Ιώδιο: για τις πληγές και τα χαρτονομίσματα

Μικρό βιογραφικό για το στοιχείο ιώδιο. Κάθε Κυριακή «Το Βήμα» μας ταξιδεύει και σε μια άλλη γωνιά του περιοδικού πίνακα.

Χάρη στο ιώδιο εντοπίζονται τα πλαστά χαρτονομίσματα όταν το χαρτί τους περιέχει άμυλο

Είναι πάντοτε ενδιαφέρον να ανοίγεις συζήτηση για χαρτονομίσματα πλαστά και για τα κόλπα που επινοούν διάφοροι. Να παρακολουθείς στην ουσία την εξέλιξη μιας απάτης. Το πώς μόλις βρίσκεται τρόπος να αμυνθεί η πολιτεία, οι απατεώνες εφευρίσκουν κάτι πιο προχωρημένο για να την ξεγελάσουν. Και το σημερινό στοιχείο, το ιώδιο, έχει εμπλακεί παραδόξως στα σχετικά με την ανίχνευση πλαστών χαρτονομισμάτων.

Το θέμα αυτό όμως αρχίζει με το άμυλο. Τα φυτά αποθηκεύουν τα μόρια της γλυκόζης, ενός σακχάρου που μπορεί να τους δώσει όταν χρειαστούν ενέργεια. Τα συγκρατούν μεταξύ τους με γλυκοσιδικούς δεσμούς σε ένα σύνθετο πακέτο που ονομάζουμε άμυλο. Το λέμε σύνθετο διότι στο άμυλο διακρίνουμε δύο σχηματισμούς, την με περισσότερες διακλαδώσεις αμυλοπηκτίνη και την με μορφή σχεδόν ευθείας σπείρας αμυλόζη. Σε ζεστό νερό η αμυλοπηκτίνη δεν διαλύεται, ενώ η αμυλόζη φτιάχνει ένα κολλοειδές διάλυμα και δίνει την εντύπωση ενός ελατηρίου που έχει πάρει κυκλικό σχήμα σχηματίζοντας κάτι σαν στεφάνι της Πρωτομαγιάς. Αν θελήσουμε να το φέρουμε σε επαφή με το ιώδιο, πρέπει να διαλύσουμε το άμυλο σε νερό, αλλά η περιορισμένη διαλυτότητα του ιωδίου στο νερό μάς αναγκάζει να καταφύγουμε στη βοήθεια και του ιωδιούχου καλίου που πρέπει να είναι παρόν. Τότε δημιουργούνται σύμπλοκες τριάδες ατόμων ιωδίου, σε ευθεία γραμμή, φορτισμένες με ένα ηλεκτρικό φορτίο που μπαίνουν στο εσωτερικό του στεφανιού της αμυλόζης. Αυτό όμως έχει επίδραση στο φως που περνάει από εκεί, λειτουργώντας δηλαδή σαν φίλτρο. Απορροφώνται κάποιες ακτίνες και τελικά απομένουν αυτές που είναι προς την μπλε περιοχή. Γι’ αυτό το ιώδιο με το άμυλο δίνουν χρωματικά ένα αποτέλεσμα προς το ιώδες, όπως λέμε.

