Окисляющий агент
Йодат калия, как указано в его химической формуле, содержит три атома кислорода. Это сильно электроотрицательный элемент, и благодаря этому свойству он «обнаруживает» электронный дефицит в облаке, окружающем йод.
Этот недостаток или вклад, в зависимости от обстоятельств, можно рассчитать как степень окисления йода (± 1, +2, +3, +5, +7), равную +5 для случая этой соли.
Что это значит? Что перед видом, способным давать свои электроны, йод примет их в их ионной форме (IO-) стать молекулярным йодом и иметь степень окисления, равную 0.
Следуя этому объяснению, можно определить, что йодат калия является окислительным соединением, которое сильно реагирует с восстановителями во многих окислительно-восстановительных реакциях; один из них известен как йодные часы.
Йодные часы состоят из окислительно-восстановительного процесса медленных и быстрых шагов, в которых быстрые шаги отмечены решением KIO в серной кислоте, к которой добавлен крахмал. Далее, крахмал - когда-то произведенный и закрепленный между его структурой I видов-- превратит раствор из бесцветного в темно-синий.
IO- + 3 HSO- → я- + 3 HSO-
IO- + 5 я- + 6 ч+ → 3 я + 3 чО
Я + HSO- + HO → 2 I- + HSO- + 2 ч+ (темно-синий из-за эффекта крахмала)
Химическая структура
Химическая структура йодата калия показана на верхнем изображении. Анион IO- представлен «штатив» из красных и пурпурных сфер, а ионы К+ они представлены фиолетовыми сферами.
Эта молекулярная геометрия соответствует sp-гибридизации центрального атома йода; однако другая точка зрения предполагает, что один из атомов кислорода образует связи с «d» -орбиталами йода, фактически являясь sp-гибридизациейd (у йода могут быть "d" орбитали, расширяющие его валентную оболочку).
Кристаллы этой соли могут претерпевать переходы структурной фазы (другие структуры, кроме моноклинной) вследствие различных физических условий, которые их подвергают..
Терапевтическое использование
Йодат калия обычно используется для предотвращения накопления радиоактивности в щитовидной железе в виде I, когда этот изотоп используется при определении поглощения йода щитовидной железой как компонента функционирования щитовидной железы.
Кроме того, йодат калия используется в качестве местного антисептика (0,5%) при инфекциях слизистой оболочки.
Использование в промышленности
Добавляется в корм сельскохозяйственных животных в качестве йодной добавки. Поэтому в промышленности йодат калия используется для улучшения качества муки.
Аналитическое использование
В аналитической химии благодаря своей стабильности он используется в качестве основного стандарта при стандартизации стандартных растворов тиосульфата натрия (NaSО), чтобы определить концентрации йода в образцах.
Это означает, что количество йода может быть известно с помощью объемных методов (титрования). В этой реакции йодат калия быстро окисляет йодид-ионы I-, по следующему химическому уравнению:
3I + 3HО
Йод, я, называется с раствором NaSО для его стандартизации.
Использование в технологии лазеров
Риски для здоровья йодата калия
В больших дозах может вызывать раздражение слизистой оболочки полости рта, кожи, глаз и дыхательных путей.
Эксперименты по токсичности йодата калия у животных позволили заметить, что у собак, соблюдающих голодание, в дозах 0,2-0,25 г / кг массы тела, вводимых перорально, соединение вызывает рвоту.
Если избежать этих рвот, это вызывает ухудшение ситуации у животных, так как вызывает смерть от анорексии и прострации. Его вскрытия позволили наблюдать некротические поражения печени, почек и слизистой оболочки кишечника..
• Дей Р. и Андервуд А. Количественная аналитическая химия (пятое изд.). Пирсон Прентис Холл, р-364.
• PubChem. . Йодат калия. Получено 25 марта 2018 года из PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
• Merck. . Калий йодат. Получено 25 марта 2018 года из Мерк:
• М. М. Абдель Кадер и соавт. . Механизм переноса заряда и низкотемпературные фазовые переходы в КИО. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036
Вопрос в тему: Сколько храниться йодированая соль? Может ли йод испаряться из соли?
