Yodium

Iodinatauyodiumadalah sebuahunsur kimiadenganlambangIdannomor atom53. Menjadi unsurhalogenstabil terberat, ia merupakan padatan nonlogam semi-berkilau padakondisi standaryang melebur membentuk cairan berwarnalembayungtua pada suhu 114 °C (237 °F), dan mendidih menjadi gas berwarna lembayung pada 184 °C (363 °F). Unsur ini ditemukan oleh kimiawan PrancisBernard Courtoispada 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 mineralesensial terberat, iodin diperlukan untuk sintesishormon tiroid.Kekurangan iodinmempengaruhi sekitar dua miliar orang dan merupakan penyebab utamakecacatan intelektualyang dapat dicegah.
Produsen iodin yang dominan saat ini adalahChilidanJepang. Karena nomor atomnya yang tinggi dan kemudahannya menempel padasenyawa organik, ia juga disukai sebagai bahanradiokontrasyang tidak beracun. Karena kekhususan serapannya oleh tubuh manusia, isotopradioaktifiodin juga dapat digunakan untuk mengobatikanker tiroid. Iodin juga digunakan sebagaikatalisdalam produksi industri dariasam asetatdan beberapapolimer.
Unsur ini terdapat dalamDaftar Obat Esensial Organisasi Kesehatan Dunia.
Pada tahun 1811, iodin ditemukan oleh kimiawan PrancisBernard Courtois,yang berasal dari produsenkalium nitrat(sebuah komponenbubuk mesiuyang penting). Pada saatPerang Napoleon, kalium nitrat sangat diminati di Prancis. Kalium nitrat yang diproduksi darilapisan nitratmembutuhkannatrium karbonat, yang dapat diisolasi darirumput lautyang dikumpulkan di pantaiNormandydanBrittany. 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.Courtois menduga bahwa materi ini merupakan unsur baru namun dia kekurangan dana untuk melakukan penelitian lebih jauh.
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.Pada 6 Desember, Gay-Lussac mengumumkan bahwa zat baru itu bisa berupa sebuah unsur atau sebuah senyawaoksigen.Gay-Lussac menyarankan nama "iode", daribahasa Yunani Kunoἰοειδής(ioeidēs, "lembayung"), karena warna uap iodin.Ampère telah memberikan beberapa sampelnya kepada kimiawan InggrisHumphry Davy(1778–1829), yang bereksperimen pada zat tersebut dan mencatat kemiripannya denganklorin.Davy mengirim sebuah surat tertanggal 10 Desember kepadaRoyal Society of Londonyang menyatakan bahwa dia telah mengidentifikasi sebuah unsur baru.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.
Pada tahun 1873 peneliti medis PrancisCasimir J. Davaine(1812–1882) menemukan tindakan antiseptik iodin.Antonio Grossich(1849–1926), seorang ahli bedah kelahiran Istria, termasuk orang pertama yang menggunakansterilisasibidang operasi. Pada tahun 1908, dia memperkenalkan tingtur iodin sebagai cara untuk mensterilkan kulit manusia dengan cepat di bidang bedah.
Padatabel periodikawal, iodin sering diberi lambangJ, dariJod, nama unsur ini dalambahasa Jerman.
Iodin adalahhalogenkeempat, menjadi anggota golongan 17 dalam tabel periodik, di bawahfluorin,klorin, danbromin; ia adalah anggota stabil yang paling berat di golongannya. (Halogen kelima dan keenam,astatindantenesinyang 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]4d5s5p, 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 memilikikeelektronegatifanterendah 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 diatomikdengan 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 I2diatomik.(Astatin melangkah lebih jauh, menjadi tidak stabil sebagai Atdan mudah teroksidasi menjadi Atatau At.)
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 iodidadapat ditambahkan untuk meningkatkan kelarutan melalui pembentukan iontriiodida, di antara poliiodida lainnya.Pelarut nonpolar sepertiheksanadankarbon tetrakloridamemberikan kelarutan yang lebih tinggi.Larutan polar, seperti larutan berair, berwarna cokelat, mencerminkan peran pelarut ini sebagaibasa Lewis; di sisi lain, larutan nonpolar berwarna ungu, warna uap iodin.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 dalamalkoholdanamina, pelarut yang membentuk aduk transfer muatan.
