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53. Iod (I) - Das violette Heilmittel · Das Periodensystem der Elemente

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Willkommen zu einer neuen Folge von Wissensreise durch das
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Periodensystem der Elemente, deinem Podcast zum Entspannen,
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produzieren. Kennst du schon unsere anderen
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Podcastreihen wie einschlafen mit Natur?
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Es gibt Elemente, deren Wirken wir am eigenen Leib tragen, ohne
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es je zu bemerken, deren winzige Mengen über unser Wohlergehen,
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ja über unsere geistige Entwicklung entscheiden und die
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zugleich in der Welt der Heilkunde, der Wunden und der
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Operationssäle eine Rolle spielen, die kaum zu
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überschätzen ist. IOD ist ein solches Element,
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sein chemisches Symbol lautet I. Seine Ordnungszahl ist 53 und
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sein Name geht auf das griechische Wort ioedes zurück,
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das so viel bedeutet wie Veilchenfarben oder violett.
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Schon dieser Name verrät uns etwas von der eigentümlichen
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Schönheit dieses Stoffes. Denn Iod gehört zu den wenigen
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Elementen, die durch ihre Farbe ins Auge fallen.
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Durch jenen tiefen, geheimnisvollen, violetten
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Dampf, der ihm seinen Namen gab und der seine Entdeckung
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begleitete. Iod ist ein Halogen, ein
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Mitglied jener Familie, überaus reaktionsfreudiger Nichtmetalle,
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zu der auch das Fluor, das Chlor und das Brom gehören, und es
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nimmt in dieser Familie eine besondere Stellung ein.
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Denn es ist das schwerste der natürlich in nennenswerter Menge
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vorkommenden Halogene und zugleich das Mildeste, das
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Umgänglichste unter ihnen. Während seine leichteren
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Verwandten als aggressive, geradezu gewalttätige Stoffe
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gelten, zeigt sich das Iod von einer sanfteren Seite, einer
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Seite, die es zum Freund der Heilkunde und zum stillen
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Begleiter unseres Stoffwechsels gemacht hat.
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Lehne dich also zurück, atme ruhig und gleichmäßig und lass
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uns gemeinsam einetauchen in die Welt dieses violetten Elements,
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dessen Geschichte von Schießpulver, von Schilddrüsen,
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von Wunden und von der unsichtbaren Verbindung zwischen
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dem Meer und dem menschlichen Geist erzählt.
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Beginnen wir mit der Geschichte seiner Entdeckung, die in das
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Frankreich der napoleonischen Kriege führt und die.
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Wieso oft in der Wissenschaft einem glücklichen Zufall zu
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verdanken ist. Wir schreiben das Jahr 1811 und
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Frankreich befindet sich im Krieg, was einen enormen Bedarf
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an Schießpulver mit sich bringt. Für die Herstellung von
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Schießpulver benötigte man Salpeter und um diesen zu
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gewinnen, griff man auf allerlei Ausgangsstoffe zurück.
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Unter anderem auf die Asche von Meeresalgen, dem Seetang, der an
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den Küsten der Normandie und der Bretagne in großen Mengen
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gesammelt und verbrannt wurde, ein Pariser Salpetersieder und
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Chemiefabrikant namens Bernard Courtois betrieb ein solches
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Gewerbe und gewann aus der Tangasche die begehrten Salze.
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Bei diesem Verfahren setzte er der Asche Schwefelsäure zu, um
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Verunreinigungen zu beseitigen. Eines Tages jedoch, so will es
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die Überlieferung, gab er versehentlich zu viel
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Schwefelsäure hinzu, und es geschah etwas Unerwartetes und
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Wunderbares. Aus dem Gemisch stieg eine Wolke
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von prächtig violettem Dampf empor, der sich an den kälteren
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Oberflächen niederschlug und dort in Form glänzender,
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dunkler, fast schwarzer Kristalle mit metallischem
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Schimmer absetzte. Courtois war fasziniert von
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dieser Erscheinung, er kannte, dass er es mit einer bislang
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unbekannten Substanz zu tun hatte, doch als Fabrikant
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fehlten ihm die Mittel und die Zeit, die Sache gründlich zu
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erforschen. So gab er Proben an befreundete
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Chemiker weiter und es waren schließlich die bedeutenden
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französischen Forscher Joseph Louis Gay Lusac und unabhängig
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davon der englische Chemiker Humphrey Davy, die in den
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folgenden Jahren erkannten, dass es sich bei diesem violetten
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Stoff um ein neues chemisches Element handelte.
