试验中碘含量的测定

学生设计性实验论文学生设计性实验论文 题目题目 测定食盐中碘元素含量的实验研究测定食盐中碘元素含量的实验研究 姓名姓名 王王 静静 学号学号 专业专业 化化 学学 班级班级 071 班班 实验课程名称实验课程名称 中学化学实验研究中学化学实验研究 指导教师及职称指导教师及职称 张四方张四方 实验学期实验学期 2009 至至 2010 学年学年 二二 学期学期 太原师范学院教务处编印 1 测定食盐中碘元素含量的实验研究测定食盐中碘元素含量的实验研究 王静王静 化学系 化学 071 班 摘要 碘是合成人体甲状腺激素的重要原料 与人体的生长发育和新陈代谢关系密切 特别是对大脑的 发育起着决定性的作用 但我国碘缺乏病病区人口有4 亿多 因而从 1989 年开始 在缺碘地区实行 食盐加碘 推行食用碘盐 所谓碘食盐 就是将可溶性的碘化物按1 20000 到 l 50000 与食盐 NaCl 均匀混合以供食用 我国曾经用 KI 作为食盐添加剂 由于 KI 具有浓苦昧 易潮解 在常温下久置易分解游离出单质碘而 呈黄色 须避光保存等缺点 自1996 年我国政府以国家标准的方式规定食盐的碘添加剂是KIO3 为了保障人民群众的健康 国家规定食用盐中必须加碘 且严格控制碘加入量 因而对于食用盐中碘含 量的测定十分重要 1 关键词 测定 食盐 碘含量 1 引言 今年 5 月 15 日是全国第十个 防治碘缺乏病日 活动的主题是 食用碘盐 保护儿 童智力发育 据统计 在我国一千多万智力残疾人中 80 的人为缺碘所致 由于食用 加碘食盐 每年有 94 万新生儿免受碘缺乏症的危害 缺乏碘会引起甲状腺肿大 儿童缺碘 会导致智商低下 用加碘食盐防治碘缺乏病是目前世界上公认的一种好方法 食用加碘食盐 大于适宜量 对碘敏感的人群存在碘甲亢的危险性 目前我国在食盐中加碘主要使用碘酸钾 而过去则是碘化钾 碘化钾的优点是含碘量高 76 4 缺点是容易氧化 稳定性差 使用时需在食盐中同时加稳定剂 碘酸钾稳定性 高不需要要稳定剂 但含碘量较低 59 3 相比之下 使用碘酸钾优点还是较大的 因 此 90 年始我国规定民用食盐的碘的添加剂为碘酸钾 全民食盐加碘之后 各地甲状腺疾病 如甲抗 的发病率反而增加了 监测结果也表明 1999 年我国居民尿液中的碘含量已经达到 306 微克 升 超过了国际标准 300 微克 升的 警戒线 碘过量导致 甲状腺功能减退症 病人代谢减缓 怕冷 脱发 引起甲减性 心脏病 大多数中国人不是缺碘 而是碘过量 而且由此引发甲状腺疾病增加 2 常听人说 我的身体像钢铁一样 如果身体真是钢铁的话 那么食盐就是其中的碳 虽然需要的量不多 但所起的作用却非同一般 成年人缺碘 会引起甲状腺肿大 儿童缺碘 则严重影响其智力发展导致智力低下 因此人们将碘称为智慧元素 从建国初开始 我国的 科学家就致力于加碘食盐的研究 取得了较大的进展 并在全国强制推广使用 有效地防止 了碘缺乏病的流行 提高了儿童的智力 那么食盐中的碘的含量到底多少为好 我们现在食 用的加碘盐符合要求吗 我们该怎样识别食盐是否加碘呢 市场上购买的食盐含碘量是否达 标呢 带着这些问题 我们在老师指导下 利用已学过化学元素化合物知识和化学分析知识 对加碘盐进行了定性定量分析 每人一天不要超过 6 克盐为好 老年人应饮食清淡 就目前多种研究表明 长期吃过 咸食物 可能导致高血压 动脉硬化 结石等疾病的发生 建议每日食盐摄入量不超过 6g 有心血管疾病患者 肾病患者 食盐含量根据病情而定 碘是人体必需的微量元素 人体碘摄入的缺乏或过高都能引起各种相关疾病 碘缺乏病 在我省流行面广 危害重 为及时准确掌握食盐加碘情况 通过测定食盐中碘酸钾浓度来掌 握食盐的含碘水平 3 食盐的一些相关知识如下 1 1 性状 白色 味咸 无异味 无明显的与盐无关的外来异物 1 2 用途 调味品 直接食用或食品加工 1 3 标准 食用盐国家标准 GB5461 2000 2 精 制 盐粉碎洗涤盐日 晒 盐 指标 优级一级二级一级二级一级二级 白度 度 807567555545 0 15 0 85mm0 5 2 5mm 0 5 2 5mm 1 0 3 5mm 物理 指标粒度 858075808570 氯化 钠 99 198 597 0097 0095 593 291 00 水份 0 300 500 802 103 205 106 4 水不 溶物 0 050 100 200 