ヨウ素に関する情報をまとめました。
ヨウ素の基本情報
| 和名 | ヨウ素 |
|---|---|
| 英名 | Iodine |
| 語源 | ギリシャ語「スミレ色(iodes)」 |
| 元素記号 | I |
| 原子番号 | 53 |
| 原子量 | 126.9 |
| 常温（25℃）での状態 | 固体 |
| 色 | 黒紫色 |
| 臭い | ー |
| 密度 | 4.930 g/cm3（20℃） |
| 融点 | 113.6℃ |
| 沸点 | 184.4℃ |
| 発見者 | クールトア（フランス）[1811年] |
| 含有鉱物 | ヨウ化銀鉱 |
ヨウ素の主な特徴
- 原子番号53のハロゲン元素で、周期表17族に属す
- 常温では黒紫色の光沢ある固体で、昇華しやすく、特有の刺激臭を放つ紫色の蒸気を生じる
- 化学的には酸化力のあるハロゲンの一種ですが、同族のフッ素や塩素に比べて反応性は低く、酸化数の変化（−1, 0, +1, +3, +5, +7）を取りやすい多彩な化合物を形成する
- 生体にとって必須元素であり、甲状腺ホルモン（T₃, T₄）の構成要素として重要
ヨウ素の歴史
発見
ヨウ素は1811年、フランスの化学者ベルナール・クールトワ（Bernard Courtois）によって発見されました。
火薬製造の工程で海藻灰を処理していた際、硫酸によって未知の紫色の蒸気が発生することが観察され、のちにハンフリー・デービーらの研究で新元素であることが確定しました。
名前の由来
ヨウ素（Iodine）の名前は、ギリシャ語の「ioeidēs（紫色の）」に由来しており、その昇華蒸気の紫色が命名の由来です。
ヨウ素の主な用途
ヨウ素はその酸化還元特性と生理的役割を活かして、以下のような幅広い分野で利用されています：
- 医療用途： ヨウ素造影剤、殺菌剤（ヨードチンキ、ポビドンヨード）、放射性ヨウ素治療（I-131）など
- 栄養補助： 食塩へのヨウ素添加（ヨウ素強化塩）は甲状腺疾患の予防に不可欠
- 有機合成： ヨウ素は触媒や試薬（例：ヨウ素試薬、ヨードホルム反応）として活用
- X線造影剤： ヨウ素原子の高い原子番号を利用したCTスキャン用造影剤
- 液晶材料： ヨウ素化合物は一部の液晶ディスプレイに添加される
ヨウ素の生成方法
ヨウ素は自然界には主に海藻や地熱水、油田水中のヨウ化物（I⁻）として存在します。
日本では地熱水由来のヨウ素生産が盛んです。代表的な生成方法は以下の通りです：
- 酸化法： ヨウ化物を酸化してI₂を遊離させ、蒸気として回収し固体に凝縮
- ブローアウト法： 油田水を空気で吹き上げ、ヨウ素蒸気を集めて精製
日本はチリに次ぐ世界第2位のヨウ素生産国です。
ヨウ素を含む化合物
ヨウ素は多様な酸化状態を取り、多彩な化合物を形成します：
- I₂（二原子分子ヨウ素）： 分子状で昇華性を持ち、化学分析や殺菌剤に使用
- KI（ヨウ化カリウム）： 栄養補助、甲状腺治療に使用される基本化合物
- ICl（ヨウ素一塩化物）： 電気陰性度の差を利用した求電子付加試薬
- HIO₃（ヨウ素酸）： 強酸性酸化剤で、化学分析にも利用
- 放射性ヨウ素（I-123, I-131）： 医療用診断・治療で使用
ヨウ素に関わる研究事例
ヨウ素に関する研究は以下のような分野で進行しています：
- 甲状腺機能と放射性ヨウ素治療： バイオトレーサーとしての挙動解析やI-131による甲状腺がん治療の最適化
- 放射性ヨウ素の環境挙動： 原子力災害後のI-129/I-131の拡散と除去技術
- 有機合成触媒： ヨウ素酸化剤（Dess–Martin試薬など）による選択的酸化反応
- エネルギー材料： 固体電解質中でのヨウ素のイオン伝導特性に基づく電池材料研究
- 新型抗菌材料： ヨウ素含有高分子による持続的な抗菌コーティングの開発
参考図書
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