 dan 92), ia menempati urutan ke-61 dalam kelimpahan. Mineral iodida langka, dan sebagian besar endapan yang cukup terkonsentrasi untuk ekstraksi ekonomis adalah mineraliodat. Contohnya ialahlautarit, Ca(IO3)2, dandietzeit, 7Ca(IO3)2·8CaCrO4.[76] Mereka adalah mineral yang muncul sebagai pengotor kecil padakalise, ditemukan diChili, yang produk utamanya adalahnatrium nitrat. Secara total, mereka dapat mengandung setidaknya 0,02% dan paling banyak 1% iodin berdasarkan massa.[77]Natrium iodat diekstraksi dari kalise dan direduksi menjadi iodida olehnatrium bisulfit. Larutan ini kemudian direaksikan dengan iodat yang baru diekstraksi, menyebabkan komproporsionasi menjadi iodin, yang dapat disaring.[20]
Kalise adalah sumber iodin utama pada abad ke-19 dan terus menjadi penting hingga saat ini, menggantikankelp (yang tidak lagi menjadi sumber yang layak secara ekonomi),[78] tetapi pada akhir abad ke-20air garam mulai muncul sebagai sumber yang sebanding.Ladang gas Minami Kanto Jepang di sebelah timurTokyo dan ladang gasCekungan Anadarko Amerika di barat lautOklahoma adalah dua sumber terbesar. Air garam lebih panas dari 60 °C dari kedalaman sumbernya. Air garam pertama-tamadimurnikan dan diasamkan menggunakanasam sulfat, kemudian iodida yang ada dioksidasi menjadi iodin denganklorin. Larutan iodin akan dihasilkan, tetapi encer dan harus dipekatkan. Udara dihembuskan ke dalam larutan untukmenguapkan iodin, yang dialirkan ke menara pengabsorb, tempat di manabelerang dioksida mereduksi iodin.Hidrogen iodida (HI) direaksikan dengan klorin untuk mengendapkan iodin. Setelah penyaringan dan pemurnian, iodin siap dikemas.[77][79]
2 HI + Cl2 → I2↑ + 2 HCl
I2 + 2 H2O + SO2 → 2 HI + H2SO4
2 HI + Cl2 → I2↓ + 2 HCl
Sumber-sumber ini memastikan bahwa Chili dan Jepang adalah produsen iodin terbesar saat ini.[76] Secara alternatif, air garam dapat direaksikan denganperak nitrat untuk mengendapkan iodin sebagaiperak iodida, yang kemudian didekomposisi melalui reaksi dengan besi untuk membentuk logam perak dan larutanbesi(II) iodida. Iodin kemudian dapat dibebaskan melalui penggantian dengan klorin.[80]
Sekitar setengah dari semua iodin yang dihasilkan masuk ke dalam berbagai senyawa organoiodin, 15% lainnya tetap sebagai unsur murni, 15% lainnya digunakan untuk membentukkalium iodida, dan 15% lainnya untuk senyawa iodin anorganik lainnya.[20] Penggunaan utama senyawa iodin adalahkatalis, suplemen pakan ternak, stabilisator, pewarna dan pigmen, farmasi, sanitasi (daritingtur iodin), dan fotografi; kegunaan kecil meliputi penghambatan asbut,penyemaian awan, dan berbagai kegunaan dalam kimia analitis.[20]
Anion iodida dan iodat sering digunakan untuk analisis volumetrik kuantitatif, misalnya dalamiodometri. Iodin dan pati membentuk kompleks biru, dan reaksi ini sering digunakan untuk menguji pati atau iodin dan sebagaiindikator dalam iodometri. Uji iodin untuk pati masih digunakan untuk mendeteksi uang kertas palsu yang dicetak di atas kertas yang mengandung pati.[81]
Bilangan iodin adalah massa iodin dalam gram yang dikonsumsi oleh 100 gram dari suatuzat kimia, biasanya lemak atau minyak. Bilangan iodin sering digunakan untuk menentukan jumlah ketidakjenuhan dalamasam lemak. Ketidakjenuhan ini berupaikatan ganda yang bereaksi dengan senyawa iodin.