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 Waalsyang paling kuat di antara semua halogen. Demikian pula, iodin adalah halogen yang paling tidak volatil, meskipun padatannya masih dapat diamati mengeluarkan uap lembayung.Karena sifat ini, iodin biasanya digunakan untuk mendemonstrasikansublimasilangsung daripadatmenjadigas, yang menimbulkan kesalahpahaman bahwa iodin tidakmeleburdalamtekanan atmosfer.Karena ia memilikijari-jari atomterbesar di antara semua halogen, iodin memilikienergi ionisasipertama terendah,afinitas elektronterendah,elektronegativitasterendah, dan reaktivitas terendah di antara mereka.
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.Iodin gas terdiri dari molekul I2dengan 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 kristalinortorombuspadat, 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.)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.Iodin adalah semikonduktor dua dimensi dengancelah pitasebesar 1,3 eV (125 kJ/mol): ia adalah semikonduktor dalam bidang lapisan kristalnya dan insulator dalam arah tegak lurus.
Dari tiga puluh tujuhisotop iodinyang diketahui, hanya satu yang terdapat di alam, iodin-127. Isotop lainnya bersifat radioaktif dan memilikiwaktu paruhyang terlalu pendek untuk menjadiprimordial. Dengan demikian, iodin adalahunsur monoisotopdanmononuklidaserta berat atomnya diketahui dengan sangat presisi, karena merupakan konstanta alam.
Isotop radioaktif iodin yang berumur paling panjang adalahiodin-129, yang memiliki waktu paruh 15,7 juta tahun, meluruh melaluipeluruhan betamenjadixenon-129 yang stabil.Beberapa iodin-129 terbentuk bersama dengan iodin-127 sebelum pembentukan Tata Surya, tetapi sekarang telah benar-benar meluruh, menjadikannyaradionuklida yang telah punahyang 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.Sejumlah kecil iodin-129 masih ada hingga sekarang, karena ia juga merupakannuklida kosmogenik, terbentuk darispalasi sinar kosmikxenon atmosfer: ia membentuk sekitar 10hingga 10dari 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 10dari semua iodin terestrial.Keadaan tereksitasi dari iodin-127 dan iodin-129 sering digunakan dalamspektroskopi Mössbauer.
Radioisotop iodin lainnya memiliki waktu paruh yang jauh lebih pendek, tidak lebih dari beberapa hari.Beberapa di antaranya memiliki aplikasi medis yang melibatkankelenjar tiroid, tempat iodin yang masuk ke dalam tubuh disimpan dan dipekatkan.Iodin-123memiliki waktu paruh 13 jam dan meluruh melaluipenangkapan elektronmenjaditelurium-123, memancarkanradiasi gama; ia digunakan dalam pencitraankedokteran nuklir, meliputi pemindaiantomografi terkomputasi emisi foton tunggal(SPECT) dantomografi terkomputasi sinar-X(X-Ray CT).Iodin-125memiliki waktu paruh 59 hari, meluruh melalui penangkapan elektron menjaditelurium-125dan memancarkan radiasi gama berenergi rendah; ia merupakan radioisotop iodin dengan umur terpanjang kedua, dan telah digunakan dalampengujian biologis, pencitraan kedokteran nuklir, dan dalamterapi radiasisebagaibrakiterapiuntuk mengobati sejumlah kondisi, meliputikanker prostat,melanoma uvea, dantumor otak.Yang terakhir,iodin-131, dengan waktu paruh 8 hari, meluruh melalui peluruhan beta menjadi keadaan tereksitasi darixenon-131yang kemudian berubah menjadi keadaan dasarnya dengan memancarkan radiasi gama. Ia adalahproduk fisiyang 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 tiroidradiogenikdi kemudian hari. Risiko lain meliputi kemungkinan pertumbuhan nonkanker dantiroiditis.
