Jod ist ein nichtmetallisches chemisches Element mit dem Symbol I und der Ordnungszahl 53. Es gehört zu einer Gruppe von Elementen, die als Halogene bekannt sind, zu denen auch Fluor, Chlor und Brom gehören. Wie die meisten schwereren Elemente ist es im Universum ziemlich selten, kommt aber in Meerwasser, Algen und einigen Mineralien vor. Es ist ein essentielles Spurenelement, das für die richtige menschliche Ernährung benötigt wird, ist jedoch in seiner elementaren Form giftig. Jod hat eine Reihe nützlicher Anwendungen, insbesondere in der Medizin, und ist ein gängiges Reagens, das in Chemielabors verwendet wird.
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Jod ist ein dunkelgrauer, glänzender Feststoff mit einer schwach bläulichen Tönung. Beim Erhitzen tritt ein gewisses Schmelzen auf, aber ein Großteil der Substanz geht direkt in einen Dampf über, der eine tiefviolette Farbe hat. Der Dampf kondensiert beim Abkühlen direkt wieder zu kleinen, festen Kristallen. Das Element ist in Wasser nur wenig löslich, löst sich aber in vielen organischen Lösungsmitteln wie Ethanol, Aceton und Chloroform leicht auf.
Wie die anderen Halogene ist dieses Element ein Oxidationsmittel, was bedeutet, dass es Elektronen aufnimmt, um Verbindungen zu bilden, aber es ist ein weniger starkes Oxidationsmittel als Fluor, Chlor oder Brom. Wie diese Elemente bildet es ionische Verbindungen mit Metallen, indem es ein Elektron aufnimmt, was ein positiv geladenes Metallion und ein negativ geladenes Iodidion ergibt; ein Beispiel ist Kaliumjodid. Es bildet auch kovalente Verbindungen mit anderen Nichtmetallen, einschließlich Wasserstoff und vielen organischen Substanzen.
Gesundheit
Jod wird von der Schilddrüse benötigt, die eine Reihe wichtiger Hormone produziert, die das Element enthalten. Es ist auch wichtig für die richtige Entwicklung des Gehirns bei ungeborenen und kleinen Kindern. Die empfohlene tägliche Jodaufnahme wird normalerweise in Mikrogramm (mcg) oder Tausendstel Gramm gemessen und variiert je nach Alter und einigen anderen Faktoren. Zum Beispiel sollten Kinder zwischen einem und acht Jahren etwa 90 mcg pro Tag und stillende Frauen etwa 290 mcg haben. Gute Nahrungsquellen für dieses Element sind Fisch und andere Meeresfrüchte, Algen, Brot, Getreide und Milchprodukte.
Jodmangel kann in einigen Teilen der Welt ein Problem sein. Es kann sich als Kropf – ein Zustand der Schilddrüse – und in verzögertem Wachstum und schlechter intellektueller Entwicklung zeigen. Menschen, die in Regionen mit einem Mangel an diesem Element leben, können eine geeignete Ergänzung einnehmen. Das Element sollte jedoch nicht in seiner unkombinierten Form eingenommen werden, da es giftig und ätzend ist; stattdessen wird es normalerweise in Form von nicht-toxischen Jodidsalzen, wie Kaliumjodid, verabreicht. Diese werden manchmal zu Speisesalz hinzugefügt, um jodiertes Salz herzustellen.
Verwendung
Viele Menschen kennen Jodtinktur, eine braune Lösung des Elements in Alkohol, die in der Medizin als Germizid oder Antiseptikum verwendet wird. Seine oxidierenden Eigenschaften machen es wirksam bei der Abtötung von schädlichen Mikroorganismen. Eine Lösung des Elements in Wasser zusammen mit Kaliumjodid, das seine Löslichkeit erhöht, wird manchmal als Desinfektionsmittel und zur Notfallreinigung von Trinkwasser verwendet. In der Industrie ist eine der größten Anwendungen von Jod die Herstellung von Essigsäure aus Methanol. Andere industrielle Anwendungen umfassen die Herstellung von Jodsalz und des roten Farbstoffs Erythrosin, der als Lebensmittelfarbstoff und in einigen farbigen Tinten verwendet wird.
In der Medizin können kleine Mengen eines radioaktiven Isotops des Elements als Tracer verwendet werden, um die Funktion der Schilddrüse zu überprüfen. Es kann auch verwendet werden, um Schilddrüsenkrebs so zu behandeln, dass es von Krebszellen aufgenommen wird und nicht von gesunden. Radioaktives Jod wird auch bei Nukleartests und Unfällen produziert und reichert sich beim Einatmen oder Verschlucken in der Schilddrüse an, wo es Schäden oder Krebs verursachen kann. Aus diesem Grund können bei einem Unfall in einem Kernkraftwerk den Menschen in der unmittelbaren Umgebung Kaliumjodidtabletten verabreicht werden: Diese bieten eine sichere Möglichkeit, die nicht radioaktive Form des Elements zu absorbieren, um die Anreicherung zu blockieren der radioaktiven Form in der Schilddrüse.
Als Laborreagenz wird das Element häufig in der analytischen Chemie verwendet. Es wird zum Beispiel in einem sehr empfindlichen chemischen Test für Stärke eingesetzt, da beide reagieren und eine Verbindung mit einer intensiven dunkelblauen Farbe bilden. Mit diesem Test können sehr geringe Stärkemengen nachgewiesen werden. Ungesättigte Fette können sich mit Jodmengen verbinden, die proportional zum Grad der Ungesättigtheit sind: Je weniger gesättigt das Fett ist, desto mehr Element wird es verbrauchen. Dies bildet die Grundlage für die Jodzahl, die Fetten gegeben werden kann.
Herstellung
Das Element wurde erstmals 1811 von Bernard Courtois hergestellt, als er Algenasche mit Schwefelsäure behandelte. Er erhielt einen violetten Dampf, der zu Kristallen kondensierte. Heutzutage stammt das meiste Jod aus Sole, die Jodide enthält, oder aus Natriumjodat, das in einer Art von Kalziumkarbonatgestein namens Caliche enthalten ist.