Kalium tetraiodomerkurat(II), K2HgI4, juga dikenal sebagai reagen Nessler. Ia sering digunakan sebagai uji titik sensitif untukamonia. Demikian pula,reagen Mayer (larutan kalium tetraiodomerkurat(II)) digunakan sebagai reagen pengendap untuk mengujialkaloid.[82] Larutan iodin alkali encer digunakan dalam uji iodoform untuk metil keton.[70]
Spektrum molekul iodin, I2, (tidak hanya) terdiri dari puluhan ribu garis spektrum tajam dalam rentang panjang gelombang 500–700 nm. Oleh karena itu, ia menjadi referensi panjang gelombang yang umum digunakan (standar sekunder). Melalui pengukuran denganteknik spektroskopi bebas Doppler sambil memfokuskan pada salah satu garis ini, strukturhiperhalus dari molekul iodin akan menampakkan diri. Sebuah garis akan diselesaikan sedemikian rupa sehingga 15 komponen (dari bilangan kuantum rotasi genap,Jgenap), atau 21 komponen (dari bilangan kuantum rotasi ganjil,Jganjil) dapat diukur.[83]
Sesium iodida dan natrium iodida yang didoping talium digunakan dalamsintilator kristal untuk mendeteksi sinar gama. Ia memiliki efisiensi dan spektroskopi dispersif energi dimungkinkan, tetapi resolusinya agak buruk.
Sistem propulsi yang menggunakan iodin sebagaipropelan dapat dibangun lebih padu, dengan massa (dan biaya) yang lebih sedikit, dan beroperasi lebih efisien daripadapendorong ion terkisi yang digunakan untuk menggerakkan wahana antariksa sebelumnya, seperti probHayabusa Jepang, satelitGOCE ESA, atau misiDART NASA, yang semuanya menggunakan xenon sebagaimassa reaksi.Berat atom iodin hanya 3,3% lebih kecil dari xenon, sedangkan duaenergi ionisasi pertamanya rata-rata 12% lebih sedikit; bersama-sama, dua alasan ini menjadikan ion iodin sebagai pengganti yang menjanjikan.[84][85]
Penggunaan iodin harus memungkinkan penerapan teknologi dorong ion yang lebih luas, terutama dengan kendaraan antariksa berskala lebih kecil.[85] MenurutBadan Antariksa Eropa, "Inovasi kecil namun berpotensi mengganggu ini dapat membantu membersihkan langit darisampah antariksa, dengan memungkinkan satelit kecil untuk menghancurkan diri mereka sendiri dengan murah dan mudah di akhir misi mereka, dengan mengarahkan diri mereka ke atmosfer tempat mereka akan terbakar."[86]
Pada awal 2021, kelompokThrustMe Prancis melakukan demonstrasi dalam-orbit daripendorong ion bertenaga listrik untuk wahana antariksa, di mana iodin digunakan sebagai penggantixenon sebagai sumberplasma, untuk menghasilkandaya dorong dengan mempercepation dengan medanelektrostatis.[84]
Iodin elemental digunakan sebagaiantiseptik baik sebagai unsur, atau sebagai aniontriiodida I3− yang larut dalam air yang dihasilkanin situ dengan menambahkaniodida ke iodin elemental yang kurang larut dalam air (reaksi kimia balik membuat beberapa iodin elemental bebas dapat tersedia untuk antisepsis). Iodin elemental juga dapat digunakan untuk mengobatikekurangan iodin.[87]
Sebagai alternatif, iodin dapat dihasilkan dariiodofor, yang mengandung kompleks iodin dengan zat pelarut (ion iodida dapat dianggap sebagai iodofor dalam larutan air triiodida). Contoh pembuatan tersebut meliputi:[88]
Iodin Lugol: iodin dan iodida dalam air saja, sebagian besar membentuk triiodida. Tidak seperti tingtur iodin, iodin Lugol memiliki jumlah komponen iodin bebas (I2) yang diminimalkan.
