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[[Datei:Jodprobe.jpg|miniatur|Iodproben an Maische beim Bierbrauen. Links zwei blaue Probenergebnisse, die noch Stärke enthalten, rechts gelbliche ohne Stärke.]]

Die '''Iodprobe''' ('''Iod-Stärke-Reaktion''') ist ein nasschemisches Verfahren zum Nachweis von [[Stärke]], für die früher fast ausschließlich [[Iod-Kaliumiodid-Lösung]]en nach [[Jean Guillaume Lugol|Lugol]] verwendet wurden.<ref>{{RömppOnline|ID=RD-09-01168|Name=Iodstärke-Reaktion|Abruf=2014-06-14}}</ref> (Umgekehrt ist die Iodprobe auch zum Nachweis von Iod durch den Einsatz einer Stärkelösung anwendbar.) Da Iod schlecht in Wasser löslich ist, verwendete Lugol gutmeinend den Zusatzstoff [[Kaliumiodid]]. Dadurch entstehen gut wasserlösliche Tri-, Penta-, Hepta-, Nona- und Polyiodidionen, die aber keine ursächliche Wirkung auf die Entstehung der farbigen Iod-Stärke-Einschlussverbindung haben.<ref name="spektrum.de" />

Gemäß aktueller GHS-Einstufung erhalten die üblicherweise verwendeten Lugolschen Lösungen (auch: [[Lugol-Lösung]]) die Einstufung [[Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien|GHS]]08 „Gesundheitsgefahr“. Insbesondere der Zusatzstoff Kaliumiodid mit der Einstufung GHS 08 stellt eine unnötige Gefährdung dar, da er bei der Nachweisreaktion keine Rolle spielt und somit verzichtbar ist. Da ein Stärkenachweis mit einer geringer konzentrierten Iod-Lösung ebenfalls erfolgreich ist, sind die klassischen Lugolschen Lösungen zum Stärkenachweis [[Obsoleszenz|obsolet]] und können durch ein Ersatzverfahren (s. u.) substituiert werden.<ref name=":1">{{Literatur |Autor=Klaus Ruppersberg, Hanne Rautenstrauch, Stefan Thomsen |Titel=Know Thy Carbs! Safer Carbohydrate Detection Methods for School Labs – Part 2 |Sammelwerk=ChemViews |Datum=2022 |DOI=10.1002/chemv.202200023 |Online=https://www.chemistryviews.org/details/ezine/10533253/Know_Thy_Carbs_Safer_Carbohydrate_Detection_Methods_for_School_Labs__Part_2/ |Abruf=2022-08-07}}</ref><ref name=":0">{{Literatur |Autor=Klaus Ruppersberg, Hanne Rautenstrauch, Wolfgang Proske |Titel=Kohlenhydratnachweise im Chemieunterricht – welche werden im Unterricht gelehrt, welche sollten gelehrt werden? Kohlenhydratnachweise im experimentellen Chemieunterricht unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten |Sammelwerk=Nachrichten aus der Chemie |Band=70 |Nummer=2 |Datum=2022 |ISSN=1439-9598 |DOI=10.25656/01:28447 |Seiten=15–20 |Online=urn:nbn:de:0111-pedocs-284476 |Abruf=2024-05-28}}</ref>

Ersatzverfahren: Eine Iodlösung mit einer Konzentration von 0,025 mol/L (ca. 0,635 % Iod) besitzt derzeit keine Einstufung gemäß GHS, kann aber dennoch erfolgreich für einen Stärkenachweis verwendet werden. Gemäß Ersatzstoffprüfung in der Gefährdungsbeurteilung gemäß § 5 [[Arbeitsschutzgesetz]] empfiehlt sich daher die Verwendung der geringer konzentrierten Lösung ohne den Einsatz des Hilfsstoffes Kaliumiodid: Die schlechte Löslichkeit von Iod in Wasser spielt keine Rolle, wenn das Testreagenz wenigstens einen Tag vor der ersten Verwendung angesetzt wird.<ref name=":1" /><ref name=":0" />

== Anwendungen des Tests auf Stärke ==
[[Datei:Iodlösung 01.jpg|mini|Flasche mit Iodlösung für Iod-Stärke-Test zur Feststellung des Erntezeitpunkts bei Äpfeln]]
[[Datei:Iod-Stärke-Test.jpg|mini|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. Wie oben beschrieben, kann auf die Verwendung von Kaliumiodid (GHS 08) verzichtet werden, wenn das Reagenz wenigstens einen Tag vor der ersten Verwendung angesetzt wird. Anschließend wird das Stärkeabbaumuster anhand einer Vorlage bewertet.<ref>Lucas’ Anleitung zum Obstbau, 31. Auflage 1992, S. 308–309.</ref>

