Willkommen zu einer neuen Folge von Wissensreise durch das
Periodensystem der Elemente, deinem Podcast zum Entspannen,
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Podcastreihen wie einschlafen mit Natur?
Es gibt Elemente, deren Wirken wir am eigenen Leib tragen, ohne
es je zu bemerken, deren winzige Mengen über unser Wohlergehen,
ja über unsere geistige Entwicklung entscheiden und die
zugleich in der Welt der Heilkunde, der Wunden und der
Operationssäle eine Rolle spielen, die kaum zu
überschätzen ist. IOD ist ein solches Element,
sein chemisches Symbol lautet I. Seine Ordnungszahl ist 53 und
sein Name geht auf das griechische Wort ioedes zurück,
das so viel bedeutet wie Veilchenfarben oder violett.
Schon dieser Name verrät uns etwas von der eigentümlichen
Schönheit dieses Stoffes. Denn Iod gehört zu den wenigen
Elementen, die durch ihre Farbe ins Auge fallen.
Durch jenen tiefen, geheimnisvollen, violetten
Dampf, der ihm seinen Namen gab und der seine Entdeckung
begleitete. Iod ist ein Halogen, ein
Mitglied jener Familie, überaus reaktionsfreudiger Nichtmetalle,
zu der auch das Fluor, das Chlor und das Brom gehören, und es
nimmt in dieser Familie eine besondere Stellung ein.
Denn es ist das schwerste der natürlich in nennenswerter Menge
vorkommenden Halogene und zugleich das Mildeste, das
Umgänglichste unter ihnen. Während seine leichteren
Verwandten als aggressive, geradezu gewalttätige Stoffe
gelten, zeigt sich das Iod von einer sanfteren Seite, einer
Seite, die es zum Freund der Heilkunde und zum stillen
Begleiter unseres Stoffwechsels gemacht hat.
Lehne dich also zurück, atme ruhig und gleichmäßig und lass
uns gemeinsam einetauchen in die Welt dieses violetten Elements,
dessen Geschichte von Schießpulver, von Schilddrüsen,
von Wunden und von der unsichtbaren Verbindung zwischen
dem Meer und dem menschlichen Geist erzählt.
Beginnen wir mit der Geschichte seiner Entdeckung, die in das
Frankreich der napoleonischen Kriege führt und die.
Wieso oft in der Wissenschaft einem glücklichen Zufall zu
verdanken ist. Wir schreiben das Jahr 1811 und
Frankreich befindet sich im Krieg, was einen enormen Bedarf
an Schießpulver mit sich bringt. Für die Herstellung von
Schießpulver benötigte man Salpeter und um diesen zu
gewinnen, griff man auf allerlei Ausgangsstoffe zurück.
Unter anderem auf die Asche von Meeresalgen, dem Seetang, der an
den Küsten der Normandie und der Bretagne in großen Mengen
gesammelt und verbrannt wurde, ein Pariser Salpetersieder und
Chemiefabrikant namens Bernard Courtois betrieb ein solches
Gewerbe und gewann aus der Tangasche die begehrten Salze.
Bei diesem Verfahren setzte er der Asche Schwefelsäure zu, um
Verunreinigungen zu beseitigen. Eines Tages jedoch, so will es
die Überlieferung, gab er versehentlich zu viel
Schwefelsäure hinzu, und es geschah etwas Unerwartetes und
Wunderbares. Aus dem Gemisch stieg eine Wolke
von prächtig violettem Dampf empor, der sich an den kälteren
Oberflächen niederschlug und dort in Form glänzender,
dunkler, fast schwarzer Kristalle mit metallischem
Schimmer absetzte. Courtois war fasziniert von
dieser Erscheinung, er kannte, dass er es mit einer bislang
unbekannten Substanz zu tun hatte, doch als Fabrikant
fehlten ihm die Mittel und die Zeit, die Sache gründlich zu
erforschen. So gab er Proben an befreundete
Chemiker weiter und es waren schließlich die bedeutenden
französischen Forscher Joseph Louis Gay Lusac und unabhängig
davon der englische Chemiker Humphrey Davy, die in den
folgenden Jahren erkannten, dass es sich bei diesem violetten
Stoff um ein neues chemisches Element handelte.
Gaylusac gab ihm in Anlehnung an die griechische Bezeichnung für
die veilchenfarbene Erscheinung den Namen Iod.