Iodin-V: iodin (I2) danasam fulvat membentuksenyawa klatrat (molekul iodin akan "dikurung" oleh asam fulvat di dalamkompleks inang-tamu ini). Sebuah kompleks kristalin yang larut dalam air, berbentuk padat dan bersifat stabil. Tidak seperti iodofor lainnya, Iodin-V hanya mengandung iodin dalam bentuk molekul (I2).[89]
Tindakan antimikroba iodin bekerja dengan cepat dan dapat bekerja pada konsentrasi rendah, sehingga ia digunakan di ruang operasi.[90] Cara kerjanya yang spesifik tidak diketahui. Ia akan menembus ke dalam mikroorganisme dan menyerang asam amino tertentu (sepertisisteina danmetionina),nukleotida, danasam lemak, yang pada akhirnya mengakibatkankematian sel. Ia juga memiliki tindakanantivirus, tetapi virus danparvovirus kurang sensitif dibandingkan virus yang diselimuti lipid. Iodin mungkin dapat menyerang protein permukaan virus yangdiselimuti, dan mungkin juga dapat mengacaukan asam lemak membran dengan bereaksi denganikatan karbontak jenuh.[91]
Sebelum munculnyaagen pengelat organik, garam iodida diberikan secara oral dalam pengobatankeracunan timbal atauraksa, seperti yang dipopulerkan olehLouis Melsens dan banyak dokter pada abad ke-19 dan awal abad ke-20.[92][93]
Dalam pengobatan, larutan jenuhkalium iodida digunakan untuk mengobatitirotoksikosis akut. Ia juga digunakan untuk memblokir penyerapaniodin-131 di kelenjar tiroid (lihat bagian isotop di atas), ketika isotop ini digunakan sebagai bagian dari radiofarmasi (sepertiiobenguan) yang tidak ditargetkan ke jaringan tiroid atau bertipe tiroid.[94][95]
Iodin-131 (biasanya sebagai iodida) adalah komponen dariluruhan nuklir, dan sangat berbahaya karena kecenderungan kelenjar tiroid untuk mengonsentrasikan iodin yang tertelan dan menahannya untuk waktu yang lebih lama dari waktu paruh radiologis isotop ini selama delapan hari. Untuk alasan ini, orang yang berisiko terpapar iodin radioaktif lingkungan (iodin-131) dalam luruhan dapat diinstruksikan untuk mengonsumsi tablet kalium iodida nonradioaktif. Dosis umum orang dewasa adalah satu tablet 130 mg per 24 jam, memasok 100 mg (100.000mikrogram) iodin ionik. (Dosis iodin harian umum untuk kesehatan normal adalah 100 mikrogram; lihat "Asupan Diet" di bawah.) Menelan iodin nonradioaktif dalam dosis besar ini akan meminimalkan penyerapan iodin radioaktif oleh kelenjar tiroid.[96]
Asam diatrizoat, sebuah agen radiokontras yang mengandung iodin
Sebagai unsur dengankerapatan elektron dan nomor atom tinggi, iodin mengabsorb sinar-X lebih lemah dari 33,3 keV karenaefek fotolistrik dari elektron terdalam.[97] Senyawa organoiodin digunakan melalui injeksi intravena sebagai agenradiokontras sinar-X. Aplikasi ini sering digabungkan dengan teknik sinar-X tingkat lanjut sepertiangiografi danpemindaian CT. Saat ini, semua agen radiokontras yang larut dalam air bergantung padasenyawa yang mengandung iodin.
Produksietilenadiamina dihidroiodida, yang disediakan sebagaisuplemen nutrisi untuk ternak, mengonsumsi sebagian besar iodin yang tersedia. Penggunaan signifikan lainnya adalah sebagai katalis untuk produksiasam asetat melaluiproses Monsanto danCativa. Dalam teknologi ini, yang mendukung permintaan dunia akan asam asetat,asam iodida mengubah bahan bakumetanol menjadi metil iodida, yang mengalamikarbonilasi. Hidrolisis asetil iodida yang dihasilkan akan meregenerasi asam iodida dan menghasilkan asam asetat.[98]
Iodida anorganik memiliki kegunaan khusus. Titanium, zirkonium, hafnium, dantorium dimurnikan melaluiproses van Arkel–de Boer, yang melibatkan pembentukan tetraiodida reversibel dari unsur-unsur ini. Perak iodida adalah bahan utama dari film gulung tradisional. Ribuan kilogram perak iodida digunakan setiap tahunnya untukpenyemaian awan untuk menginduksi hujan.[98]
Senyawa organoiodineritrosin adalah zat pewarna makanan yang penting. Perfluoroalkil iodida adalah prekursor dari beberapa surfaktan penting, sepertiasam perfluorooktanasulfonat.[98]
Reaksi jam iodin (di mana iodin juga berfungsi sebagai uji pati, membentuk kompleks berwarna biru tua),[20] adalah percobaan demonstrasi pendidikan populer dan contoh dari sebuah reaksi yang tampaknya berosilasi (hanya konsentrasi dari produk antara yang berosilasi).
