四氧化三铁和醋酸反应的离子反应方程式
①四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,反应的离子方程式为:Fe 3 O 4 +8H + ═Fe 2+ +2Fe 3+ +4H 2 O,
故答案为:Fe 3 O 4 +8H + ═Fe 2+ +2Fe 3+ +4H 2 O;
②硫酸氢钠与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化碳气体和水,反应的离子方程式为:H + +HCO 3 - =CO 2 ↑+H 2 O,
故答案为:H + +HCO 3 - =CO 2 ↑+H 2 O;
③碳酸钙与醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳气体和水,反应的离子方程式为:CaCO 3 +2CH 3 COOH═2CH 3 COO - +Ca 2+ +CO 2 ↑+H 2 O,
故答案为:CaCO 3 +2CH 3 COOH═2CH 3 COO - +Ca 2+ +CO 2 ↑+H 2 O;
④氢氧化钙溶液与过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钙,反应的离子方程式为:OH - +CO 2 =HCO 3 - ,
故答案为:OH - +CO 2 =HCO 3 - ;
⑤氨气与盐酸反应生成氯化铵,反应的离子方程式为:NH 3 +H + =NH 4 + ,
故答案为:NH 3 +H + =NH 4 + .
四氧化三铁(ferroferric oxide),化学式Fe 3 O 4 。俗称氧化铁黑、吸铁石、黑氧化铁,为具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁。不可将其看作"偏铁酸亚铁"[Fe(FeO 2 ) 2 ],也不可以看作氧化亚铁(FeO)与氧化铁(Fe 2 O 3 )组成的混合物,但可以近似地看作是氧化亚铁与氧化铁组成的 化合物 (FeO·Fe 2 O 3 )。 此物质溶于酸溶液,不溶于水、碱溶液及乙醇、乙醚等有机溶剂。天然的四氧化三铁不溶于酸溶液,潮湿状态下在空气中容易氧化成氧化铁(Fe 2 O 3 )。通常用作颜料和抛光剂,也可用于制造录音磁带和电讯器材。
基本介绍中文名 :四氧化三铁 英文名 :ferroferric oxide 别称 :磁性氧化铁、磁铁、吸铁石、氧化铁黑、黑氧化铁 化学式 :Fe3O4 分子量 :231.54 CAS登录号 :1317-61-9 EINECS登录号 :215-277-5 熔点 :1867.5K(1594.5℃) 水溶性 :不溶于水 密度 :5.18g/cm3 外观 :固态黑色晶体 套用 :制做磁铁、录音机磁带 危险性描述 :不可食用或入眼 危险品运输编号 :UN 1294 3/PG 2 基本信息,安全信息,结构,理化性质,物理性质,化学性质,常见化学反应,生产方法,α-氧化铁的氢气还原法,加合法,氢氧化亚铁的缓慢氧化法,Harber法,加碱法,储存方式,用途,纳米级别,简介,反应原理,套用, 基本信息 中文名称:四氧化三铁 中文别名:磁性氧化铁 英文名称:ferrosoferric oxide 英文别名:Iron(II) diiron(III) oxideFe NP NH2,FexOy,Magic iron oxide nanocrystalsFe NP COOH,FexOy,Magic iron oxide nanocrystalsTriiron TetraoxideIron(II,III)oxideCAS号:1317-61-9 分子式:Fe 3 O 4 分子量:231.53300 精确质量:231.78400 安全信息 符号:GHS02GHS07GHS08GHS09 信号词:危险 危害声明:H225H304H315H336H361dH373H411 警示性声明:P210P261P273P281P301 + P310P331 海关编码:2821100000 危险品运输编码:UN 1294 3/PG 2 危险类别码:R36/37/38 安全说明:S26S36/37/39S62S46S36/37 危险品标志:XnXiF 结构 铁元素的三种氧化物:氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe 2 O 3 )、四氧化三铁(Fe 3 O 4 )。 