Введение
1.Пищевая поваренная соль
1.1. Классификация
1.2.Соль для организма человека и животных
1.3.Соль для промышленного использования
2. Факторы, сохраняющие качество поваренной соли2.1.E536-Ферроцианид калия3.Процесс йодирования пищевой поваренной соли3.1. Производство йодированной соли в России
4.Процесс дейодирования
4.1. Метод количественного определения йода в соли
5.Экспериментальная часть
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Человек использует соль, главным образом, как необходимый компонент питания для себя и домашних животных. С доисторических времен соль применяют также для придания вкуса, засолки, хранения и консервирования мяса и рыбы, а также для дубления кож. Полезные качества сделали ее важным компонентом культуры и цивилизации.
Йодированная поваренная соль — кухонная соль с добавлением строго определённого количества йод-содержащих солей: йодида или йодата калия. При приёме внутрь способствует профилактике развития йод-дефицитных заболеваний в географических местностях с природным дефицитом (эндемией) йода — эндемического зоба — увеличения щитовидной железы, связанного с дефицитом йода в среде обитания. Во всём мире от дефицита йода страдает около двух миллиардов человек. Йодированная соль является эффективным средством для коррекции недостатка йода в окружающей среде для населения, и поэтому ее изучение имеет огромное значение. Но так как с течением времени происходит потеря полезного действия соли, необходимо исследовать кинетику удаления йода, что и является целью данной курсовой работы.
1.Пищевая поваренная соль.
Поваренная соль (хлорид натрия, NaCl; употребляются также названия «хлористый натрий», «столовая соль», «каменная соль», «пищевая соль» или просто «соль») — пищевой продукт. В молотом виде представляет собой мелкие кристаллы белого цвета. Поваренная соль природного происхождения практически всегда имеет примеси других минеральных солей, которые могут придавать ей оттенки разных цветов (как правило, серого). Производится в разных видах: очищенная и неочищенная (каменная соль), крупного и мелкого помола, чистая и йодированная, морская, и так далее. Пищевая поваренная соль представляет собой практически чистый природный кристаллический хлористый натрий (NaCl), состоящий в чистом виде на 39,4 % из натрия и на 60,0 % — из хлора.
По объему реализации поваренная соль среди приправ занимает первое место. Хлористый натрий не только изменяет вкусовые свойства пищи, но и имеет большое физиологическое значение для организма человека: является непременным компонентом крови, лимфы, желчи и клеточной протоплазмы, служит основным регулятором осмотического давления в тканях и клетках, регулирует водно-солевой обмен и кислотно-щелочное равновесие в организме, является источником образования соляной кислоты в процессе желудочной секреции и т. д.
Суточная потребность взрослого человека в хлористом натрии составляет в среднем 10—15 г, фактическое же потребление значительно выше — 20—25 г в день, или до 10 кг в год. Поваренная соль обладает консервирующим действием. Однако высокие концентрации соли (12 % и более) снижают потребительские свойства продуктов.
Природные запасы хлористого натрия на Земле практически неисчерпаемы.
1.1. Классификация
Соль - это единственный минерал, используемый человеком в пищу в "естественном" виде, практически без переработки. На самом деле существуют разные виды соли, а сама она добывается целым рядом способов. Существует несколько типов классификации пищевой поваренной соли.
1.По способу производства:
• выварочная – производится выпариванием естественных или искусственных рассолов;
• каменная – добывается из залежей минерала галита;
• садочная – бассейновая, морская соль, добывается из вод южных океанов и морей;
• самосадочная – озерная соль со дна соленых озер.
2.По способу обработки:
• с добавками – йодированная соль, фторированная соль и т.д.
• без добавок.
3.По качеству:
• экстра;
• высший сорт;
• первый сорт;
• второй сорт.