Το συνηθισμένο χαρτί, που φτιάχνεται από ξύλο, περιέχει και άμυλο. Αρα παρουσιάζει αυτή τη χαρακτηριστική συμπεριφορά. Το χαρτί όμως που χρησιμοποιείται για τα χαρτονομίσματα είναι απαλλαγμένο από το άμυλο, διότι το φτιάχνουν από ίνες βαμβακιού. Υπάρχουν λοιπόν κάποια εργαλεία, με τη μορφή στυλό, που περιέχουν το λεγόμενο διάλυμα Lugol. Ιωδιούχο κάλιο, ιώδιο και απεσταγμένο νερό. Ενα υγρό που φτιάχτηκε το 1829 από τον γάλλο γιατρό Jean Auguste Lugol και αποδείχθηκε χρησιμότατο σε διάφορες περιπτώσεις. Περνώντας τη μύτη αυτού του στυλό επάνω από ένα γνήσιο χαρτονόμισμα μένει μια υποκίτρινη γραμμή ή δεν αφήνει καν κάποιο ίχνος. Αν όμως πρόκειται για χαρτί απλό, η γραμμή γίνεται μπλε. Αυτό φυσικά λειτουργεί στις κάπως πρωτόγονες περιπτώσεις όπου η παραχάραξη είναι μια έγχρωμη φωτοτυπία ή κάτι παραπλήσιο. Υπάρχουν όμως και κίβδηλα χαρτονομίσματα φτιαγμένα σε χαρτί χωρίς άμυλο, οπότε το στυλό δεν λειτουργεί. Αλλοι πάλι έπαιρναν χαρτονομίσματα μικρότερης αξίας, τα λεύκαιναν εντελώς και τύπωναν επάνω τους μεγαλύτερες αξίες, οπότε πάλι η αντίδραση με το ιώδιο αποτύγχανε. Αυτό καταπολεμήθηκε τυπώνοντας σε διαφορετικά μεγέθη τα χαρτονομίσματα των διαφορετικών αξιών.

Ο Gay-Lussac ονόμασε το νέο στοιχείο ιώδιο από το χρώμα του και την ομοιότητά του με το χλώριο

Από την ελληνική λέξη ιώδες, που αντιστοιχεί στο χρώμα των κρυστάλλων του, των ατμών του και των διαλυμάτων του. Θεωρείται κλασικό παράδειγμα ανακάλυψης από σύμπτωση διαφόρων γεγονότων. Το 1805 ο Bernard Courtois ανέλαβε το εργοστάσιο παραγωγής νίτρου, όταν ο ως τότε εργοστασιάρχης πατέρας του μπήκε στη φυλακή για χρέη. Το νίτρο ήταν καλή πρώτη ύλη για το μπαρούτι, αλλά υπήρχαν και εποχές, όταν οι πολεμικές επιχειρήσεις δεν ήταν εκτεταμένες, που δεν είχε και τόση ζήτηση. Γινόταν με πρώτη ύλη το γκουανό, από τα περιττώματα των πουλιών στη Χιλή. Οταν αυτό ήταν σε έλλειψη, γινόταν από τις στάχτες των καμένων ξύλων και όταν αυτά σε εμπόλεμες καταστάσεις δεν αφθονούσαν κατέφυγαν στη στάχτη από φύκια της θάλασσας, τα οποία έβρισκαν στα νερά έξω από τη Βρετάνη και τη Νορμανδία. Το 1811 όμως, διοχετεύοντας θειικό οξύ στους θαλάμους παρασκευής που περιείχαν ήδη σόδα, έβγαιναν και κάτι ατμοί με βαθύ μπλε χρώμα. Ο φίλος του, Gay-Lussac, έδωσε στο στοιχείο που υποψιαζόταν ότι ήταν καινούργιο το όνομα ιώδιο, από το χρώμα και επειδή οι ιδιότητές του θύμιζαν και το χλώριο. Το 1813 φθάνει στο Παρίσι ο Αγγλος Hamfrey-Davy, ο οποίος με τη βοήθεια του φορητού του εργαστηρίου επιβεβαίωσε ότι οι ουσίες του Courtois, η πρώτη ύλη των οποίων ερχόταν κατευθείαν από τη θάλασσα, περιείχαν και κάτι νέο, το ιώδιο.

Αριθμοί κυκλοφορίας

Ατομικός αριθμός: 53

Ατομικό βάρος: 126,9044

Σημείο τήξης: 114^οC

Σημείο ζέσης: 184^οC (υπό πίεση)

Αριθμός ισοτόπων: 38

Στη φύση όμως παρατηρείται ένα μόνο, το ιώδιο-127.