四氧化三铁是中学阶段唯一可以被磁化的铁化合物。四氧化三铁中含有Fe 2+ 和Fe 3+ ,X射线衍射实验表明,四氧化三铁具有反式尖晶石结构, 晶体 中从来不存在偏铁酸根离子FeO 2 2- 。四氧化三铁,又称磁性氧化铁、氧化铁黑、磁铁、磁石、吸铁石,天然矿物类型为磁铁矿。铁在四氧化三铁中有两种化合价,为反式尖晶石结构,即[ FeⅢ]t[FeⅢFeⅡ]oO 4 ,氧做立方最密堆积 。另外,四氧化三铁还是导体,因为在磁铁矿中由于Fe 2+ 与Fe 3+ 在八面 *** 置上基本上是无序排列的,电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移,所以四氧化三铁固体具有优良的导电性。 Fe 3 O 4 可以看成FeO·Fe 2 O 3, 这种写法较好说明了Fe 3 O 4 中含有Fe(Ⅱ)和Fe (Ⅲ)。缺点是这种类似复盐的化学式写法容易使学生误认为Fe 3 O 4 是混合物(或固溶体)。此外,这并不能表明Fe 3 O 4 的真实结构。 理化性质 物理性质 黑色的Fe 3 O 4 是铁的一种混合价态氧化物,熔点为1597℃,密度 为5.17g/cm 3 ,不溶于水,可溶于酸溶液,在自然界中以磁铁矿的形态出现,常温时具有强的亚磁铁性与颇高的导电率。 四氧化三铁 (也有文献指出Fe 3 O 4 的熔点为1538℃,不溶于酸) 铁磁性和亚铁磁性物质在居里(Curie)温度以上发生二级相变转变为顺磁性物质。Fe 3 O 4 的居里温度为585℃。 可将物质的磁性分为五类: (a) 抗磁性(反磁性):物质中全部电子在原子轨道或分子轨道上都已双双配对、自旋相反,没有永久磁矩。 (b) 顺磁性:原子或分子中有未成对电子存在,存在永久磁矩,但磁矩间无相互作用。 (c) 铁磁性:每个原子都有几个未成对电子,原子磁矩较大,且相互间有作用,使原子磁矩平行排列。 (d) 亚铁磁性(铁氧体磁性):相邻原子磁矩部分呈现不相等的反平行排列。 (e) 反铁磁性:在Néel温度以上呈顺磁性;在低于Néel温度时,磁矩间相邻原子磁矩呈现相等的反平行排列。 Fe 3 O 4 有高的电导率, 可以将Fe 3 O 4 不平常的电化学性质归因于电子在Fe 2+ 与Fe 3+ 之间的传递。 化学性质 铁丝在氧气里燃烧会生成四氧化三铁, 比较铁的氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能的大小,得出Fe 3 O 4 的热力学稳定性最大,因此产物是Fe 3 O 4 。 铁丝在氧气中燃烧 铁与空气接触就会在其表面上形成氧化物,此时,氧化物膜本身的化学组成并非均匀。如一块低碳钢可以为三种氧化物膜所覆盖:与金属接触的是FeO,与空气接触的一侧是Fe 2 O 3 ,中间则是Fe 3 O 4。 更确切地说,也许是三种氧化物的饱和固溶体的混合物构成钢铁表面的氧化膜层。 同时,氧化物膜的厚度也视氧化时的不同环境条件而变化。室温下,干燥空气中相对较纯的铁上氧化物的厚度不超过20埃(1埃=0.1纳米)但在潮湿空气中氧化物膜的厚度明显增加,可以看到表面上的锈斑。此时氧化物的沉积是分层的,接近金属的一侧是致密的无定形无水层,接近空气一侧是厚的多孔水化层。 