氢氧化钠浓度对维生素C直接碘量法测量实验影响的研究*

李金桃 杜凯欣 陈健辉

（广州大学生命科学学院 广东广州 510006）

人教版生物7年级下册第2 章第1 节“食物中的营养物质”，以“长时间无法摄入维生素C 的水手患坏血病，从而发现维生素C”的故事引入维生素的作用。在北师大版生物7年级下册第8 章第1 节中，教材设计了维生素C 的检测实验，以及探究食物中的营养成分的实验活动。虽然教材中对于食物中维生素的探究活动难度降低了，只提及可利用直接碘量法原理测定维生素C 的存在，但有条件的学校可深入开展食物中维生素C含量的测定实验，培养学生设计实验、关注维生素C在不同种类水果的含量差异。

维生素C 是一种多羟基化合物，由于很容易解离出H+，又称为抗环血酸。维生素C 可溶于水，普遍存在人体内，可通过摄食水果补充维生素C，维生素C 在人体内具有很强的抗氧化能力，能消除自由基、促进胶原合成，因此，体内维生素不足，会引起坏血症［1］。维生素C 具有很强的还原性，暴露在空气中很容易被氧化为脱氢维生素C，利用碘能将维生素C 氧化为脱氢维生素C，甚至继续氧化生成二酮古乐糖酸（C6H8O7）。在酸性溶液中，碘不易被氧化［2］，且碘能与淀粉起颜色反应，碘遇淀粉变蓝；而维生素C 不与淀粉反应，淀粉作为滴定终点指示剂，其滴定反应式为：C6H8O6+3I2＝C6H6O6+2HI。直接碘量法操作简单、试剂易得，有良好的效果［3］，因此利用直接碘量法测定维生素C 是中学开展相关实验的好方法。

但在操作过程中也会发现：由于使用NaOH浓度及用量的不同，导致实验结果有差异。为此，本研究利用直接碘量法的原理，设计在其他条件不变的情况下，探究维生素C 在滴加不同浓度的NaOH 溶液下，耗碘量的变化。

1 实验试剂

1%碘-碘化钾液、1%淀粉液、1 mg／mL 维生素C、100 mg／mL 氢氧化钠溶液。

2 实验结果与分析

配制浓度为100 mg／mL 的NaOH 溶液作为母液，分别配制浓度为5 mg／mL、7.5 mg／mL、10 mg／mL、20 mg／mL、30 mg／mL、40 mg／mL、50 mg／mL、60 mg／mL、70 mg／mL、80 mg／mL、90 mg／mL、100 mg／mL 的NaOH 溶液。

取2 mL 1 mg／mL 的维生素C 液于试管中，滴加5 滴1%淀粉液（滴管出口大小为20 滴／mL，下同），摇匀，滴入5 滴上述不同浓度的NaOH 溶液（编号为1～12），摇匀。边用碘液滴定边摇晃试管，直至溶液变蓝维持30 s 不褪色，记录耗碘量。重复5 次实验。数据如表1、图1。

表1 滴加不同浓度NaOH 溶液的耗碘量

图1 滴加不同浓度NaOH 溶液的耗碘量折线图

由图1可知，1～4 号的耗碘量曲线趋势平缓，平均耗碘量是0.76 mL，方差S2=0.003，说明NaOH溶液浓度为5 mg／mL、7.5 mg／mL、10 mg／mL、20 mg／mL 4 种浓度时，所滴加的NaOH 量对碘的消耗微乎其微，可忽略不计，此5～20 mg／mL 浓度范围的NaOH 对直接碘量法测量维生素C 含量的实验影响较小。滴加碘液后，碘先与维生素C 反应生成脱氢维生素C，待试管中维生素C 反应完后，再滴加稍过量的碘液，碘即与淀粉发生显色反应。

当NaOH 溶液浓度为30 mg／mL 时，耗碘量为1.18 mL，比4 号浓度20 mg／mL 耗碘量增多，并且在5～12 号中，随着NaOH 溶液浓度呈梯度增加，耗碘量也增加，通过Excel 计算，线性回归方程为y=0.3819x+0.6964，R2=0.985，说明实验5～12号的数据符合线性相关关系。由此可得结论，在NaOH 溶液浓度为30 mg／mL 以上时，NaOH 与碘发生反应，反应式为：

6NaOH+3I2=5NaI+NaIO3+3H2O

滴加碘液后，碘与NaOH 反应生成碘化钠和碘酸钠，消耗部分碘液，碘再与维生素C 反应生成脱氢维生素C，直至溶液中NaOH 和维生素C被完全反应，再滴加的碘液与淀粉发生显色反应。从浓度30 mg／mL NaOH 溶液开始，随着NaOH 溶液浓度越来越高，NaOH 与碘发生反应，整个实验消耗碘量越来越多，呈正比例关系。

3 小结

利用直接碘量法，研究NaOH 溶液的浓度、滴加的量对测定维生素C 的影响说明：低浓度的NaOH 溶液对碘的影响较小，可忽略不计；当NaOH溶液浓度为30 g／mL 时，随着NaOH 溶液浓度升高，NaOH 会与碘发生反应，消耗碘量越多。因此，用直接碘量法测定果蔬中维生素C 含量，NaOH溶液应该使用5～20 mg／mL 范围内的浓度为宜；维生素C 应当保存在低温、避光条件下，碘液应保存在棕色瓶中、常温保存。