Jodi

Jodi on halogeeneihin kuuluva alkuaine ja hivenaine, jonka kemiallinen merkki on I (), järjestysluku 53 ja CAS-numero 7553-56-2. Jodilla on 38 tunnettua isotooppia massaluvuiltaan 108–145. Kiinteässä olomuodossa jodi on väriltään violetinmustaa ja kaasuuntuessaan se on violettia. Jodi on saanut nimensä kreikan kielen violettia tarkoittavasta sanasta "iodes".
Ominaisuudet.
Fysikaaliset ominaisuudet.
Kiinteä jodi on harmaata, jossa on ruskean ja mustan sävyjä. Sen kiderakenne on rombinen. Kaasumainen jodi on violettia. Jodin haju on ärsyttävä. Kiinteä jodi sublimoituu, eikä selkeästi nestemäistä jodia huomata välivaiheena.
Puhdas jodi on myrkyllistä nieltynä ja aiheuttaa palovammoja iholle. Jodikaasu ärsyttää lisäksi silmiä.
Kemialliset ominaisuudet.
Jodi kuuluu halogeeneihin. Jodi reagoi usean aineen kanssa, mutta on vähemmän reaktiivinen kuin muut halogeenit. Jodi liukenee hyvin poolittomiin liuottimiin, kuten kloroformiin, hiilidisulfidiin ja hiilitetrakloridiin. Jodi liukenee hieman veteen muodostaen keltaisen liuoksen. Se liukoisuus on noin 0,29 grammaa litraan (20 °C) ja liukoisuus kasvaa lämpötilan noustessa. Jodi liukenee hyvin myös etanoliin, jossa se muodostaa ruskean kompleksin. Tärkkelyksen vesiliuoksessa se muodostaa tunnusomaisen sinisen kompleksin.
Jodi reagoi joidenkin epämetallien kanssa, kuten typen, hiilen, fosforin ja hapen kanssa.
Jodilla tavataan useita hapetuslukuja. Se voi muodostaa jodidin hapetusluvulla -I, hypojodiitin (IO-), jodiitin (IO2-), jodaatin (IO3-) ja perjodaatin (IO4-) tai IO65--ionin.
Isotoopit.
Luonnossa tavataan lähes yksinomaan vain yhtä isotooppia, joka on pysyvä 127I. Maapallolla on myös hivenmääriä heikosti radioaktiivista 129I-isotooppia, jonka puoliintumisaika on 15,7 miljoonaa vuotta. Se on jodin pitkäikäisin radioisotooppi. Sitä syntyy ilmakehässä ksenonin isotoopista 130Xe kosmisen säteilyn vaikutuksesta sekä fissiolla uraania sisältävissä kaivannaisissa. Seuraavaksi pitkäikäisin on 125I 59 päivän puoliintumisajalla. Jodilla on myös 14 ydinisomeeriä.
Jodin isotoopeilla on paljon lääketieteellisiä sovellutuksia.
Historia.
Jodin löysi ranskalainen Barnard Courtois vuonna 1811 valmistaessaan merilevästä salpietaria (kaliumnitraattia) ruutia varten. Jotta merilevästä saadaan kaliumnitraattia, se tuhkataan ja tuhka pestään vedellä. Ylimääräinen jäte tuhotaan rikkihapolla, jolloin Courtois huomasi, että tuhkasta nousi violettia höyryä. Courtois pystyi kiteyttämään höyryn kylmälle alustalle. Hänellä ei kuitenkaan ollut varaa tutkia löytöä enempää. Courtois antoi näytteen Charles Bernard Desormesille, Nicolas Clémentille, Louis-Joseph Gay-Lussacille ja André-Marie Ampèrelle. Marraskuussa 1813 Desormes ja Clément julkaisivat Courtoisin löydön. Gay-Lussac väitti aineen olevan hapen yhdiste. Ampère antoi näytteen Humphry Davylle, joka totesi sen olevan samankaltaista kuin kloori. Sana jodi tarkoittaa kreikankielellä violettia (). Jodin alkoholiliuosta joditinktuuraa eli jodispriitä käytettiin 1960-luvulle asti desinfiointiaineena.