10 200 100 20 化学 指标 湿 基 水溶 性杂 质 2 000 801 101 602 40 铅 以 pb 计 1 0 砷 以 As 计 0 5 氟 以 F 计 5 0 卫生 指标 钡 以 Ba 计 15 碘酸 钾 mg kg 碘 以 I 计 35 15 20 50 抗结 剂 mg kg 亚铁 氰化 钾 10 0 通过网上查询资料 总结出测定食盐中碘含量的方法有四种 第一种 碘离子选择电极法 方法 利用碘离子选择电极 在 H CO NaHCO 为总离子强度调节剂 Na SO 为还 原剂 双液接饱和甘汞电极为参比电极的条件下 测定食盐中碘含量 结果 碘离子浓度在 1 0 10 2 1 0 10 6mol L 范围内线性关系良好 该方法的回收率为 96 7 103 6 相对标 3 准偏差取 0 5g Na SO 置于 6mol LNaOH 溶液中 用 1 1H PO 水溶液中和至 PH 4 再 加入 10gNaHCO3 加水至 100ml 再加入 900ml10 的 NaHCO3溶液 用标准校准液以 2 点 法进行斜率校准 以浓度直读法测定样液碘浓度 乘系数 1269 为碘盐中碘含量 4 第二种 分光光度法 在酸性条件下 溶液中的碘离子经过过氧化氢 双氧水 氧化为碘 碘与淀粉反应使溶液 变蓝 在一定条件下 颜色随碘浓度的增大而加深 通过分光光度计测量溶液的吸光度后 在标准曲线上查出碘离子的含量 该方法既简便又准确可靠 变异系数为 0 39 2 08 加标 回收率为 98 3 101 6 有实用价值 5 2I H2O2 2H I2 2H2O 第三种 联苯胺分光光度法 基于在盐酸介质中 碘酸钾氧化联苯胺使其显色 提出了光度法测定食盐中微量碘的方法 在 40 的水浴中 当 2 mol L 1盐酸溶液用量为 1 00 mL 0 42 g L 1联苯胺溶液用量为 0 80 mL 时 方法的线性范围为 100 1 400 g L 1 最大吸收波长在 425 nm 处 表观摩尔吸光率为 1 4 105L mol 1 cm 1 用于测定加碘食盐中碘含量的测定 回收率在 97 5 101 2 之间 相对标 准偏差 n 7 在 0 9 1 9 之间 第四种 直接标定法 先在食盐样品中加入略过量硫酸酸化的碘化钾溶液 把碘酸钾转化成碘分子 再用硫代 硫酸钠溶液去标定 从而测定出碘的含量即可 因为本实验是对中学化学实验的探究 考虑 到实验仪器等多方面的原因 所以我们选择了第四种方法 2 实验目的 2 1 巩固碘量法的基本原理 2 2 要学会运用碘量法测定食盐中碘的含量 3 实验原理 本实验运用微量滴定方法对食盐中碘的含量进行测定 首先将食盐中所含的 KI03 在酸 性条件下用 I 还原 定量析出 I2 I03 5I 6H 3I2 3H2O 然后以淀粉做指示剂 用 Na2S203标准溶液来滴定析出的 I2 I2单质在淀粉中呈蓝色 滴 定至无色时即为终点 I2 2 Na2S203 S4O62 2I 4 实验用品 4 1 仪器 酸式滴定管 50ml 称量瓶 容量瓶 500ml 2 个 小烧杯 锥形瓶 3 个 铁架 台 滴定管夹 玻璃棒 电子天平 4 2 药品 食盐样品 碘化钾固体 硫代硫酸钠固体 淀粉溶液 稀硫酸粉 蒸馏水 5 实验步骤 5 1 实验前准备 将实验仪器洗净 烘干 5 2 食盐中碘酸钾的定性分析 在试管中加少量碘化钾 淀粉溶液 滴入几滴稀硫酸酸化 不见什么变化 加入少量市 售固体食盐 若含有碘酸钾则溶液立即显蓝色 反应方程式为 KIO3 5KI 3H2SO4 3K2SO4 3I2 3H2O 5 3 食盐中碘酸钾的定量分析 5 3 1 用硫代硫酸钠晶体 Na2S2O3 5H2O 配制 0 0003mol L 左右的 Na2S2O3 500mL 溶液 5 3 2 用碘化钾晶体配制 0 1mol L 左右的 KI 溶液 500mL 5 3 3 取一支 50mL 酸式滴定管 用 0 0003mol L 的 Na2S2O3 500mL 溶液润洗 2 3 次 装满 50mL 准确称取 3 8 4 2g 市售食盐 转移到容量瓶中 用适量水溶解 加入 2mLKI 溶液 滴入 5d 稀硫酸 溶液变黄色 再加入 6d 淀粉溶液 溶液变蓝色 最后用 0 0003mol L 的 Na2S2O3 溶液滴定 平行滴定三次 记录结果 6 实验数据记录 4 6 1 溶液的配制 名称质量 g相对分子量浓度 mol L 硫代硫酸钠0 