Jód

Rozbalit box

Obsah boxu

Jód (chemická značka I, z latinského Iodum) je chemický prvek s atomovým číslem 53, patřící do skupiny halogenů (17. skupina periodické tabulky prvků). Za standardních podmínek se vyskytuje jako tuhá, šedočerná až tmavě fialová krystalická látka s kovovým leskem. Jód je známý pro svou schopnost sublimace, kdy při mírném zahřátí přechází přímo do plynného stavu, tvořící intenzivní fialové a dráždivé páry. Je to esenciální stopový prvek pro živé organismy, nezbytný zejména pro správnou funkci štítné žlázy u obratlovců, včetně člověka.

⏳ Historie

Jód byl objeven náhodou v roce 1811 francouzským chemikem Bernardem Courtoisem. Courtois, který se zabýval výrobou ledku a mýdla, získával uhličitan draselný z popela mořských řas. Při extrakci popela mořských řas kyselinou sírovou přidal omylem nadměrné množství kyseliny, což vedlo k uvolnění fialových par. Tyto páry zkondenzovaly na chladných površích a vytvořily lesklé černé krystaly.

O dva roky později, v roce 1813, francouzský chemik Joseph Louis Gay-Lussac navrhl pro tento nový prvek název „jód“ (iodine v angličtině) podle řeckého slova iodes (ἰοειδής), což znamená „fialový“, odkazujíc na charakteristickou barvu jeho par. První využití jódu bylo jako dezinfekční prostředek ve zdravotnictví a jako katalyzátor při výrobě octové kyseliny.

🔬 Chemické a fyzikální vlastnosti

Jód je čtvrtý člen řady halogenů a je nejméně reaktivní z nich, přestože je stále silným oxidačním činidlem. Tvoří dvouatomové molekuly I₂ v pevném i plynném skupenství. V pevné fázi má tmavě fialovou až černou barvu s kovovým leskem. Jeho bod tání je 113,5 °C a bod varu 184,35 °C. Typickou vlastností jódu je jeho výrazná sublimace již za normální teploty, kdy se mění přímo na fialové, dráždivé páry. Tyto páry mohou způsobit prudké záněty dýchacích cest a očí.

Jód je málo rozpustný ve vodě, ale jeho rozpustnost se zvyšuje v přítomnosti jodidů, kdy tvoří rozpustný trijodidový anion (I₃^-). Velmi dobře se rozpouští v organických rozpouštědlech, jako je ethanol, sirouhlík (CS₂), tetrachlormethan (CCl₄) nebo benzen (C₆H₆), přičemž vytváří barevné roztoky.

Jód má jeden stabilní izotop, ¹²⁷I. Kromě toho existuje mnoho radioaktivních izotopů, z nichž některé mají významné uplatnění v lékařství. Mezi nejvýznamnější radioizotopy patří ¹³¹I (s poločasem rozpadu 8,02 dne) a ¹²³I (s poločasem rozpadu 13,2 hodiny), které se používají v diagnostice a léčbě onemocnění štítné žlázy.

🌍 Výskyt a získávání

Jód je relativně vzácný prvek v zemské kůře, kde se jeho koncentrace pohybuje kolem 0,1 až 0,5 ppm (mg/kg). V přírodě se nevyskytuje v elementární formě kvůli své reaktivitě, ale pouze ve formě sloučenin, zejména jodidů a jodičnanů. Největší zásoby jódu se nacházejí v mořské vodě, kde jeho koncentrace dosahuje průměrně 0,06 mg/l. Mořské organismy, zejména mořské řasy a chaluhy, mají schopnost jód koncentrovat ve svých tkáních.

Historicky se jód získával z popela spálených mořských řas. V současnosti se průmyslově získává především z solanek, které doprovázejí ropná ložiska, nebo z chilského ledku (obsahujícího jodičnan sodný). Hlavními producenty jódu jsou Chile, Japonsko a USA. Získávání probíhá oxidací jodidů v solankách pomocí chloru, přičemž vzniklý elementární jód se poté přečišťuje sublimací.

⚕️ Biologický význam a role v lidském těle

Jód je esenciální stopový prvek nezbytný pro správné fungování lidského těla. Jeho nejdůležitější úlohou je zajištění správné funkce štítné žlázy, kde je klíčovým prvkem pro syntézu hormonů tyroxin (T4) a trijodtyronin (T3). Tyto hormony regulují metabolismus, růst a vývoj organismu, ovlivňují syntézu proteinů, enzymatickou aktivitu, nervovou soustavu, kognitivní funkce, vývoj kostry a reprodukční orgány.

Nedostatek jódu v stravě může vést k řadě zdravotních problémů, včetně hypotyreózy (snížené funkce štítné žlázy) a strumy (zvětšení štítné žlázy). U těhotných žen je dostatečný příjem jódu kritický pro správný vývoj mozku a nervového systému plodu a kojenců. V České republice je z důvodu prevence nedostatku jódu zavedena jodizace soli, což znamená, že do kuchyňské soli je uměle přidáván jód ve formě jodidu draselného. Doporučená denní dávka jódu pro dospělé je 150 µg, pro těhotné a kojící ženy se zvyšuje na 250 µg.

Naopak, nadměrný příjem jódu může také vést k poruchám štítné žlázy, včetně hypertyreózy (zvýšené funkce). Toxické účinky se mohou projevit při velmi vysokém příjmu, například 1000–3000krát vyšším než doporučená dávka. Mezi příznaky předávkování patří nevolnost, zvracení, průjem, horečka, pocity pálení v krku a ústech, bolesti břicha nebo dokonce kóma.