Esiintyminen ja eristäminen.
Jodin tärkeimmät esiintymisalueet ovat Chile ja Peru. Rikastuneille alueille tyypillistä on, että ne ovat joskus olleet meren peittämiä. Chile on maailman suurin jodin tuottajamaa ennen Japania, Venäjää ja Yhdysvaltoja. Jodin tärkeimmät lähteet ovat natriumjodaatti ja natriumperjodaatti. Maan kuoressa jodia on noin 0,3–0,5 ppm.
Metallista jodia voidaan valmistaa jodidista antamalla sen reagoida kloorin kanssa.
2I- + Cl2 → I2 + Cl-
Toinen vaihtoehto on antaa sen reagoida happamassa liuoksessa mangaanidioksidin kanssa. Sitä voidaan myös eristää helposti tislaamalla, sillä se sublimoituu helposti.
Käyttö.
Jodia voidaan käyttää haavojen puhdistamiseen. Tällöin käytetään jodin etanoliliuosta. Volframijodidia käytetään lampuissa parantamaan langan kestävyyttä. Hopeajodidia voidaan hyödyntää valokuvauksessa. Jodia käytetään myös lääketeollisuudessa ja väriaineissa.
Jodin yhdisteitä voidaan käyttää metamfetamiinin valmistamisessa, minkä takia niiden myyntiä on rajoitettu.
Jodin isotooppia 131I voidaan käyttää kilpirauhassyövän hoitoon. Jodia voidaan käyttää myös röntgentutkimuksissa varjoaineena.
Jodi ravitsemuksessa.
Vähäjodisesta maaperästä johtuva jodinpuutos on maailman yleisin ravinnepuutos, josta kärsii kaksi miljardia ihmistä. Yli kolmannes suomalaisista kärsi vuonna 2015 kohtalaisesta tai vakavasta jodin puutoksesta. Jodia tarvitaan kilpirauhashormoni tyroksiinin ja trijodityroniinin valmistamiseen. Jos elimistössä ei ole saatavilla riittävästi jodia, on vaarana kilpailevien halogeenien, kuten bromin, kertyminen jodin tilalle.
Ihminen tarvitsee sikiövaiheessa jodia pituuskasvuun sekä aivojen ja muun hermoston kehittymiseen.
Ruokasuolan ja rehujen jodiointi.
Ruokasuolaan voidaan lisätä jodia, jolloin sitä kutsutaan jodioiduksi suolaksi. Suolan jodiointi ei ole Suomessa pakollista, mutta kauppa- ja teollisuusministeriön asetuksessa suositellaan, että ruokasuolaan lisättäisiin 2,5 milligrammaa jodia sataa grammaa suolaa kohti. Jodioitua suolaa on käytetty Suomessa lähinnä kotitalouksissa.
Myös lypsylehmien ja munituskanojen rehuun lisätään jodia, jotta ihmiset saisivat sitä myös maidosta ja kananmunista.
Suositukset.
Euroopan elintarviketurvallisuusviraston antama jodin saantisuositus perustuu eurooppalaisten koululaisten parissa suoritettuun laajaan tutkimukseen. Siinä havaittiin, että niillä, joiden virtsan jodipitoisuus oli noin 100 µg/l, esiintyi vähiten kilpirauhasen liikakasvua. Tämä arvo päätettiin ottaa myös muihin väestöryhmiin sovellettavan suosituksen lähtökohdaksi, koska niistä ei ole tehty vastaavia tutkimuksia. Asiantuntijapaneeli päätyi suosittamaan yksilöllisten imeytymis- ja virtsantuottoerojen perusteella, että aikuisten riittäväksi päiväsaanniksi 150 µg. Lasten riittävä päiväsaanti vaihtelee iästä riippuen välillä 70–130 µg ja raskaana olevien sekä imettävien naisten saannin pitäisi olla 200 µg.