4.По гранулометрическому составу:
• размер частиц для сорта «Экстра»;
• помол №0;
• помол №1;
• помол №2;
• помол №3.
Сорт соли | Гранулометрический состав | Норма, % |
Экстра | До 0,8 мм включ., не менее | |
Св. 0,8 до 1,2 мм включ., не более | ||
Высший и первый, помол N 0 | До 0,8 мм включ., не менее | |
Св. 1,2 мм, не более | ||
Высший, первый и второй: | ||
помол N 1 | До 1,2 мм включ., не менее | |
Св. 2,5 мм, не более | ||
помол N 2 | До 2,5 мм включ., не менее | |
Св. 4,0 мм, не более | ||
помол N 3 | До 4,0 мм включ., не менее | |
Св. 4,0 мм, не более |
1.2.Соль для организма человека и животных
Животные нуждаются в соли не меньше человека. Нехватка соли замедляет рост молодых животных, а у зрелых вызывает вялость, снижение надоев молока и потерю веса. Поскольку корма и листья растений содержат мало соли, следует добавлять ее в корм домашним животным. На современных фермах соль обогащают также витаминами и минеральнымивеществами, необходимыми для здоровья скота.
1.3.Соль для промышленного использования
С развитием промышленности использование и значение соли многократно возрастают. Сегодня только 6% производимой в мире соли непосредственно потребляется человеком. Остальное используется в основном в промышленности, входя в состав "большой пятерки" главных ингредиентов химического производства, наряду с серой, углем, известью и нефтью. Самый крупный промышленный потребитель соли это хлорно-щелочная индустрия, производящая хлор, каустическую соду и содовую золу для изготовления пластмасс, бумаги, мыла, детергентов, инсектицидов и стекла. Пищевая промышленность использует соль для консервирования, выпечки, обработки муки и других продуктов, для хранения мяса, соления рыбы, производства масла и придания вкуса пищевым продуктам. Соль используется также кожевенной промышленностью, при очистке дорог ото льда, при бурении нефтяных скважин и в производстве красителей и текстиля.
Это лишь некоторые основные примеры применения соли. Развитие химической промышленности связано с все более широким использованием соли и ее производных, и ее роль в будущем безусловно возрастет.
2. Факторы, сохраняющие качество поваренной соли
Упаковка. Соль поступает в продажу в мелкой и крупной упаковке и неупакованной. В зависимости от способа упаковки вырабатывают следующий ассортимент соли: в мелкой упаковке (фасованная) — 11,2%; в крупной упаковке (затаренная в мешки) — 19,7%; комовая соль (глыба, брикеты) — 13,7%; молотая соль, отгружаемая навалом, — 64,2%.
Мелкая упаковка — это бумажные пачки и пакеты с внутренним вкладышем из подпергамента или без него, а также мешочки из белой плотной ткани или полимерных пленок вместимостью 100, 250, 500, 1000 и 1500 г соли. Для продажи пассажирам авиа- и железнодорожного транспорта выпускают соль в упаковке по 1—20 г для индивидуального использования. Соль в мелкой упаковке укладывают в ящики (картонные, полимерные) вместимостью до 20 кг или в контейнеры, выложенные изнутри двумя слоями мешочной бумаги.
В маркировке тарыс солью указывают: наименование соледобывающего предприятия, наименование продукта (соль поваренная пищевая), сорт и номер помола (для молотой соли), массу нетто и брутто, дату выпуска и срок хранения (для йодированной соли), номер ГОСТа. В маркировке йодированной соли добавляется слово "йодированная"; для соли выварочной вместо номера помола ставится слово "выварочная". При введении других добавок указывают название добавки.
Перевозятсоль железнодорожным и водным транспортом в хорошо промытых и высушенных вагонах или трюмах судов с закрытыми дверьми и люками при соблюдении необходимых мер против загрязнения продукта. Возможно перевозить поваренную соль пакетами. Транспортный пакет формируют без поддона массой не более 1200 кг, скрепленный термоусадочной, полиэтиленовой пленкой и другими средствами скрепления. Для розничной торговой сети соль может поступать в таре-оборудовании грузоподьемностью до 300 кг.
