實驗報告EDTAFe的制備及EDTA螯合率的測定

1、edtafe的制備及edta螯合率的測定前言鐵是植物必需的元素之一，在植物體內(nèi)承擔(dān)著不可或缺的作用。由于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平和能力的影響，長期施肥的是價格低廉的無機(jī)肥，特別是硫酸亞鐵。但由于硫酸亞鐵在土壤中易形成難溶性德高鐵物質(zhì)，對植物缺鐵性黃化病的治療效果并不明顯，而有機(jī)螯合態(tài)鐵肥含鐵量高，穩(wěn)定性好，又多為水溶性，與無機(jī)肥相比，能防止發(fā)生一般的土壤反應(yīng)，提高鐵在植物中的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，促進(jìn)植物對鐵的吸收，是植物最好的鐵肥。edta是很好的絡(luò)合劑，其用途很廣，可用作彩色感光材料沖洗加工的漂白定影液，染色助劑，纖維處理助劑，化妝品添加劑，血液抗凝劑，洗滌劑，穩(wěn)定劑，合成橡膠聚合引發(fā)劑，edta是螯合劑的代

2、表性物質(zhì)。除鈉鹽外，還有銨鹽及鐵、鎂、鈣、銅、錳、鋅、鈷、鋁等各種鹽。主要用途：乙二胺四乙酸主要用作絡(luò)合劑，廣泛用于水處理劑、洗滌用添加劑、照明化學(xué)品、造紙化學(xué)品、油田化學(xué)品、鍋爐清洗劑及分析試劑。本次試驗通過配置edtafe的試液以及對其螯合率的測定，了解有機(jī)肥、edta、螯合性等相關(guān)知識，了解相關(guān)實驗儀器以及用法，對以后的探索有重要的意義！一、 相關(guān)的背景知識和應(yīng)用11有機(jī)肥：主要來源于植物和（或）動物，施于土壤以提供植物營養(yǎng)為其主要功能的含碳物料。經(jīng)生物物質(zhì)、動植物廢棄物、植物殘體加工而來，消除了其中的有毒有害物質(zhì)，富含大量有益物質(zhì)。在20世紀(jì)，合成二胺四乙酸(ed2ta)首先在水栽植物

3、溶液中得到應(yīng)用，而后用于土壤肥料以螯合土壤中的三價fe。除此之外，還開發(fā)了植物需求的其他微量元素的螯合肥12有機(jī)鐵肥的應(yīng)用：鐵是植物必需的微量元素之一，在植物體內(nèi)承擔(dān)著不可或缺的作用。有機(jī)螯合態(tài)鐵肥含鐵量高，穩(wěn)定性好，又多為水溶性，與無機(jī)肥相比，能防止發(fā)生一般的土壤反應(yīng)，提高鐵在植物中的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，促進(jìn)植物對鐵的吸收。玉米、棉花、水稻、燕麥、小麥、豆類作物、觀賞性植物、果樹等許多植物都適宜用有機(jī)鐵肥作為補(bǔ)充鐵源。13硫酸亞鐵的基本知識：中文名硫酸亞鐵外文名iron vitriol別名綠礬化學(xué)式feso4·7h2o相對分子質(zhì)量278.03化學(xué)品類別無機(jī)鹽管制類別不管制儲存密封陰涼干燥避光

4、保存藍(lán)綠色單斜結(jié)晶或顆粒。無氣味。在干燥空氣中風(fēng)化。在潮濕空氣中表面氧化成棕色的堿式硫酸鐵。在56.6成為四水合物，在65時成為一水合物。溶于水，幾乎不溶于乙醇。其水溶液冷時在空氣中緩慢氧化，在熱時較快氧化。加入堿或露光能加速其氧化。相對密度(d15)1.897。半數(shù)致死量（小鼠，經(jīng)口）1520mg/kg。有刺激性。無水硫酸亞鐵是白色粉末，含結(jié)晶水的是淺綠色晶體，晶體俗稱“綠礬”，溶于水水溶液為淺綠色。用于色譜分析試劑。點(diǎn)滴分析測定鉑、硒、亞硝酸鹽和硝酸鹽。還原劑。用途：用于制鐵鹽、氧化鐵顏料、媒染劑、凈水劑、防腐劑、消毒劑等，醫(yī)藥上作抗貧血藥。可用于子宮肌瘤引起的慢性失血。 用作分析試劑及制

