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Iodprobe

Chemisches Verfahren zum Nachweis von Stärke
Iodprobe

Die Iodprobe (Iod-Stärke-Reaktion) ist ein chemisches Verfahren zum Nachweis von Stärke mit Hilfe einer Iod-haltigen Lösung.[1] Dabei wird meistens entweder eine Iod-Kaliumiodid-Lösung (Lugolsche Lösung) oder eine Iodtinktur (alkoholische Lösung von elementarem Iod) eingesetzt, die auf eine feste Probe geträufelt oder mit einer Probelösung versetzt wird. Es entsteht die „Iodstärke“, eine Einschlußverbindung, die – je nach Konzentration der verwendeten Iod-Lösung – eine tiefblaue, blauviolette bis schwarze Färbung aufweist.

Zum Anderen ist die Iodprobe auch zum Nachweis von Iod durch den Einsatz einer Stärkelösung anwendbar. Im Bild sind die Ergebnisse zweier Iodproben beim Bierbrauen zu sehen. In den beiden linken Vertiefungen ist in der Maische noch Stärke vorhanden. In den beiden rechten Vertiefungen ist die Stärke vollständig umgewandelt.

Inhaltsverzeichnis

IodstärketestBearbeiten

 
Flasche mit Iodlösung für Iod-Stärke-Test zur Feststellung des Erntezeitpunkts bei Äpfeln
 
Aufgeschnittener Apfel der Stärkeabbaustufe 4–5

Im Obstbau wird eine Iodprobe zur Bestimmung des Erntezeitpunkts angewandt. Dazu werden die Schnittflächen frisch gepflückter Äpfel mit einer Lösung aus 3 g Iod und 10 g Kaliumiodid in 1 l Wasser benetzt. Anschließend wird das Stärkeabbaumuster anhand einer Vorlage bewertet.[2]

Chemischer HintergrundBearbeiten

 
Schematische Darstellung eines in die Amylosehelix eingelagerten I3-Ions

Die in der Stärke vorhandene Amylose besitzt eine helixförmige Konformation mit einem kanalartigen Hohlraum in der Mitte. In diesen können sich Polyiodidketten (I3, I5, I7, I9) einlagern.[3] Neuere Studien gehen von unbegrenzt langen Ketten aus Iod aus.[4][5] In diesen aus I2-Molekülen aufgebauten Ketten, die sich an ein in der Lösung vorhandenes Iodidion anlagern, sind alle sieben Valenzelektronen des Iod-Atoms delokalisiert. Dadurch verringert sich die Anregungsenergie der Valenzelektronen, sodass sie im langwelligeren Bereich Licht absorbieren und dazu komplementär blau-schwarz erscheinen. Diese Färbung wird beim analytischen Verfahren der Iodometrie ausgenutzt.

Beim Erwärmen der tiefblauen bis blauvioletten Lösung findet eine Entfärbung statt. Um dies zu erklären muss man das vorherrschende Gleichgewicht betrachten: . Die Bildung des Komplexes ist exotherm, folglich muss die Rückreaktion, also ist die Bildung von Polyiodid und Amylose aus dem Polyiodid-Amylose-Komplex endotherm sein. Eine Temperaturerhöhung führt nach dem Prinzip von Le-Chatelier und Braun zu einer Verschiebung des Gleichgewichts nach links, da jene Rückreaktion endotherm ist. Folglich erhöht sich die Anzahl der Edukte und eine Entfärbung geht einher. Eine Abkühlung führt zur bevorzugten Bildung des Komplexes, da so nach dem Prinzip von Le-Chatelier die Hinreaktion begünstigt wird.

Durch Zugabe von Ethanol oder Schwefelkohlenstoff werden die PoIyiodidionen aus der Helix herausgelöst.

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Eintrag zu Iodstärke-Reaktion. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. Juni 2014.
  2. Lucas' Anleitung zum Obstbau, 31. Auflage 1992, S. 308–309.
  3. X. Yu, C. Houtman, R. H. Atalla, Carbohydr. Res. 1996, 292, 129–141.
  4. Sheri Madhu, Hayden A. Evans, Vicky V. T. Doan-Nguyen, John G. Labram, Guang Wu, Michael L. Chabinyc, Ram Seshadri, Fred Wudl: Infinite Polyiodide Chains in the Pyrroloperylene-Iodine Complex: Insights into the Starch-Iodine and Perylene-Iodine Complexes. In: Angewandte Chemie. 128, 2016, S. 8164, doi:10.1002/ange.201601585.
  5. spektrum.de: Jod-Stärke-Probe: Rätsel um Schulversuch nach 200 Jahren gelöst - Spektrum der Wissenschaft, abgerufen am 8. September 2016.