碘量法

碘量法是一種氧化還原滴定法，以碘作為氧化劑，或以碘化物（如碘化鉀）作為還原劑進行滴定的方法，用於測定物質含量。極微量的碘與多羥基化合物澱粉相遇，也能立即形成深藍色的配合物，這一性質在碘量法中得到套用。

碘量法分為直接碘量法和間接碘量法，其中間接碘量法有分為剩餘碘量法和置換碘量法。

碘量法可用於測定水中游離氯、總氯、溶解氧，氣體中硫化氫，食品中維C、葡萄糖等物質的含量。因此碘量法是環境、食品、醫藥、冶金、化工等領域最為常用的監測方法之一。

基本介紹

• 中文名：碘量法
• 外文名：iodometric method；iodometry
• 所屬於：氧化還原滴定法
• 舉例：Sn2+，H2S、維C、溶解氧等
• 補充：碘可做為氧化劑而被中強的還原劑
• 發現者：H·dela比拉迪埃

發現

1826年H·dela比拉迪埃用含有澱粉（指示劑）、氯化鈉和碳酸氫鈉的碘化物溶液為滴定劑，滴定次氯酸鈉溶液（漂白液），1840年有人以澱粉為指示劑，用碘的乙醇溶液為滴定劑，滴定硫化物溶液以後，碘量法套用日益廣泛。

定義

碘量法是氧化還原滴定法中，套用比較廣泛的一種方法。這是因為對I₂-I^-的標準電位既不高，也不低，碘可做為氧化劑而被中強的還原劑（如Sn²⁺，H₂S）等所還原；碘離子也可做為還原劑而被中強的或強的氧化劑（如H₂SO₄，IO₃^-，Cr₂O₇^2-，MnO₄^-等）所氧化。

碘量法以碘作為氧化劑，或以碘化物（如碘化鉀）作為還原劑進行滴定的方法。

方法概要

原理：碘量法是利用的I₂氧化性和 I^-的還原性為基礎的一種氧化還原方法。

基本半反應：I₂ + 2e = 2 I^-

I₂ 的 S 小：20 ℃為 1.33×10^-3 mol/L

而I₂ (水合) + I^-=I₃^- (配位離子) K = 710

過量I^-存在時半反應。

極微量的碘與多羥基化合物澱粉相遇，也能立即形成深藍色的配合物，碘的這一性質是使碘量法得到套用。

滴定原理

直接碘量法

直接碘量法是用碘滴定液直接滴定還原性物質的方法。在滴定過程中，I₂被還原為I：

滴定條件：弱酸（HAc ，pH =5 ）弱鹼（Na₂CO₃，pH =8）溶液中進行；如果溶液pH>9，可發生副反應使測定結果不準確。

強酸中： 4I^-+ O₂(空氣中) + 4H⁺= 2I₂+ H₂O

強鹼中： 3I₂+ 6OH^-=IO₃^-+ 5I^-+ 3H₂O

指示劑：1）澱粉，澱粉遇碘顯藍色，反應極為靈敏。化學計量點稍後，溶液中有過量的碘，碘與澱粉結合顯藍色而指示終點到達。2）碘自身的顏色指示終點，化學計量點後，溶液中稍過量的碘顯黃色而指示終點。

可滴定物：I₂ 是較弱的氧化劑，凡是E0’( E0 ) < 的物質都可用標準溶液直接滴定：

S^2-、S₂O₃^2-、SO₃^2-、As₂O₃、Vc等。

間接碘量法

1)剩餘碘量法

剩餘碘量法是在供試品（還原性物質）溶液中先加入定量、過量的碘滴定液，待I₂與測定組分反應完全後，然後用硫代硫酸鈉滴定液滴定剩餘的碘，以求出待測組分含量的方法。滴定反應為：