Chemisch funktionierende Geldscheinprüfstifte sind [[Filzstift]]e, mit denen etwas Iodlösung auf einen [[Geldschein]] gestrichen wird. Banknotenpapiere basieren auf Baumwolle und/oder Polymer und enthalten keine Stärke, der leicht gelbliche Strich verblasst eher, während die meisten Büro- und Kopierpapiere Stärke enthalten, die den Strich rasch blau erscheinen lassen.<ref>[https://www.kriminalberatung.de/geldscheinpruefstift/ Geldscheinprüfstifte – für mehr Sicherheit im Portemonnaie] kriminalberatung.de, mit Video aus 2012, aktualisiert 2019, abgerufen am 20. Juni 2019.</ref><ref>effektivo: [https://www.youtube.com/watch?v=_j8Ojp9fUFs Anleitung Banknotenprüfstift Geldprüfstift Funktion] youtube.com, 18. September 2012, abgerufen am 20. Juni 2019. – Video (0:44)</ref>

== Chemischer Hintergrund ==
Die in der [[Stärke]] vorhandene [[Amylose]] besitzt eine [[helix]]förmige [[Konformation]] mit einem kanalartigen [[Hohlraum]] in der Mitte. Entgegen einer früheren Ansicht sind hierzu keine Oligo- oder Polyiodidketten (I3−, I5−, I7−, I9−) erforderlich,<ref>X. Yu, C. Houtman, R. H. Atalla, Carbohydr. Res. 1996, 292, 129–141.</ref> sondern lediglich unbegrenzt lange Ketten aus neutralem Iod.<ref name="DOI10.1002/ange.201601585">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}}.</ref><ref name="spektrum.de">spektrum.de: [https://www.spektrum.de/news/raetsel-um-schulversuch-nach-200-jahren-geloest/1420437 Jod-Stärke-Probe: Rätsel um Schulversuch nach 200 Jahren gelöst - Spektrum der Wissenschaft], abgerufen am 8. September 2016.</ref> Im Polyiod-Stärke-Komplex sind die [[Valenzelektronen]] der Iod-[[Atom]]e [[Delokalisation|delokalisiert]]. Dadurch verringert sich die [[Anregungsenergie]] der Valenzelektronen, sodass sie im [[Wellenlänge|langwelligeren]] Bereich Licht [[Lichtabsorption|absorbieren]], weshalb der Polyiodid-Stärke-Komplex, komplementär zum Absorptionsspektrum, blau-schwarz erscheint. Je nach Stärke-Typ (Stärke aus Kartoffeln, Mais, Weizen, Reis …), industrieller Aufbereitung der Stärkeprodukte und Konzentration der Reaktanden erscheint die Färbung rötlich, violett, blau oder schwarz. Hierzu lässt sich als Regel aufstellen, dass eine stärkere Verzweigung der Molekülkette eine rötliche Verfärbung verursacht (20–30 Glucose-Einheiten bis zur nächsten Verzweigung) und eine weniger verzweigte Kette (über 45 Einheiten bis zur nächsten Verzweigung) einen blauen Eindruck hervorruft.<ref>{{Literatur |Autor=Georg Schwedt |Titel=Faszinierende chemische Experimente für Entdecker, Gesundheitsbewusste und Genießer |Verlag=Wiley-Verlag |Ort=Weinheim |Datum=2019 |ISBN=978-3-527-34624-0}}</ref> Diese Färbung wird qualitativ als Stärkenachweis und quantitativ beim [[Analytische Chemie|analytischen]] Verfahren der [[Iodometrie]] zur Bestimmung des Stärkegehaltes ausgenutzt. Beim Erwärmen der tiefblauen bis blauvioletten Lösung findet eine Entfärbung statt.

Durch Zugabe von [[Ethanol]] oder [[Schwefelkohlenstoff]] werden die Polyiodketten aus der Helix herausgelöst, ebenso bei enzymatischer Hydrolyse der Amylose durch Zugabe von Amylase.<ref>{{Literatur |Autor=Klaus Ruppersberg |Titel=Stärkeverdauung durch Speichel - was kommt eigentlich dabei heraus? Ein einfacher Maltose-Nachweis am Ende der enzymatischen Hydrolyse von Amylose und die überraschende Anwesenheit von Glucose im Verhältnis 1:15 |Sammelwerk=MNU Journal |Band=69 |Nummer=5 |Datum=2016 |ISSN=0025-5866 |DOI=10.25656/01:15097 |Seiten=325–328 |Online=urn:nbn:de:0111-pedocs-150973 |Abruf=2024-05-28}}</ref>

== Weblinks ==
* [https://www.youtube.com/watch?v=xk0YKs8vmUU Video: Experiment mit Erklärung]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Nachweisreaktion]]
[[Kategorie:Iod]]
[[Kategorie:Kohlenhydrat-Methode]]
[[Kategorie:Kohlenhydrat-Biochemie]]

Iodprobe - Versionsgeschichte

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