Valtion ravitsemusneuvottelukunnan suositusten mukaan jodia tulisi saada 17 mikrogrammaa vuorokaudessa ravinnosta energiana saatua megajoulea kohti. Tämä vastaa 178 µg:aa jodia vuorokaudessa keskivertoaikuisen 2500 kilokalorin päiväsaannilla.
Jodin vuorokausisaannin tulisi jäädä neuvottelukunnan mukaan aikuisilla alle 600 mikrogrammaan. Yhdysvalloissa enimmäissaannin raja-arvona pidetään annosta 1100 µg/vrk, mistä voidaan poiketa lääkärin valvonnassa. 
Valtion ravitsemusneuvottelukunta suositti vuonna 2015 jodioidun suolan käyttöä kaikessa ruoanvalmistuksessa mukaan lukien elintarviketeollisuus, joukkoruokailu ja leipomot. Monet leipomot sekä einesvalmistajat Saarioinen ja Atria kertoivatkin vuonna 2015 siirtyvänsä asteittain jodioidun suolan käyttöön. Suuressa osassa suomalaista valmisruokaa käytettiin kuitenkin jodioimatonta suolaa vielä vuonna 2019. Lisäksi osa jodioitua suolaa käyttävistä yrityksistä käytti suolaa, jonka jodipitoisuus oli jopa vain 40 prosenttia suositellusta tasosta 25 µg/g. Alle puolet Helsingin ravintoloista käytti jodioitua suolaa vuonna 2018 julkaistun tutkimuksen mukaan. 
Saanti.
Suomalaisten jodinsaanti on heikompaa kuin muilla kansoilla. Jodinsaannin riittävyys riippuu Suomessa ennen kaikkea siitä, onko ravintoon lisätty suola jodioitua. Jodin saantia voidaan arvioida määrittämällä sitä ihmisten virtsanäytteistä tai laskemalla sen saanti ruoankäyttöhaastatteluiden ja elintarvikkeiden koostumustietokannan avulla. Tämä sisältää kuitenkin virhelähteen, koska kyseisessä tietokannassa oletetaan, että kaikki suola olisi jodioitua. Virtsan analysointi on siksi luotettavampi menetelmä, sillä vain pieni osa elintarviketeollisuuden ja ravintoloiden valmistamissa tuotteissa käytetystä suolasta on ollut jodioitua. 
Vain keskimäärin 25 prosenttia suomalaisten vuonna 2013 kuluttamasta suolasta oli jodioitua. Jos kaikki Suomessa kulutettu suola olisi ollut jodioitua, Finravinto 2017 -osanottajanaiset olisivat saaneet syömäkseen ilmoittamista ruokamääristä keskimäärin 184 mikrogrammaa jodia päivässä ja miehet 237 µg. Alle 45-vuotiaille naisille laadittiin lisäksi laskelma, jossa oletettiin, että kaikki suola oli jodioimatonta. Laskelman tuloksena oli, että jodioidun suolan käyttö yli 2,5:nkertaistaa jodin saannin 88 mikrogrammasta tasolle 228 µg/vrk. Osanottajien antamien virtsanäytteiden jodimäärä viittasi kuitenkin siihen, että näytteen antaneiden naisten jodinsaanti oli keskimäärin 156 µg/vrk ja miesten 201 µg/vrk. Ero saattaa liittyä siihen, että ihmisillä on tapana muistaa alakanttiin nauttimansa ruokien määrät.
Jo 8 grammaa jodioitua ruokasuolaa kattaa jodin päivittäisen tarpeen useimmilla ihmisillä. Edellytyksenä on kuitenkin, että suolaan lisätyn jodin määrä yltää suositeltuun tasoon 2,5 mg/100 g. Monet kalat ja äyriäiset, kuten esimerkiki seiti, silakka ja hauki, sisältävät runsaasti luontaista jodia. Eviran vuonna 2015 tekemässä kokeessa havaittiin tutkittujen kalojen jodipitoisuuden vaihtelevan kalalajista ja sen alkuperästä riippuen välillä 6–78 mikrogrammaa/100 g. Kalan kulutus on Suomessa kuitenkin niin pientä, ettei se riitä kattamaan suomalaisten jodintarvetta. 
