碘与淀粉显色现象探究

*刘 正

(山西大同大学2014级化学与环境工程学院化学专业 山西 037000)

碘与淀粉显色现象探究

*刘 正

(山西大同大学2014级化学与环境工程学院化学专业 山西 037000)

在化学实验中,淀粉与碘产生化学反应,形成蓝色液体,淀粉的这种特性经常被用来检测淀粉的存在与否.形成的蓝色液体与温度、酸度、淀粉的新鲜程度有关.

淀粉;颜色

淀粉与碘产生的化学反应中,颜色因淀粉性质会产生不同的颜色变化,其中直链淀粉反应产生蓝色液体,支链淀粉反应产生为紫红色液体.产生颜色的变化在一定程度上与碘分子有很大关系.碘分子在淀粉形成的液体中,会自动形成一种络合物.同时淀粉糖苷链的长度也会影响反应的颜色.当链长为20个葡萄糖基时会出现红色,链长大于60个葡萄糖基时变为蓝色,因支链淀粉的分支长度只有20～30个葡萄糖基,因而与碘呈紫红色,而直链淀粉的链长超过60个葡萄糖基,所以与碘作用呈现蓝色.在链长小于6个葡萄糖基时,不会形成一个螺旋圈,因而不能呈色.

在化学实验中,特别是淀粉的相关研究性试验中,因为面粉的支链淀粉与直链淀粉的原因,会产生不同的颜色.例如面粉支链淀粉较多,淀粉在与碘的相关试验中,会产生相关的化学反应,最后溶液出现蓝紫色.同时研究在唾液淀粉酶与淀粉的相关试验中,淀粉往往采用纯淀粉,即在淀粉样品中直链淀粉居多,在与碘液的化学反应中,变为深蓝色.本文通过相关实验方法来测定影响淀粉与碘作用颜色的几种因素.

1.实验方法

(1)淀粉:称取含有效成分0.1000克的淀粉纯品(直链、支链),放入100毫升容量瓶中,加入1毫升无水乙醇,使其充分分散.再加9毫升氢氧化钠溶液,不断加热,加热至沸腾.在开水中加热10分钟.迅速冷却后,用蒸馏水定容.冷却保存.

(2)显色测定:吸取直链淀粉分散液1.00毫升,放入100毫升容量瓶中,加约50毫升蒸馏水,再加1.0毫升1N醋酸溶液、2.00毫升碘试剂,用蒸馏水稀释至刻度.在MPS-2000紫外一可见分光光度计上测吸收曲线.吸取支链淀粉分散液4.0毫升,按同上方法测吸收曲线.

2.实验仪器

(1)MPS-2000多用途紫外一可见分光光度计;(2)雷磁-25酸度计;(3)直链、支链淀粉纯品(纯度约98%);(4)碘试剂:3.0克碘化钾(AR),0.3000克碘(AR)溶于100毫升蒸馏水中;(5)温度计.其余试剂,均用分析纯按常规方法配制.

3.通过实验得出以下结论

淀粉与碘的化学试验中,蓝色液体的形成与很多因素相关,同时很多因素会在某种程度上影响液体的颜色.本次试验通过水浴温度,溶液的PH值还有淀粉的存放时间等因素展开研究,通过多种措施,不断调整众多因素之间的变量,辅助其他试验器材,探明彼此之间的联系,明确相关因素与蓝色液体之间的关系.本次试验通过调整水浴温度,溶液PH值,淀粉存放时间,得出以下有效结论.

(1)水浴温度的因素.如表1,在试验中,随着不断加热,温度不断变化,溶液的颜色不会一成不变,溶液的颜色受温度的提升影响很大.随着温度的提升,淀粉溶液与碘产生反应的蓝色会出现一定程度的滞后性,原因在于反应形成的络合物,碘分子的钻入直链淀粉的螺旋状圆柱,同时在范德华引力作用下形成相关的络合物,但是络合物不具有稳定性,会随着温度的变化而变化.在温度增加时络合物会逐步分解,在分解过程中,碘分子会从络合物脱下,蓝色逐步消失,在逐步冷却过程中,碘分子会与淀粉重新结合而出现蓝色.

表1 温度与颜色的关系图

(2)PH值的影响.如表2,PH值不同,颜色反应会出现不同的变化.经过实验证明:以PH值为区分标准,划分多个显色段,在强酸性环境下,淀粉与碘反应呈现蓝紫色,在pH=3～5的弱酸环境中进行试验,显色反应明显,在pHlt;8的弱碱性溶液中会有迟缓,在pHgt;10的碱性溶液中不显色.在上述不同的显色反应中,究其原因在于:强酸环境中,淀粉会分解出糊精等化学元素,糊精会与碘分子产生化学反应,呈现红色;在强碱情况下,歧化成次碘酸盐和碘化物,没有形成单质碘,因而不显色;在弱酸环境下,碘不会产生化学反应.

表2 酸碱度与颜色关系图

(3)淀粉存放时间的因素.如表3,在淀粉与碘化学反应中,淀粉溶液的存放时间,直接影响显色反应的进展.随着淀粉溶液存放时间的变化,在显色反应中显色也会不同.溶液的紫色会随着淀粉溶液的时间增加而加深.究其原因是淀粉水溶液中会慢慢分解出为糊精等物质,而在有碘存在的情况下,糊精与碘发生反应出现红色.因此,随着时间的增加,淀粉溶液的反应速度会降低,出现呈蓝紫色,甚至紫红色.

表3 淀粉存放时间与颜色变化关系图

[1]崔克宇,吕明,王仁章,韩磊,刘凯,王悦.碘与淀粉反应条件的实验研究[J].科技信息(学术研究),2007(12).

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[4]江培翃,陆红,何正平,吴忠良.淀粉与碘的颜色反应与还原糖含量的关系[J].实验室研究与探索,2005(03).

[5]段穗芳.碘与淀粉反应条件的探讨[J].中等医学教育,2000(01).

[6]段穗芳.碘与淀粉反应条件的探讨[J].湛江师范学院学报(自然科学版),1999(02).

[7]宋瑞芳,姚天明.直链、支链淀粉与碘显色反应的研究[J].安徽农业科学,1987(04).

刘正(1995-),男,山西大同大学2014级化学与环境工程学院化学专业;研究方向:无.

Study on the Show of Iodine and Starch

Liu Zheng
(College of Chemistry and Environmental Engineering, Datong University, Shanxi Province, 2014, Shanxi,037000)

We often use starch and iodine to turn blue to test the existence of starch, starch and iodine into blue, which is the characteristics of starch. This blue reaction is related to temperature, acidity, freshness of starch.

starch;color

T

A