Czym jest JOD (I)?

Jod (I, łac. iodum) – pierwiastek chemiczny z grupy 17 układu okresowego pierwiastków tzw. fluorowców*. Jod, podobnie jak inne fluorowce, jest bardzo reaktywny, szczególnie wobec metali, z którymi reaguje tworząc jodki, np. jodek potasu (KI). Jod występuje w przyrodzie w różnych postaciach, znane są jego formy organiczne i nieorganiczne. Najważniejszymi nieorganicznymi związkami jodu są: jodek potasu (Kl), jodowodór (HI), jodany (IO₃^– ) oraz nadjodany (IO₄^–).

Jod nie występuje w postaci wolnej i należy do pierwiastków mało rozpowszechnionych w przyrodzie. Stanowi 0,46 ppm skorupy ziemskiej, zajmując dopiero 60 miejsce wśród pierwiastków. W małych ilościach występuje powszechnie w skałach, glebie, wodzie morskiej i organizmach żywych. Jego zawartość w wodzie morskiej wynosi średnio 0,05 ppm (50 μg/L) i jest uzależniona od jej zasolenia.  Organizmy morskie (np. ryby, wodorosty i koralowce) są zdolne do gromadzenia jodu, osiągając stężenia do 7% w suchej masie (koralowiec Gorgonia verrucosa).

Znaczenie jodu w wodzie morskiej

Jod jest jednym z najważniejszych pierwiastków śladowych w wodzie morskiej, pomimo że w wodzie jest go stosunkowo niewiele, jest pierwiastkiem niezbędnym zwierzętom morskim do życia. Może stymulować wzrost glonów, wykorzystują go również osłonice i gąbki. Koralowce, a szczególnie sporo odmian korali miękkich, wykorzystują jod w swoich procesach metabolicznych.

Jod jest nie tylko składnikiem wody morskiej, ale także pewna jego forma jest obecna w mierzalnych ilościach w praktycznie każdym znanym organizmie morskim. 

Jod jest elementem budulcowym organizmów żywych, znajduje się w bakteriach, algach, koralowcach, robakach, skorupiakach i rybach. Tak więc z biologicznego punktu widzenia wiemy, że jod jest użyteczny. 

W akwarystyce morskiej najważniejsze są  trzy nieorganiczne formy jodu:

1. I₂ (jod)
2. I^– (jodki; forma utleniona jodu)
3. IO₃^– (jodany; forma utleniona jodu)

Jod wprowadzony do wody morskiej ulega reakcjom utleniania, dlatego w wodzie morskiej  ostatecznie znajdziemy w głównej mierze jodany obok jodu oraz jodków. Reakcjom utleniania jodu sprzyja środowisko, woda morska (pH>8) oraz rozpuszczony w niej tlen. Promieniowanie UV, pochodzące z lamp przyspieszają również ten proces. Koralowce i biofilmy mogą wchłaniać wszystkie wymienione wyżej formy jodu, więc nie ma znaczenia, w jakiej postaci zostanie on dostarczony. 

Wyżej opisane podstawowe formy jodu, należą do grupy związków nieorganicznych. W chemii znana jest jeszcze druga grupa – związki organiczne. Główną różnicą pomiędzy nimi jest to, że w budowie związków organicznych znajdują się atomy węgla. Wbrew intuicji, formy nieorganiczne są szczególnie krytyczne, ponieważ stanowią początek szlaku chemicznego w akwarium morskim. Z kolei, organiczne kompleksy jodu są często produktami ubocznymi reakcji chemicznych, inicjowanych z substancjami nieorganicznymi. Oba rodzaje związków chemicznych, w skład których wchodzi jod, odgrywają ważną rolę w procesach biologicznych. 

Zagrożenia związane z niedoborem lub nadmiarem jodu w wodzie morskiej

Niskie stężenie jodu powoduje matowienie tkanek koralowców i zahamowanie ich wzrostu. Koralowce mogą stać się bardziej wrażliwe na pasożyty i zacząć pozbywać się zooksantelli.  W przypadku innych organizmów morskich jod lub jego brak jest przyczyną śmiertelnych chorób. Na przykład krewetki i niektóre inne skorupiaki mogą nie być w stanie przejść przez ekdyzę (linienie) – proces, w wyniku którego zrzucają stare egzoszkielety. Mogą również umrzeć podczas próby linienia. Jego niedobór powoduje problemy zdrowotne u ryb i niektórych bezkręgowców. Powszechnie wiadomo, że miękkie koralowce (zwłaszcza pulsujące), skorupiaki i ryby cierpią z powodu niedoboru jodu. Wiemy również, że makroglony są znaczącym pochłaniaczem tego pierwiastka.  Sposób wchłaniania jodu przez zwierzęta nie jest ściśle określony. Niskie stężenie jodu objawia się w matowej tkance, mniejszym wzroście, bezbarwnych wierzchołkach lub krawędziach wzrostu oraz wrażliwości na jasne światło. 

