آزمایش تهیه پتاسیم یدات چیست؟ – روش انجام آن
آزمایش تهیه پتاسیم یدات با استفاده از روش های مختلف امکان پذیر است. از جمله این روش ها می توان به ترکیب پتاس با یدیک اسید اشاره داشت یا اینکه پتاس داغ و متراکم را با عنصر ید مولکولی ترکیب کرد. همچنین می توان پتاسیم یدات را از ماده مذاب حاصله به همراه آب از ذوب پتاسیم یدید با کلرات پتاسیم، برومات و یا پرکلرات استخراج کرد. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به آزمایش تهیه پتاسیم یدات و شرح آن می پردازیم.
مواد مورد نیاز برای آزمایش تهیه پتاسیم یدات
هیدروکسید پتاسیم، ید، اسید نیتریک ۶N، پتاسیم کلرات، آب گرم
شرح آزمایش تهیه پتاسیم یدات
برای این آزمایش ازکلرات پتاسیم شروع می کنیم. مقدار ۳ گرم از آن را با آب گرم ۸ میلی لیتری مخلوط می کنیم. سپس به این مواد ۵/۳ گرم ید و اسید نیتریک با غلظت ۶ اضافه کرده و مواد ترکیبی را حرارت می دهیم. به سبب گرمای حاصله بلافاصله کلر آزاد می شود. حال نوبت ید است برای اینکه بتوانیم همه یدها را ترکیب کنیم باید مواد را حرارت دهیم، این کار موجب تصعید ید می شود و ما مجبوریم برای رفع این کمبود مجدد ۱۰۰ گرم ید اضافه کنیم. آنقدر این ترکیبات را حرارت می دهیم تا شاهد از بین رفتن کامل ید و متبلور شدن آن شویم.
بعد از این که محلول سرد شد آب آن را خالی می کنیم. نمک حاصل از این واکنش را در حدود ۱۵ میلی لیتر آب گرم حل می کنیم. اکنون ما به پتاسیم یدات و البته مقداری نیز نمک اسید دست یافته ایم. برای اینکه ترکیبات در نهایت منجر به تشکیل بلور پتاسیم یدات شود از روش کریستالیزاسیون استفاده می کنیم. حدود ۵۰ میلی لیتر آب را با مقداری (۵ گرم) هیدروکسید پتاسیم ترکیب می کنیم تا ابتدا خنثی شده (با کاغذ تورنسل می توان تست کرد) و بعد از اینکه کاملا سرد شد پتاسیم یدات متبلور تشکیل شود (۷/۴ پتاسیم یدات در ۱۰۰ میلی لیتر آب در ۰ درجه انحلال پذیر است و ۱۰ گرم از آن در ۲۵ درجه قابلیت انحلال دارد).
تئوری آزمایش تهیه پتاسیم یدات
۲۵ میلی لیتر پتاسیم یدات یک درصد را به یک محلول ۲۵ میلی لیتری از پیش آماده شده ی ۰۱/۰ مول برابر با سدیم سولفیت و ۰۴/۰ مول برابر با اسید سولفوریک به علاوه محلول نشاسته اضافه می کنیم. رنگ این واکنش بعد از ترکیب آبی می شود.
آزمایش تهیه پتاسیم یدات به واسطه کلرات ها
آزمایش تهیه پتاسیم یدات توسط کلرات ها و برطبق اکسایش ید انجام می پذیرد. همچنین این آزمایش در محیطی اسیدی صورت می گیرد. در این روش آزمایشی، برای اینکه ید فقط به یدات اکسید شود و محصولات دیگری با پتاسیم یدات تشکیل نشود، می توان از پتاسیم کلرات به عنوان عامل اکسنده بهره جست. در محیط اسیدی حاصل ترکیب پتاسیم کلرات با ید، پتاسیم هیدروژن یدات می باشد. سپس پتاس با حذف آب باعث به وجود آمدن پتاسیم یدات می شود. این روش آزمایشی بنا به دلایلی دارای امتیازات بالایی است. این که ید بدون واسطه به یدات اکسید می شود، محصولات اضافی دیگری به وجود نمی آید، هزینه به مراتب کمتری صرف جداسازی پتاسیم یدات از پتاسیم یدید خواهد شد.