Хранение.Требования к условиям хранения зависят от гаида соли и ее назначения. Пищевую поваренную соль в упаковке хранят в сухих складских помещениях при относительной влажности воздуха не более 75% или в контейнерах на площадках с твердым покрытием, оборудованных навесами. При этом срок хранения соли, упакованной в пачки с внутренним пакетом, — 2,5 года; в пачки без внутреннего пакета — 1 год, в полиэтиленовые пакеты — не более 5 лет, а в бумажные мешки — 1 год.
Гарантийный срок хранения поваренной пищевой соли с добавкой йода составляет 2—3 месяца, фтора — 6 месяцев со дня выработки. По истечении этого срока хранения соль с добавками йода и фтора реализуют как соль поваренную пищевую без добавок. Во время хранения соли в условиях повышенной относительной влажности воздуха (свыше 75%) происходит адсорбция паров воды на поверхности кристаллов и частичное их растворение. Появляется ощущение липкости кристаллов и соль начинает "течь". С другой стороны, при снижении относительной влажности воздуха с поверхности увлажненных кристаллов происходит десорбция воды, и в межкристальной жидкости повышается концентрация сухих веществ и выпадение новых кристаллов. Происходит "цементирование" крупных кристаллов более мелкими и поваренная соль начинает терять сыпучесть и слеживаться в комки или монолит. Поэтому для предотвращения этого дефекта соли в нее вводят различные противослеживающие добавки, а именно, ферроцианид калия E536.
2.1. E536-Ферроцианид калия
Желтая кровяная соль (пищевая добавка E536) — ферроцианид калия, комплексное соединение двухвалентного железа, существующее, как правило, в виде тригидрата. Такое странное название появилось из-за того, что ранее это вещество получали путем сплавления крови с боен с поташом и железными опилками. Кристаллы получались желтыми, что и дало название «желтой кровяной соли». Гексацианоферрат является продуктом реакции между ферроцианида водорода и гидроксида калия. Молекулярная формула вещества: K[Fe (CN)]•3HO. Хотя ферроцианид калия не растворяется в спирте, в литре воды может раствориться почти триста грамм кристаллов гексацианоферрата.
В наши дни его получают на производстве из отработанной массы, содержащей цианистые соединения, после очистки газов на газовых заводах.
Само вещество — ферроцианид калия — очень слаботоксично, но при взаимодействии его с водой в процессе реакции выделяются ядовитые газы. Но их количество, как правило, не представляет серьезной опасности для здоровья. При взаимодействии гексацианоферрата с некоторыми кислотами может выделятся большое количество сильно-токсичного газа цианистого водорода.
В пищевой промышленности используется, в основном, для предотвращения комкования и слеживания, в качестве добавки к поваренной соли. Так же применяется при производстве колбас, о чем всегда незамедлительно сообщает белый налет на оболочке продукта.
3.Процесс йодирования пищевой поваренной соли
Йодат калия и йодид калия применяются на протяжении длительного периода времени и широко используются для обогащения поваренной соли без очевидных негативных эффектов для здоровья человека. Практика показала, что йодат калия является наиболее подходящим йод-содержащим химическим соединением для йодирования кухонной соли, чем йодид калия, благодаря относительно большей стабильности, особенно в странах с тёплым, влажным или тропическим климатом. Кроме того, не зарегистрировано побочных токсических эффектов при употреблении населением данных химических соединений в пределах максимально допустимых норм ежедневного применения йодированной поваренной соли - в среднем 10 грамм (или от 8 до 12 грамм) в сутки на душу населения. Пищевую поваренную выварочную соль сортов экстра, высший и первый, каменную соль сортов высший и первый помолов №0 и №1 для профилактических целей выпускают с добавкой йода (йодированная соль).