Δεν είναι διαδεδομένο πολύ στη φύση, έρχεται μόλις στην 47η θέση ως προς τη διάδοσή του στον φλοιό της Γης, είναι όμως απαραίτητο ως ιχνοστοιχείο για το ανθρώπινο σώμα. Ιχνοστοιχεία ονομάζουμε όσα χημικά στοιχεία μάς είναι απαραίτητα σε χιλιοστά ή εκατομμυριοστά του γραμμαρίου κάθε ημέρα. Από το ιώδιο χρειαζόμαστε 20-50 χιλιοστά του γραμμαρίου και από αυτά 15-30 χιλιοστά του γραμμαρίου πρέπει να βρίσκονται στον θυρεοειδή αδένα κάθε ανθρώπου. Πού αλλού στο ανθρώπινο σώμα μπορεί να βρούμε το ιώδιο; Στο μητρικό στήθος, για να μπορεί από εκεί να διοχετευθεί στο βρέφος με τον θηλασμό, αφού το ιώδιο είναι απαραίτητο ακόμη και για τη διανοητική ανάπτυξη του νέου ανθρώπου. Επίσης παίζει ρόλο στους σιελογόνους αδένες, στα μάτια, στο δέρμα, στη μήτρα, στον αμνιακό σάκο που περιβάλλει το έμβρυο και στον θύμο αδένα, που βρίσκεται μπροστά από την καρδιά και αποτελεί ένα εξειδικευμένο όργανο του ανοσοποιητικού μας συστήματος.

Υπολογίζεται ότι υπάρχουν αποθέματα εύκολα ανακτώμενου ιωδίου κοντά στα 2 εκατομμύρια τόνους. Τώρα καταφέρνουν να το ελευθερώνουν από αλατούχα κοιτάσματα, που πολλά μάλιστα βρίσκονται κοντά σε πετρελαιοφόρα στρώματα. Διοχετεύεται θειικό οξύ, και ανεβαίνει η οξύτητα, στέλνουν στη συνέχεια χλώριο και αέρα για να ελευθερωθεί το ιώδιο και να ανέβει σε αέρια μορφή. Η κύρια χρήση του είναι ως αντισηπτικού. Το κοινό μαγειρικό αλάτι εμπλουτίζεται με ιώδιο λόγω της ανάγκης που υπάρχει για την καλή λειτουργία του θυρεοειδούς.

Τα φύκια συσσωρεύουν ιώδιο για προστασία από τις υπεριώδεις ακτίνες. Δρώντας σαν αντιοξειδωτικό από το ιόν ιωδίου Ι^– όπου έχει φύγει ένα θετικό φορτίο και παρουσιάζεται αρνητικά φορτισμένο προκύπτει ένα μόριο ιωδίου Ι_2, που το συγκροτούν δύο άτομα ιωδίου και αποδίδεται ελεύθερο στην ατμόσφαιρα. Ετσι στα παραθαλάσσια μέρη έχουμε έντονη την παρουσία και την οσμή του.

Το ιώδιο είναι ζωτικό για την καλή λειτουργία του θυρεοειδούς

Ο θυρεοειδής αδένας παγιδεύει και συσσωρεύει το ιώδιο γιατί με τη βοήθειά του συνθέτει ορμόνες. Οι ορμόνες αυτές καθορίζουν τη μεταβολική δραστηριότητα κάθε κυττάρου στο σώμα και ελέγχουν τη μεταγραφή των γονιδίων. Οταν ο αδένας αυτός υπολειτουργεί, ο άνθρωπος αισθάνεται κουρασμένος συνεχώς, παίρνει βάρος, δυσκολεύεται η διανοητική του λειτουργία. Ο θυρεοειδής παράγει θυροξίνη που περιέχει τέσσερα άτομα ιωδίου και αντιστοιχεί στο 80% της παραγωγής του αδένα αυτού. Το άλλο 20% είναι τρι-ιωδοθυρονίνη που περιέχει στο μόριό της τρία άτομα ιωδίου. Από εκεί βγαίνουν οι συμβολισμοί Τ_{3 και} Τ₄. Η μορφή Τ₃ θεωρείται βιολογικά ενεργή και όταν χρειάζεται αποσπάται από την Τ₄ ένα άτομο ιωδίου.