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.Namun, iodin-131 juga dapat digunakan untuk tujuan pengobatan dalamterapi radiasikarena alasan ini, ketika penghancuran jaringan diinginkan setelah penyerapan iodin oleh jaringan itu.Iodin-131 juga digunakan sebagaipelacak radioaktif.
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, logamreniumdapat bereaksi dengan klorin membentukrenium heksaklorida, tetapi dengan bromin hanya membentuk renium pentabromida dan iodin hanya dapat menghasilkan renium tetraiodida.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.
Molekul iodin, I2, dapat larut dalam CCl4dan hidrokarbon alifatik menghasilkan larutan berwarna lembayung terang. Dalam pelarut ini, pita serapan maksimum terjadi pada daerah 520 – 540 nm dan ditetapkan untuk transisiπmenjadiσ. Ketika I2bereaksi dengan basa Lewis dalam pelarut ini, pergeseran biru pada puncak I2akan terlihat dan puncak baru (230 – 330 nm) akan muncul yang disebabkan oleh pembentukanaduk, yang disebut sebagai kompleks transfer muatan.
Senyawa iodin yang paling sederhana adalahhidrogen iodida, HI. Ia adalah gas nirwarna yang bereaksi dengan oksigen menghasilkan air dan iodin. Meskipun berguna dalam reaksiiodinasidi laboratorium, ia tidak memiliki kegunaan industri skala besar, tidak seperti hidrogen halida lainnya. Secara komersial, ia biasanya dibuat dengan mereaksikan iodin denganhidrogen sulfidaatauhidrazina:
Pada suhu kamar, hidrogen iodida adalah gas nirwarna, seperti semua hidrogen halida selainhidrogen fluorida, karena hidrogen tidak dapat membentukikatan hidrogenyang 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 senyawaendotermikyang 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 ikatanH–I juga merupakan yang terkecil dari semua hidrogen halida, pada 295 kJ/mol.
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.Apa yang disebut dengan asam iodida "pekat" komersial biasanya mengandung sekitar 48–57% massa HI; larutan ini akan membentukazeotropdengan 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.
Tidak seperti hidrogen fluorida, hidrogen iodida cair anhidrat sulit untuk digunakan sebagai pelarut, karena titik didihnya rendah, kisaran cairannya kecil,permitivitasnyarendah, serta tidak terdisosiasi menjadi ion H2IdanHI−2– namun, ionHI−2jauh 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 sepertiCsdanNR+4(R =Me,Et,Bu) mungkin masih dapat diisolasi. Hidrogen iodida anhidrat adalah pelarut yang buruk, hanya mampu melarutkan senyawa molekul kecil sepertinitrosil kloridadanfenol, atau garam denganenergi kisiyang sangat rendah seperti tetraalkilamonium halida.
Kecualigas mulia, hampir semua unsur pada tabel periodik hingga einsteinium (EsI3telah diketahui) diketahui membentuk senyawa biner dengan iodin. Hingga tahun 1990,nitrogen triiodidahanya dikenal sebagai sebuah aduk amonia. NI3bebas amonia ditemukan dapat diisolasi pada suhu –196 °C tetapi akan terdekomposisi secara spontan pada suhu 0 °C.Untuk alasan termodinamika terkait elektronegativitas unsur, belerang dan selenium iodida netral yang stabil pada suhu kamar juga tidak ada, meskipun S2I2dan SI2masing-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).Kation poliatomik belerang- dan selenium-iodin (misalnya [S2I4][AsF6]2dan [Se2I4][Sb2F11]2) telah dibuat dan dikarakterisasi secara kristalografi.
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) oksidabereaksi denganaluminium(III) iodidapada suhu 230 °C menghasilkanmolibdenum(II) iodida. Contoh yang melibatkan pertukaran halogen diberikan di bawah ini, melibatkan reaksitantalum(V) kloridadengan aluminium(III) iodida berlebih pada suhu 400 °C menghasilkantantalum(V) iodida:
Iodida yang lebih rendah dapat diproduksi baik melalui dekomposisi atau disproporsionasi termal, atau dengan mereduksi iodida yang lebih tinggi dengan hidrogen atau logam, misalnya:
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 iodidahampir bersifat ionik, tetapialuminium iodidatidak). Iodida ionik MIncenderung memiliki titik lebur dan titik didih terendah di antara halida MXndari 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 (misalnyakaliumdankalsium) 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 iodidasangat tidak larut dalam air dan pembentukannya sering digunakan sebagai uji kualitatif untuk iodin.