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Gaylusac gab ihm in Anlehnung an die griechische Bezeichnung für
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die veilchenfarbene Erscheinung den Namen Iod.
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Es ist eine jener Entdeckungsgeschichten, in denen
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ein aufmerksamer Geist eine zufällige Beobachtung nicht
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achtlos beiseite schiebt, sondern ihr nachgeht und in
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denen aus einem Missgeschick bei der Pulverherstellung ein Stück
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bleibende Erkenntnis erwächst. Bemerkenswert an dieser
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Geschichte ist auch ihr Schauplatz, denn dass das Iod
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ausgerechnet aus Meeresalgen gewonnen wurde, ist kein Zufall,
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sondern verweist auf eine grundlegende Eigenheit dieses
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Elements. Seine enge Verbindung mit dem
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Meer Iod ist in der Erdkruste verhältnismäßig selten und
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außerdem höchst ungleich verteilt, es findet sich kaum in
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den Gesteinen des Festlands in nennenswerter Konzentration.
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Dafür aber reichern es bestimmte Meeresorganismen, allen voran
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die großen Braunalgen und der Seetang, in erstaunlichem Maße
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an. Diese Algen besitzen die
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Fähigkeit, das im Meerwasser nur in geringer Konzentration
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gelöste Iod aufzunehmen und in ihren Zellen vielfach
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anzureichern, sodass ihre Asche zu einer ergiebigen Quelle des
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Elements wurde. Das Meer ist somit gleichsam das
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große Reservoir des Iots auf unserem Planeten und von dort
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gelangt es über die Verdunstung und die Niederschläge auch an
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Land, wo es jedoch mit zunehmender Entfernung von der
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Küste immer knapper wird. Diese geographische Verteilung
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sollte, wie wir noch sehen werden, weitreichende Folgen für
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die Gesundheit ganzer Bevölkerungen haben, die Fern
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des Meeres in den Gebirgen und in den Tälern des Binnenlandes
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lebten. Heute.
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Gewinnt man das Iod allerdings nicht mehr vorwiegend aus Algen,
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sondern überwiegend aus unterirdischen Salzlagerstätten
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und aus iodhaltigen Sohlen, also salzhaltigen Wässern, sowie aus
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den Lagerstätten des chilenischen Salpeters in den
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Wüsten Südamerikas, wo sich über lange Zeiträume hinweg große
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Mengen iodhaltiger Mineralien angesammelt haben, Japan und
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Chile. Zählen heute zu den wichtigsten
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Förderländern dieses Elements. Werfen wir nun einen Blick auf
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die physikalischen und chemischen Eigenschaften des
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Iods, denn auch sie sind von eigentümlichem Reiz.
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Bei Zimmertemperatur liegt Iod als Feststoff vor, in Form jener
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dunklen, blauschwarzen, metallisch glänzenden Kristalle,
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die schon Courtois in Staunen versetzten.
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Doch das Iod besitzt eine besondere Eigenschaft, die es
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mit nur wenigen Stoffen teilt. Die Sublimation erwärmt man Iod,
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so schmilzt es nicht etwa zunächst zu einer Flüssigkeit,
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wie man es erwarten würde, sondern es geht unmittelbar vom
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Festen in den gasförmigen Zustand über, ohne den flüssigen
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Zustand zu durchlaufen. Dabei steigt jener prächtige
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violette Dampf empor, der dem Element seinen Namen gab und der
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zu den schönsten Erscheinungen gehört, die man im Labor
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beobachten kann. Diese Fähigkeit zur Sublimation
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machte das Idiot schon früh zu einem dankbaren Gegenstand
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chemischer Vorführungen und trug zur Faszination bei, die es seit
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jeher umgibt in seiner Chemie. Zeigt sich das Iod als typisches
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Halogen, das nach Verbindungen strebt, jedoch deutlich milder
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und Träger reagiert als seine leichteren Verwandten.
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Während Fluor und Chlor mit geradezu ungestümer Heftigkeit
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reagieren, geht das Iod seine Verbindungen besonnener ein.
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Und gerade diese Mäßigung macht es für den Umgang mit dem
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lebenden Körper so geeignet. Eine berühmte und überaus
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nützliche Eigenschaft des Iods ist seine Reaktion mit Stärke,
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mit der es eine intensiv tiefblaue, fast schwarze Färbung
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bildet. Diese iodstärke Reaktion ist so
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empfindlich und so charakteristisch, dass sie bis
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heute als einfacher und zuverlässiger Nachweis für
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Stärke dient, etwa um zu prüfen, ob ein Lebensmittel Stärke
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enthält. Und sie gehört zu den
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eindrucksvollsten und am leichtesten vorführbaren
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Reaktionen der gesamten Chemie. Doch die wahre Bedeutung des
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Iods für die Menschheit liegt nicht in seiner Schönheit oder
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seinen chemischen Kunststücken, sondern in seiner
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unverzichtbaren Rolle für unseren Körper, und hier müssen
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wir von einem winzigen schmetterlingsförmigen Organ
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sprechen, das vorn am Hals liegt.