5、鐵氧體原料;作為飼料添加劑的鐵強(qiáng)化劑。;農(nóng)業(yè)上可用作農(nóng)藥，能防治小麥黑穗病，蘋果和梨的疤痂病、果樹的腐爛??；也可用作肥料，能除去樹干的青苔及地衣。是制造磁性氧化鐵、氧化鐵紅和鐵藍(lán)無機(jī)顏料、鐵催化劑及聚硫酸鐵的原料。醫(yī)藥上用作局部收斂劑及補(bǔ)血劑。此外還用作色譜分析試劑等。食用級用作營養(yǎng)增補(bǔ)劑，如鐵質(zhì)強(qiáng)化劑、果蔬發(fā)色劑。硫酸亞鐵肥特點(diǎn)：調(diào)節(jié)土壤酸堿度，促使葉綠素形成，可防治花木花木因缺鐵而引起的黃化病。硫酸亞鐵與綠礬的區(qū)別：綠礬是一種化學(xué)物質(zhì)，是硫酸亞鐵晶體，英文名稱為：ferrous sulfate ，為柱狀或粒狀集合體，呈不規(guī)則塊狀。藍(lán)綠色、綠色伴有條痕白色。分子量為278.05 ，ph值為3

6、 ，熔點(diǎn)為64攝氏度，強(qiáng)熱分解 溶于水、甘油，不溶于乙醇。七水硫酸亞鐵俗稱綠礬，是藍(lán)綠色結(jié)晶或顆粒，主要用于鐵肥、顏料、醫(yī)藥等，此外還用于色譜分析試劑等。天然綠礬主要含硫酸亞鐵(feso4·7h2o)。因產(chǎn)地不同，常含有量比不同的雜質(zhì)成分如銅、鈣、鎂、鋁、鋅、錳等。煅燒成絳礬則主要為氧化鐵，尚可出現(xiàn)含水不同的硫酸鐵組成。14 edta的基本知識：品名：乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid) 簡稱：edta 俗名：依地酸（特別是它的鈣鹽絡(luò)合物，醫(yī)學(xué)上稱為依地酸鈉鈣） 分子量：292.248（注：edta二鈉為372.2）。 分子式：c10h1

7、6n2o8性能描述：白色粉末，能溶于氫氧化鈉、碳酸鈉及氨溶液中，能溶于160分沸水，微溶于冷水，溶于乙醇、丙酮及部分有機(jī)溶劑。edta的制備： 由乙二胺與一氯乙酸在堿性溶液中縮和或由乙二胺、氰化鈉和甲醛水溶液作用而得。理化性質(zhì)：白色無臭無味、無色結(jié)晶性粉末，熔點(diǎn)240(分解)。不溶于冷水、醇及一般有機(jī)溶劑，微溶于熱水，溶于氫氧化鈉，碳酸鈉及氨的溶液中，能溶于160份100沸水。其堿金屬鹽能溶于水，鈉鹽在水中的溶解度見下表(g/l)。 一般用乙二胺四乙酸的鈉鹽代替edta。edta在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用舉例edta多用于水質(zhì)監(jiān)測中的絡(luò)合滴定分析法。由于本身可以形成多種絡(luò)合物，所以可以滴定很多金屬。元

8、素周期表里的，鑭系，錒系金屬都可以用edta滴定。但是最常用的是用來測定水的總硬度。 測定水的總硬度就是測定水中鈣、鎂離子的總含量，可用edta配位滴定法測定： 滴定前： m + ebt m-ebt (紅色) 主反應(yīng)： m + y my 終點(diǎn)時： m-ebt + y my + ebt (紅色) （藍(lán)色） 滴定至溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)色時，即為終點(diǎn)。15螯合作用的基本原理：陰離子或中性分子圍繞著中央陽離子，緊緊圍繞著中央陽離子的基團(tuán)稱作配為體。這樣的配位分子稱作多配位基配位體或螯合物。螯合劑是一種有機(jī)物質(zhì)，它能與某些不穩(wěn)定的二價金屬離子，如：鐵、錳、鋅等等形成穩(wěn)定的“螯合物”。凡容易在水中被氧化或易為

9、化學(xué)反應(yīng)沉淀的水草肥料，常常需要用螯合劑使它們形成穩(wěn)定的螯合物，以利于水草能吸收利用。 最明顯的例子就是亞鐵離子常需要使用螯合劑的保護(hù)，才能免于被氧化或發(fā)生沉淀現(xiàn)象，而已知鐵離子是水草育成中必不可缺的重要微量元素之一。因此，螯合劑已成為施肥控制中，值得使用的配合物，它的重要性不容忽視。在一百多種螯合劑當(dāng)中，具有六結(jié)合點(diǎn)的edta是常用的，這是由于在1對1比例時，他們能夠螯合許多金屬離子。16危險性：作為廣泛應(yīng)用于洗護(hù)產(chǎn)品中的edta，其刺激皮膚，黏膜，引起哮喘，皮膚發(fā)疹的負(fù)面作用正在凸現(xiàn)，是一種可能引起過敏的物質(zhì)，通過丙二醇等透皮吸收劑被攝取后會引起鈣缺乏癥，血壓降低，腎臟障礙，染色體異常和原

