โพแทสเซียมไอโอไดเอท: สรรพคุณโครงสร้างการใช้ประโยชน์และความเสี่ยง
โพแทสเซียม ไอโอเดตหรือ โพแทสเซียม ไอโอเดตเป็นสารประกอบอนินทรีย์ของไอโอดีนโดยเฉพาะเกลือซึ่งมีสูตรทางเคมีคือ KIO 3 ไอโอดีนซึ่งเป็นองค์ประกอบของกลุ่มฮาโลเจน (F, Cl, Br, I, As) มีหมายเลขออกซิเดชันในเกลือนี้เป็น +5; ด้วยเหตุนี้จึงเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง KIO 3 ถูกแยกออกจากกันด้วยน้ำเพื่อสร้าง K + และ IO3 - ไอออน
มันถูกสังเคราะห์โดยทำปฏิกิริยาโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์กับกรดไอโอดิค: HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l) นอกจากนี้ยังสามารถสังเคราะห์ได้โดยทำปฏิกิริยาโมเลกุลไอโอดีนกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์: 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l)
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
มันเป็นของแข็งสีขาวไม่มีกลิ่นมีผลึกดีและโครงสร้างผลึกของชนิด monoclinic มีความหนาแน่น 3.98 g / mL น้ำหนักโมเลกุล 214 g / mol และมีแถบดูดซับในสเปกตรัมอินฟราเรด (IR)
มันมีจุดหลอมเหลว: 833 ºK (560 ºC) ซึ่งสอดคล้องกับปฏิกิริยาระหว่างไอออนของไอออนระหว่าง K + และ IO 3 - ไอออนที่แข็งแกร่ง ที่อุณหภูมิสูงกว่าจะเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของความร้อนปล่อยโมเลกุลออกซิเจนและโพแทสเซียมไอโอไดด์:
2KIO 3 (s) => 2KI (s) + 3O 2 (g)
ในน้ำมีความสามารถในการละลายที่แตกต่างกันจาก 4.74g / 100mL เป็น0ºCสูงถึง 32.3 g / 100mL ที่100ºCทำให้เกิดสารละลายที่ไม่มีสี นอกจากนี้ยังไม่ละลายในแอลกอฮอล์และกรดไนตริก แต่ละลายได้ในกรดซัลฟิวริกเจือจาง
ความสัมพันธ์ของน้ำนั้นไม่สามารถประเมินได้ซึ่งอธิบายว่าทำไมมันจึงไม่ดูดความชื้นและไม่มีอยู่ในรูปของเกลือไฮเดรต (KIO 3 · H 2 O)
ตัวแทนออกซิไดซ์
โพแทสเซียมไอโอเดตตามสูตรทางเคมีมีอะตอมออกซิเจนสามอะตอม นี่เป็นองค์ประกอบที่มีอิเลคโตรเนกาติตี้อย่างรุนแรงและเนื่องจากคุณสมบัตินี้มัน "ปล่อง" การขาดทางอิเล็กทรอนิกส์ในเมฆที่ล้อมรอบไอโอดีน
การขาดนี้ - หรือการบริจาคตามที่กรณีสามารถคำนวณได้เป็นเลขออกซิเดชันของไอโอดีน (± 1, +2, +3, +5, +7) เป็น +5 สำหรับกรณีของเกลือนี้
สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร ก่อนที่สปีชีส์ใดที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้ไอโอดีนจะยอมรับพวกมันในรูปแบบไอออนิก (IO 3 -) กลายเป็นไอโอดีนในระดับโมเลกุลและมีหมายเลขออกซิเดชันเท่ากับ 0
จากคำอธิบายนี้สามารถสรุปได้ว่าโพแทสเซียมไอโอเดตเป็นสารประกอบออกซิไดซ์ที่ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยารีดอกซ์หลายชนิด จากทั้งหมดนี้มีชื่อเรียกว่านาฬิกาไอโอดีน
นาฬิกาไอโอดีนประกอบด้วยกระบวนการรีดอกซ์ของขั้นตอนช้าและเร็วซึ่งขั้นตอนอย่างรวดเร็วถูกทำเครื่องหมายด้วยสารละลาย KIO 3 ในกรดซัลฟูริกที่เติมแป้ง จากนั้นแป้งที่ผลิตและยึดไว้ระหว่างโครงสร้างของสายพันธุ์ I 3 จะทำให้สารละลายไม่มีสีเป็นสีน้ำเงินเข้ม
IO 3 - + 3 HSO 3 - → I- + 3 HSO 4 -
IO 3 - + 5 I- + 6 H + → 3 I 2 + 3 H 2 O
I 2 + HSO 3 - + H 2 O → 2 I- + HSO 4 - + 2 H + (สีน้ำเงินเข้มเนื่องจากแป้ง)
โครงสร้างทางเคมี
โครงสร้างทางเคมีของโพแทสเซียมไอโอเดตแสดงไว้ในภาพด้านบน IO 3 - ไอออนจะถูกแทนด้วย "ขาตั้ง" ของทรงกลมสีแดงและสีม่วงในขณะที่ K + ไอออนจะถูกแทนด้วยทรงกลมสีม่วง
แต่ขาตั้งเหล่านี้หมายความว่าอย่างไร รูปทรงเรขาคณิตที่ถูกต้องของแอนไอออนเหล่านี้เป็นปิรามิดในรูปสามเหลี่ยมซึ่ง oxygens ประกอบเป็นฐานสามเหลี่ยมและอิเลคตรอนคู่ที่ไม่ได้ใช้ร่วมกันในไอโอดีนชี้ขึ้นด้านบนครอบครองพื้นที่และบังคับให้พันธะ I-O และ สองลิงก์ I = O.
