Was ist Jod?

Jod (I, lateinisch iodum) – ein chemisches Element aus der Gruppe 17 des Periodensystems der Elemente, den sogenannten Halogenen*. Jod ist wie die anderen Halogene sehr reaktionsfreudig, vor allem gegenüber Metallen, mit denen es unter Bildung von Jodiden reagiert, z. B. Kaliumjodid (KI). Jod kommt in der Natur in verschiedenen Formen vor, es sind organische und anorganische Formen bekannt. Die wichtigsten anorganischen Jodverbindungen sind: Kaliumjodid (Kl), Jodwasserstoff (HI), Jodate (IO3-) und Periodate (IO4-).

Jod kommt nicht in freier Form vor und ist eines der Elemente, die in der Natur nicht sehr häufig vorkommen. Es macht 0,46 ppm der Erdkruste aus und steht damit an der 60. Stelle der Elemente. In geringen Mengen ist es in Gestein, Boden, Meerwasser und lebenden Organismen zu finden. Sein Gehalt im Meerwasser beträgt im Durchschnitt 0,05 ppm (50 μg/L) und hängt vom Salzgehalt ab. Meeresorganismen (z. B. Fische, Algen und Korallen) sind in der Lage, Jod zu akkumulieren und erreichen Konzentrationen von bis zu 7 % in der Trockenmasse (Koralle Gorgonia verrucosa).

Die Bedeutung des Jods im Meerwasser

Jod ist eines der wichtigsten Spurenelemente im Meerwasser. Obwohl es im Wasser relativ wenig davon gibt, ist es ein Element, das für Meerestiere lebensnotwendig ist. Es kann das Wachstum von Algen und Manteltieren anregen und wird auch von Schwämmen genutzt. Korallen, vor allem viele der weichen Arten, verwenden Jod in ihren Stoffwechselprozessen.

Jod ist nicht nur ein Bestandteil des Meerwassers, sondern in irgendeiner Form in messbaren Mengen in praktisch allen bekannten Meeresorganismen vorhanden.

Jod ist ein Baustein lebender Organismen und kommt in Bakterien, Algen, Korallen, Würmern, Krustentieren und Fischen vor. Aus biologischer Sicht wissen wir also, dass Jod nützlich ist.

Drei anorganische Formen von Jod sind in der Meeresaquaristik am wichtigsten:

1. Jod – I2
2. I- (oxidierte Form des Jods)
3. IO3- (oxidierte Form des Jods)

In das Meerwasser eingebracht, unterliegt Jod Oxidationsreaktionen, weshalb wir im Meerwasser neben Jod und Jodiden hauptsächlich Jodate finden. Die Oxidationsreaktionen des Jods werden durch die Umgebung, das Meerwasser (pH>8) und den darin gelösten Sauerstoff begünstigt. Die UV-Strahlung der Lampen beschleunigt diesen Prozess. Korallen und Biofilme können alle oben genannten Formen von Jod aufnehmen, so dass es keine Rolle spielt, in welcher Form es vorliegt.

Die oben beschriebenen Grundformen des Jods gehören zur Gruppe der anorganischen Verbindungen. Eine andere Gruppe ist in der Chemie bekannt – die organischen Verbindungen. Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht darin, dass die Struktur organischer Verbindungen Kohlenstoffatome enthält. Beide Arten von chemischen Verbindungen, zu denen auch Jod gehört, spielen eine wichtige Rolle bei biologischen Prozessen.

Die anorganischen Formen sind besonders kritisch, weil sie am Anfang eines chemischen Prozesses stehen. Andererseits sind organische Jodkomplexe häufig Nebenprodukte von chemischen Reaktionen, die mit anorganischen Stoffen eingeleitet werden.

Risiken/Probleme im Zusammenhang mit Jodüberschuss oder Jodmangel im Meerwasser

Eine niedrige Jodkonzentration führt zum Anlaufen des Korallengewebes und hemmt ihr Wachstum. Korallen können anfälliger für Parasiten werden und beginnen, ihre Zooxanthellen abzustoßen. Bei anderen Meeresorganismen ist Jod oder Jodmangel die Ursache für tödliche Krankheiten. So können beispielsweise Garnelen und einige andere Krebstiere die Ekdysis (Häutung) – den Prozess, bei dem sie ihr altes Exoskelett abwerfen – nicht durchlaufen. Sie können auch bei dem Versuch, sich zu häuten, sterben.

Jodmangel verursacht Gesundheitsprobleme bei Fischen und einigen wirbellosen Tieren. Es ist bekannt, dass Weichkorallen (insbesondere die pulsierenden), Krebstiere und Fische unter Jodmangel leiden. Wir wissen auch, dass Makroalgen dieses Element in hohem Maße absorbieren. Wie Jod von den Tieren aufgenommen wird, ist nicht genau definiert. Eine niedrige Jodkonzentration äußert sich durch stumpfes Gewebe, geringes Wachstum, farblose Spitzen oder Ränder des Zuwachses und Empfindlichkeit gegenüber hellem Licht.

