I

Jod

atomnummer: 53
gruppe: 17
periode: 5
atomvekt: 126,90447

I mennesket
15 mg

I jordskorpen
0,5 ppm

I havet
64 µg/liter

Jod

I motsetning til sin ´lillebror´ blant halogenene, brom, er jod et biologisk essensielt grunnstoff. Jod-mangel var tidligere et alvorlig helseproblem i store deler av verden.

Jod er det minst reaktive av halogenene, og forekommer som de andre halogenene som toatomige molekyler med formel I2. Ved romtemperatur danner jod blåsorte, skinnende krystaller som lett fordamper til en blåfiolett gass med irriterende lukt. Spormengder av jod er nødvendig for alle høyere livsformer. Jodforbindelser har ustrakt medisinsk bruk, men benyttes også ved svart-hvitt fotografering, i fargestoffer og i halogenlamper.

Navn

Joseph Gay-Lussac gav grunnstoffet navnet jod fra det greske ioeides, som betyr fiolettfarget.

Historie

Visste du at...

Jod ble oppdaget som et indirekte resultat av Napoleonskrigene tidlig på 1800-tallet?

Jod ble oppdaget som et indirekte resultat av Napoleonskrigene tidlig på 1800-tallet. Den britiske marinen blokkerte franske havner for å begrense tilgangen på salpeter, KNO3, som trengtes for å produsere krutt. Franskmennene svarte med å produsere salpeter selv med bl.a. husdyrgjødsel og aske fra tang som råstoffer. En av småprodusentene var Bernard Courtois, som hadde for vane å tilsette litt svovelsyre til tang-asken for å fjerne urenheter. En dag tok han litt mer syre enn vanlig og oppdaget til sin forbauselse en fiolett gass med ubehagelig lukt som lot seg kondensere til blåsorte, gnistrende krystaller. At det var snakk om et nytt grunnstoff, slik Courtois mistenkte, ble bekreftet i 1813 av franskmannen Joseph Gay-Lussac og engelskmannen Humphry Davy (som fikk spesialtillatelse av Napoleon til å besøke Paris til tross for at de to landene var i krig. Gay-Lussac og Davy endte senere opp i en bitter krangel om hvem som hadde vært først ute).

Forekomst

Jod finnes ikke fritt i naturen, og forekommer vesentlig som lettløselige jodsalter i sjøvann. I Chile tas jod ut som et biprodukt fra utvinning av nitrat i Atacama-ørkenen, som er verdens tørreste sted. Noen steder der har det ikke vært registrert nedbør noen gang i manns minne. I Japan tas jod ut som et biprodukt fra produksjonen av naturgass. Gass-brønnene under bakken i Japan inneholder nok jod til at det er lønnsomt å utvinne den.

Fra 1820 til 1950 ble jod produsert fra tang; enkelte typer kan inneholde så mye som 0,45% jod, som gir et jodinnhold i asken på 1,5%.

Verdensproduksjonen er på ca 13000 tonn årlig.

I kroppen

[Illustrasjon: Carl-Henrik Gørbitz, Ki, UiO.]

Trijodthyronin
Illustrasjon: Carl-Henrik Gørbitz, Ki, UiO.

Jod er et essensielt grunnstoff for mange dyrearter, inkludert mennesker (men ikke for planter, selv om de kan absorbere jod gjennom blader og røtter. Kål, løk og sopp inneholder mye jod). Den eneste kjente biologiske funksjonen er som bestanddel av hormonene tyroksin (tetrajodtyronin, T4) og trijodtyronin (T3). Produksjonen av tyroksin styres av TSH, tyroid - stimulerende hormon som produseres i hypofysen. T3 og T4 regulerer stoffskiftet vårt, og ved jodmangel gir for lave nivåer av disse hormonene redusert stoffskifte med påfølgende generell tretthetsfølelse (hypotyreose). Skjoldbruskkjertelen kan også begynne å vokse, såkalt struma. Tidligere var jodmangel en viktig årsak både til hypotyreose og struma (se under), men i dag er det andre grunner som dominerer.