Es ist eine jener Entdeckungsgeschichten, in denen
ein aufmerksamer Geist eine zufällige Beobachtung nicht
achtlos beiseite schiebt, sondern ihr nachgeht und in
denen aus einem Missgeschick bei der Pulverherstellung ein Stück
bleibende Erkenntnis erwächst. Bemerkenswert an dieser
Geschichte ist auch ihr Schauplatz, denn dass das Iod
ausgerechnet aus Meeresalgen gewonnen wurde, ist kein Zufall,
sondern verweist auf eine grundlegende Eigenheit dieses
Elements. Seine enge Verbindung mit dem
Meer Iod ist in der Erdkruste verhältnismäßig selten und
außerdem höchst ungleich verteilt, es findet sich kaum in
den Gesteinen des Festlands in nennenswerter Konzentration.
Dafür aber reichern es bestimmte Meeresorganismen, allen voran
die großen Braunalgen und der Seetang, in erstaunlichem Maße
an. Diese Algen besitzen die
Fähigkeit, das im Meerwasser nur in geringer Konzentration
gelöste Iod aufzunehmen und in ihren Zellen vielfach
anzureichern, sodass ihre Asche zu einer ergiebigen Quelle des
Elements wurde. Das Meer ist somit gleichsam das
große Reservoir des Iots auf unserem Planeten und von dort
gelangt es über die Verdunstung und die Niederschläge auch an
Land, wo es jedoch mit zunehmender Entfernung von der
Küste immer knapper wird. Diese geographische Verteilung
sollte, wie wir noch sehen werden, weitreichende Folgen für
die Gesundheit ganzer Bevölkerungen haben, die Fern
des Meeres in den Gebirgen und in den Tälern des Binnenlandes
lebten. Heute.
Gewinnt man das Iod allerdings nicht mehr vorwiegend aus Algen,
sondern überwiegend aus unterirdischen Salzlagerstätten
und aus iodhaltigen Sohlen, also salzhaltigen Wässern, sowie aus
den Lagerstätten des chilenischen Salpeters in den
Wüsten Südamerikas, wo sich über lange Zeiträume hinweg große
Mengen iodhaltiger Mineralien angesammelt haben, Japan und
Chile. Zählen heute zu den wichtigsten
Förderländern dieses Elements. Werfen wir nun einen Blick auf
die physikalischen und chemischen Eigenschaften des
Iods, denn auch sie sind von eigentümlichem Reiz.
Bei Zimmertemperatur liegt Iod als Feststoff vor, in Form jener
dunklen, blauschwarzen, metallisch glänzenden Kristalle,
die schon Courtois in Staunen versetzten.
Doch das Iod besitzt eine besondere Eigenschaft, die es
mit nur wenigen Stoffen teilt. Die Sublimation erwärmt man Iod,
so schmilzt es nicht etwa zunächst zu einer Flüssigkeit,
wie man es erwarten würde, sondern es geht unmittelbar vom
Festen in den gasförmigen Zustand über, ohne den flüssigen
Zustand zu durchlaufen. Dabei steigt jener prächtige
violette Dampf empor, der dem Element seinen Namen gab und der
zu den schönsten Erscheinungen gehört, die man im Labor
beobachten kann. Diese Fähigkeit zur Sublimation
machte das Idiot schon früh zu einem dankbaren Gegenstand
chemischer Vorführungen und trug zur Faszination bei, die es seit
jeher umgibt in seiner Chemie. Zeigt sich das Iod als typisches
Halogen, das nach Verbindungen strebt, jedoch deutlich milder
und Träger reagiert als seine leichteren Verwandten.
Während Fluor und Chlor mit geradezu ungestümer Heftigkeit
reagieren, geht das Iod seine Verbindungen besonnener ein.
Und gerade diese Mäßigung macht es für den Umgang mit dem
lebenden Körper so geeignet. Eine berühmte und überaus
nützliche Eigenschaft des Iods ist seine Reaktion mit Stärke,
mit der es eine intensiv tiefblaue, fast schwarze Färbung
bildet. Diese iodstärke Reaktion ist so
empfindlich und so charakteristisch, dass sie bis
heute als einfacher und zuverlässiger Nachweis für
Stärke dient, etwa um zu prüfen, ob ein Lebensmittel Stärke
enthält. Und sie gehört zu den
eindrucksvollsten und am leichtesten vorführbaren
Reaktionen der gesamten Chemie. Doch die wahre Bedeutung des
Iods für die Menschheit liegt nicht in seiner Schönheit oder
seinen chemischen Kunststücken, sondern in seiner
unverzichtbaren Rolle für unseren Körper, und hier müssen
wir von einem winzigen schmetterlingsförmigen Organ
sprechen, das vorn am Hals liegt.
