如何鉴定食盐中的碘
如东县丰利中学 陈伟杰
一、碘对人体健康的影响：
１.碘在人体内的分布和代谢
碘吸收迅速而完全，进入胃肠道的膳食碘1h内的大部分吸收，3h内完全吸收。进入循环后，碘离子就遍布于细胞外液，并且在一些组织中浓集，如肾脏，唾液腺、胃粘膜、泌乳的乳腺、脉络膜丛和甲状腺。但在这些组织中只有甲状腺能利用碘以合成甲状腺激素。 人体内约含碘25～36mg，大部分（约15mg）集中在甲状腺内供合成甲状腺激素之用。 体内的碘由尿、粪、乳汁等途径排出，其中有近90%随尿排出，近10%随粪便排出，其余极少量则随汗液和呼出气等排出。哺乳的妇女可从乳汁中排出一定量的碘（人乳中的含碘量约为7～14ug%）。授乳妇女易于发生甲状腺肿可能与此有关。
2.碘缺乏
成人缺碘可引甲状腺肿，胎儿期和新生儿期缺碘可引起呆小病。由于这些病具有地区性特点(多流行于山区和半山区，亦有流行于个别平原地区)，故称为地方性甲状腺肿和地方性呆小病等。
3.碘过量
碘摄入过量通常发生于摄入含碘高的海产品过多，以含碘高的水（某些深井和缺碘地区的地面水和井水）作为饮食用水，以及在治疗甲状腺肿等疾病中使用过量的碘剂等。摄入过多的碘可发生如下病症。
（1）碘性甲状腺肿：甲状腺轻度肿大，多呈弥漫型，硬度高于因缺碘引起的。我国河北和日本北海道沿海渔民都有因摄入因摄入过多含碘量高的海产品而发生甲状腺肿的，而在减少海藻的摄食量后，甲状腺肿即渐消散。我国也有因饮用含碘量高的深井水而引起高碘甲状腺肿者。临床上过量使用碘剂，亦可引起碘性甲状腺肿。
（2）碘性甲状腺毒症：碘剂一经使用于地方性甲状腺肿的防治，就发现它还有另一种作用——诱发甲状腺机能亢进。出现心率加速（常伴有早搏和房颤）、气短、急躁不安、失眠、腱反射亢进，手、舌、眼睑以到全身震颤，怕热多汗，代谢和食欲亢进等。因其常有眼球凸出，故亦称为凸眼性甲状腺肿。
二、自然界中碘的存在形式
碘的来源：海盐和海产食品含碘丰富，是碘的良好来源。其他食品的
的含碘量，则取决于土壤和水中的碘量。甲状腺流行地区的食物常低于非流行地区的同类食物。
生物从大自然中获取碘，经浓集后的碘浓度要高于自然环境中的碘浓度。因此，经过浓集，植物的碘含量高于土壤；动物比植物含碘高；海产品碘含量高于陆地产品。
海洋生物的含碘量很高。含碘最高的食物为海产品，如海带、紫菜、鲜带鱼、蚶干、蛤干、干贝、淡菜、海参、海蜇、龙虾等；海带含碘量最高，干海带中达到240毫克／千克以上；其次为海贝类及鲜海鱼（800微克／千克左右）。但是，盐中含碘量极微，越是精制盐含碘越少，海盐中的含碘量约20微克／千克，若每人每日摄入10克盐，则只能获得2微克的碘，远不能满足预防碘缺乏病的需要。
陆地食品则以蛋、奶含碘量最高（40微克／千克～90微克／千克），其次为肉类，淡水鱼的含碘量低于肉类，植物的含碘量是最低的，特别是水果和蔬菜。
人体碘的80％—90％来自食物，10％－20％通过饮水获得，5％的碘来自空气，因此，食物中的碘是人体碘的主要来源。食物中的碘化物被还原成碘离子后才能被吸收，与氨基酸结合的碘可直接被吸收。胃肠道内的钙、氟、镁阻碍碘的吸收，在碘缺乏的条件下尤为显著。人体蛋白质与热量不足时，会妨碍胃肠的碘吸收。呼吸道和皮肤也能吸收少量的碘。
三、食盐中碘的存在形式及检验（定性）实验报告
为了证明食盐中含有碘元素，我做了以下方案设计 方案一
实验原理： 含碘盐中含有碘酸钾(KIO3 ) ，在酸性条件下KI将碘离子氧化成碘单质， 碘单质遇淀粉变蓝，本实验利用KI-H2SO4 试液与碘盐中的KIO3 反应生成 I2 ，再用淀粉试液检验生成的I2 。
实验用品： 药品：含碘食盐溶液、KI溶液、稀 H2 SO4、浓H2 SO4、淀粉试液 仪器：试管、胶头滴管
实验步骤： (1) 在一支试管中加入少量含碘食盐溶液，滴入几滴稀H2 SO4 ，然后再 滴入几滴淀粉试液。观察现象。 (2) 在另一支试管中加入几滴浓H2 SO4 ，然后再滴入 几滴淀粉试液。观察现象。 (3) 将上述两支试管里的液体混合，观察现象。
