淀粉遇碘都显蓝色吗

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇淀粉遇碘都显蓝色吗范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：对淀粉与碘的显色机理、外界条件进行了研究。发现淀粉与碘显示出的颜色受淀粉的结构、葡萄糖单元的聚合度、淀粉溶液与碘的浓度、混合液的温度、酸碱性、溶剂等的影响。

关键词： 碘；淀粉；显色机理；外界条件

文章编号：1005－6629(2007)01－0075－02中图分类号：G633.8 文献标识码：B

在中学化学教学中，淀粉遇碘显蓝色是很灵敏的显色反应，这既可以检验淀粉的存在，又可以证明碘的有无。但淀粉遇碘都显蓝色吗？笔者所在的学校在一段时间内用同一包可溶性淀粉配制的淀粉溶液与碘反应均不会显蓝色，而显棕红色！这明显与现行中学教材不符。带着疑问与好奇，笔者对淀粉和碘的显色机理进行了研究。发现淀粉与碘显示出的颜色受淀粉的结构、葡萄糖单元的聚合度、淀粉溶液与碘的浓度、混合液的温度、酸碱性、溶剂等的影响。

1 淀粉的结构、葡萄糖单元的聚合度对显色反应的影响

淀粉可分为直链淀粉与支链淀粉。直链淀粉在淀粉中约占20%-30%。直链淀粉分子是由1000-4000个a-D-葡萄糖分子脱水经a-1，4-苷键连接而成的葡萄糖多聚物；直链淀粉的构象是卷曲盘绕的螺旋形，每转一圈约含6个葡萄糖单位。同时，主链上还有少数分支。淀粉与碘显特殊的蓝色是由于碘分子恰巧嵌入直链淀粉的螺旋空隙中，借范德华力结合成为复合物(即包合物)所致[1]。

支链淀粉在淀粉中约占70%-80%，它是由20-28个a-D-葡萄糖单位以a-1，4-a苷键连接成短链，这些短链又以a-1，6-苷键连接形成多达5000个a-D-葡萄糖组成的多支链的多糖。支链淀粉与碘显色也是因为生成了包合物，但由于其分支很多，在支链上的直链平均聚合度为20-28，这样形成的包合物是紫色的[2]。

而前述笔者得到的“棕红色”可能是因为所用的可溶性淀粉中绝大多数其实是糊精。糊精是比支链淀粉聚合度更低的多糖，是淀粉经热处理或在酸作用下的部分水解产物[3]。糊精遇碘可显棕红色、红色、淡红色甚至无色。

动物体内存在着类似于淀粉的物质是糖原，糖原又叫动物淀粉，可分为肌糖原和肝糖原。糖原的结构除了分子显示出支链较多、链较短(每个链含12-18个D-葡萄糖单元)外，十分相似于支链淀粉的结构[4]。而糖原遇碘亦显棕红色。

据研究，下表是淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色的关系[1,2,5]。

2 浓度的影响

常温下，I2浓度不低于10-7g/mL，可溶性淀粉浓度在十万分之五左右即可形成浅蓝色。常温下，若在同条件下再加入I-，且I-浓度不低于10-4mol/L，则显色反应更明显；而且I-浓度越高，显色灵敏度越高。

3 混合液温度的影响

对显蓝色的碘－淀粉混合液进行加热，蓝色会褪去。而在冷却后，颜色会随即恢复。一般混合液浓度高者，蓝色混合液褪色的温度就高些(约80℃) ，而混合液浓度低者，褪色的温度就低些(约50℃)[6]。这是因为给淀粉溶液加热，分子运动加剧，会破坏淀粉螺旋结构，碘就离开管道，使包合物遭到解体，这样就不显蓝色了。待淀粉冷却后，又可重新形成这种淀粉－碘的螺旋状包合物，颜色也就恢复了。至于加热至沸碘是否会升华，这不必担心，因为碘升华温度需达184.4℃。当然加热时间若过久，淀粉甚至会水解成糊精，颜色自然也不会恢复了。

4 酸碱性的影响

在碘－淀粉混合液中加少量酸，可使单质碘有极微弱的水解，有利于显色。

但如果先在淀粉溶液中加入少量酸加热一段时间后，再加入碘水，则显红色至红棕色。这是因为酸是淀粉水解的催化剂，淀粉水解后变成了糊精。

在强碱中碘歧化反应生成次碘酸盐和碘化物，因而不显色。

5 溶剂的影响

在碘－淀粉蓝色混合液中加入少量CCl4(或苯或汽油)振荡后溶液很快会褪色。这是因为I2易被CCl4等萃取，从包合物中逃逸出来，混合液蓝色消失。

若在碘－淀粉蓝色混合液中加乙醇，当醇浓度小于50%时显蓝色，大于50%时显蓝紫色。这是因为碘分子在酒精中溶解度比在水中大，但酒精与水互溶，相互作用从而使酒精浓度高的混合液呈现出特殊的蓝紫色[7]。

6 淀粉溶液放置时间长短的影响

淀粉溶液放置时间过久，再加入碘水，则没有蓝色产生。原因是淀粉溶液已经变质了或淀粉发生了水解反应：淀粉转变成糊精后再变成麦芽糖或葡萄糖[8]。

7 结语

综上所述，现行中学化学教材中所谓的碘与淀粉溶液变蓝的本质是碘与直链淀粉生成了“碘与直链淀粉的包合物”，该物质使溶液呈现特殊的蓝色。事实上，碘与淀粉反应还应包括碘与支链淀粉反应生成一种特殊的紫色物质。如果淀粉发生了水解，则产生糊精，碘与水解后的淀粉反应生成棕红色、红色或淡红色甚至无色。如果外界条件发生改变，如改变碘的浓度，反应混合物的温度、酸碱性、溶剂，或淀粉放置时间的长短不同，碘与淀粉的反应现象会有较大的不同。

因此，可以说，碘与淀粉的显色反应现象在现行多数中等教材中表述得不够确切。考虑到高中生的知识水平，笔者认为，碘与淀粉的显色反应可以表述为：

“一般情况下，可溶性淀粉与碘作用，形成蓝色的新物质。”

参考文献：

[1]王惠宁.有机化学[M].上海：科学普及出版社，2000：251-253.

[2].

[3]汪小兰.有机化学[M].北京：高等教育出版社，1997：236-237.

[4]R.T.莫里森，R.N.博伊德.,有机化学[M].北京：科学出版社，1992：945－951.

[5]谷文祥，王奎堂主编.有机化学[M].北京：科学出版社，2003：251-253.

[6]宋秀安.www.省略/chem/uploadfiles/20046510957285doc.

[7]王程杰.中学化学实验研究[M].上海：华东师大出版社，2005.

[8]乌凤歧，徐德志.试述碘与淀粉溶液的反应现象[M].辽宁师专学报，2003(7):3.

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文