В качестве добавки используют вещества квалификации ч. и выше: для выварочной соли - калий йодистый (йодид калия) по ГОСТ 4232 и калиййодноватокислый (йодат калия) по ГОСТ 4202, для каменной соли - йодат калия, а также импортные вещества, разрешенные органами и учреждениями госсанэпидслужбы России в установленном порядке.
Массовая доля йода (40 ± 15) мкг/г, что соответствует (40,0 ± 15) x 10 %.
В качестве стабилизатора йодистого калия применяют тиосульфат натрия по ГОСТ 27068. Массовая доля тиосульфата натрия (25,0 ± 5,0) x 10 %.
Йодированная соль - производиться путем добавления в пищевую соль ( морскую, каменную либо вакуумно-выварочную ) определенного количества йодата калия ( KIO3), на один килограмм соли приблизительно двадцать пять миллиграммов. Срок годности такой соли составляет 2-3 месяцев. Поэтому, покупая соль, обязательно посмотрите на дату ее изготовления. По истечении этого срока йодированная соль становится обычной пищевой солью.
Йод в виде йодата калия добавляют к соли после ее очистки и высушивания и перед упаковкой. Йодирование осуществляется на уже существующих предприятиях и/или очистных линиях. Это делается путем добавления раствора йодата калия к соли (влажный метод) или путем добавления сухого порошка йодата калия (сухой метод).
В первом случае йодат калия вначале растворяют в воде, получая концентрированный раствор. Этот раствор можно наносить на соль каплями или путем аэрозольного распыления с постоянной скоростью.
4.1. Метод количественного определения йода в соли
Метод основан на взаимодействии йодата калия с йодидом калия в кислой среде титровании выделившегося йода тиосульфата натрия.
• KIO + 5 KI + 3HSO = 3I + 3 KSO + 3HO;
• I + 2Na2S2O = 2NaI + Na2S4O
Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы:
1. Весы лабораторные по ГОСТ 24104-88, 2 класса с наибольшим
пределом взвешивания 200 г и допустимой погрешностью взвешивания
не более 0,002 г.
2. Пипетки стеклянные по ГОСТ 29227-91, вместимостью 10 мл , 5 мл, 1 мл
3. Колбы конические по ГОСТ 25226-82, вместимостью 250 мл
4. Бюретка по ГОСТ 29251-91, вместимостью 25 мл
5. Фильтры бумажные диаметром 9 мм.
6. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
7. Калий йодистый (KI) по ГОСТ 4232-74.
8. Кислота серная (HSO ) по ГОСТ 4204-77.
9. Натрий серноватистокислый пятиводный (тиосульфат натрия,
Na2S2Ox5HO) по ГОСТ 27068-86 или фиксанал 0,1 г - экв.
10. Крахмал растворимый по ГОСТ 10163-76.
11. Натрия хлорид, ЧДА, ГОСТ 4233-77.
Приготовление реактивов
1. 0,005 М тиосульфат натрия (Na2S2Ox5HO).
0,124 Na2S2Ox5HO развести в 100 мл дистилированной
свежепрокипяченой воды. Так как кристаллический тиосульфат при
хранении набирает влагу. Полученный раствор хранят в прохладном темном месте. При соблюдении условий хранения раствор стабилен не менее одного месяца.
2. 10% йодид калия (KI) свежеприготовленный. 10 г KI
растворяют в 100 мл воды. Хранят в прохладном темном месте.
3. Насыщенный раствор хлорида натрия (NaCl). В колбу объемом250 мл
с 80 мл воды постепенно добавляют при перемешивании и/или нагревании
NaCl до тех пор, пока не прекратится его растворение. Хранят под пробкой. Раствор сохраняет свои свойства по крайней мере в течение года.
4. Индикаторный раствор крахмала. В колбу объемом 250 мл
вносят 1 г растворимого крахмала, добавляют 10 мл воды и нагревают
до растворения крахмала. В полученную горячую смесь добавляют
90 мл насыщенного раствора NaCl и перемешивают. Полученного объема
достаточно для анализа 50 проб. Готовый раствор хранят в
прохладном темном месте. Раствор остается стабильным на протяжении
месяца.