Halogen membentuk banyak senyawaantarhalogendiamagnetikbiner 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+2berwarna merah anggur atau jingga cerah dan senyawa I2Clberwarna cokelat tua atau hitam keunguan. Selain itu, beberapapseudohalidajuga dikenal, sepertisianogen iodida(ICN), iodintiosianat(ISCN), dan iodinazida(IN3).
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 dalamtriklorofluorometanapada suhu −45 °C, denganiodin trifluoridadalam triklorofluorometana pada suhu −78 °C, atau denganperak(I) fluoridapada suhu 0 °C.Sebaliknya,iodin monoklorida(ICl) daniodin monobromida(IBr) cukup stabil. ICl, senyawa berwarna merah-cokelat yang volatil, ditemukan secara terpisah olehJoseph L. Gay-LussacdanHumphry Davypada tahun 1813–1814 tidak lama setelah penemuan klorin dan iodin, dan ia meniru perilaku halogen bromin dengan sangat baik sehingga membuatJustus von Liebigmengira 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 menyerangplatinadanemas, meski bukanboron,karbon,kadmium,timbal,zirkonium,niobium,molibdenum, danwolfram. Reaksi mereka dengan senyawa organik bergantung pada kondisi. Uap iodin klorida cenderung mengklorinasifenoldanasam 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 Imenyerang 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.Ketika cair, iodin monoklorida dan iodin monobromida akan berdisosiasi menjadi anionI2XdanIX−2(X = Cl, Br); dengan demikian, mereka adalah konduktor listrik yang signifikan dan dapat digunakan sebagai pelarut pengion.
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+2danICl−4.
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+4danIF−6.Iodin heptafluorida(IF7) berstrukturbipiramida pentagonadalah sebuah agen fluorinasi yang sangat kuat, hanya di bawahklorin trifluorida,klorin pentafluorida, danbromin pentafluoridadi antara semua antarhalogen: ia bereaksi dengan hampir semua unsur bahkan pada suhu rendah, memfluorinasi kacaPyrexuntuk membentuk iodin(VII) oksifluorida (IOF5), dan dapat membakar karbon monoksida.
Iodin oksidaadalah 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.Iodin pentoksida(I2O5) berwarna putih yang stabil dan bersifathigroskopistelah 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 dioksidapada 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 trioksidadanperoksodisulfuril difluorida(S2O6F2) untuk membentuk garam kation iodil, [IO2], dan direduksi olehasam sulfatpekat 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 I4O9dan I2O4; struktur mereka belum ditentukan, tetapi tebakan yang masuk akal adalah I(IO3)3dan [IO][IO3], masing-masing.
Yang lebih penting adalah empat asam okso:asam hipoiodit(HIO),asam iodit(HIO2),asam iodat(HIO3), danasam periodat(HIO4atau H5IO6). Ketika iodin larut dalam larutan berair, reaksi berikut akan terjadi:
Asam hipoiodit tidak stabil terhadap disproporsionasi. Dengan demikian, ion hipoiodit akan segera membentuk disproporsi untuk menghasilkan iodida dan iodat:
Asam iodit dan iodit bahkan kurang stabil dan hanya eksis sebagai zat antara dalam oksidasi iodida menjadi iodat, jika ada.Sejauh ini, iodat merupakan senyawa yang paling penting, yang dapat dibuat dengan mengoksidasi iodidalogam alkalidengan 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 denganelektrolisisatau mengasapiasam nitrat. Iodat memiliki kekuatan pengoksidasi terlemah dari semua halat, tetapi bereaksi paling cepat.