Der Schilddrüse die Schilddrüse stellt Hormone her, die unseren
gesamten Stoffwechsel steuern. Das Tempo, mit dem unser Körper
Energie verbraucht, das Wachstum, die Entwicklung des
Gehirns und vieles mehr. Und um diese lebenswichtigen
Hormone zu bilden, benötigt die Schilddrüse zwingend einen ganz
bestimmten Baustein, das Iod, die beiden wichtigsten
Schilddrüsenhormone enthalten in ihrem Molekül Iodatome.
Das eine 3 davon, das andere 4 und ohne eine ausreichende
Zufuhr von Iod kann die Schilddrüse diese Hormone
schlicht nicht in genügender Menge herstellen.
Hier zeigt sich die ganze Tragweite jener geographischen
Ungleichverteilung, von der wir bereits sprachen.
In Regionen fern des Meeres, in denen Böden und Nahrung arm an
Iod waren, litten über Jahrhunderte hinweg unzählige
Menschen an den Folgen des Iodmangels.
Die Sichtbarste dieser Folgen war der Kropf, eine starke
Vergrößerung der Schilddrüse, die sich als auffällige
Schwellung am Hals zeigte. Die Schilddrüse versucht bei
Iodmangel gleichsam durch Wachstum auszugleichen, was ihr
an Baumaterial fehlt und schwillt dabei mitunter zu
beträchtlicher Größe an. In manchen Alpentälern und
anderen iodarmen Gebirgsregionen war der Kropf einst so
verbreitet, dass er fast als normal galt und zum prägenden
Erscheinungsbild ganzer Landstriche gehörte.
Weit schwerwiegender noch als der Kropf waren jedoch die
Folgen des Iodmangels für die geistige und körperliche
Entwicklung der Kinder. Erhält ein heranwachsendes Kind
schon im Mutterleib und in den ersten Lebensjahren zu wenig
Iod, so können die fehlenden Schilddrüsenhormone die normale
Entwicklung des Gehirns nicht gewährleisten.
Und es kommt zu schweren, oft bleibenden Beeinträchtigungen
der geistigen Entwicklung und des Wachstums.
Diese tragische Form der Entwicklungsstörung, die ganze
Generationen in iodarmen Regionen prägte, ist heute als
Folge des Iodmangels gut verstanden, und sie war über
lange Zeit eine der häufigsten vermeidbaren Ursachen geistiger
Beeinträchtigung weltweit. Es ist ein erschütternder
Gedanke, dass das Schicksal so vieler Menschen, ihre geistigen
Fähigkeiten, ihre Lebensaussichten am Ende von der
winzigen Menge eines einzigen Spurenelements in ihrer Nahrung
abhing, von einem Stoff, von dem ein erwachsener Mensch im Laufe
seines ganzen Lebens nur einige Gramm benötigt, eine Menge, die
kaum einen Teelöffel füllen würde.
Die Lösung dieses Problems gehört zu den großen Stillen
Erfolgen der öffentlichen Gesundheitsfürsorge im frühen
20. Jahrhundert begann man dem
allgemein gebräuchlichen Speisesalz geringe Mengen Iod
zuzusetzen und dieses iodierte Salz erwies sich als
außerordentlich wirksames und zugleich denkbar einfaches
Mittel, um den Iodmangel ganzer Bevölkerungen zu beseitigen.
Wo zuvor Kropf und Entwicklungsstörungen verbreitet
waren, verschwanden sie nach der Einführung des iodierten Salzes
weitgehend. Diese Maßnahme, die in vielen
Ländern der Welt eingeführt wurde, gehört zu den
kostengünstigsten und segensreichsten Eingriffen in
die Volksgesundheit überhaupt, und sie zeigt eindrücklich, wie
das Verständnis eines einzigen Elements das Leben von Millionen
Menschen zum Besseren wenden konnte.
Bis heute ist die ausreichende Versorgung mit Iod in vielen
Teilen der Welt eine wichtige Aufgabe und auch in unseren
Breiten wird der Iodgehalt der Ernährung sorgsam beobachtet.