10、生變異等一系列有害作用。目前主流的天然和有機(jī)護(hù)膚洗護(hù)品牌已經(jīng)將“no edta"作為標(biāo)準(zhǔn)之一。二、 edta的配制及螯合率的測定21實驗名稱 ：edtafe的制備及edta螯合率的測定22實驗?zāi)康模篹dta是螯合物的代表物質(zhì)。有機(jī)螯合態(tài)鐵肥含鐵量最高，穩(wěn)定性好。本次試驗通過配制edtafe的試劑以及梯度對螯合率的測定，得到edta的最佳螯合率，同時學(xué)到edta、螯合性等相關(guān)知識，；了解相關(guān)儀器以及使用方法、培養(yǎng)自己動手、動腦、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，這將對以后的探索有重要的意義。23實驗原理：edta的螯合性很強(qiáng)，能和堿金屬，稀土元素和過渡金屬等形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物除鈉鹽外。還有

11、銨鹽及鐵、鎂、銅、錳、鋁等各種鹽類，本實驗利用其與鐵形成螯合物。強(qiáng)堿的環(huán)境下，二價鐵、三價鐵能與oh¯發(fā)生反應(yīng)生成有色沉淀。反應(yīng)開始時，在加熱條件下，edta與溶液中的二價鐵形成螯合物，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，如果未有被螯合的二價鐵被氧氣氧化成三價鐵。反應(yīng)完成之后，加入一定量的naoh溶液，此時過量的二價鐵、三價鐵能與naoh溶液生成沉淀從而得到是否有未螯合離子，然后設(shè)梯度找到edta的螯合率。24實驗器材及試劑：燒杯、錐形瓶、冷凝管、電熱恒溫水容器、電爐、電子稱；蒸餾水、強(qiáng)堿、feso4、edta25實驗方法：第一次配置0.2克edta螯合率梯度分別為10%、20%、30%、40%、50%

12、；第二次配制螯合率梯度分別為31%、33%、35%、37%、39%。步驟一：配制計量好的edta溶液、硫酸亞鐵試劑、量取適量的蒸餾水、將edta試劑以及蒸餾水倒入錐形瓶、用夾子夾住瓶頸，放在電爐上加熱、直至edta試劑完全溶解，然后加入硫酸亞鐵試劑，直至完全溶解；步驟二：當(dāng)電熱恒溫水溶液實際溫度到達(dá)60ºc，將錐形瓶放入水溶液中，然后用鐵架臺固定，裝上冷凝管（下進(jìn)上出）。錐形瓶水浴加熱30分鐘， 觀察溶液顏色。步驟三：取出一個小燒杯，將錐形瓶內(nèi)溶液倒入少許，在滴幾滴強(qiáng)堿溶液，觀察是否有沉淀生成。 26、實驗記錄：第一次試驗分組一組二組三組四組五組螯合率10%20%30%40%50%e

13、dta的質(zhì)量/g0.2g0.2g0.2g0.2g0.2gfeso4的質(zhì)量/g0.1g0.2g0.3g0.4g0.5g反應(yīng)前顏色無淺綠色淺綠色淺綠色淺綠色反應(yīng)后顏色淺黃色淺黃色淺黃色淺黃色淺黃色有無沉淀無無無有有沉淀顏色 黃色淺綠色第二次試驗分組一組二組三組四組五組螯合率10%20%30%40%50%edta的質(zhì)量/g0.2g0.2g0.2g0.2g0.2gfeso4的質(zhì)量/g0.1g0.2g0.3g0.4g0.5g反應(yīng)前顏色無淺綠色淺綠色淺綠色淺綠色反應(yīng)后顏色淺黃色淺黃色淺黃色淺黃色淺黃色有無沉淀無無無有有沉淀顏色 黃色淺綠色27、實驗注意事項：edta難溶于水，電爐加熱時需搖動使之充分溶解。28、實驗結(jié)果：通過這兩次實驗，得出edta的螯合率在36%37%之間。三、 心得體會開放性試驗與以往的基礎(chǔ)化學(xué)試驗有很大的不同，它具有很多不確定性，是一個探索性實驗。本次試驗體現(xiàn)了同學(xué)們的團(tuán)隊合作精神，增強(qiáng)集體