Banyak periodat yang telah diketahui, tidak hanyaIO−4tetrahedron yang diperkirakan, tetapi jugaIO3−5piramida persegi, ortoperiodat oktahedronIO5−6, [IO3(OH)3], [I2O8(OH2)], danI2O4−9. Mereka biasanya dibuat melalui oksidasinatrium iodatsecara elektrokimia (dengantimbal(IV) oksidasebagai anoda) atau dengan gas klorin:
Mereka adalah agen pengoksidasi yang kuat secara termodinamika dan kinetik, dengan cepat mengoksidasi MnmenjadiMnO−4, dan membelahglikol, α-diketon, α-ketol, α-aminoalkohol, dan α-diamina.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 sulfatuntuk menghasilkan kationI(OH)+6, isoelektronik menjadi Te(OH)6danSb(OH)−6, serta menghasilkan garam dengan bisulfat dan sulfat.
Ketika iodin dilarutkan dalam asam kuat, seperti asam sulfat berasap, larutanparamagnetikberwarna biru cerah termasuk kationI+2akan terbentuk. Garam padat dari kation diiodin dapat diperoleh dengan mengoksidasi iodin denganantimon pentafluorida:
Garam I2Sb2F11berwarna biru tua, dan analogtantalumberwarna biru I2Ta2F11juga dikenal. Panjang ikatan I–I pada I2adalah 267 pm, sedangkan padaI+2hanya 256 pm karena elektron yang hilang padaI+2telah dipindahkan dari orbital antiikatan, membuat ikatan menjadi lebih kuat tetapi lebih pendek. Dalam larutanasam fluorosulfat,I+2berwarna 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+3berwarna cokelat tua atau hitam yang bengkok danC2hberwarna hijau yang sentrosimetris atauI+5berwarna hitam, yang dikenal dalam garamAsF−6danAlCl−4, dan garam lainnya.
Satu-satunya anion poliiodida yang penting dalam larutan berair adalahtriiodidalinear,I−3. Pembentukannya menjelaskan mengapa kelarutan iodin dalam air dapat ditingkatkan dengan penambahan larutan kalium iodida:
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 sepertiCsdapat diisolasi.
Senyawa organiodin telah mendasar dalam pengembangansintesis organik, seperti dalam eliminasiaminaHofmann,sintesis eter Williamson,reaksi penggandengan Wurtz,dan dalamreagen Grignard.
Ikatankarbon–iodin adalah gugus fungsi umum yang membentuk bagian darikimia organikinti; secara formal, senyawa ini dapat dianggap sebagai turunan organik dari anion iodida. Senyawa organoiodin yang paling sederhana,alkil iodida, dapat disintesis melalui reaksialkoholdenganfosforus 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 pergiterbaik 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.Mereka juga secara signifikan lebih padat daripada senyawa organohalogen lainnya berkat berat atom iodin yang tinggi.Beberapa zat pengoksidasi organik sepertiiodanamengandung iodin dalam keadaan oksidasi lebih tinggi dari −1, sepertiasam 2-iodoksibenzoat, sebuah reagen umum untuk oksidasi alkohol menjadialdehida,daniodobenzena diklorida(PhICl2), digunakan untuk klorinasialkenadanalkunaselektif.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:
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.Sebagai contoh,iodoasetamidadanasam iodoasetatdapat mendenaturasi protein dengan mengalkilasi residusisteinasecara ireversibel dan mencegah pembentukan kembali ikatandisulfida.
Pertukaran halogen untuk menghasilkan iodoalkana melaluireaksi Finkelsteinsedikit 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.Dalam reaksi Finkelstein klasik, sebuahalkil kloridaataualkil bromidadiubah menjadi sebuahalkil iodidamelalui perlakuan dengan larutannatrium iodidadalamaseton. Natrium iodida dapat larut dalam aseton, sedangkannatrium kloridadannatrium bromidatidak.Reaksi ini didorong menuju produk denganaksi massakarena adanya pengendapan garam yang tidak larut.