Wenden wir uns nun jener anderen großen Rolle des Iods zu, die
ihm den Beinamen des violetten Heilmittels eingetragen hat,
seiner Bedeutung als Wundmittel und Mittel gegen
Krankheitserreger. IOD und seine Lösungen besitzen
eine ausgeprägte keimtötende Wirkung.
Sie Vermögen Bakterien, Viren, Pilze und andere Mikroorganismen
abzutöten, und zwar zuverlässig und breit wirksam.
Diese Eigenschaft machte das Iod zu einem der wichtigsten Mittel
zur Desinfektion von Wunden und Haut, und es spielte eine
bedeutende Rolle in der Geschichte der Wundbehandlung
und der Chirurgie. Schon bald nach seiner
Entdeckung begann man Iodlösungen zur Behandlung von
Wunden einzusetzen und in den Kriegen des 19.
Und 20. Jahrhunderts rettete die
Desinfektion von Verletzungen mit iodhaltigen Mitteln
unzähligen Soldatinnen und Soldaten das Leben, indem sie
die gefürchteten Wundinfektionen verhinderte, die zuvor so oft
tödlich verlaufen waren. Die einfachste Form dieses
Heilmittels war die sogenannte iot Tinktur, eine Lösung von iot
in Alkohol, die mit ihrer charakteristischen bräunlichen
Farbe und ihrem unverwechselbaren Geruch ganzen
Generationen als das Mittel in Erinnerung blieb.
Mit dem aufgeschürfte Knie und kleine Verletzungen behandelt
wurden, oft begleitet von einem brennenden Gefühl, das dem
jungen Patienten die heilsame Wirkung nachdrücklich vor Augen
führte. Die moderne Medizin hat diese
einfachen iot Tinkturen weitgehend durch sanftere und
verträglichere Zubereitungen ersetzt, in denen das iot an
größere Trägermoleküle gebunden ist und seine keimtötende
Wirkung allmählicher und schonender entfaltet, ohne die
Haut zu reizen. Diese sogenannten Iodophore
werden bis heute in großem Umfang zur Desinfektion von Haut
und Wunden und zur Vorbereitung von Operationen verwendet.
Und sie gehören zum unverzichtbaren Rüstzeug eines
jeden Krankenhauses. So begleitet uns das IOD von der
kleinen häuslichen Verletzung bis in den hochmodernen
Operationssaal. Ein treuer, wenn auch oft
unbemerkter Beschützer vor den unsichtbaren Gefahren der
Krankheitserreger. Doch damit ist die
Vielseitigkeit des Iodis noch nicht erschöpft, denn es findet
auch in der Medizin, der bildgebenden Verfahren und in
besonderen Notlagen Verwendung, da Iodatome verhältnismäßig
schwer sind und Röntgenstrahlen kräftig abschwächen.
Eignen sich iodhaltige Verbindungen hervorragend als
sogenannte Kontrastmittel, spritzt man solche Mittel in die
Blutbahn, so heben sich die Gefäße und Organe, in denen sie
sich verteilen, auf dem Röntgenbild deutlich vom
umgebenden Gewebe ab und der Arzt oder die Ärztin kann
Strukturen sichtbar machen, die sonst verborgen blieben.
Diese iodhaltigen Kontrastmittel sind ein wichtiges Werkzeug der
modernen Diagnostik. Eine weitere höchst
eigentümliche Rolle spielt das IOD im Zusammenhang mit der
Kernenergie und ihren Gefahren bei Unfällen in Kernkraftwerken
kann radioaktives Iod freigesetzt werden.
Ein Stoff, der für den Menschen besonders gefährlich ist, weil
die Schilddrüse das Iod, das sie ja dringend benötigt, gierig
aufnimmt, ohne zwischen dem ungefährlichen und dem
radioaktiven Idiot zu unterscheiden, lagert sich
radioaktives Iod in der Schilddrüse ab, so kann es dort
schweren Schaden anrichten. Um dem vorzubeugen, verteilt man
in der Umgebung von Kernkraftwerken im Ernstfall
sogenannte Iodtabletten, die eine große Menge gewöhnlichen,
nicht radioaktiven Iods enthalten.