Zu hohe Werte führen zu einer Verdunkelung der Korallen und verstärktem Algenwachstum. Ein deutlich sichtbares Symptom einer Jodüberdosierung ist das verstärkte Wachstum verschiedener Algen im Körper. Die Algen nehmen das Jodat auf und wandeln es in organisches Jod und/oder Jodid um. Bei hohen Nährstoffkonzentrationen und hohen Jodwerten nimmt das Algenwachstum drastisch zu. Die meisten von ihnen sind grün-braun bis beige gefärbt und wachsen besonders schnell auf den Glasflächen des Aquariums.

Wie kann man das Aquarium schützen? / Vorsichtsmaßnahmen

Kontrollieren Sie regelmäßig den Jodgehalt und halten Sie ihn auf dem richtigen Niveau. Wir empfehlen, den Jodgehalt auf einem Niveau von 50 – 80 μg/L zu halten, der optimale Wert liegt bei 70 μg/L. Ein solcher Jodgehalt im Meerwasser sorgt für Gesundheit und eine schöne Färbung der Tiere.

Die Kontrolle des Jodgehalts ist nicht einfach. Zunächst einmal hat elementares Jod die Fähigkeit, im Meerwasser zahlreiche ionische Verbindungen zu bilden. Freies Jod (I2) ist im Meerwasser selten zu finden, da es sich schnell in oxidierte Formen wie Jodate umwandelt.

Die genaueste und zuverlässigste Methode zur Jodbestimmung ist die ICP-OES-Analyse (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry).

Indikatoren für anormale I-Werte in einem Meerwasseraquarium

Mangel :

• Acropora tenuis, eine blaue oder grüne Montipora-Art mit blauem Rand – bei vollständigem Jodmangel nimmt die Grün- und Blaufärbung ab, das Wachstum hört auf.
• Wenn der Gesamtjodmangel zunimmt, steigt die Anfälligkeit der Koralle für Parasiten wie AEFW (Acropora Eating Flatworm).
• Das Aquarium wird farblos, trüb und gräulich.
• Bei extremem Jodmangel verlieren SPS-Korallen ihre Wachstumsspitzen, es kommt vermehrt zu Verschiebungen und RTN-STN-Infektionen treten häufiger auf. Bei akutem Jodmangel werfen SPS-Korallen Gewebe von der Basis ab.
• Aufgrund des Fluor-/Brommangels ist schwerer Jodmangel eine der Hauptursachen für den Ausbruch von Dinoflagellaten, insbesondere unter nährstoffarmen Bedingungen. Dabei handelt es sich häufig um Zooxanthellen, die von gestressten Korallen freigesetzt wurden.

Überschuss:

• AEin deutlich sichtbares Symptom einer Jodüberdosierung ist das verstärkte Wachstum verschiedener Algen.
• Die Algen nehmen das Jodat auf und wandeln es in organisches Jod und/oder Jodid um.
• Das Algenwachstum ist meist grün-braun bis beige und wächst besonders schnell auf den Glasflächen des Aquariums.

Empfehlungen / Tipps

Um den richtigen Jodgehalt im Aquarium zu gewährleisten, sollte er systematisch getestet werden.

Liegt der Jodgehalt über 80 µg/l, haben wir es mit einer Überdosierung zu tun, insbesondere bei SPS-Korallen. Ein zu hoher Gehalt an diesem Element führt zu einer Verdunkelung der Korallen und zu verstärktem Algenwachstum. Die häufigsten Gründe für eine Überschreitung des empfohlenen Jodgehalts sind: unsachgemäß zubereitetes Salz, verunreinigte Zusätze, zu hohe Dosen verabreichter Zusätze. Finden und beseitigen Sie die Ursache des Problems und senken Sie den Wert dieses Parameters im Wasser. Führen Sie bis zu 6 Wasserwechsel durch. Es wird empfohlen, bei jedem Wasserwechsel etwa 15 % des Aquarienwasservolumens zu ersetzen, bis der empfohlene Wert dieses Parameters erreicht ist. Das für den Austausch vorbereitete Wasser muss durch einen angemessenen Zielsalzgehalt gekennzeichnet sein. Verwenden Sie Salz mit den richtigen Parametern und der richtigen Zusammensetzung, die durch den ICP-Test bestätigt wurde.

Im Falle einer Überdosierung oder bei Verdacht auf organische Jodverbindungen in zu hoher Konzentration können diese mit Aktivkohle und anderen Absorbern aus dem Wasser entfernt werden.

Wie bei den Makroelementen sind auch bei den Halogenen (Verbindungen von Elementen der Gruppe 17 des Periodensystems, wie Kaliumbromid; KBr) wichtige Zusammenhänge zu beachten. Eine hohe Jodzahl tritt oft gleichzeitig mit einer zu niedrigen Fluorzahl auf. 

Liegt der Jodgehalt unter 50 µg/l, empfehlen wir die Verwendung von Produkten, die dieses Element enthalten, um ihn auszugleichen. Um einen konstanten Jodgehalt in einem Meerwasseraquarium zu gewährleisten, empfehlen wir eine systematische Ergänzung dieses Elements in Abhängigkeit vom Korallenbestand.

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*Die Bezeichnung Halogene leitet sich von dem Namen des ersten Elements ab, das an der Spitze der siebzehnten Spalte des Periodensystems steht (F-Fluor).