[Foto: Odd-Arne Ertzeid, KI, UiO.]

Ørret fra Nordmarka motvirker struma.
Foto: Odd-Arne Ertzeid, KI, UiO.

Frem til ca 1930 var struma et folkehelseproblem i mange land i Europa og i USA. Innføring av jodifisert salt løste raskt disse problemene i industrialiserte land, og etter hvert også i mange utviklingsland. Likevel er jodmangel fortsatt et betydelig problem i mange land i verden, bl.a. i Kina og India der århundrer med intens kultivering og landbruk har tappet jord og drikkevann for naturlig forekommende jodsalter. Tilførsel av jod er spesielt nødvendig under de tre første månedene av graviditeten for normal utvikling av barnets nervesystem.

I tillegg til jodifisert salt (se over), er fisk og skalldyr gode jodkilder. Anbefalt daglig inntak for voksne er minst 150 mikrogram (dette tilsvarer omtrent en teskje med jod i løpet av et helt liv!).

Giftvirkning

Rent jod er temmelig giftig, en dose på 2-3 g regnes som dødelig. Den maksimalt tillatte konsentrasjon av I2 i luft er 1 mg m-3. Jod er særlig giftig for mikroorganismer, og derfor brukes jod oppløst i alkohol for å desinfisere huden før man setter sprøyter. Jodsalter er normalt trygge å omgå, men natriumjodat, NaIO3, skader spesifikt hornhinnen på øyet. For mye jod over lang tid kan påvirke stoffskiftet i motsatt retning av jodmangel og gi hypertyreose, som arter seg som rastløshet og hyperaktivitet (sykdommen kan også ha andre årsaker).

Medisinsk

Visste du at...

røntgenkontrastmidler for bløte organer i kroppen er aromater med tre jodatomer på benzenringer?

Kontrastmiddel

Jod har den egenskapen at det tar opp røntgenstråler. Derfor kan det brukes til å gjøre røntgenbilder av bløte organer i kroppen skarpere og bedre. Vanligvis vises bare skjelettet på et røntgenbilde av kroppen, men hvis jodholdig kontrastmiddel er sprøytet inn på forhånd kan man se kroppsdelene som har tatt opp kontrastmiddelet. Dette brukes f.eks. til å lete etter kreftsvulster i hjernen eller til å se på blodåresystemet i kroppen ved hjelp av avbildningsutstyr for røntgen-CT (Computer Tomography).

Jod er i seg selv et giftig grunnstoff, så man kan ikke sprøyte det rett inn i kroppen som det er. Derfor bindes jod kjemisk til organiske molekyler som kroppen tåler. Dette gjøres i en kjemisk produksjonsprosess. Alle de jodholdige kontrastmidlene er aromater med tre jodatomer på hver benzenring. I tillegg inneholder molekylene amidgrupper og hydroksylgrupper som bidrar til å gjøre dem ufarlige for menneskekroppen.

Strålebehandling og avbildning

Jod-127 er den eneste stabile isotopen av jod som finnes i naturen, men det finnes ca 30 kunstige radioaktive isotoper av grunnstoffet. Tre av disse har hatt en utstrakt bruk innen medisin, brukt alene eller til radioaktiv merking av store og små molekyler.

Jod-131 har en halveringstid på 8 dager og sender ut både beta stråler (partikkelstråling) og gamma stråler (elektromagnetisk stråling). Betastrålingen har høy energi og kort rekkevidde i vev, mens gammastrålingen går gjennom kroppen og kan måles på utsiden med moderne avbildningsutstyr. Vi bruker betastrålingen til behandling av ulike sykdommer hvor partiklenes ødeleggende kraft brukes til å drepe celler i kroppen, f.eks. kreftceller. Celler som deler seg er mest ømfintlige for påvirking av slike ståler, og kreftceller har en celledeling som er mye raskere en normale celler. Gammastrålingen bruker vi til å spore opp hvor i kroppen molekylene merket med Jod-131 og Jod-123 samler seg etter injeksjon.

