關鍵概念
營養素
飲食
食物
健康
化學反應
介紹
你有沒有注意到你用的鹽上是否標明“碘化”?碘是一種微量營養素,這意味著我們需要少量碘才能保持健康。由於碘在許多人的日常飲食中相對稀少,因此會新增到食鹽中。這樣,當人們用鹽調味食物時,例如美味的火雞、餡料和土豆泥,他們也在攝入碘。在這個科學活動中,你將使用一些適合廚房的化學方法來調查哪些型別的鹽含有碘,哪些不含。那麼,當你坐下來享用感恩節晚餐時,你就可以知道是否也要感謝你正在幫助對抗碘缺乏症。
背景
微量營養素,例如碘,是人們少量需要的營養素型別。碘對於人的甲狀腺正常運作非常重要。(甲狀腺是頸部的一個腺體,產生關鍵激素。)它少量存在於其他食物中,包括海水魚、海藻、貝類、酸奶、牛奶、雞蛋、乳酪和少量其他可食用食物。如果一個人攝入的碘不足,他們可能會變得碘缺乏。這種微量營養素的缺乏會導致不同的醫學問題(通常是由於甲狀腺激素分泌不足引起的甲狀腺功能減退症)。這些疾病包括甲狀腺腫(甲狀腺可見腫脹)以及嚴重的出生缺陷。事實上,碘缺乏症是導致智力遲鈍的最常見的可預防原因。
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碘(以碘化物的形式)被新增到食鹽中,以幫助預防碘缺乏症。自 1980 年代以來,人們一直在努力實現食鹽的普遍碘化。這是一種經濟有效的方法,可以在世界範圍內對抗碘缺乏症,但並非所有鹽都含有碘。你將透過將不同的鹽與洗衣澱粉混合來調查不同的鹽是否含有碘,洗衣澱粉與碘形成藍紫色化學物質。(醋和過氧化氫被新增到鹽溶液中,以幫助這種化學反應發生。)
材料
• 一次性塑膠杯,尺寸為 10 盎司或更大。(或者,您可以使用較小的杯子並縮小活動規模。)
• 蒸餾水
• 量杯
• 量匙
• 洗衣澱粉溶液,也稱為液體澱粉(或者,您可以溶解一杯澱粉基可生物降解包裝花生在兩杯水中,製成合適的澱粉溶液。)
• 碘消毒液(可選)(使用碘酊或聚維酮碘溶液,可在雜貨店和藥店的急救區找到。如果碘不帶滴管,您還需要一個藥用滴管。)
• 一次性塑膠勺
• 至少三種不同型別的鹽進行測試——例如,普通(未碘化)食鹽、碘化食鹽、醃製鹽、岩鹽、猶太鹽、“輕”鹽和海鹽(如果您不使用碘消毒液,請包括碘化食鹽。)
• 3% 過氧化氫
• 白醋
準備
• 如果您使用碘消毒液,您可以準備一個陽性對照杯,以便您瞭解碘和澱粉之間的反應應該是什麼樣子。為此,將半杯蒸餾水倒入一次性杯子中,加入半茶匙(tsp.)洗衣澱粉溶液,然後加入五滴碘消毒液。處理碘時要小心,因為它會染色。
• 用一次性塑膠勺攪拌均勻。加入碘後,液體會發生什麼變化?
步驟
• 選擇您要測試的一種鹽,量出四湯匙(tbsp.)到乾淨的一次性塑膠杯中。向鹽中加入一杯蒸餾水,用乾淨的一次性塑膠勺攪拌約一分鐘。您不需要溶解所有鹽。
• 然後加入一湯匙白醋、一湯匙過氧化氫和半茶匙澱粉溶液。你認為澱粉的目的是什麼?
• 用一次性塑膠勺充分攪拌鹽溶液,然後讓溶液靜置幾分鐘。攪拌後溶液會發生什麼變化?它會變成藍紫色嗎?
• 使用您要測試的其他不同型別的鹽重複此過程。對於每種型別,請務必使用不同的、乾淨的一次性杯子和勺子。其他鹽溶液中有任何一種變成藍紫色嗎?
• 根據您的結果,您認為哪些鹽含有碘(以碘化物的形式),哪些不含?您的結果是否與鹽包裝上的標籤一致,標籤通常會說明鹽是否含有碘化物?
• 額外內容:嘗試用更多不同型別的鹽進行此活動。有關一些想法,請參閱上面的材料列表。哪些型別的鹽含有碘,哪些不含?您的結果是否與它們的標籤一致?
• 額外內容:在這個活動中,您添加了醋,因為它是一種酸,有助於化學反應的發生。再次測試碘化鹽溶液,但這次省略醋。反應是否仍然發生,使溶液變成藍紫色?如果反應發生了,是否需要更長的時間才能發生?
• 額外內容:溫度通常會影響化學反應。您可以再次嘗試此活動,但在不同溫度下(透過加熱或冷卻蒸餾水)測試碘化鹽溶液。改變溶液的溫度如何改變顏色變化反應的發生方式? 觀察和結果
當您將澱粉混合到碘化食鹽溶液中時,它是否變成了藍紫色? “輕”食鹽是否也發生了類似的顏色變化,而大多數其他型別的鹽沒有?
在這個活動中,您應該已經看到碘化食鹽和“輕”食鹽溶液都變成了藍紫色(如果您使用了碘消毒液,它也會變成藍紫色)。這表明這些型別的鹽中存在碘化物。您可能沒有看到使用未碘化鹽、岩鹽、猶太鹽或海鹽製成的溶液發生顏色變化,因為這些品種通常不含碘化物。
澱粉溶液在本活動中使用,是因為它與碘結合時會形成藍紫色化學物質。由於需要改變溶液的原始 pH 值才能使這種化學反應有效地發生,因此還添加了醋(一種酸)。過氧化氫用於將鹽中的碘化物轉化為碘,澱粉與之反應。
清理
務必徹底清洗任何接觸過本科學活動中製成的溶液的量匙或其他器具。您可以將溶液倒入下水道進行處理。
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微量營養素缺乏症:碘缺乏病,來自世界衛生組織
食鹽中碘化物的測試 ( pdf ),來自 Stephen W. Wright,《化學教育雜誌》測定鹽的碘化物含量,來自科學夥伴
此活動由 科學夥伴合作推出