Iodin adalah halogen stabil yang paling tidak melimpah, membentuk hanya 0,46bagian per jutabatuan kerak Bumi (bandingkan: fluorin 544 ppm, klorin 126 ppm, bromin 2,5 ppm).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.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.Natrium iodatdiekstraksi dari kalise dan direduksi menjadi iodida olehnatrium bisulfit. Larutan ini kemudian direaksikan dengan iodat yang baru diekstraksi, menyebabkan komproporsionasi menjadi iodin, yang dapat disaring.
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),tetapi pada akhir abad ke-20air garammulai muncul sebagai sumber yang sebanding.Ladang gas Minami KantoJepang di sebelah timurTokyodan ladang gasCekungan AnadarkoAmerika di barat lautOklahomaadalah dua sumber terbesar. Air garam lebih panas dari 60 °C dari kedalaman sumbernya. Air garam pertama-tamadimurnikandan 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 untukmenguapkaniodin, yang dialirkan ke menara pengabsorb, tempat di manabelerang dioksidamereduksi iodin.Hidrogen iodida(HI) direaksikan dengan klorin untuk mengendapkan iodin. Setelah penyaringan dan pemurnian, iodin siap dikemas.
Sumber-sumber ini memastikan bahwa Chili dan Jepang adalah produsen iodin terbesar saat ini.Secara alternatif, air garam dapat direaksikan denganperak nitratuntuk 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.
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.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.
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 sebagaiindikatordalam iodometri. Uji iodin untuk pati masih digunakan untuk mendeteksi uang kertas palsu yang dicetak di atas kertas yang mengandung pati.
Bilangan iodinadalah 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 gandayang 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.Larutan iodin alkali encer digunakan dalam uji iodoform untuk metil keton.
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 Dopplersambil memfokuskan pada salah satu garis ini, strukturhiperhalusdari 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.
Sesium iodida dan natrium iodida yang didoping talium digunakan dalamsintilatorkristal untuk mendeteksi sinar gama. Ia memiliki efisiensi dan spektroskopi dispersif energi dimungkinkan, tetapi resolusinya agak buruk.
Sistem propulsi yang menggunakan iodin sebagaipropelandapat dibangun lebih padu, dengan massa (dan biaya) yang lebih sedikit, dan beroperasi lebih efisien daripadapendorong ion terkisiyang digunakan untuk menggerakkan wahana antariksa sebelumnya, seperti probHayabusaJepang, satelitGOCEESA, atau misiDARTNASA, yang semuanya menggunakan xenon sebagaimassa reaksi.Berat atomiodin hanya 3,3% lebih kecil dari xenon, sedangkan duaenergi ionisasipertamanya rata-rata 12% lebih sedikit; bersama-sama, dua alasan ini menjadikan ion iodin sebagai pengganti yang menjanjikan.
Penggunaan iodin harus memungkinkan penerapan teknologi dorong ion yang lebih luas, terutama dengan kendaraan antariksa berskala lebih kecil.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."
Pada awal 2021, kelompokThrustMePrancis melakukan demonstrasi dalam-orbit daripendorong ionbertenaga listrik untuk wahana antariksa, di mana iodin digunakan sebagai penggantixenonsebagai sumberplasma, untuk menghasilkandaya dorongdengan mempercepationdengan medanelektrostatis.
Iodin elemental digunakan sebagaiantiseptikbaik sebagai unsur, atau sebagai aniontriiodidaI3yang larut dalam air yang dihasilkanin situdengan menambahkaniodidake 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.
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:
Tindakan antimikroba iodin bekerja dengan cepat dan dapat bekerja pada konsentrasi rendah, sehingga ia digunakan di ruang operasi.Cara kerjanya yang spesifik tidak diketahui. Ia akan menembus ke dalam mikroorganisme dan menyerang asam amino tertentu (sepertisisteinadanmetionina),nukleotida, danasam lemak, yang pada akhirnya mengakibatkankematian sel. Ia juga memiliki tindakanantivirus, tetapi virus danparvoviruskurang 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.
Sebelum munculnyaagen pengelatorganik, garam iodida diberikan secara oral dalam pengobatankeracunan timbalatauraksa, seperti yang dipopulerkan olehLouis Melsensdan banyak dokter pada abad ke-19 dan awal abad ke-20.