Meskipun iodin memiliki peran luas pada banyak spesies, agen yang mengandungnya dapat memberikan efekyang berbeda berbeda pada spesies yang berbeda dalam sistem pertanian. Pertumbuhan semua galurFusarium verticillioides secara signifikan dihambat olehfungistatik yang mengandung iodin (AJ1629-34EC) pada konsentrasi yang tidak membahayakan tanaman. Ini mungkin merupakanperawatan pertanian antijamur yang kurang beracun karena bahan kimianya yang relatif alami.[99]
Sistemtiroid dari hormon tiroidT3 danT4Perbandingan kandungan iodin dalam urine di Prancis (dalam mikrogram/hari), untuk beberapa wilayah dan departemen (tingkat rata-rata iodin urine, diukur dalam mikrogram per liter pada akhir abad ke-20 (1980 hingga 2000))[101]
Iodin adalah sebuahunsur esensial bagi kehidupan dan, dengan nomor atomZ = 53, merupakan unsur terberat yang umumnya dibutuhkan oleh organisme hidup. (Lantanum danlantanida lainnya, sertawolfram denganZ = 74 danuranium denganZ = 92, digunakan oleh beberapa mikroorganisme.[102][103][104]) Ia diperlukan untuk sintesis hormon tiroid pengatur pertumbuhantiroksina dantriiodotironina (masing-masing T4 dan T3, dinamai menurut jumlah atom iodinnya). Kekurangan iodin akan menyebabkan penurunan produksi T3 dan T4 seiring dengan pembesaranjaringan tiroid dalam upaya untuk mendapatkan lebih banyak iodin, menyebabkan penyakit yang dikenal sebagaigondok sederhana. Bentuk utama hormon tiroid dalam darah adalah tiroksina (T4), yang memiliki waktu paruh lebih lama daripada T3. Pada manusia, rasio T4 terhadap T3 yang dilepaskan ke dalam darah adalah antara 14:1 dan 20:1. T4 diubah menjadi T3 aktif (tiga sampai empat kali lebih kuat dari T4) di dalamsel melaluideiodinase (5'-iodinase). Mereka akan diproses lebih lanjut melaluidekarboksilasi dan deiodinasi untuk menghasilkaniodotironamina (T1a) dantironamina (T0a'). Ketiga isoform deiodinase adalah enzim yang mengandungselenium; dengan demikian, selenium diet sangatlah penting untuk produksi T3.[105]
Iodin menyumbang 65% dari berat molekul T4 dan 59% dari T3. 15 hingga 20 mg iodin terkonsentrasi di jaringan tiroid dan hormon, tetapi 70% dari semua yodium dalam tubuh ditemukan di jaringan lain, termasuk kelenjar susu, mata, mukosa lambung, timus janin, cairan serebro-spinal dan pleksus koroid, dinding arteri, leher rahim, dan kelenjar ludah. Selama kehamilan, plasenta mampu menyimpan dan menumpuk iodin.[106][107] Di dalam sel-sel jaringan tersebut, iodida masuk langsung melaluisimporter natrium-iodida (NIS). Aksi iodin dalam jaringan susu berhubungan dengan perkembangan janin dan neonatus, tetapi di jaringan lain, (setidaknya) sebagian tidak diketahui.[108]
Tingkat asupan harian yang direkomendasikan olehAkademi Kedokteran Nasional Amerika Serikat adalah antara 110 dan 130 µg untuk bayi hingga 12 bulan, 90 µg untuk anak hingga 8 tahun, 130 µg untuk anak hingga 13 tahun, 150 µg untuk orang dewasa, 220 µg untuk ibu hamil, dan 290 µg untuk ibu menyusui.[4][109] Batas Atas Asupan (UL) untuk orang dewasa adalah 1.100 μg/hari.[110] Batas atas ini dinilai dengan menganalisis efek suplementasi padahormon perangsang tiroid.[108]
Kelenjar tiroid membutuhkan tidak lebih dari 70 μg/hari untuk menyintesis jumlah T4 dan T3 harian yang diperlukan.[4] Tingkat kecukupan harian yang direkomendasikan lebih tinggi dari iodin tampaknya diperlukan untuk fungsi optimal dari sejumlah sistem tubuh, meliputilaktasi,mukosa lambung,kelenjar liur, sel otak,pleksus koroid,timus, dandinding arteri.[4][111][112][113]