I₂（定量過量）+ 還原性物質→2I + I₂（剩餘）

I₂（剩餘）+ 2S₂O₃^2-→S₄O₆^2-+2I^-

2）置換碘量法

置換碘量法是先在供試品（氧化性物質）溶液中加入碘化鉀，供試品將碘化鉀氧化析出定量的碘，碘再用硫代硫酸鈉滴定液滴定，從而可求出待測組分含量。滴定反應為：

氧化性物質 + 2I^-→I₂

I₂+ 2S₂O₃^2-→S₄O₆^2-+ 2I^-

間接碘量法：

指示劑：澱粉，澱粉指示劑應在近終點時加入，因為當溶液中有大量碘存在時，碘易吸附在澱粉表面，影響終點的正確判斷。

滴定條件：在一定條件下，用I-還原氧化性物質，然後用 Na₂S₂O₃標準溶液滴定析出的碘。（此法也可用來測定還原性物質和能與 CrO₄^2- 定量生成沉澱的離子）

間接碘量法的反應條件和滴定條件：

①酸度的影響—— I₂ 與Na₂S₂O₃應在中性、弱酸性溶液中進行反應。

若在鹼性溶液中：S₂O₃^2-+ 4I₂ + 10 OH^-= 2SO₄^2-+ 8I^- + 5H₂O

3I₂ + 6OH^-=IO₃^-+ 5I^- + 3H₂O

若在酸性溶液中：S₂O₃^2-+ 2H⁺= 2SO₂ + Sˉ+ H₂O

4I^- + O₂ (空氣中) + 4H⁺= 2I₂ + H₂O

②防止 I₂ 揮發

i ) 加入過量KI（比理論值大2~3倍）與 I₂ 生成I^3-，減少 I₂揮發；

ii ) 室溫下進行；

iii) 滴定時不要劇烈搖動。

③防止I^- 被氧化

i) 避免光照——日光有催化作用；

ii) 析出 I₂後不要放置過久（一般暗處5 ~ 7min ）；

iii) 滴定速度適當快。

可滴定物：I-是中等強度的還原劑。主要用來測定：E0’( E0 ) <的氧化態物質：

CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-、H₂O₂、 KMnO₄、IO^3-、Cu²⁺、NO^3-、NO^2-

例：Cr₂O₇^2-+ 6I^-+14H⁺+6e^-= 2Cr³⁺+3I₂+7H₂O

I₂+ 2 S₂O₃^2-= 2 I^-+ S₄O₆^2-

影響因素

（1）適用 pH 2 ~ 9：澱粉指示劑在弱酸介質中最靈敏，pH>9時，I₂易發生歧化反應，生成IO、IO₃， 而IO、IO₃不與澱粉發生顯色反應，當pH<2時，澱粉易水解成糊精，糊精遇I₂顯紅色，該顯色反應可逆性差。

（2）使用直鏈澱粉：直鏈澱粉必須有碘一價負離子的存在，才能遇碘變藍色；支鏈澱粉遇碘顯紫色，且顏色變化不敏銳。

（3）50%乙醇存在時不變色：醇類的存在降低指示劑的靈敏度，在50%以上的乙醇中，澱粉甚至不與碘發生顯色反應。

（4）隨著溫度的升高，澱粉指示劑變色的靈敏度降低。

（5）大量電解質存在的情況下，也會使其靈敏度降低甚至失效。

（6） 澱粉指示劑最好在用前配製，不宜久存，若在澱粉指示劑中加入少量碘化汞或氯化鋅，甘油、甲醯胺等防腐劑，可延長貯存時間。配製時將澱粉混懸液煮至半透明，且加熱時間不宜過長，並應迅速冷卻至室溫。

套用

碘量法測廢水中硫化物

碘量法測水果蔬菜中維生素C的含量

碘量法測定水中溶解氧

碘量法測定過氧化氫

碘量法測金品位

碘量法測啤酒中、醛糖、總二氧化硫、甲醛含量

碘量法測定消毒劑中二氧化氯

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用碘量法測定物質的量，在環境、醫藥、食品、化工、冶金、石油等領域都有廣泛的套用。