Jod-131 var ikke den første radioaktive isotopen som ble brukt i nukleærmedisin (bruk av radioaktive isotoper til terapi eller diagnose av sykdom), men det var denne isotopen som førte til at nukleærmedisin ble kjent blant folk flest. I forbindelse med utviklingen av atombomben under andre verdenskrig ble atomreaktorene utviklet og disse gav en mulighet til å fremstille en rekke nye radioaktive isotoper. En av disse var Jod-131. Når små mengder jod gis til en pasient, brukes den i kroppen bare i skjoldbruskkjertelen til produksjon av hormoner. Resten skilles ut som avfallsstoff. Ved å gi en liten mengde (1-10 MBq) radioaktivt jod kan man studere funksjonen av denne kjertelen. Er kjertelen hyperaktiv dannes det for mye av hormonene. Da kan man gi en større dose jod for å la betastrålingen ødelegge en del av cellene. Enda større doser brukes ved behandling av kreft i kjertelen (4-6 GBq). Da ødelegges store deler av vevet, og pasienten må ta kunstige hormoner som tabletter resten av livet. Denne jodbehandlingen er et ufarlig alternativ til kirurgisk inngrep, som ofte kan være komplisert og ha bivirkninger.

Behandlingen med radioaktivt jod ga gode resultater og vakte veldig oppsikt etter krigen. Aviser og ukeblad hadde store oppslag om ”atom cocktails” og ”magic bullets”, og en forventet at lignende legemidler til behandling av en rekke kreftformer ville komme på løpende bånd. Men til nå har utviklingen dessverre ikke vært slik.

Jod-123 har en annen strålingskarakteristikk og sender bare ut gammastråling. Denne strålingen har lavere energi enn Jod-131 og i tillegg er halveringstiden bare litt over 13 timer. Den isotopen brukes derfor bare til diagnose av sykdom. Den er spesielt godt egnet til bruk hos barn fordi stråledosene til pasienten blir mindre. I Norge har isotopen vært brukt mindre enn ønskelig fordi den ikke kunne lages her i landet og det var vanskelig å importere og distribuere en isotop med så kort halveringstid. Ble forsendelsen 24 timer forsinket, ville sykehuset bare ha 25 % igjen av legemiddelet når det skulle brukes!

Jod-125 har en halveringstid på 59,4 dager og sender ut en meget svak gammastråling, som etter inntak ikke kan måles på utsiden av kroppen. Isotopen brukes til medisinsk diagnostikk ved at en tar ut blodprøver og måler radioaktivitetsmengden. Slik kan vi for eksempel bestemme blod og plasmavolumet i kroppen. Isotopen er også brukt i in-vitro i laboratoriene for å bestemme konsentrasjonene av en rekke stoffer i blodet som hormoner og peptider.

I Norge

Visste du at...

jodholdige røntgenkontrastmidler dannet mye av grunnlaget for veksten til Nycomed fra ca. 1959?

I Norge har jod til medisinsk bruk en spesiell historie gjennom utviklingen av jodholdige røntgenkontrastmidler som dannet mye av grunnlaget for veksten til Nycomed fra ca 1959. Nycomed ble kjøpt av britiske Amersham i 1997 som igjen ble kjøpt av GE Healthcare AS i 2004.

På Lindesnes i Vest-Agder har GE Healthcare en fabrikk som lager joderte røntgenkontrastmidler. De to viktigste produktene som lages der heter iohexol og iodixanol. Iohexol er det kontrastmiddelet i verden som det selges aller mest av. Hvert eneste sekund døgnet rundt er det en pasient ett eller annet sted i verden som får en injeksjon av iohexol oppløst i vann.

[Illustrasjon: Ole Bjørn Karlsen, Fi, UiO.]

Iodixanol.
Illustrasjon: Ole Bjørn Karlsen, Fi, UiO.

Omtrent halvparten av vekten av kontrastmiddelet er jod. Dette betyr at Lindesnes Fabrikker er en av verdens største forbrukere av jod. Hver eneste arbeidsdag brukes mellom 5 og 10 tonn jod i produksjonen på Lindesnes. Den kjøpes hovedsaklig fra Chile og Japan. Røntgenkontrastmidler legger beslag på omtrent en femtedel av det årlige jodforbruket i verden.