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Der Schilddrüse die Schilddrüse stellt Hormone her, die unseren
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gesamten Stoffwechsel steuern. Das Tempo, mit dem unser Körper
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Energie verbraucht, das Wachstum, die Entwicklung des
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Gehirns und vieles mehr. Und um diese lebenswichtigen
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Hormone zu bilden, benötigt die Schilddrüse zwingend einen ganz
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bestimmten Baustein, das Iod, die beiden wichtigsten
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Schilddrüsenhormone enthalten in ihrem Molekül Iodatome.
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Das eine 3 davon, das andere 4 und ohne eine ausreichende
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Zufuhr von Iod kann die Schilddrüse diese Hormone
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schlicht nicht in genügender Menge herstellen.
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Hier zeigt sich die ganze Tragweite jener geographischen
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Ungleichverteilung, von der wir bereits sprachen.
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In Regionen fern des Meeres, in denen Böden und Nahrung arm an
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Iod waren, litten über Jahrhunderte hinweg unzählige
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Menschen an den Folgen des Iodmangels.
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Die Sichtbarste dieser Folgen war der Kropf, eine starke
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Vergrößerung der Schilddrüse, die sich als auffällige
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Schwellung am Hals zeigte. Die Schilddrüse versucht bei
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Iodmangel gleichsam durch Wachstum auszugleichen, was ihr
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an Baumaterial fehlt und schwillt dabei mitunter zu
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beträchtlicher Größe an. In manchen Alpentälern und
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anderen iodarmen Gebirgsregionen war der Kropf einst so
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verbreitet, dass er fast als normal galt und zum prägenden
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Erscheinungsbild ganzer Landstriche gehörte.
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Weit schwerwiegender noch als der Kropf waren jedoch die
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Folgen des Iodmangels für die geistige und körperliche
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Entwicklung der Kinder. Erhält ein heranwachsendes Kind
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schon im Mutterleib und in den ersten Lebensjahren zu wenig
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Iod, so können die fehlenden Schilddrüsenhormone die normale
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Entwicklung des Gehirns nicht gewährleisten.
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Und es kommt zu schweren, oft bleibenden Beeinträchtigungen
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der geistigen Entwicklung und des Wachstums.
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Diese tragische Form der Entwicklungsstörung, die ganze
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Generationen in iodarmen Regionen prägte, ist heute als
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Folge des Iodmangels gut verstanden, und sie war über
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lange Zeit eine der häufigsten vermeidbaren Ursachen geistiger
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Beeinträchtigung weltweit. Es ist ein erschütternder
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Gedanke, dass das Schicksal so vieler Menschen, ihre geistigen
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Fähigkeiten, ihre Lebensaussichten am Ende von der
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winzigen Menge eines einzigen Spurenelements in ihrer Nahrung
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abhing, von einem Stoff, von dem ein erwachsener Mensch im Laufe
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seines ganzen Lebens nur einige Gramm benötigt, eine Menge, die
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kaum einen Teelöffel füllen würde.
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Die Lösung dieses Problems gehört zu den großen Stillen
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Erfolgen der öffentlichen Gesundheitsfürsorge im frühen
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20. Jahrhundert begann man dem
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allgemein gebräuchlichen Speisesalz geringe Mengen Iod
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zuzusetzen und dieses iodierte Salz erwies sich als
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außerordentlich wirksames und zugleich denkbar einfaches
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Mittel, um den Iodmangel ganzer Bevölkerungen zu beseitigen.
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Wo zuvor Kropf und Entwicklungsstörungen verbreitet
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waren, verschwanden sie nach der Einführung des iodierten Salzes
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weitgehend. Diese Maßnahme, die in vielen
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Ländern der Welt eingeführt wurde, gehört zu den
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kostengünstigsten und segensreichsten Eingriffen in
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die Volksgesundheit überhaupt, und sie zeigt eindrücklich, wie
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das Verständnis eines einzigen Elements das Leben von Millionen
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Menschen zum Besseren wenden konnte.
