Natriumiodid

Kristallstruktur
_ Na^+ 0 _ I^−
Kristallsystem	kubisch
Raumgruppe	Fm3m (Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225
Koordinationszahlen	Na[6], I[6]
Allgemeines
Name	Natriumiodid
Andere Namen	SODIUM IODIDE (INCI)[1]
Verhältnisformel	NaI
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7681-82-5 EG-Nummer 231-679-3 ECHA-InfoCard 100.028.800 PubChem 5238 ChemSpider 5048 DrugBank DB11119 Wikidata Q390305
Arzneistoffangaben
ATC-Code	V09FX02, V10XA01
Eigenschaften
Molare Masse	149,89 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,67 g·cm^−3 (20 °C, Anhydrat)[2] 2,45 g·cm^−3 (Dihydrat)[3]
Schmelzpunkt	662 °C[2]
Siedepunkt	1304 °C[2]
Löslichkeit	sehr gut in Wasser (1793 g·l^−1 bei 20 °C)[2] gut in DMSO (300 g·l^−1 bei 25 °C)[4]
Brechungsindex	1,774[5]
Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2] Gefahr H- und P-Sätze H: 315​‐​319​‐​372​‐​400 P: 260​‐​264​‐​273​‐​302+352​‐​305+351+338​‐​314[2]
Toxikologische Daten	4340 mg·kg^−1 (LD50, Ratte, oral)[6]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Natriumiodid (auch Natriumjodid) ist ein weißes, kristallines Salz des Natriums mit der Summenformel NaI, das zum Nachweis ionisierender Strahlung, zur Behandlung von Jodmangel und zur Herstellung von Iodalkanen in der Finkelstein-Reaktion benutzt wird.

Gewinnung und Darstellung

Die Gewinnung kann durch die Umsetzung von Natriumcarbonat mit Eiseniodid erfolgen. Es fällt dabei als Dihydrat an.^[3]

${\displaystyle \mathrm {4\ Na_{2}CO_{3}+Fe_{3}I_{8}+16\ H_{2}O\longrightarrow 8\ NaI\cdot 2H_{2}O+Fe_{3}O_{4}+4\ CO_{2}} }$

Eigenschaften

Das Salz kann als wasserfreie Verbindung (Anhydrat), Di- oder Pentahydrat vorliegen. Oberhalb von 65 °C kristallisiert das Anhydrat aus wässrigen Lösungen. Eine Kristallisation bei Raumtemperatur ergibt das Dihydrat. Bei tieferen Temperaturen zwischen −13,5 °C und −31,5 °C kann das Pentahydrat erhalten werden.^[3]

Löslichkeit^[7]

Lösungsmittel	Löslichkeit von NaI g NaI / 100 g Lösungsmittel bei 25 °C
Wasser	184
Ammoniak	162
Schwefeldioxid (flüssig)	15
Methanol	62,5 – 83,0
Ameisensäure	61,8
Acetonitril	24,9
Aceton	28,0
Formamid	57 – 85
Dimethylformamid	3,7 – 6,4

Die Standardbildungsenthalpie von Natriumiodid beträgt ΔH_f⁰ = −288 kJ/mol.^[8]

Verwendung

Natriumiodid wird allgemein zur Behandlung und als Vorsorge gegen Jodmangel verwendet. Die radioaktiven Isotope ¹²³Iod und ¹³¹Iod werden als Natriumiodid zur nuklearmedizinischen Diagnostik – insbesondere zur Schilddrüsenszintigrafie – verwendet. ¹³¹Iod wird als Natriumiodid im Rahmen der Radiojodtherapie als Therapeutikum eingesetzt.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Finkelstein-Reaktion. Hierbei wird ein Alkylchlorid oder -bromid mit Natriumiodid in Aceton behandelt.

${\displaystyle \mathrm {R-Cl+NaI\longrightarrow R-I+NaCl} }$

Hierbei verdrängt die bessere Abgangsgruppe Iodid die schlechtere Abgangsgruppe Chlorid. Die Triebkraft der Reaktion ist die geringe Löslichkeit des Natriumchlorids in Aceton, durch welche das Gleichgewicht auf die Seite des Alkyliodids verschoben wird. Neben Aceton können auch THF und Acetonitril als Lösungsmittel verwendet werden.

Weiterhin gibt es zahlreiche der Finkelstein-Reaktion analoge Reaktionen, wie z. B. die Darstellung von Trimethylsilyliodid aus Trimethylsilylchlorid, Acetyliodid aus Acetylchlorid u.v.m.

In Kristallen, die mit Thallium auf einem Teil der Natrium-Positionen dotiert sind (NaI:Tl⁺), entstehen durch ionisierende Strahlung Photonen und können so als Szintillationsdetektor eingesetzt werden, traditionell in der Nuklearmedizin, Geophysik, Kernphysik usw. NaI:Tl⁺ ist das am weitesten verbreitete Szintillationsmaterial, da es das meiste Licht produziert. Die Kristalle werden normalerweise mit einem Photomultiplier gekoppelt und hermetisch abgeschlossen, da NaI hygroskopisch ist. Einige Parameter (Strahlungshärte, Nachleuchten, Transparenz) können dadurch beeinflusst werden, dass man die Bedingungen, unter denen der Kristall wächst, kontrolliert. Kristalle mit höherer Dotierung werden als Röntgendetektoren mit hoher spektroskopischer Qualität eingesetzt. Natriumiodid kann als Einkristall oder polykristallin eingesetzt werden.

Einzelnachweise

1. Eintrag zu SODIUM IODIDE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 17. April 2020.
2. Eintrag zu Natriumiodid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 3. Januar 2023. (JavaScript erforderlich)
3. Brockhaus ABC Chemie, F.A. Brockhausverlag Leipzig 1971, S. 924.
4. Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Solubility Data. Gaylord Chemical Company, L.L.C.; Bulletin 102, Juni 2014, S. 14. (PDF)
5. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Index of Refraction of Inorganic Crystals, S. 10-247.
6. Sbornik Vysledku Toxixologickeho Vysetreni Latek A Pripravku, Marhold, J.V., Institut Pro Vychovu Vedoucicn Pracovniku Chemickeho Prumyclu Praha, Czechoslovakia, 1972, -(21), 1972.
7. Burgess, J. Metal Ions in Solution (Ellis Horwood, New York, 1978) ISBN 0-85312-027-7.
8. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 1170.