Dalam pengobatan, larutan jenuhkalium iodidadigunakan untuk mengobatitirotoksikosisakut. Ia juga digunakan untuk memblokir penyerapaniodin-131di 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.
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.
Sebagai unsur dengankerapatan elektrondan nomor atom tinggi, iodin mengabsorb sinar-X lebih lemah dari 33,3 keV karenaefek fotolistrikdari elektron terdalam.Senyawa organoiodin digunakan melalui injeksi intravena sebagai agenradiokontrassinar-X. Aplikasi ini sering digabungkan dengan teknik sinar-X tingkat lanjut sepertiangiografidanpemindaian CT. Saat ini, semua agen radiokontras yang larut dalam air bergantung padasenyawa yang mengandung iodin.
Produksietilenadiamina dihidroiodida, yang disediakan sebagaisuplemen nutrisiuntuk ternak, mengonsumsi sebagian besar iodin yang tersedia. Penggunaan signifikan lainnya adalah sebagai katalis untuk produksiasam asetatmelaluiproses MonsantodanCativa. Dalam teknologi ini, yang mendukung permintaan dunia akan asam asetat,asam iodidamengubah bahan bakumetanolmenjadi metil iodida, yang mengalamikarbonilasi. Hidrolisis asetil iodida yang dihasilkan akan meregenerasi asam iodida dan menghasilkan asam asetat.
Iodida anorganik memiliki kegunaan khusus. Titanium, zirkonium, hafnium, dantoriumdimurnikan 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 awanuntuk menginduksi hujan.
Senyawa organoiodineritrosinadalah zat pewarna makanan yang penting. Perfluoroalkil iodida adalah prekursor dari beberapa surfaktan penting, sepertiasam perfluorooktanasulfonat.
Reaksi jam iodin(di mana iodin juga berfungsi sebagai uji pati, membentuk kompleks berwarna biru tua),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 berbedaberbeda pada spesies yang berbeda dalam sistem pertanian. Pertumbuhan semua galurFusarium verticillioidessecara signifikan dihambat olehfungistatikyang mengandung iodin (AJ1629-34EC) pada konsentrasi yang tidak membahayakan tanaman. Ini mungkin merupakanperawatan pertanianantijamur yang kurang beracun karena bahan kimianya yang relatif alami.
I digunakan sebagairadiolabeldalam menyelidikiliganmana yang menuju kereseptor pengenalan pola tumbuhan(PRR) mana.
Iodin adalah sebuahunsur esensialbagi kehidupan dan, dengan nomor atomZ= 53, merupakan unsur terberat yang umumnya dibutuhkan oleh organisme hidup. (Lantanumdanlantanidalainnya, sertawolframdenganZ= 74 danuraniumdenganZ= 92, digunakan oleh beberapa mikroorganisme.) Ia diperlukan untuk sintesis hormon tiroid pengatur pertumbuhantiroksinadantriiodotironina(masing-masing T4dan T3, dinamai menurut jumlah atom iodinnya). Kekurangan iodin akan menyebabkan penurunan produksi T3dan T4seiring dengan pembesaranjaringan tiroiddalam 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 T4terhadap T3yang dilepaskan ke dalam darah adalah antara 14:1 dan 20:1. T4diubah menjadi T3aktif (tiga sampai empat kali lebih kuat dari T4) di dalamselmelaluideiodinase(5'-iodinase). Mereka akan diproses lebih lanjut melaluidekarboksilasidan deiodinasi untuk menghasilkaniodotironamina(T1a) dantironamina(T0a'). Ketiga isoform deiodinase adalah enzim yang mengandungselenium; dengan demikian, selenium diet sangatlah penting untuk produksi T3.
Iodin menyumbang 65% dari berat molekul T4dan 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.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.
Tingkat asupan harian yang direkomendasikan olehAkademi Kedokteran NasionalAmerika Serikat adalah antara 110 dan 130µguntuk 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.Batas Atas Asupan (UL) untuk orang dewasa adalah 1.100 μg/hari.Batas atas ini dinilai dengan menganalisis efek suplementasi padahormon perangsang tiroid.
