食鹽碘量測算研究
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本文作者：侯五愛郭子英作者單位：山西大同大學化學與化工學院
碘是人體所需微量元素，適量的碘可供人體合成生長發育所必需的甲狀腺激素。如果缺乏碘會產生地方性甲狀腺腫和地方性克汀病，但碘過量則又引起甲狀腺功能低下。食物是人體碘的主要來源，我國政府為了保障人民的健康，規定在食鹽中加碘且嚴格控制碘加入量。食鹽中KIO3的加入量應遵循GB5461—2000［含碘量35±15（即20～50）mg/kg，因而對于食鹽中碘含量的測定具有十分重要的意義。食鹽中碘含量的測定主要有光度法[1-4]和容量法(滴定分析法)[5,6]。光度法快速準確，但成本較高；容量法測定結果準確、操作簡單，但常量分析消耗試劑濃度大且用量多，成本高。本實驗選用微量分析，試劑用量為常量分析的10%左右，從而極大減少了實驗的廢液，節約開支80%～90%，是可持續發展在化學實驗中的具體體現。
1實驗儀器與試劑
1.1主要儀器
半自動電光分析天平（TG328B），5mL滴定管，50mL碘量瓶。
1.2實驗試劑
1.001×10-4mol×L-1Na2S2O3、3g/LKI、CCl4、苯、1mol/LHCl、5g/L淀粉，KIO3(s)、NaC（ls），所用試劑均為分析純，水為二次蒸餾水；加碘食鹽（超市自購）。
2實驗原理
食鹽中碘以KIO3形式存在，在酸性條件下，KIO3與KI發生反應，有碘單質生成。分別用2種方法測定。
2.1用苯(或CCl4)萃取后，再用Na2S2O3標準溶液滴定至苯(或CCl4)層紫色消失，到達滴定終點。
2.2淀粉為指示劑時，碘使淀粉變為藍色，再用Na2S2O3標準溶液滴定至藍色消失，到達滴定終點。
反應方程式為：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-
3實驗方法
3.1測定溶液的制備
3.1.1標準食鹽溶液的配制
稱取KIO30.00034g、0.00051g、0.00067g、0.00084g分別放入1～4號燒杯中，再稱取NaCl99.99966g、99.99949g、99.99933g、99.99916g加入到對應的1～4號燒杯中。分別加適量水溶解后，定量轉移至1L容量瓶中，稀釋至刻線，搖勻，分別記為標準食鹽溶液1～4。其對應的碘含量依次為20、30、40、50mg/kg。
3.1.2食鹽試液的配制
準確稱取加碘食鹽10.0～10.5g（ms＝10.3829g）于500mL燒杯中，加適量H2O溶解后，定量移至100mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。
3.2標準食鹽溶液和食鹽試液中碘含量的測定
分別準確移取5.00mL標準食鹽溶液1、3.00mL標準食鹽溶液2、2.50mL標準食鹽溶液3、2.00mL標準食鹽溶液4，以及3.00mL食鹽試液于5個時50mL碘量瓶中（標準食鹽溶液2～4和食鹽試液稀釋至5.00mL），各加1mL3g/LKI、5mL苯（或CCl4），0.5mL1mol/LHCl、迅速蓋塞后置于暗處10min，用1.001×10-4mol/LNa2S2O3標準溶液滴定至苯（或CCl4）層紫色消失為止。
分別準確移取5.00mL標準食鹽溶液1，3.00mL標準食鹽溶液2、2.50mL標準食鹽溶液3、2.00mL標準食鹽溶液4，以及3.00mL食鹽試液于5個50mL碘量瓶中（標準食鹽溶液2～4和食鹽試液稀釋至5.00mL），各加1mL3g/LKI、0.5mL1mol/LHCl，迅速蓋塞后置于暗處10min，用1.001×10-4mol/LNa2S2O3標準溶液滴定至溶液呈微黃色，再加入0.5mL5g/L淀粉溶液，繼續滴定至藍色消失為止。
計算公式為：（略）。
測定及計算結果見表1～表3。（表略）。
4結論
從表1～表3可以看到，相對平均偏差均≤0.2%，表明所做實驗均合格。這3種方法的實驗誤差均能滿足定量分析實驗的要求，但其絕對誤差卻有很大差別。例如對于標準食鹽溶液1，在苯作萃取劑時，絕對誤差為0.16；在CCl4作萃取劑時，絕對誤差為-0.45；用淀粉作指示劑時，絕對誤差為-0.73。數據表明對于這3種方法測定食鹽中的碘含量，用苯作萃取劑時準確度最好，用淀粉作指示劑時準確度最差。同樣比較標準食鹽溶液2～4所得到的絕對誤差數據，也可以得到相同結論。
實驗結果表明，同樣含量的單質碘在水溶液中用苯萃取比用CCl4萃取顯色明顯。因此，用Na2S2O3滴定時，滴定終點容易判斷，準確度高。這個結論同時也說明單質碘在苯中萃取的程度比在CCl4中高，這與單質碘在苯和CCl4中的溶解度不同有關。文獻[7]報道，在25℃時，單質碘在苯中的溶解度是16.46g/100g，而在CCl4中的溶解度是2.91g/100g。
綜合以上結果，同時考慮到苯的毒性高于CCl4，可以得出測定食鹽中碘含量用CCl4作萃取劑為最佳。
