利用手持技術探究維生素C與補鐵片同服促進亞鐵吸收的原因

馬艷清

摘 要：文章探討了用氧氣傳感器和pH傳感器檢測維生素C對Fe2+的保護機制。該實驗操作簡便，實驗現象較為明顯，可用作學生分組探究或教師課堂演示實驗。

關鍵詞：維生素C;硫酸亞鐵;氧氣傳感器;pH傳感器

一、問題的提出

Fe2+和Fe3+之間的相互轉化是蘇教版高中化學必修一專題三第二單元的重難點內容。教師在備課時創造情境講解常常會選擇“補鐵片”作為載體。“補鐵片”的說明書中一般有“維生素C與本品同服，有利于本品吸收”的介紹說明。眾所周知，維生素C（Vitamin C，簡稱Vc）分子式為C6H8O6，是一種很強的抗氧化劑，即還原劑，其分子中的烯二醇基在弱酸性介質中可以將Fe3+還原成Fe2+，反應式為：2 Fe3+ + C6H8O6 = 2 Fe2+ + C6H6O6 +2H+

而補鐵片中的鐵元素是以亞鐵形式存在的，在溶液中易氧化水解，反應式為：4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4 Fe（OH）3 +8H+

那么Vc與之同服利于吸收的原因究竟是Vc用于和氧化劑反應還是用于還原三價鐵呢？

二、實驗過程

（一）儀器與試劑

儀器：威尼爾數據采集器（LabQuest2），氧氣傳感器，pH傳感器，250mL四頸燒瓶，燒杯，量筒（50mL、100mL），電子天平，膠頭滴管、單孔橡膠塞，鐵架臺，磁力攪拌器，洗瓶，藥匙，止水夾，研缽

試劑：蒸餾水，FeSO4·7H2O，維生素C片（東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司，100mg/片）

（二）實驗裝置及步驟

由于該實驗最終擬用于高中課堂實驗，因此本實驗的進行均在室溫下進行，同時維生素C片也使用了日常藥店隨手可以買到的。

實驗一：硫酸亞鐵溶于水

（1）稱量2.0g FeSO4·7H2O裝好待用。

（2）組裝實驗儀器（如圖1）并檢查裝置氣密性。

（3）將氧氣傳感器、pH傳感器與數據采集器相連，打開軟件。

（4）量取150mL蒸餾水倒入四頸燒瓶中，啟動軟件開始收集數據。

（5）將FeSO4·7H2O迅速倒入四頸燒瓶中，同時打開磁力攪拌器調整轉速為10，加快晶體溶解。觀察并記錄現象，收集數據。

實驗二：Vc片溶于水

取10片Vc藥品稱量，記錄總質量。將其研磨成粉末，取兩片質量的Vc粉末裝好待用。剩余步驟同實驗一

實驗三：硫酸亞鐵、Vc片共同溶于水

（1）稱量2.0g FeSO4·7H2O裝好待用。取10片Vc藥品稱量，記錄總質量。將其研磨成粉末，取兩片質量的Vc粉末裝好待用。

（2）剩余步驟同實驗一。

（3）約15s后Vc粉末完全溶解，繼續將FeSO4·7H2O迅速倒入四頸燒瓶中，觀察并記錄現象，繼續收集數據。

三、實驗結果與分析

（一）實驗一、實驗二和實驗三結果

根據實驗一、二的圖像可以發現，硫酸亞鐵溶液、Vc溶液在不斷消耗四頸燒瓶中的氧氣，pH在不斷下降。且在實驗一中，加入FeSO4·7H2O后，大約5s溶液逐漸開始淡黃色，隨著時間的推移淡黃色逐漸加深。而根據實驗三的圖像發現，在加入FeSO4·7H2O后，根據斜率觀察到氧氣含量減少的速率稍有下降，同時溶液顏色和pH值沒有任何變化。

根據以上的實驗結果，可以得出：Vc與Fe2+共同存在時，會與氧氣發生反應起到保護Fe2+，但與此同時，仍會有部分Fe2+被氧化為Fe3+，Vc也會將這部分被氧化的Fe2+還原。

四、實驗結論與展望

Vc與補鐵片同服利于吸收的原因是Vc用于和氧化劑反應并且同時用于還原三價鐵，不單純是其中任何一個原因。本實驗原理較為簡單，反應快速且操作便捷，利于高中生在學習相關內容時更加易于掌握知識和基本技能，同時激發學生的學習興趣、培養學生的核心素養。

參考文獻

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