2016年8月7日日曜日

ヨウ素の色を抜く

 

 ニコニk・・・海苔巻です✌

 一昨日くらいに,ヨウ素の溶液の色を抜く実験をしました.溶液には希ヨードチンキを用いました.自由研究の定番ですね.実は今回の実験は,ヨウ素を用いたほかの実験の手順の一つであり,その予備実験という形で行ったものです.

 そもそも,なぜヨードチンキは茶色なのか?というと,実はあの茶色がヨウ素の色なのです.溶液中にヨウ素が分子として存在しているためにヨウ素特有の茶色になっているのです.
 では,ヨウ化物イオンはどうか?ヨウ素は電子を受け取って(還元されて)ヨウ化物イオンになります.このイオン反応式は以下の通り.

I2 → 2I-
このヨウ化物イオンは,水溶液中で無色透明です.例えば,ヨウ化水素酸やヨウ化カリウム水溶液は溶液中にヨウ化物イオンを含みますが透明です.

 では,ヨウ素溶液の色を抜く際は,ヨウ素分子を還元してイオンにしてやればよいでしょう.


 ヨードチンキの色を抜く実験として有名なものが,アスコルビン酸(ビタミンC)を用いるものがあります.アスコルビン酸はネット通販で買うと安いですが待ちきれなかったので薬局でサプリメントを購入してしまいました.

 しかしこのカプセルを開けてみると・・・

 黄色い!
 なにやらいろいろな添加物が入っていることを確認せずに購入してしまったようです.高かったのに.
 まあいいや,とりあえず続行.

 左がビタミンCサプリの水溶液,右がヨードチンキ.この2液を混ぜちゃいます.

 おおお!ヨードチンキのどす黒い色が消えた!しかしながら,容器が容器なだけあって飲めちゃいそうな見た目ですね.ヨウ化物イオンがたくさん入っているので飲まないでくださいね.

 以上がよくあるヨードチンキの脱色実験です.この反応でカギとなるのが,アスコルビン酸の還元性です.名前に酸とついているのに還元剤だなんて,直観に反するような気もしますね.酸をつけてもデコ助野郎です.アスコルビン酸がもつラクトン構造が還元性に関与しているそうですがよく知りません.ちなみに,アスコルビン酸はこの還元性の高さから保存料のようなノリで食品添加物として使用されています.話がそれましたが,アスコルビン酸のこの強い還元性によって溶液中のヨウ素が還元されて無色のヨウ化物イオンとなるわけです.この際に要求される還元性は意外と高いようで,グルコースでは脱色できませんでした.

 ところでこの反応,ヨウ素に還元剤を作用させることでヨウ化物イオンをつくり脱色しています.では,脱色した後に酸化剤を加えてヨウ化物イオンを酸化したらどうなるのでしょう?

 どーん!これまた自由研究でおなじみのオキシドールですね!オキシドールはうすい過酸化水素水で,場合にもよりますが酸化剤として働きます.では,アスコルビン酸で脱色したヨードチンキにオキシドールを入れてみましょう(消毒液に消毒液混ぜてますね).

 おおおー!ヨウ素の色が戻ってきました!オキシドールによってヨウ化物イオンが酸化され,ヨウ素分子が溶液中に存在している状態です.いろいろ足して濃度が下がっているため赤っぽく見えますね.
 ところでこの反応,結構な発熱を伴うので・・・

 気体のヨウ素が出たりします.

 ヨウ素脱色ネタはもう一つあるのですが疲れたので今日はここまで.



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