💊 Použití

Jód a jeho sloučeniny mají široké spektrum použití v různých oblastech:

Medicína a farmacie:

   *   Jódová tinktura (roztok jódu v ethanolu) je účinné antiseptikum a dezinfekční činidlo pro rány.
   *   Povidon-jód je další široce používané antiseptikum.
   *   Radioaktivní izotopy jódu (např. ¹³¹I a ¹²³I) se používají v nukleární medicíně k diagnostice a léčbě onemocnění štítné žlázy, včetně rakoviny štítné žlázy a hypertyreózy.
   *   Jodid draselný (KI) se používá jako prevence přijímání radioaktivních izotopů jódu v případě jaderné havárie.

Chemický průmysl:

   *   Jód se používá jako katalyzátor při výrobě syntetického kaučuku.
   *   Je součástí výroby barviv (např. erythrosin) a různých léčiv.
   *   V analytické chemii se jód využívá k důkazu škrobu (vznik intenzivního modrého zabarvení), methylketonů (jodoformová reakce) nebo amoniaku (Nesslerovo činidlo).
   *   Jodometrie je důležitá titrační metoda pro stanovení řady látek, jako jsou vitamin C, alkaloidy nebo amoniak.

Ostatní oblasti:

   *   Jodid stříbrný (AgI) se používá ve fotografickém průmyslu a také jako krystalizační zárodek pro ovlivňování počasí (vyvolávání deště).
   *   Doplňky stravy s obsahem jódu jsou běžně dostupné, zejména z přírodních zdrojů jako jsou mořské řasy (např. kelp).

⚠️ Bezpečnost a toxicita

Elementární jód je jedovatý a leptavý. Jeho páry jsou dráždivé a mohou způsobit záněty dýchacích cest a očí. Při práci s jódem je proto nutné dodržovat bezpečnostní opatření, včetně použití ochranných pomůcek a zajištění dobrého větrání.

Jak již bylo zmíněno v sekci o biologickém významu, nadměrný příjem jódu může vést k zdravotním problémům, zejména k poruchám funkce štítné žlázy. U některých jedinců, například se stávající hypertyreózou, je příjem jódu v doplňcích stravy kontraindikován. Předávkování jódem se může projevit trávicími potížemi (nevolnost, zvracení, průjem), horečkou a v extrémních případech i kómatem. Jód se také velmi dobře vstřebává kůží a sliznicemi, a tak k předávkování může dojít i po častém používání lokálních forem jódu.

💡 Zajímavosti

Název „jód“ pochází z řeckého slova iodes, což znamená „fialový“, odkazujíc na barvu jeho par.
V literatuře se někdy uvádí, že jód je látka neschopná tát, pouze sublimovat. Nicméně, jód se může vyskytovat v kapalné fázi v rozmezí 113,7–184,3 °C, což lze demonstrovat v uzavřené zkumavce.
Jodid stříbrný (AgI) se používá jako krystalizační zárodek pro vyvolávání deště, kdy se raketa naplněná malými krystalky vystřelí do mraku.
Obsah jódu v zemské kůře je velmi nízký, což ho řadí asi na 60. místo v pořadí výskytu prvků.
Světový den jódu se slaví 6. března, i když jiný den (21. října) je také spojován s povědomím o jódu.
Některé teorie naznačují, že prudký rozvoj mozku u Homo sapiens sapiens mohl být ovlivněn životem u moře a s ním spojeným bohatým přísunem jódu z mořských produktů.

Pro laiky

Představte si jód jako takovou "superhrdinskou" látku, která je sice nenápadná, ale pro naše tělo naprosto nezbytná. Je to chemický prvek, který najdete v periodické tabulce pod symbolem I a číslem 53. Vypadá jako tmavé, lesklé krystalky, které když zahřejete, změní se na krásné fialové páry – proto se mu říká jód, což znamená "fialový".

Proč je pro nás tak důležitý? Hlavně proto, že je "potravou" pro naši štítnou žlázu. To je taková malá žláza na krku, která vyrábí hormony, jež řídí náš metabolismus – zjednodušeně řečeno, jak rychle a efektivně naše tělo spaluje potravu a získává energii. Tyto hormony také pomáhají našemu mozku správně fungovat, podporují růst a vývoj.

Jód se přirozeně vyskytuje hlavně v moři, takže ho najdeme v mořských rybách, mořských plodech a mořských řasách. Protože v některých oblastech, jako je Střední Evropa, je jódu v půdě a pitné vodě málo, přidává se uměle do kuchyňské soli. Tomu se říká jodizace soli. Díky tomu většina lidí dostává dostatek jódu, aniž by si toho všimla.

Kdybychom měli jódu málo, naše štítná žláza by nemohla správně pracovat, což by mohlo vést k únavě, přibírání na váze nebo dokonce ke zvětšení štítné žlázy, kterému se říká struma. Na druhou stranu, i když je jód důležitý, všeho moc škodí. Příliš mnoho jódu může také způsobit problémy se štítnou žlázou.

Kromě zdraví se jód používá i jinde. Víte, proč vám doktor někdy potírá ránu takovou hnědou tekutinou? To je často roztok jódu, který zabíjí bakterie a pomáhá ráně se hojit. Také se používá v chemii a dokonce i při speciálních vyšetřeních, kde nám pomáhá "nahlédnout" dovnitř těla pomocí radioaktivních izotopů.