Проведение анализа
Этап 1. Навеску исследуемой пробы массой 10 г растворяют в100 мл дистиллированной воды в конической колбе объемом 250 мл. Если полученный раствор мутный, его необходимо профильтровать.
Этап 2. К полученному раствору добавляют 1 мл 2н. HSO перемешивают, добавляют 5 мл 10% раствора KI, перемешивают, закрывают колбу пробкой и помещают на 10 мин. в темное место.
Этап 3. К исследуемому раствору, приобретшему темно - желтую окраску, добавляют из бюретки при перемешивании 0,005 М Na2S2O до перехода окраски в светло - желтую. Добавляют в исследуемый раствор примерно 2 мл индикаторного раствора крахмала, от чего смесь должна приобрести темно - синюю окраску, и продолжают титрование до тех пор, пока последняя не исчезнет. Отмечают объем раствора тиосульфата, пошедший на титрование.
Обработка результатов
Количество йода в мг на 1 кг исследуемой соли вычисляют по формуле:
(1*) x = V*0,1057*100010 = V*10,57 (мг/кг)
где V - объем 0,005 М Na2S2O, пошедший на титрование, мл
10 - навеска соли, взятой на анализ, г;
1000 - пересчет на 1 кг соли;
0,1057 - количество йода из йодата калия исследуемого образца соли,
соответствующее 1 мл пошедшего на титрование этого образца 0,005 М
Na2S2O
Примечание. Из уравнений реакций и , лежащих в основе данного метода определения йода в соли, обогащенной KIO, следует, что из общего количества йода, оттитровываемого тиосульфатом натрия в исследуемой пробе, на долю йода, происходящего из KIO , приходится 1/6 часть, то есть не 0,6345, а 0,1057 мг.
5.Экспериментальная часть.
Соль была приобретена в ноябре 2012 года.
Открытый пакет с солью хранили в течение 1,5 месяца в лаборатории в вытяжном шкафу, не оградив от воздействия прямых солнечных лучей. На протяжении всего времени хранения проводились опыты, позволяющие выявить тенденцию к снижению содержания йода в соли.
В свежей йодированной соли, сразу после ее обогащения йодом обнаруживается слабый запах йода, однако, после 1,5 месяцев хранения он исчезает. Это связано с потерей йода с течением времени хранения соли.
Определение содержания йода выполнялось по методике, описанной в главе 4.1 на протяжении 1,5 месяцев с интервалом в неделю.
Таким образом, Vср(Na2S2O), пошедший на титрование равен 3,55 мл, затем это значение подставляем в формулу (1*).
Vср(Na2S2O)= 3,4 мл х=36,0 мг/кг , что составляет 95,9% от начального содержания.
3) 7.12.12
Vср(Na2S2O)= 3,3 мл х=34,9 мг/кг (93%)
Vср(Na2S2O)= 2,9 мл х=30,6 мг/кг (81,5%)
Vср(Na2S2O)= 2,3 мл х=24,3мг/кг (65%)
Среднее значение потери йода в день составляет (37,52-24,3)/45= 0,3 мг/кг (0,8 %)
Список используемой литературы
1. МУК 4.1.699-98.Определение йода в соли поваренной пищевой, йодированной йодатом калия
2. ГОСТ Р 51574-2000. Соль поваренная пищевая. Технические условия.
4. Малая энциклопедия врача-эндокринолога / Под ред. А. С. Ефимова.-К.: Медкнига, 2007.-360 с.
5. Курлански Марк. Всеобщая история соли.- М.: Колибри, 2007.
6.Кукушкин Юрий Николаевич. Глава 3. Поваренная соль // Химия вокруг нас. - М.: Высшая школа, 1992.
7. Жорес Медведев. Соль земли - хлористый натрий. 2000.