一种新的海带提取碘的实验方法探析

伏劲松+李树伟+彭蜀晋+王萍

摘要：对海带中提取I2实验中存在的灰化、过滤操作时间长、萃取剂毒性大等不足进行了实验探析。实验采用蒸馏水直接浸泡海带、浸泡液H2SO4酸化、H2O2氧化、石油醚萃取、碱水反萃取酸化提取的方法。实验时间由原来的1.5h缩短至10min，实验现象明显、重现性好，非常适用于课堂演示及学生实验。

关键词：海带；碘的提取；实验改进；化学实验教学

文章编号：1005–6629（2015）1–0049–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

从海带中提取碘的实验在高中化学课程标准（2003）中的必修与选修模块均有要求。人教版高中化学教材《化学2》实验4-2和选修6《实验化学》实验2-3就是两个实例。这两个实验在教学实践中存在一些问题，经检索2002～2014/02期间的文献，共有7篇相关的实验改进的文章。然而这些文章的共同问题是实验耗时过长，不宜作为演示实验来进行。本实验采用新的提取和检验方法，在较短的时间内即可完成，并且以实验中提取碘的浓度、实验操作时间作为评价指标，对改进前后的实验方案做了比较研究。

1 实验过程

1.1 仪器及药品

海带（福州海林有限公司生产）样品，石油醚（AR），蒸馏水（自制），10%H2O2，3 mol/L H2SO4，NaOH，烧杯，分液漏斗，胶头滴管，北京普析通用UV-1901紫外-可见分光光度计。

1.2 实验流程图

1.3 操作步骤

取5g干海带用剪刀剪碎成黄豆粒大小，25℃下20mL水于50mL烧杯中浸泡2min，获得海带浸提液，用胶头滴管将烧杯中浸提液15mL全部转移到另一50mL烧杯中，向该烧杯中分别滴加10滴3 mol/L的H2SO4和1mL 10%的H2O2溶液，混匀，静置2min。量取2mL该溶液于小试管中加入淀粉溶液，将前面烧杯中剩余的溶液转移至分液漏斗中，将10mL石油醚分3次加入分液漏斗中，振摇，静置分层后的石油醚溶液转移至500mL大烧杯中。

1.4 碘含量的测定

为了便于比较改进后的实验方案与教材原实验方案的优劣，以提取碘的浓度和实验时间（实验时间以iphone-4手机秒表作为计时工具）作为考察标准，进行评价。在浓度评价中采用紫外-可见分光光度计，在200～800nm范围内测定经H2SO4酸化和H2O2氧化后的I2的水溶液的吸收光谱，确定最佳吸收波长为460nm，再于460nm处测定I2的水溶液的吸光度值。利用标准曲线法确定所提取I2的浓度。

2 海带提取方式的实验探析

根据文献[1]，海带中碘的含量一般在0.3%以上，最高可达0.9%。存在于海带植物细胞中的碘88.3%为碘离子，10.3%为有机碘，1.4%为IO3-的形式。我们通过反复实验，确定了用水浸提的方案，研究结果表明：控制好实验条件，水可以有效地穿过细胞壁，提取的效果完全可以达到实验的要求。

人教版《化学2》的实验4-2中提取的碘离子的浓度不高，实验效果不明显，实验的操作时间较长，不宜作为课堂演示实验，而改进后的实验操作时间仅为数分钟。

由表1中的数据可以看出，灼烧灰化的方法提取出的I2的平均含量，较蒸馏水浸提法提取的I2含量要低。因此用蒸馏水浸提代替灼烧法能满足实验的要求。

3 海带过滤方法的实验探析

人教版《化学2》（必修）的实验4-2方案采用煮沸溶解和过滤，过滤操作的时间长，需要20min左右[2]，同时滤纸会不同程度地吸附溶液中的碘，造成碘离子的损失，在定性实验中这种损失不会造成实验的失败，但是在定量实验中将使得定量准确性降低。

改进后的方案：无需煮沸，无需过滤，不使用酒精灯和滤纸，直接用胶头滴管从烧杯中吸取浸出液转移到小烧杯中备用，I2的损失明显减少，同时实验时间明显缩短。

改进后的方案：滴加10滴3 mol/L的H2SO4，加入10%的H2O2溶液1mL。提取效果好，实验现象明显。在实验的过程中规定用量既减少了药品的浪费，也避免了因为药品过量产生的副反应干扰实验，同时增加了实验的重现性。

改进后的方案：加入石油醚作萃取剂，萃取后的上层溶液（石油醚层），转移至回收烧杯中，用NaOH强碱反萃取石油醚中的碘，然后用硫酸酸化的方式将石油醚中的碘进行回收（发生的化学反应与从CCl4中反萃取然后酸化一致）或者敞口放置。

从表中的数据可以看出，用CCl4和石油醚萃取效果基本一致，因此可以用石油醚代替CCl4且保证了实验者的健康。同时由于石油醚良好的挥发性，敞口放置一段时间，碘单质就能很好地从石油醚中分离出来，有利于碘单质的回收利用，避免了不必要的浪费。

6 结论

本文通过大量的实验，建立了一种新的从海带中提取碘的实验方法。通过改变提取方式、过滤方法、控制H2SO4和H2O2溶液加入量和萃取剂的变化，节省了时间，整个实验过程所用时间大约10min。环境污染物排放少，实验现象明显，结果具有较好的重现性，实验成本大大降低，有利于中学化学课堂进行演示实验、分组实验以及学生实验。

参考文献：

[1]金俊，林美娇主编.海藻的利用与加工[M].北京：科学出版社，1998：18，131.

[2]蒲生财.海带中碘的提取与检验实验改进[C].中国化学会第三届关注中国西部地区中学化学教学发展论坛论文集，兰州：2011，296～297.

[3]盖利刚，段秀全等.电位滴定-双氧水氧化法从海带中提取碘[J].无机盐工业，2011，43（1）：52～55.