På Institutt for energiteknikk på Kjeller utenfor Oslo har man produsert Jod-131 siden 1952. Norge var et av de første land i verden utenfor stormaktene som fikk en atomreaktor i drift. Dette var mulig gjennom et samarbeid mellom Norge, som hadde tungtvann produsert av Norsk Hydro på Rjukan, og Nederland som hadde uran tilgjengelig fra sine kolonier. Jod 131 produseres i atomreaktorer ved å bestråle grunnstoffet tellur med nøytroner.

Anvendelser

Filmer for svart-hvitt fotografering inneholder sølvjodid. Både polaroidsolbriller, halogenlamper, enheter for vannrensing og ulike fargestoffer inneholder jod.

Radioaktive isotoper

I naturen forekommer det bare en isotop av jod, 127I, som ikke er radioaktiv, men ved atomulykker dannes den farlige radioaktive isotopen 131I med en halveringstid på 8,02 dager. I mange land finnes det derfor lagre av jodtabletter til fordeling blant befolkning om noe slikt skulle skje. Disse inneholder ufarlig 127I som opphopes i skjoldbruskkjertelen i halsen slik at den ikke kan ta opp mer jod. Eventuelt 131I som skulle komme inn i kroppen vil derfor raskt bli skilt ut, forhåpentligvis før det har gjort skade. 131I har en god side også, skulle man få kreft i skjoldbruskkjertelen benyttes en dose av isotopen til strålebehandling siden jod naturlig samles i denne kjertelen.

Kjemien

Jod løses lett i løsningsmidler som CCl4 og kloroform (CHCl3) og gir fiolett farge. I vann er jod brunt og løseligheten er liten, men den øker dramatisk dersom man tilsetter kaliumjodid, KI. Jodidionene (I-) fra saltet reager med I2 og danner trijodidionet, I3-. Jod brukes i kjemisk analyse, mest kjent er målinger av umettethet for fettstoffer. Jod reagerer med (adderes) til dobbeltbindinger mellom C-atomer. Er det få eller ingen dobbeltbindinger vil lite jod reagere, er det mange, som i sunne flerumettede fettsyrer, vil mye jod bli addert. Vi sier at slike forbindelser har et høyt jodtall. Videre brukes jod til påvisning av polysakkaridet stivelse ved at de sammen danner en kraftig blå farge. Siden jod damper kraftig ved romtemperatur (sublimerer), tror mange at den ikke kan eksistere som en væske (slik som CO2, som går rett fra fast fase, tørris, til gass), men I2(s) smelter på vanlig måte ved 113,7 oC. Kokepunktet er 184,4 oC.

Velg grunnstoff:  

Finn nabogrunnstoff

Se Br Kr
Te I Xe
Po At Rn

Jod

Jod

I motsetning til sin ´lillebror´ blant halogenene, brom, er jod et biologisk essensielt grunnstoff. Jod-mangel var tidligere et alvorlig helseproblem i store deler av verden.

Navn

Historie

Forekomst

I kroppen

Giftvirkning

Medisinsk

I Norge

Anvendelser

Radioaktive isotoper

Kjemien

Vis alt om jod

Jod i periodesystemet

Visste du at...

Ag

sølviodid kan brukes som regnpulver? Drysses dette stoffet over en sky, vil det få vanndråpene til å samle seg og så regner det.

Les mer om sølv

App

Periodic Puzzle

Noen har rotet det til i periodesystemet. Du må flytte grunnstoffene tilbake på riktig plass.

Les mer:
Om Periodic Puzzle appen

Samarbeidspartner

Naturhistorisk museum

 


Søk i periodesystemet

Les om periodesystemet (bakom-stoff, utdypende artikler)
Periodesystemet.no fra Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo.   Idé: Dmitrij Ivanovitsj Mendelejev.
Prosjektledelse: Svein Stølen. Design: John Vedde.   Redaksjon     Rettigheter