0344248 192 772 10 4 碘化钾8 3088166 000 1001 6 2 碘含量的测定 项目123 V Na2S2O3 初读数 mL0 000 000 00 V Na2S2O3 终读数 mL22 9023 6022 50 V Na2S2O3 mL22 9023 6022 50 m食盐 g4 00844 03464 0030 碘含量 mg Kg33 4934 2932 95 平均碘含量 mg Kg33 58 7 实验结论 综上所述 食盐中含碘量 以 I 计 33 58mg Kg 即含碘量为每千克食盐含碘 33 58 微克 国家标准含量 20 50mg Kg 8 注意事项 8 1 KI 溶液需配制浓度为 3mg mL 1 称取 1 5 g KI 固体 溶于 500 mL 蒸馏水中 保存于棕 色瓶中 8 2 Na2S2O3标准溶液的稀释一定要准确 而且在移取前必须将稀释的溶液充分摇匀 8 3 需控制好 KIO3与 KI 反应的酸度 酸度太低 反应速度慢 酸度太高则 I 易被空气中的 O2 氧化 8 4 为防止生成的 I2分解 反应需在碘量瓶中进行 且需避光放置 9 心得体会 实验前 我们查阅了许多资料 了解到食盐中碘含量的测定有多种方法 根据实验情况 及实验器材的考虑 我们最终确定了这种方法 整个实验过程比较顺利 没有遇到操作上的 困难 国家标准含量为 20 50mg Kg 我实验得到的结果是 33 58mg Kg 在其范围内 因而说 明我们生活中的食盐含碘量是合格的 本试验比较成功 通过这次研究活动 我们把书本上学到的知识 真正地与实际需要结合起来 让我们像 科学家一样 提出问题 对问题进行分析思考 设计实验方案 进行实验研究 在研究过程 中 我们懂得了一个人的力量和智慧是有限的 研究时要分工合作 为了做好这一课题 先 到图书馆和电子阅览室去查阅资料 搞清食盐中为什么要加碘 加得是哪一种形态的碘 然 后根据学过的知识和原理设计实验方案 确定操作步骤 列出仪器清单 每次实验后要研究 设计是否合理 分析产生误差的原因 研究改进办法 也正是在这种克服困难 解决问题的 过程中 学到了知识 发展了技能 而且学会了思考 提高了素质 参考文献 1 2 3 4 http lw china 5 附英文题目 摘要 关键词 Determination of iodine content of salt in the experimental study WangJing Chemistry department chemistry class071 Learning numbers 5 Abstract Synthesis of iodine is an important raw material of human thyroid hormone and human growth and metabolism are closely related to the development of the brain in particular played a decisive role However iodine deficiency endemic area in China has more than 400 million people which started in 1989 in iodine deficient regions as iodized salt the implementation of iodized salt The so called iodine salt is soluble iodide according to 1 20000 to l 50000 and salt NaCl for food evenly mixed KI has been used in China as a salt additive since KI has a thick bitter ignorant easily deliquescence at room temperature for a long time home decompose easily to free iodine and yellow to be kept away from light and other shortcomings since 1996 the Chinese Governme