Pada tahun 2000, rata-rata asupan iodin dari makanan di Amerika Serikat adalah 240 hingga 300 μg/hari untuk pria dan 190 hingga 210 μg/hari untuk wanita.[110] Populasi umum A.S. memiliki nutrisi iodin yang memadai,[118][119] dengan wanita usia subur dan wanita hamil memiliki kemungkinan risiko kekurangan yang ringan.[119] Di Jepang, konsumsi dianggap jauh lebih tinggi, berkisar antara 5.280 μg/hari hingga 13.800 μg/hari dari makanan rumput laut atau kelpkombu,[108] seringkali dalam bentuk ekstrak kombuumami untuk kaldu sup dan keripik kentang. Namun, studi baru menunjukkan bahwa konsumsi iodin di Jepang mendekati 1.000–3.000 μg/hari.[120] UL dewasa di Jepang terakhir direvisi menjadi 3.000 µg/hari pada tahun 2015.[121]
Setelah program fortifikasi iodin seperti iodisasi garam telah dilaksanakan, beberapa kasushipertiroidisme yang diinduksi iodin telah teramati (disebutfenomena Jod-Basedow). Kondisi ini tampaknya terjadi terutama pada orang di atas 40 tahun, dan risikonya tampak lebih tinggi ketika kekurangan iodin dirasa parah dan peningkatan awal asupan iodin dirasa tinggi.[122]
Di daerah di mana terdapat sedikit iodin dalam makanan,[123] biasanya daerah pedalaman terpencil dan iklim khatulistiwa semi-arid di mana tidak ada makanan laut yang dimakan,kekurangan iodin akan menimbulkanhipotiroidisme, gejalanya adalah kelelahan ekstrem,gondok, penurunan mental, depresi, berat badan naik, dan suhu tubuh basal yang rendah.[124] Kekurangan iodin adalah penyebab utamakecacatan intelektual yang dapat dicegah, hasil yang terjadi terutama ketika bayi atau anak kecil mengalamihipotiroid karena kekurangan unsur tersebut. Penambahan iodin ke dalam garam dapur sebagian besar telah menghilangkan masalah ini di negara-negara kaya, tetapi kekurangan iodin tetap menjadi masalah kesehatan masyarakat yang serius di negara berkembang saat ini.[125] Kekurangan iodin juga menjadi masalah di daerah tertentu di Eropa. Pemrosesan informasi, keterampilan motorik halus, dan pemecahan masalah visual dapat ditingkatkan dengan pemenuhan iodin pada anak-anak dengan kekurangan iodin sedang.[126]
Iodin elemental (I2) bersifatracun jika dikonsumsi secara oral tanpa diencerkan. Dosis yang mematikan untuk manusia dewasa adalah 30 mg/kg, yaitu sekitar 2,1–2,4 gram untuk manusia dengan berat 70 hingga 80 kg (bahkan jika percobaan pada tikus menunjukkan bahwa hewan ini dapat bertahan hidup setelah memakan dosis 14000 mg/kg). Kelebihan iodin dapat lebihsitotoksik dengan adanyakekurangan selenium.[129] Suplementasi iodin pada populasi yang kekurangan selenium, secara teori, bermasalah, sebagian karena alasan ini.[108] Toksisitasnya berasal dari sifat pengoksidasinya, yang melaluinya ia dapat mendenaturasi protein (termasuk enzim).[130]
Iodin elemental juga merupakan iritan kulit. Kontak langsung dengan kulit dapat menyebabkan kerusakan, dan kristal iodin padat harus ditangani dengan hati-hati. Larutan dengan konsentrasi iodin elemental yang tinggi, sepertitingtur iodin danlarutan Lugol, dapat menyebabkankerusakan jaringan jika digunakan dalam pembersihan atau antisepsis yang berkepanjangan; demikian pula,iodin povidon (Betadine) cair yang terperangkap di kulit dapat mengakibatkan luka bakar kimia dalam beberapa kasus yang dilaporkan.[131]