Kelenjar tiroid membutuhkan tidak lebih dari 70 μg/hari untuk menyintesis jumlah T4 dan T3 harian yang diperlukan.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.
Sumber iodin makanan alami meliputimakanan laut, seperti ikan, rumput laut (sepertikelp) dankerang-kerangan, produk susu dantelurselama hewan menerima cukup iodin, dan tumbuhan yang tumbuh di tanah yang kaya iodin.Garam beriodindiperkaya dengan iodin dalam bentuknatrium iodidaataukalium iodat.
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.Populasi umum A.S. memiliki nutrisi iodin yang memadai,dengan wanita usia subur dan wanita hamil memiliki kemungkinan risiko kekurangan yang ringan.Di Jepang, konsumsi dianggap jauh lebih tinggi, berkisar antara 5.280 μg/hari hingga 13.800 μg/hari dari makanan rumput laut atau kelpkombu,seringkali dalam bentuk ekstrak kombuumamiuntuk kaldu sup dan keripik kentang. Namun, studi baru menunjukkan bahwa konsumsi iodin di Jepang mendekati 1.000–3.000 μg/hari.UL dewasa di Jepang terakhir direvisi menjadi 3.000 µg/hari pada tahun 2015.
Setelah program fortifikasi iodin seperti iodisasi garam telah dilaksanakan, beberapa kasushipertiroidismeyang 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.
Di daerah di mana terdapat sedikit iodin dalam makanan,biasanya daerah pedalaman terpencil dan iklim khatulistiwa semi-ariddi mana tidak ada makanan laut yang dimakan,kekurangan iodinakan menimbulkanhipotiroidisme, gejalanya adalah kelelahan ekstrem,gondok, penurunan mental, depresi, berat badan naik, dan suhu tubuh basal yang rendah.Kekurangan iodin adalah penyebab utamakecacatan intelektualyang dapat dicegah, hasil yang terjadi terutama ketika bayi atau anak kecil mengalamihipotiroidkarena 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.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.
Iodin elemental (I2) bersifatracunjika 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 lebihsitotoksikdengan adanyakekurangan selenium.Suplementasi iodin pada populasi yang kekurangan selenium, secara teori, bermasalah, sebagian karena alasan ini.Toksisitasnya berasal dari sifat pengoksidasinya, yang melaluinya ia dapat mendenaturasi protein (termasuk enzim).
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 iodindanlarutan Lugol, dapat menyebabkankerusakan jaringanjika 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.
Orang dapat terpapar iodin di tempat kerja melalui inhalasi, konsumsi, kontak kulit, dan kontak mata.Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja(OSHA) telah menetapkan batas legal (batas paparan yang diizinkan) untuk paparan iodin di tempat kerja sebesar 0,1 ppm (1 mg/m) selama 8 jam hari kerja.Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesehatan Kerja(NIOSH) telah menetapkanbatas paparan yang direkomendasikan(REL) sebesar 0,1 ppm (1 mg/m) selama 8 jam hari kerja. Pada kadar 2 ppm, iodinlangsung berbahaya bagi kehidupan dan kesehatan.
Beberapa orang mengembangkanhipersensitivitasterhadap produk dan makanan yang mengandung iodin. Aplikasi tingtur iodin atau Betadine dapat menyebabkan ruam, terkadang parah.Penggunaan agen kontras berbasis iodin secara parenteral (lihat di atas) dapat menyebabkan reaksi mulai dari ruam ringan hinggaanafilaksisyang 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.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;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.Seperti halnya semua obat, riwayat alergi pasien harus ditanyakan dan dikonsultasikan sebelum obat yang mengandung iodin diberikan.
Fosforusdapat mereduksi iodin elemental menjadiasam iodida, yang merupakan reagen yang efektif untuk mereduksiefedrinaataupseudoefedrinamenjadimetamfetamina.Untuk alasan ini, iodin ditetapkan olehBadan Narkotika Amerika Serikat(DEA) sebagaibahan kimia prekursor Daftar Idi bawah21 CFR 1310.02.