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Bis heute ist die ausreichende Versorgung mit Iod in vielen
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Teilen der Welt eine wichtige Aufgabe und auch in unseren
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Breiten wird der Iodgehalt der Ernährung sorgsam beobachtet.
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Wenden wir uns nun jener anderen großen Rolle des Iods zu, die
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ihm den Beinamen des violetten Heilmittels eingetragen hat,
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seiner Bedeutung als Wundmittel und Mittel gegen
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Krankheitserreger. IOD und seine Lösungen besitzen
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eine ausgeprägte keimtötende Wirkung.
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Sie Vermögen Bakterien, Viren, Pilze und andere Mikroorganismen
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abzutöten, und zwar zuverlässig und breit wirksam.
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Diese Eigenschaft machte das Iod zu einem der wichtigsten Mittel
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zur Desinfektion von Wunden und Haut, und es spielte eine
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bedeutende Rolle in der Geschichte der Wundbehandlung
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und der Chirurgie. Schon bald nach seiner
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Entdeckung begann man Iodlösungen zur Behandlung von
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Wunden einzusetzen und in den Kriegen des 19.
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Und 20. Jahrhunderts rettete die
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Desinfektion von Verletzungen mit iodhaltigen Mitteln
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unzähligen Soldatinnen und Soldaten das Leben, indem sie
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die gefürchteten Wundinfektionen verhinderte, die zuvor so oft
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tödlich verlaufen waren. Die einfachste Form dieses
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Heilmittels war die sogenannte iot Tinktur, eine Lösung von iot
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in Alkohol, die mit ihrer charakteristischen bräunlichen
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Farbe und ihrem unverwechselbaren Geruch ganzen
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Generationen als das Mittel in Erinnerung blieb.
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Mit dem aufgeschürfte Knie und kleine Verletzungen behandelt
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wurden, oft begleitet von einem brennenden Gefühl, das dem
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jungen Patienten die heilsame Wirkung nachdrücklich vor Augen
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führte. Die moderne Medizin hat diese
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einfachen iot Tinkturen weitgehend durch sanftere und
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verträglichere Zubereitungen ersetzt, in denen das iot an
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größere Trägermoleküle gebunden ist und seine keimtötende
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Wirkung allmählicher und schonender entfaltet, ohne die
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Haut zu reizen. Diese sogenannten Iodophore
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werden bis heute in großem Umfang zur Desinfektion von Haut
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und Wunden und zur Vorbereitung von Operationen verwendet.
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Und sie gehören zum unverzichtbaren Rüstzeug eines
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jeden Krankenhauses. So begleitet uns das IOD von der
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kleinen häuslichen Verletzung bis in den hochmodernen
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Operationssaal. Ein treuer, wenn auch oft
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unbemerkter Beschützer vor den unsichtbaren Gefahren der
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Krankheitserreger. Doch damit ist die
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Vielseitigkeit des Iodis noch nicht erschöpft, denn es findet
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auch in der Medizin, der bildgebenden Verfahren und in
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besonderen Notlagen Verwendung, da Iodatome verhältnismäßig
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schwer sind und Röntgenstrahlen kräftig abschwächen.
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Eignen sich iodhaltige Verbindungen hervorragend als
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sogenannte Kontrastmittel, spritzt man solche Mittel in die
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Blutbahn, so heben sich die Gefäße und Organe, in denen sie
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sich verteilen, auf dem Röntgenbild deutlich vom
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umgebenden Gewebe ab und der Arzt oder die Ärztin kann
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Strukturen sichtbar machen, die sonst verborgen blieben.
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Diese iodhaltigen Kontrastmittel sind ein wichtiges Werkzeug der
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modernen Diagnostik. Eine weitere höchst
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eigentümliche Rolle spielt das IOD im Zusammenhang mit der
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Kernenergie und ihren Gefahren bei Unfällen in Kernkraftwerken
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kann radioaktives Iod freigesetzt werden.
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Ein Stoff, der für den Menschen besonders gefährlich ist, weil
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die Schilddrüse das Iod, das sie ja dringend benötigt, gierig
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aufnimmt, ohne zwischen dem ungefährlichen und dem
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radioaktiven Idiot zu unterscheiden, lagert sich
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radioaktives Iod in der Schilddrüse ab, so kann es dort
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schweren Schaden anrichten. Um dem vorzubeugen, verteilt man
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in der Umgebung von Kernkraftwerken im Ernstfall
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sogenannte Iodtabletten, die eine große Menge gewöhnlichen,
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nicht radioaktiven Iods enthalten.