Beberapa orang mengembangkanhipersensitivitas terhadap produk dan makanan yang mengandung iodin. Aplikasi tingtur iodin atau Betadine dapat menyebabkan ruam, terkadang parah.[133] Penggunaan agen kontras berbasis iodin secara parenteral (lihat di atas) dapat menyebabkan reaksi mulai dari ruam ringan hinggaanafilaksis yang fatal. Reaksi semacam itu telah menyebabkan kesalahpahaman (diakui secara luas, bahkan di kalangan dokter) bahwa beberapa orang alergi terhadap iodin itu sendiri; bahkan alergi terhadap makanan laut yang kaya iodin telah ditafsirkan demikian.[134] Faktanya, belum pernah ada laporan yang dikonfirmasi mengenai alergi iodin yang sebenarnya, dan alergi terhadap iodin elemental atau garam iodida sederhana secara teori tidak mungkin terjadi. Reaksi hipersensitivitas terhadap produk dan makanan yang mengandung iodin tampaknya terkait dengan komponen molekuler lainnya;[135] dengan demikian, seseorang yang menunjukkan alergi terhadap satu makanan atau produk yang mengandung iodin mungkin tidak memiliki reaksi alergi terhadap yang lain. Pasien dengan berbagai alergi makanan (kerang, telur, susu, dll.) tidak memiliki peningkatan risiko hipersensitivitas media kontras.[135][136] Seperti halnya semua obat, riwayat alergi pasien harus ditanyakan dan dikonsultasikan sebelum obat yang mengandung iodin diberikan.[137]
^World Health Organization (2021).World Health Organization model list of essential medicines: 22nd list (2021). Jenewa: World Health Organization.hdl:10665/345533. WHO/MHP/HPS/EML/2021.02.
^abCourtois B (1813)."Découverte d'une substance nouvelle dans le Vareck" [Penemuan zat baru dalam rumput laut].Annales de chimie (dalam bahasa Prancis).88: 304–310. Dalam bahasa Prancis, rumput laut yang telah tersapu ke pantai disebut "varec", "varech", atau "vareck", yang menjadi asal kata bahasa Inggris "wrack". Kemudian, "varec" juga merujuk pada abu rumput laut tersebut: abunya digunakan sebagai sumber iodin serta garam natrium dan kalium.
^ab"53 Iodine". Elements.vanderkrogt.net. Diakses tanggal22 Juni 2023.
^Desormes dan Clément membuat pengumuman mereka di Institut impérial de France pada 29 November 1813; ringkasan pengumuman mereka dimuat dalamGazette nationale ou Le Moniteur Universel tertanggal 2 Desember 1813. Lihat:
^Davy H (1 Januari 1814). "Some experiments and observations on a new substance which becomes a violet coloured gas by heat".Philosophical Transactions of the Royal Society of London.104: 74–93.doi:10.1098/rstl.1814.0007.
^Kugler HK, Keller C (1985).'At, Astatine', System No. 8a. Gmelin Handbook of Inorganic and Organometallic Chemistry.8 (edisi ke-8). Springer-Verlag.ISBN978-3-540-93516-2.
^abcdefgKing RB (1995).Inorganic Chemistry of Main Group Elements. Wiley-VCH. hlm. 173–98.ISBN978-0-471-18602-1.
^Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008).Inorganic Chemistry (edisi ke-3rd). Prentice Hall. hlm. 541.ISBN978-0131755536.
^Stojanovska M, Petruševski VM, Šoptrajanov B (1 Maret 2012). "The concept of sublimation – iodine as an example".Educación Química (dalam bahasa Inggris).23: 171–175.doi:10.1016/S0187-893X(17)30149-0.ISSN0187-893X.
^Hupf HB, Eldridge JS, Beaver JE (April 1968). "Production of iodine-123 for medical applications".The International Journal of Applied Radiation and Isotopes.19 (4): 345–351.doi:10.1016/0020-708X(68)90178-6.PMID5650883.
