为什么淀粉和糊精和碘有不同颜色
1. 淀粉与碘的显色反应为什么不都显蓝色
因为淀粉的成分不一样:
当直链淀粉遇碘时呈蓝色,
当支链淀粉遇碘时呈紫红色,
当糊精遇碘时呈蓝紫、紫、橙等颜色。
2. 淀粉为什么遇碘变蓝
这主要取决于淀粉本身的结构。淀粉是白色无定形粉末,由直链淀粉(占10—30%)和支链淀粉(占70—90%)组成。直链淀粉能溶于热水而不呈糊状,支链淀粉不溶于水,热水与之作用则膨胀而成糊状。其中溶于水中的直链淀粉,呈弯曲形式,并借分子内氢键卷曲成螺旋状。这时加入碘酒,其中碘分子便钻入螺旋当中空隙,并借助范得华力与直链淀粉联系在一起,从而形成络合物。这种络合物能比较均匀地吸收除蓝光以外的其它可见光(波长范围为400—750钠米),从而使淀粉变为深蓝色。
3. 淀粉遇碘显色原理的碘遇淀粉或糊精出现不同的颜色的原因
以前认为,淀粉能吸附碘,使碘吸收的可见光的波长向短的波长方向移动,棕色的碘液就变成蓝色。同理,支链淀粉和糊精也能吸附碘,不过吸附的程度不同,因此呈现的颜色不同。这种解释的有力根据是碘的淀粉液在加热时蓝色消失。这就被认为是加热后分子动能增大,引起解吸的缘故。
近年来用先进的分析技术(如X射线、红外光谱等)研究碘跟淀粉生成的蓝色物,证明碘和淀粉的显色除吸附原因外,主要是由于生成包合物的缘故。
什么是包合物呢?直链淀粉是由α-葡萄糖分子缩合而成螺旋状的长长的螺旋体,每个葡萄糖单元都仍有羟基暴露在螺旋外。碘分子跟这些羟基作用,使碘分子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位。碘跟淀粉的这种作用叫做包合作用,生成物叫做包合物。
在淀粉跟碘生成的包合物中,每个碘分子跟6个葡萄糖单元配合,淀粉链以直径1.3nm绕成螺旋状,碘分子处在螺旋的轴心部位。
淀粉跟碘生成的包合物的颜色,跟淀粉的聚合度或相对分子质量有关。在一定的聚合度或相对分子质量范围内,随聚合度或相对分子质量的增加,包合物的颜色的变化由无色、橙色、淡红、紫色到蓝色。例如,直链淀粉的聚合度是200~980或相对分子质量范围是32 000~160 000时,包合物的颜色是蓝色。分支很多的支链淀粉,在支链上的直链平均聚合度20~28,这样形成的包合物是紫色的。糊精的聚合度更低,显棕红色、红色、淡红色等。下表就是淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色。