เรขาคณิตโมเลกุลนี้สอดคล้องกับ sp3 hybridization ของอะตอมไอโอดีนกลาง อย่างไรก็ตามอีกมุมมองหนึ่งแสดงให้เห็นว่าหนึ่งในอะตอมออกซิเจนมีพันธะกับ "d" orbitals ของไอโอดีนในความเป็นจริงคือ sp3d2 hybridization (ไอโอดีนสามารถมี "d" orbitals ที่ขยายวาเลนต์เชลล์)
ผลึกของเกลือนี้สามารถผ่านการเปลี่ยนสถานะของโครงสร้าง (การเตรียมอื่นนอกเหนือจาก monoclinic) อันเป็นผลมาจากสภาพร่างกายที่แตกต่างกัน
การใช้และการใช้โพแทสเซียมไอโอเดต
ใช้รักษาโรค
โพแทสเซียมไอโอเดตมักจะใช้เพื่อป้องกันการสะสมของกัมมันตภาพรังสีในต่อมไทรอยด์ในรูปแบบของ 131I เมื่อไอโซโทปนี้ถูกนำมาใช้ในการพิจารณาการดูดซึมไอโอดีนจากต่อมไทรอยด์เป็นองค์ประกอบของการทำงานของต่อมไทรอยด์
ในทำนองเดียวกันโพแทสเซียมไอโอเดตจะใช้เป็นยาฆ่าเชื้อเฉพาะที่ (0.5%) ในการติดเชื้อเยื่อเมือก
ใช้ในอุตสาหกรรม
มันถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารสัตว์เลี้ยงในฟาร์มเป็นอาหารเสริมไอโอดีน ดังนั้นในอุตสาหกรรมโพแทสเซียมไอโอเดตจึงถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพของแป้ง
ใช้การวิเคราะห์
ในการวิเคราะห์ทางเคมีต้องขอบคุณความเสถียรมันถูกใช้เป็นมาตรฐานเบื้องต้นในการแก้ปัญหามาตรฐานของโซเดียมไธโอซัลเฟต (Na 2 S 2 O 3 ) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดความเข้มข้นของไอโอดีนในตัวอย่างปัญหา
ซึ่งหมายความว่าปริมาณไอโอดีนนั้นสามารถทราบได้ด้วยเทคนิคการวิเคราะห์ปริมาตร (การไตเตรท) ในปฏิกิริยานี้โพแทสเซียมไอโอเดตจะออกซิไดซ์ไอออนไอโอไดด์อย่างรวดเร็วโดยสมการทางเคมีต่อไปนี้:
IO 3 - + 5I- + 6H + => 3I 2 + 3H 2 O
ไอโอดีน I 2 นั้นถูกไตเตรทด้วยสารละลาย Na 2 S 2 O 3 สำหรับการสร้างมาตรฐาน
ใช้ในเทคโนโลยีเลเซอร์
การศึกษาได้แสดงและยืนยันคุณสมบัติของ piezoelectric, pyroelectric, electro-optical, ferroelectric ที่น่าสนใจและในทัศนศาสตร์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นของผลึก KIO 3 ซึ่งส่งผลให้มีศักยภาพที่ดีในด้านอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีเลเซอร์สำหรับวัสดุที่ทำด้วยสารประกอบนี้
ความเสี่ยงต่อสุขภาพของโพแทสเซียมไอโอเดต
ในปริมาณที่สูงอาจทำให้เกิดการระคายเคืองในเยื่อบุในช่องปาก, ผิวหนัง, ดวงตาและระบบทางเดินหายใจ
การทดลองความเป็นพิษของโพแทสเซียมไอโอเดตในสัตว์ได้รับอนุญาตให้สังเกตได้ว่าในสุนัขอดอาหารในปริมาณ 0.2-0.25 กรัม / กิโลกรัมของน้ำหนักตัวที่ให้มาทางปากสารประกอบที่ทำให้อาเจียน
หากมีการหลีกเลี่ยงการอาเจียนมันจะทำให้สถานการณ์แย่ลงในสัตว์เพราะมันทำให้เกิดอาการเบื่ออาหารและการนอนกรนก่อนตาย การชันสูตรพลิกศพของเขาได้รับอนุญาตให้สังเกตแผลเน่าในตับไตและเยื่อบุลำไส้
เนื่องจากพลังงานในการออกซิไดซ์จึงมีความเสี่ยงจากไฟไหม้เมื่อสัมผัสกับวัสดุที่ติดไฟได้