^Harper, P.V.; Siemens, W.D.; Lathrop, K.A.; Brizel, H.E.; Harrison, R.W.Iodine-125. Proc. Japan Conf. Radioisotopes; Vol: ke-4 01 Jan 1961
^Rivkees SA, Sklar C, Freemark M (November 1998). "Clinical review 99: The management of Graves' disease in children, with special emphasis on radioiodine treatment".The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism.83 (11): 3767–3776.doi:10.1210/jcem.83.11.5239.PMID9814445.
^Zanzonico PB, Becker DV (Juni 2000). "Effects of time of administration and dietary iodine levels on potassium iodide (KI) blockade of thyroid irradiation by 131I from radioactive fallout".Health Physics.78 (6): 660–667.doi:10.1097/00004032-200006000-00008.PMID10832925.Parameter|s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^Jung ME, Parker MH (Oktober 1997). "Synthesis of Several Naturally Occurring Polyhalogenated Monoterpenes of the Halomon Class(1)".The Journal of Organic Chemistry.62 (21): 7094–7095.doi:10.1021/jo971371.PMID11671809.
^Polgár L (Agustus 1979). "Deuterium isotope effects on papain acylation. Evidence for lack of general base catalysis and for enzyme--leaving-group interaction".European Journal of Biochemistry.98 (2): 369–374.doi:10.1111/j.1432-1033.1979.tb13196.x.PMID488108.
^Streitwieser A (1956). "Solvolytic Displacement Reactions at Saturated Carbon Atoms".Chem. Rev.56 (4): 571–752.doi:10.1021/cr50010a001.
^Bordwell FG, Brannen WT (1964). "The Effect of the Carbonyl and Related Groups on the Reactivity of Halides in SN2 Reactions".J. Am. Chem. Soc.86 (21): 4645–4650.doi:10.1021/ja01075a025.
^Maekawa T, Igari SI, Kaneko N (2006). "Chemical and isotopic compositions of brines from dissolved-in-water type natural gas fields in Chiba, Japan".Geochemical Journal.40 (5): 475.Bibcode:2006GeocJ..40..475M.doi:10.2343/geochemj.40.475.
^Szász, György; Buda, László (1971). "Contribution to the reaction of alkaloids with potassium tetraiodomercurate".Fresenius' Zeitschrift für Analytische Chemie. Springer Science and Business Media LLC.253 (5): 361–363.doi:10.1007/bf00426350.ISSN0016-1152.Parameter|s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^Patwardhan N, Kelkar U (2011). "Disinfection, sterilization and operation theater guidelines for dermatosurgical practitioners in India".Indian Journal of Dermatology, Venereology and Leprology.77 (1): 83–93.doi:10.4103/0378-6323.74965.PMID21220895.
^Boutrot F, Zipfel C (Agustus 2017). "Function, Discovery, and Exploitation of Plant Pattern Recognition Receptors for Broad-Spectrum Disease Resistance".Annual Review of Phytopathology.Annual Reviews.55 (1): 257–286.doi:10.1146/annurev-phyto-080614-120106.PMID28617654.
^Pol A, Barends TR, Dietl A, Khadem AF, Eygensteyn J, Jetten MS, Op den Camp HJ (Januari 2014). "Rare earth metals are essential for methanotrophic life in volcanic mudpots".Environmental Microbiology.16 (1): 255–264.doi:10.1111/1462-2920.12249.PMID24034209.
^Smyth PP (2003). "Role of iodine in antioxidant defence in thyroid and breast disease".BioFactors.19 (3–4): 121–130.doi:10.1002/biof.5520190304.PMID14757962.Parameter|s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^Boehm I (Agustus 2008). "Seafood allergy and radiocontrast media: are physicians propagating a myth?".The American Journal of Medicine.121 (8): e19.doi:10.1016/j.amjmed.2008.03.035.PMID18691465.
^Lombardo P, Nairz K, Boehm I (Juli 2019). "Patients' safety and the "iodine allergy" - How should we manage patients with iodine allergy before they receive an iodinated contrast medium?".European Journal of Radiology.116 (7): 150–151.doi:10.1016/j.ejrad.2019.05.002.PMID31153557.Parameter|s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^Katelaris C (2009). "'Iodine Allergy' label is misleading".Australian Prescriber.32 (5): 125–128.doi:10.18773/austprescr.2009.061.
Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997),Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann,ISBN0-7506-3365-4Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