反应方程式：KIO3 + 5KI + 3H2 SO4 = 3K2 SO4 + 3I2 + 3H2 O
用此方法的优点是现象明显。但是却又产生这样的疑问：由于检验时又加入了碘化物，那么生成的碘单质会不会全部来源于新加入的碘化物？如果事先往NaCl中加入一些NaClO，用以上方法也检验到生成了碘单质。为此，找了资料以后，我对其作了改进。
方案二
实验用品： H2O2、SO2、（SO32+H+）和淀粉溶液
实验步骤：
(1)取一定量食盐（如10g），加少量水充分振荡（水要少，要有相当量食盐未溶），静置，取上层清夜分成两份，往其中一份中滴加几滴稀硫酸和淀粉溶液，再逐滴滴入3%的H2O2，变蓝则证明加碘盐所加入的碘为-I ；不变则进行下面的操作。
-(2)取另一份清液，通入适量SO2(或加SO32 + H+ )，充分反应后滴加
-淀粉溶液，再逐滴滴入3%的H2O2，有蓝色出现则证明加入的为IO3。
主要反应方程式:
-1. 2 I + H2O2 + 2H+ === I2 + 2H2O
-2. IO3- + 3SO32- === I + 3SO42-
---（或 IO3 + 3SO2 + 3H2O === I + 3SO42 + 6H+ ）
开始实验时, 我才发现实验室里找不到SO2,这怎么办呢?在一番寻找之后,无意中看到了一瓶溴.于是我转念一想,用溴来置换碘单质,不是也可行吗?于是我又设计了方案三。 方案三 -
实验原理： 含碘盐中含有碘酸钾(KIO3 ) ，利用Br2置换出I2单质 实验用品： 药品：含碘食盐溶液、溴、面粉糊(代替淀粉)
仪器：试管、胶头滴管
实验步骤： (1) 在一支试管(试管A)中加入少量含碘食盐溶液，滴入几滴Br2 ，然后再滴入几滴淀粉试液,观察现象。 (2) 在另一支试管(试管B)中加入碘单质 ，然后再滴入几滴淀粉试液,观察现象。 (3)对比观察。 主要反应方程式: 微热
2KIO3+Br2 2KBr+3O2+I2
实验现象与结果分析:反应发生的很快,试管A、B中都产生了紫色气体(碘升华)。同时试管A里的颜色变成浅蓝色, 试管B里的颜色变成深蓝色。
在酸性条件下，其它氧化剂与碘离子反应能否生成I2? 在这困惑中，我又联想到报上刊登过的有关将工业盐误当食盐用而发生集体中毒的事
件，于是我就查阅了相关资料，得出工业盐虽然主要成分是NaCl,但还含有一定的NaNO2。从理论上分析，NaNO2中氮元素的化合价为过渡价态,既有氧化性又有还原性。为了探究NaNO2能否氧化I2，我用同样的实验步骤和方法进行了探索，其结果也发生同样的实验现象，即淀粉变蓝。这到底是什么原因呢？
经分析和查询相关资料，该实验的原理为：
--+2NO2+2I+4H=I2+2NO↑+2H2O
由此可见，为了不把工业盐当含碘食盐，在鉴定过程中，首先要排除-NO2的干扰。那么怎样排除呢？我们可以做如下实验，取盐样品加醋酸成酸性，然后，滴加新制取的FeSO4(aq),若显棕色，则盐中含有NaNO2。其反应原理为：
NO2-+4CH3COOH + 3Fe2+=3Fe3++NO↑+ 4CH3COO_ + 2H2O
Fe2++NO=Fe(NO)2+ (棕色)
2-若无棕色现象，就可排除NO离子的干扰。多次实验证明：只有排除
2-NO离子的干扰后，再进行如上的鉴定实验，才能得出正确的结论。否则是不严密的。
左为实验结果 右为淀粉与碘单质的反应
实验总结:本次实验几经周折,先是方案一不够严密,再是方案二的实验用品不齐，导致这两个方案失败。第三个方案成功，利用 Br2置换出I2的原理，设计了第三个方案。
感受：希望这种研究性实验能让我们的学生亲自去做，从而培养他们的实验操作能力和严谨的科学态度；学会如何查找资料（包括上网、上图书馆等）；扩展了他们的知识面，了解很多他们在课堂上接触不到的社会生活知识，真正体验到了“学以致用”的乐趣。
参考资料:
无机化学(第三版) 高等教育出版社 1994年 曹锡章 主编 高中化学 人民教育出版社