۱۱KCIO۳+ ۳H۲O → ۶KH(IO۳)۲+۳CI۲+ ۵KCI + 6I۲
به پتاسیم هیدروژن دی یدات، پتاس (هیدروکسید پتاسیم) افزوده می شود تا منجر به تشکیل پتاسیم یدات شود. البته سدیم کلرات هم می تواند جایگزین خوبی برای پتاسیم کلرات شود.
۳I۲ + ۵NaClO۳ + ۳H۲O→ ۶HIO۳ + ۵NaCl
در اینجا برای رسیدن به نتیجه تشکیل پتاسیم یدات می توان به یدیک اسید، پتاس افزود.
HIO۳ + KOH → ۲KIO۳+ H۲O
در هر صورت یک نکته اساسی در هر دو روش حائز اهمیت است اکسایش ید با عامل اکسندگی کلرات ها بوده است.
آزمایش تهیه پتاسیم یدات از پتاسیم یدید توسط پرمنگنات پتاسیم
ابتدا ۲ گرم پتاسیم یدید و آب مقطر به مقدار ۲۰ سی سی را با هم حل می کنیم. در ظرف جداگانه نیز ۳ گرم پرمنگنات پتاسیم را با آب مقطر ۸۰ سی سی حل می کنیم که منجر به تشکیل محلول بنفش رنگی (مایل به تیره) می شود. محلول اولی را داخل محلول دومی خالی می کنیم بعد از چند ثانیه شاهد تغییر رنگ محلول از بنفش تیره به قهوه ای تیره خواهیم بود.
برای تبدیل بهتر، ظرف حاوی محلول را گرما می دهیم سپس آن را تصفیه می کنیم. پتاسیم یدات مواد بدست آمده زیر قیف است. در صورتی که همچنان رنگ زرد آن باقی ماند می توانیم دوباره حرارت داده و تصفیه کنیم. رسوب تصفیه شده و اضافی را دور می ریزیم. محلول را آنقد باید حرارت دهیم تا به حجم ۵ تا ۱۰ سی سی برسد وآنچه که باقی می ماند را روی کاغذ صافی توزین شده قرار می دهیم تا به ما رسوب سفید و متبلور بدهد.
طریقه شناخت یدات
ابتدا محلولی از یدات و آب بدست می آوریم و به اندازه ی ۱ سی سی نمک اسید به آن اضافه می کنیم سپس تیوسولفات سدیم نیز به مقدار۱ سی سی به آن می افزاییم. اگرحاصل رسوب زرد رنگ بود پس همان یدات می باشد.
احتیاط در آزمایش تهیه پتاسیم یدات
حین آزمایش تهیه پتاسیم یدات باید به موارد خطرآفرین توجه داشت و احتیاط کرد. زیرا این ماده به سبب داشتن سه اتم اکسیژن خاصیت اکسید کنندگی دارد و ممکن است در تماس با مواد قابل اشتعال موجب آتش سوزی شود. بنابراین این ترکیب در حین واکنش باید از آلومینیوم، کربن، آب اکسیژنه، سولفیدها وترکیبات آلی دور نگه داشت. همچنین از قرار دادن در برابر حرارت مستقیم، در برابر عوامل احیاگر و از تماس با مواد آتش زا باید خودداری کرد.
پتاسیم یدات و کاربرد آن چیست؟
پتاسیم یدات یک ترکیب یونی متشکل از یونهای +K و –IO۳ است. این ترکیب سفید رنگ و با فرمول شیمیایی KIO۳ نمایش داده می شود.
شاید مهم ترین کاربرد یدات پتاسیم یددار کردن نمک های طعام باشد. در تولید شیر خشک، تهیه نان (عمل آورنده نان) و شیرینی، در صنعت داروسازی، مکمل های دامی، برای جلوگیری از تجمع ید رادیواکتیو و… این ترکیب یونی مورد استفاده قرار می گیرد.
عوارض و موارد منع مصرف پتاسیم یدات
در صورت استفاده بیش از حد از این مواد گاهی باعث ایجاد تحریک در پوست، چشم (آسیب به شبکیه)، مخاط دهان و دستگاه تنفسی می شود.
هرچند این ترکیب به عنوان یک ماده غذایی بی ضرر شناخته شده است ولی استفاده از آن در تولید نان بسیار محدود است و حتی کاربرد آن در تهیه خمیر در کشورهای منطقه یورو، استرالیا، کانادا و نیوزیلند ممنوع است.
