Iodprobe

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Iodproben an Maische beim Bierbrauen. Links zwei blaue Probenergebnisse, die noch Stärke enthalten. Rechts gelbliche, also ohne Stärke.

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.

Umgekehrt ist die Iodprobe auch zum Nachweis von Iod durch den Einsatz einer Stärkelösung anwendbar.

Anwendungen des Tests auf Stärke[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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]

Chemisch funktionierende Geldscheinprüfstifte sind Filzstifte, mit denen etwas Jodlösung auf einen Geldschein gestrichen wird. Banknotenpapiere basieren auf Baumwolle und/oder Polymer und enthält keine Stärke, der leicht gelbliche Strich verblasst eher, während die meisten Büro- und Kopierpapiere Stärke enthalten, die den Strich rasch blau erscheinen lassen.[3][4]

Chemischer Hintergrund[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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.[5] Neuere Studien (aus 2016) gehen hingegen von unbegrenzt langen Ketten aus neutralem Iod aus.[6][7][8] 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.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  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. Geldscheinprüfstifte – für mehr Sicherheit im Portemonnaie kriminalberatung.de, mit Video aus 2012, aktualisiert 2019, abgerufen 20. Juni 2019.
  4. effektivo: Anleitung Banknotenprüfstift Geldprüfstift Funktion youtube.com, 18. September 2012, abgerufen 20. Juni 2019. – Video (0:44)
  5. X. Yu, C. Houtman, R. H. Atalla, Carbohydr. Res. 1996, 292, 129–141.
  6. 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.
  7. spektrum.de: Jod-Stärke-Probe: Rätsel um Schulversuch nach 200 Jahren gelöst - Spektrum der Wissenschaft, abgerufen am 8. September 2016.
  8. Dr. Sheri Madhu et al.: Infinite Polyiodide Chains in the Pyrroloperylene–Iodine Complex: Insights into the Starch–Iodine and Perylene–Iodine Complexes Ztschr. Angewandte Chemie, 30. Mai 2016, onlinelibrary.wiley.com, Abstract einsehbar, abgerufen 20. Juni 2019.