如何鉴定食盐中的碘
如东县丰利中学 陈伟杰
一、碘对人体健康的影响：
１.碘在人体内的分布和代谢
碘吸收迅速而完全，进入胃肠道的膳食碘1h内的大部分吸收，3h内完全吸收。进入循环后，碘离子就遍布于细胞外液，并且在一些组织中浓集，如肾脏，唾液腺、胃粘膜、泌乳的乳腺、脉络膜丛和甲状腺。但在这些组织中只有甲状腺能利用碘以合成甲状腺激素。 人体内约含碘25～36mg，大部分（约15mg）集中在甲状腺内供合成甲状腺激素之用。 体内的碘由尿、粪、乳汁等途径排出，其中有近90%随尿排出，近10%随粪便排出，其余极少量则随汗液和呼出气等排出。哺乳的妇女可从乳汁中排出一定量的碘（人乳中的含碘量约为7～14ug%）。授乳妇女易于发生甲状腺肿可能与此有关。
2.碘缺乏
成人缺碘可引甲状腺肿，胎儿期和新生儿期缺碘可引起呆小病。由于这些病具有地区性特点(多流行于山区和半山区，亦有流行于个别平原地区)，故称为地方性甲状腺肿和地方性呆小病等。
3.碘过量
碘摄入过量通常发生于摄入含碘高的海产品过多，以含碘高的水（某些深井和缺碘地区的地面水和井水）作为饮食用水，以及在治疗甲状腺肿等疾病中使用过量的碘剂等。摄入过多的碘可发生如下病症。
（1）碘性甲状腺肿：甲状腺轻度肿大，多呈弥漫型，硬度高于因缺碘引起的。我国河北和日本北海道沿海渔民都有因摄入因摄入过多含碘量高的海产品而发生甲状腺肿的，而在减少海藻的摄食量后，甲状腺肿即渐消散。我国也有因饮用含碘量高的深井水而引起高碘甲状腺肿者。临床上过量使用碘剂，亦可引起碘性甲状腺肿。
（2）碘性甲状腺毒症：碘剂一经使用于地方性甲状腺肿的防治，就发现它还有另一种作用——诱发甲状腺机能亢进。出现心率加速（常伴有早搏和房颤）、气短、急躁不安、失眠、腱反射亢进，手、舌、眼睑以到全身震颤，怕热多汗，代谢和食欲亢进等。因其常有眼球凸出，故亦称为凸眼性甲状腺肿。
二、自然界中碘的存在形式
碘的来源：海盐和海产食品含碘丰富，是碘的良好来源。其他食品的
的含碘量，则取决于土壤和水中的碘量。甲状腺流行地区的食物常低于非流行地区的同类食物。
生物从大自然中获取碘，经浓集后的碘浓度要高于自然环境中的碘浓度。因此，经过浓集，植物的碘含量高于土壤；动物比植物含碘高；海产品碘含量高于陆地产品。
海洋生物的含碘量很高。含碘最高的食物为海产品，如海带、紫菜、鲜带鱼、蚶干、蛤干、干贝、淡菜、海参、海蜇、龙虾等；海带含碘量最高，干海带中达到240毫克／千克以上；其次为海贝类及鲜海鱼（800微克／千克左右）。但是，盐中含碘量极微，越是精制盐含碘越少，海盐中的含碘量约20微克／千克，若每人每日摄入10克盐，则只能获得2微克的碘，远不能满足预防碘缺乏病的需要。
陆地食品则以蛋、奶含碘量最高（40微克／千克～90微克／千克），其次为肉类，淡水鱼的含碘量低于肉类，植物的含碘量是最低的，特别是水果和蔬菜。
人体碘的80％—90％来自食物，10％－20％通过饮水获得，5％的碘来自空气，因此，食物中的碘是人体碘的主要来源。食物中的碘化物被还原成碘离子后才能被吸收，与氨基酸结合的碘可直接被吸收。胃肠道内的钙、氟、镁阻碍碘的吸收，在碘缺乏的条件下尤为显著。人体蛋白质与热量不足时，会妨碍胃肠的碘吸收。呼吸道和皮肤也能吸收少量的碘。
三、食盐中碘的存在形式及检验（定性）实验报告
为了证明食盐中含有碘元素，我做了以下方案设计 方案一
实验原理： 含碘盐中含有碘酸钾(KIO3 ) ，在酸性条件下KI将碘离子氧化成碘单质， 碘单质遇淀粉变蓝，本实验利用KI-H2SO4 试液与碘盐中的KIO3 反应生成 I2 ，再用淀粉试液检验生成的I2 。
实验用品： 药品：含碘食盐溶液、KI溶液、稀 H2 SO4、浓H2 SO4、淀粉试液 仪器：试管、胶头滴管
实验步骤： (1) 在一支试管中加入少量含碘食盐溶液，滴入几滴稀H2 SO4 ，然后再 滴入几滴淀粉试液。观察现象。 (2) 在另一支试管中加入几滴浓H2 SO4 ，然后再滴入 几滴淀粉试液。观察现象。 (3) 将上述两支试管里的液体混合，观察现象。