Zbyt wysokie wartości prowadzą do ciemnienia koralowców i wzmożonego wzrostu glonów. Wyraźnie widocznym objawem przedawkowania jodu jest wzmożony wzrost różnych glonów w organizmie. Glony pobierają jodan i przekształcają go w organiczny jod i/lub jodek. Przy dużych stężeniach składników odżywczych i wysokich wartościach jodu, wzrost glonów dramatycznie wzrasta. Większość z nich ma kolor od zielono-brązowego do beżowego i rośnie szczególnie szybko na szklanych powierzchniach akwarium.

Jak chronić akwarium? 

Należy regularnie kontrolować zawartość jodu i utrzymywać go  na właściwym poziomie.  Zalecamy utrzymywanie jodu na poziomie 50 – 80 μg/L, przy czym optymalna wartość jaką rekomendujemy, wynosi 70 μg/L. Taki poziom jodu w wodzie morskiej zapewnia zwierzętom zdrowie oraz  piękne wybarwienie.

Kontrola zawartości jodu nie jest łatwa. Przede wszystkim elementarny jod ma zdolność tworzenia licznych związków jonowych w wodzie morskiej. Wolny jod (I₂) rzadko występuje w wodzie morskiej, ponieważ szybko przekształca  się w formy utlenionej jak np. jodany. 

Najbardziej dokładną oraz wiarygodną metodą oznaczenia jodu jest analiza ICP-OES. Technika atomowej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukowanej – ICP-OES (ang. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry).

Wskaźniki (indykatory) nieprawidłowego poziomu jodu (I) w akwarium morskim

 Niedobór:

• Acropora tenuis, niebieski lub zielony gatunek Montipora z niebieskim brzegiem. Kiedy zaczyna się całkowity niedobór jodu, zmniejsza się zielone i niebieskie zabarwienie, wzrost zatrzymuje się.
• Jeśli całkowity niedobór jodu wzrasta, zwiększa się wrażliwość koralowców na pasożyty, takie jak AEFW (płazińce zjadające Acropora).
• Akwarium staje się bezbarwne, matowe i szarawe. 
• Przy skrajnym niedoborze jodu, koralowce SPS tracą końcówki wzrostu, dochodzi do zwiększonego przesuwania się i częstsze są infekcje RTN-STN. Przy ostrym niedoborze jodu, korale SPS zrzucają tkankę z podstawy.
• W związku z niedoborem fluoru/bromu, znaczny niedobór jodu jest jedną z głównych przyczyn wybuchu bruzdnic, zwłaszcza w warunkach niedoboru składników odżywczych. Często są to zooksantelle, które zostały uwolnione przez koralowce pod wpływem stresu.

Nadmiar:

• Wyraźnie widocznym objawem przedawkowania jodu jest wzmożony wzrost różnych glonów.
• Glony pobierają jodan i przekształcają go w organiczny jod i/lub jodek.
• Narastające glony w większości mają kolor od zielono-brązowego do beżowego i rosną szczególnie szybko na szklanych powierzchniach akwarium.

Rekomendacje

W podsumowaniu, aby zapewnić odpowiedni poziom jodu w akwarium, powinieneś systematycznie go badać oraz zadbać o jego właściwy poziom. 

Co zrobić gdy masz nadmiar jodu w akwarium morskim?:  W przypadku gdy poziom jodu jest powyżej 80 µg/l, mówimy o przedawkowaniu, szczególnie u koralowców SPS. Zbyt wysoki poziom tego pierwiastka prowadzi do ciemnienia korali i zwiększonego wzrostu glonów. Najczęstsze przyczyny przekroczenia zalecanego poziomu jodu:

• nieprawidłowo przygotowana sól,
• zanieczyszczone suplementy,
• zbyt duże dawki podawanych suplementów.

Znajdź i wyeliminuj przyczynę problemu oraz obniż wartość tego parametru w wodzie. Wykonaj do 6 podmian. Zalecane jest, aby podczas każdej podmiany wymienić około 15% objętości wody z akwarium, aż do momentu osiągnięcia zalecanej wartości tego parametru. Woda przygotowana do podmiany musi charakteryzować się odpowiednim poziomem zasolenia docelowego. Użyj soli o właściwych parametrach i składzie odpowiednio potwierdzonym testem ICP.

W przypadku przedawkowania lub podejrzenia obecności organicznych związków jodu w zbyt dużym stężeniu, można je usunąć z wody za pomocą węgla aktywnego i innych absorberów.

Podobnie jak w przypadku makroelementów, u halogenów (związki pierwiastków grupy 17 układu okresowego jak np. bromek potasu; KBr) należy wziąć pod uwagę ważne zależności. Podwyższona liczba jodowa często występuje jednocześnie ze zbyt niską liczbą fluorową. 

Co zrobić gdy masz niedobór jodu w akwarium morskim?:  W przypadku, gdy poziom jodu jest poniżej 50 µg/l, zalecamy w celu wyrównania jego poziomu, użyć produktów zawierających ten pierwiastek. Aby zapewnić stały poziom jodu w akwarium morskim, rekomendujemy systematyczne uzupełnianie tego pierwiastka w zależności od obsady koralowców.

*Nazwa fluorowce pochodzi od nazwy pierwszego pierwiastka umieszczonego na szczycie siedemnastej kolumny układu okresowego (F-fluor).