Itse ruokaan lisätty jodioitu suola oli suomalaisten tärkein jodinlähde vuonna 2017. Noin kolmannes jodista tuli maitotuotteista. Seuraavilla sijoilla olivat kala, vilja, kananmuna, liha ja lihavalmisteet. Muualla kuin kotona lisätty jodisuola sisältyi laskelmiin.
Soijapavun ja kaalin kaltaisten ristikukkaisten vihannesten sisältämien jodin imeytymistä heikentävien goitrogeenien runsas saanti lisää jodinpuutoksen riskiä kuten mahdollisesti myös raudan- ja A-vitamiinin puute. Myös persikat ja päärynät sekä raaka pinaatti ja lanttu sisältävät goitrogeenejä.
Historiaa Suomessa.
Suolan suomalaiset maahantuojat ja pakkaajat aloittivat suolan vapaaehtoisen jodioinnin vuonna 1949. Jodioidun suolan jodipitoisuutta nostettiin tasolle 2–3 mg/100 g vuonna 1962. Suolan vapaaehtoista täydentämistä jodilla alettiin säädellä vuonna 1972, ja vuodesta 1995 on ollut voimassa kauppa- ja teollisuusministeriön suositus lisätä suolaan 2,5 mg jodia/100 g suolaa. 
Jodia alettiin 1950-luvulla lisätä myös rehuun. Jodin puutteen aiheuttama kilpirauhasen liikakasvu eli struuma katosi Suomesta 1980-luvulle tultaessa.
Jodin päivittäinen saanti oli 1950-luvun Itä-Suomessa vain 50–60 µg ja Länsi-Suomessa 70–80 mikrogrammaa. Saanti nousi kuitenkin 1970-luvun loppuun mennessä tasolle 280–400 µg/vrk.
Suomalaisten jodin saanti ravinnosta on vähentynyt 2010-luvulla lähes kolmannekseen siitä mitä se oli parhaimmillaan 1960-luvulla. Struuma ei ole kuitenkaan lisääntynyt. Suomalaisten jodin saannin väheneminen johtuu suolan käytön vähenemisestä sekä valmisruokien käytön ja joukkoruokailun lisääntymisestä.
Ruokapitoisuudet.
Maidon jodipitoisuus on talvella 212 mikrogrammaa litrassa, mutta se tippuu kesällä laiduntamisen vuoksi 83 mikrogrammaan. Viljan jodipitoisuus vaihtelee huomattavan riippuen siitä, kuinka paljon lannoitteisiin on lisätty jodia.
Terveysvaikutukset.
Kilpirauhasen vajaatoiminta.
Jodin puute voi aiheuttaa kilpirauhasen vajaatoimintaa, ja saattaa johtaa myös kilpirauhasen liikakasvuun eli struumakasvaimen kehittymiseen. 
Aivoterveys.
Jodin puute sikiöaikana ja varhaislapsuudessa voi aiheuttaa peruuttamattomian aivovaurion. Jodin puute onkin maailman yleisin syy elintavoista johtuvaan kehitysvammaisuuteen. Lievempi jodinpuutos raskausaikana voi johtaa esimerkiksi lapsen tarkkaavuus­häiriöön. Lievä tai keskivaikea jodinpuutos voi aiheuttaa myös aikuisilla kognitiivisia häiriöitä ja työn tuottavuuden alenemista. Jodinpuutoksen aiheuttamat oireet johtuvat siitä, ettei kilpirauhanen toimi kunnolla. Krooninen jodinpuutos voi lisätä myös kilpirauhassyövän riskiä. 
Jodimyrkytys.
Jodin hyväksyttävän saantimäärän pitkäaikainen ylitys saattaa aiheuttaa myrkytysoireita. Tällaisena rajana pidetään Suomessa 600 µg/vrk. Yhdysvaltojen kansallisen tiedeakatemian ruoka- ja ravitsemusneuvosto pitää raja-arvona aikuisilla 1100  µg/vrk. Se ei koske kuitenkaan jodin lääketieteellistä käyttöä, jos potilas on lääkärin seurannassa.