反应方程式：KIO3 + 5KI + 3H2 SO4 = 3K2 SO4 + 3I2 + 3H2 O
用此方法的优点是现象明显。但是却又产生这样的疑问：由于检验时又加入了碘化物，那么生成的碘单质会不会全部来源于新加入的碘化物？如果事先往NaCl中加入一些NaClO，用以上方法也检验到生成了碘单质。为此，找了资料以后，我对其作了改进。
方案二
实验用品： H2O2、SO2、（SO32+H+）和淀粉溶液
实验步骤：
(1)取一定量食盐（如10g），加少量水充分振荡（水要少，要有相当量食盐未溶），静置，取上层清夜分成两份，往其中一份中滴加几滴稀硫酸和淀粉溶液，再逐滴滴入3%的H2O2，变蓝则证明加碘盐所加入的碘为-I ；不变则进行下面的操作。
-(2)取另一份清液，通入适量SO2(或加SO32 + H+ )，充分反应后滴加
-淀粉溶液，再逐滴滴入3%的H2O2，有蓝色出现则证明加入的为IO3。
主要反应方程式:
-1. 2 I + H2O2 + 2H+ === I2 + 2H2O
-2. IO3- + 3SO32- === I + 3SO42-
---（或 IO3 + 3SO2 + 3H2O === I + 3SO42 + 6H+ ）
开始实验时, 我才发现实验室里找不到SO2,这怎么办呢?在一番寻找之后,无意中看到了一瓶溴.于是我转念一想,用溴来置换碘单质,不是也可行吗?于是我又设计了方案三。 方案三 -
实验原理： 含碘盐中含有碘酸钾(KIO3 ) ，利用Br2置换出I2单质 实验用品： 药品：含碘食盐溶液、溴、面粉糊(代替淀粉)
仪器：试管、胶头滴管
实验步骤： (1) 在一支试管(试管A)中加入少量含碘食盐溶液，滴入几滴Br2 ，然后再滴入几滴淀粉试液,观察现象。 (2) 在另一支试管(试管B)中加入碘单质 ，然后再滴入几滴淀粉试液,观察现象。 (3)对比观察。 主要反应方程式: 微热
2KIO3+Br2 2KBr+3O2+I2
实验现象与结果分析:反应发生的很快,试管A、B中都产生了紫色气体(碘升华)。同时试管A里的颜色变成浅蓝色, 试管B里的颜色变成深蓝色。
在酸性条件下，其它氧化剂与碘离子反应能否生成I2? 在这困惑中，我又联想到报上刊登过的有关将工业盐误当食盐用而发生集体中毒的事
件，于是我就查阅了相关资料，得出工业盐虽然主要成分是NaCl,但还含有一定的NaNO2。从理论上分析，NaNO2中氮元素的化合价为过渡价态,既有氧化性又有还原性。为了探究NaNO2能否氧化I2，我用同样的实验步骤和方法进行了探索，其结果也发生同样的实验现象，即淀粉变蓝。这到底是什么原因呢？
经分析和查询相关资料，该实验的原理为：
--+2NO2+2I+4H=I2+2NO↑+2H2O
由此可见，为了不把工业盐当含碘食盐，在鉴定过程中，首先要排除-NO2的干扰。那么怎样排除呢？我们可以做如下实验，取盐样品加醋酸成酸性，然后，滴加新制取的FeSO4(aq),若显棕色，则盐中含有NaNO2。其反应原理为：
NO2-+4CH3COOH + 3Fe2+=3Fe3++NO↑+ 4CH3COO_ + 2H2O
Fe2++NO=Fe(NO)2+ (棕色)
2-若无棕色现象，就可排除NO离子的干扰。多次实验证明：只有排除
2-NO离子的干扰后，再进行如上的鉴定实验，才能得出正确的结论。否则是不严密的。
左为实验结果 右为淀粉与碘单质的反应
实验总结:本次实验几经周折,先是方案一不够严密,再是方案二的实验用品不齐，导致这两个方案失败。第三个方案成功，利用 Br2置换出I2的原理，设计了第三个方案。
感受：希望这种研究性实验能让我们的学生亲自去做，从而培养他们的实验操作能力和严谨的科学态度；学会如何查找资料（包括上网、上图书馆等）；扩展了他们的知识面，了解很多他们在课堂上接触不到的社会生活知识，真正体验到了“学以致用”的乐趣。
参考资料:
无机化学(第三版) 高等教育出版社 1994年 曹锡章 主编 高中化学 人民教育出版社