Nimmt man diese rechtzeitig ein, so sättigt sich die Schilddrüse
mit dem harmlosen Iod und kann das gefährliche radioaktive Iod
nicht mehr aufnehmen, sodass es weitgehend wieder ausgeschieden
wird. Es ist ein eindrucksvolles
Beispiel dafür, wie das Verständnis eines Elements und
seines Verhaltens im Körper zu einer gezielten Schutzmaßnahme
genutzt werden kann. Und es verdeutlicht zugleich die
zwiespältige Natur der Kernenergie, deren Beherrschung
uns vor stets neue Herausforderungen stellt.
Wenn wir das IOD in seiner ganzen Spannweite betrachten,
vom violetten Dampf in der Werkstatt eines Pariser
Salpetersieders über den schmetterlingsförmigen Wächter
unseres Stoffwechsels bis hin zum keimtötenden Mittel im
Operationssaal und zum Schutzschild gegen die Gefahren
der Kernspaltung. Dann zeigt sich ein Element von
außerordentlicher Bedeutung für das menschliche Leben und oge
Wohlergehen. Und in dieser Betrachtung liegt
zugleich eine leise Mahnung verborgen.
Das Iod erreicht uns über das Meer, über die Algen und die
Verdunstung, über jene großen Kreisläufe des Wassers und des
Lebens, die unseren Planeten zu einem bewohnbaren Ort machen.
Die Meere sind, wie wir gesehen haben, das große Reservoir
dieses lebenswichtigen Elements, und sie sind zugleich der
Ursprung so vieler Stoffe und Vorgänge, von denen unser Dasein
abhängt, wie wir mit diesen Meeren umgehen, ob wir sie
schützen oder durch Verschmutzung und Übernutzung
gefährden. Ob wir die feinen Gleichgewichte
achten, die das Leben im Wasser und an den Küsten tragen, das
berührt am Ende auch uns selbst auf eine Weise, die uns oft gar
nicht bewusst ist. Die Geschichte des iodierten
Salzes wiederum erinnert uns an etwas anderes, an die Kraft
einer aufgeklärten, dem Gemeinwohl verpflichteten
Gesundheitsfürsorge, die mit einfachen, jedem zugänglichen
Mitteln das Los ganzer Bevölkerungen zum Besseren
wenden kann. Dass ein winziger Zusatz zum
täglichen Salz das Leben von Millionen Menschen verbessern
konnte. Ist ein Zeugnis dafür, was eine
Gemeinschaft zu leisten vermag, wenn sie ihr Wissen in den
Dienst aller stellt und wie kostbar jene Einrichtungen sind,
die für das wohl aller Sorge tragen.
Und so neigt sich unsere Reise durch die Welt des Iods ihrem
Ende zu. Wir sind aufgebrochen in der
dampfenden Werkstatt des Bernard Courtois, wo ein violetter
Schleier die Geburt eines neuen Elements ankündigte.
Sind dem IOD durch die Tiefen des Meeres und die Asche der
Algen gefolgt. Haben seine stille,
lebenswichtige Arbeit in der schmetterlingsförmigen
Schilddrüse betrachtet, haben von dem Segen des Iodierten
Salzes erfahren, das den Kropf aus ganzen Landstrichen
Vertrieb, und haben seine schützende Wirkung in den Wunden
und Operationssälen der Welt verfolgt.
Iod. Das violette Heilmittel, das
Mildeste der Halogene, der unsichtbare Wächter unseres
Stoffwechsels und treue Beschützer vor den
Krankheitserregern, ist ein Element, das uns lehrt, wie sehr
unser Wohlergehen an den kleinsten Dingen hängt, an
Mengen, die kaum zu wiegen sind und doch über Gesundheit und
Krankheit, über Klarheit und Trübung des Geistes entscheiden.
Während du nun langsam zur Ruhe kommst und die Bilder dieser
Reise in dir nachklingen lässt, den aufsteigenden violetten
Dampf die im Wasser wiegenden Braunalgen, das Tiefe Blau der
Iodstärkereaktion. Denke daran, dass die
unscheinbarsten Stoffe oft die größten Wirkungen entfalten und
dass in jedem Element des Periodensystems eine ganze Welt
von Geschichten verborgen liegt. Die Welt ist voll von solchen
Stillen wundern, die nur darauf warten, entdeckt zu werden.
Schlaf gut, Ruhe sanft und bis zur nächsten Folge unserer
gemeinsamen Reise durch das Periodensystem der Elemente.