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Nimmt man diese rechtzeitig ein, so sättigt sich die Schilddrüse
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mit dem harmlosen Iod und kann das gefährliche radioaktive Iod
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nicht mehr aufnehmen, sodass es weitgehend wieder ausgeschieden
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wird. Es ist ein eindrucksvolles
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Beispiel dafür, wie das Verständnis eines Elements und
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seines Verhaltens im Körper zu einer gezielten Schutzmaßnahme
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genutzt werden kann. Und es verdeutlicht zugleich die
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zwiespältige Natur der Kernenergie, deren Beherrschung
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uns vor stets neue Herausforderungen stellt.
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Wenn wir das IOD in seiner ganzen Spannweite betrachten,
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vom violetten Dampf in der Werkstatt eines Pariser
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Salpetersieders über den schmetterlingsförmigen Wächter
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unseres Stoffwechsels bis hin zum keimtötenden Mittel im
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Operationssaal und zum Schutzschild gegen die Gefahren
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der Kernspaltung. Dann zeigt sich ein Element von
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außerordentlicher Bedeutung für das menschliche Leben und oge
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Wohlergehen. Und in dieser Betrachtung liegt
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zugleich eine leise Mahnung verborgen.
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Das Iod erreicht uns über das Meer, über die Algen und die
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Verdunstung, über jene großen Kreisläufe des Wassers und des
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Lebens, die unseren Planeten zu einem bewohnbaren Ort machen.
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Die Meere sind, wie wir gesehen haben, das große Reservoir
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dieses lebenswichtigen Elements, und sie sind zugleich der
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Ursprung so vieler Stoffe und Vorgänge, von denen unser Dasein
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abhängt, wie wir mit diesen Meeren umgehen, ob wir sie
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schützen oder durch Verschmutzung und Übernutzung
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gefährden. Ob wir die feinen Gleichgewichte
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achten, die das Leben im Wasser und an den Küsten tragen, das
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berührt am Ende auch uns selbst auf eine Weise, die uns oft gar
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nicht bewusst ist. Die Geschichte des iodierten
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Salzes wiederum erinnert uns an etwas anderes, an die Kraft
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einer aufgeklärten, dem Gemeinwohl verpflichteten
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Gesundheitsfürsorge, die mit einfachen, jedem zugänglichen
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Mitteln das Los ganzer Bevölkerungen zum Besseren
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wenden kann. Dass ein winziger Zusatz zum
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täglichen Salz das Leben von Millionen Menschen verbessern
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konnte. Ist ein Zeugnis dafür, was eine
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Gemeinschaft zu leisten vermag, wenn sie ihr Wissen in den
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Dienst aller stellt und wie kostbar jene Einrichtungen sind,
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die für das wohl aller Sorge tragen.
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Und so neigt sich unsere Reise durch die Welt des Iods ihrem
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Ende zu. Wir sind aufgebrochen in der
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dampfenden Werkstatt des Bernard Courtois, wo ein violetter
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Schleier die Geburt eines neuen Elements ankündigte.
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Sind dem IOD durch die Tiefen des Meeres und die Asche der
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Algen gefolgt. Haben seine stille,
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lebenswichtige Arbeit in der schmetterlingsförmigen
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Schilddrüse betrachtet, haben von dem Segen des Iodierten
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Salzes erfahren, das den Kropf aus ganzen Landstrichen
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Vertrieb, und haben seine schützende Wirkung in den Wunden
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und Operationssälen der Welt verfolgt.
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Iod. Das violette Heilmittel, das
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Mildeste der Halogene, der unsichtbare Wächter unseres
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Stoffwechsels und treue Beschützer vor den
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Krankheitserregern, ist ein Element, das uns lehrt, wie sehr
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unser Wohlergehen an den kleinsten Dingen hängt, an
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Mengen, die kaum zu wiegen sind und doch über Gesundheit und
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Krankheit, über Klarheit und Trübung des Geistes entscheiden.
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Während du nun langsam zur Ruhe kommst und die Bilder dieser
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Reise in dir nachklingen lässt, den aufsteigenden violetten
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Dampf die im Wasser wiegenden Braunalgen, das Tiefe Blau der
21:57
Iodstärkereaktion. Denke daran, dass die
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unscheinbarsten Stoffe oft die größten Wirkungen entfalten und
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dass in jedem Element des Periodensystems eine ganze Welt
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von Geschichten verborgen liegt. Die Welt ist voll von solchen
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Stillen wundern, die nur darauf warten, entdeckt zu werden.
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Schlaf gut, Ruhe sanft und bis zur nächsten Folge unserer
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gemeinsamen Reise durch das Periodensystem der Elemente.