铁与水蒸气反应生成Fe 3 O 4 和氢气 Fe 3 O 4 有抗腐蚀效果,如钢铁制件的发蓝(又称烧蓝和烤蓝)就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用,在钢铁制件表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe 3 O 4 薄膜,以用于增加抗腐蚀性、光泽和美观。 常见化学反应在高温下,易氧化成氧化铁。4Fe 3 O 4 +O 2 =高温=6Fe 2 O 3在高温下可与还原剂CO、Al、C等反应。3Fe 3 O 4 +8Al=高温=4Al 2 O 3 +9FeFe 3 O 4 +4CO=高温=3Fe+4CO 2在加热条件下可与还原剂氢气发生反应。Fe 3 O 4 +4H 2 =△=3Fe+4H 2 O二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气3Fe+2NO 2 =高温=Fe 3 O 4 +N 2铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁 3Fe+2O 2 =点燃=Fe 3 O 4炽热的铁和水蒸气反应生成四氧化三铁 3Fe+4H 2 O(g)=高温=Fe 3 O 4 +4H 2和酸反应 Fe 3 O 4 +8HCl=FeCl 2 +2FeCl 3 +4H 2 O生产方法 α-氧化铁的氢气还原法 将高纯微粉状α-Fe 2 O 3 装入盘中,粉末层不应过厚。将盘放入反应管之后,通入高纯氮气将空气完全置换出去。接着通过洗气瓶慢慢送入经水饱和的氢气。加热温度在300~400℃(例如330℃)比较适当。确证反应完了(通常1~3h)后冷却,停止送氢气,再用氮气置换之后,取出样品。水蒸气量不足,加热温度过高或还原过度都会生成FeO,因此必须注意。提高洗气瓶温度就可以增加水蒸气量(40~60℃比较适宜)。以针状α-FeO(OH)为起始原料经加热脱水则得α-Fe 2 O 3 。用这种α-Fe 2 O 3 就可制得针状四氧化三铁粒子。黑色录音磁带就是用这种四氧化三铁作为磁带录音媒介。 加合法 将铁屑与硫酸反应制得硫酸亚铁,再加入烧碱和氧化铁在95~105℃进行加合反应生成四氧化三铁,经过滤、烘干、粉碎制得氧化铁黑。 氢氧化亚铁的缓慢氧化法 将含有氢氧化亚铁沉淀的水溶液加热到70℃以上,进行缓慢的氧化,就可以得到由棱长大约0.2μm的相当均匀的正八面体或立方单晶粒子组成的四氧化三铁粉末。也可以用输送空气泡作为氧化的手段。还可以用像KNO 3 那样的氧化剂。 Harber法 操作熟练的话可以得到化学计算组成为Fe 3.00 O 4.00 的四氧化三铁,Harber法将220g 20%氨水加到2.2L FeSO 4 ·7H 2 O水溶液,在断绝空气的条件下煮沸(可以用装有毛细管的圆底烧瓶),在煮沸中加入含有25.5g KNO 3 的浓水溶液。 加碱法 硫酸亚铁溶液加碱氧化或将铁盐和亚铁盐的溶液按一定比例混合后加碱沉淀制得。 储存方式 储存注意事项:贮存于通风,干燥的库房中。包装应密封、防潮。避免高温,并与酸、碱物品隔离存放。 用途四氧化三铁是一种常用的磁性材料。特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。天然的磁铁矿是炼铁的原料。用于制底漆和面漆。四氧化三铁是生产铁触媒(一种催化剂)的主要原料。它的硬度很大,可以作磨料。已广泛套用于汽车制动领域,如:刹车片、刹车蹄等。四氧化三铁在国内焊接材料领域已得到认可,用于电焊条、焊丝的生产尚属起步阶段,市场前景十分广阔。四氧化三铁因其比重大,磁性强的特点,在污水处理方面表现出了良好的性能。四氧化三铁还可做颜料和抛光剂。我们还可以通过某些化学反应,比如使用亚硝酸钠等等,使钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁,用来防止或减慢钢铁的锈蚀,例如枪械、锯条等表面的发蓝、发黑。俗称“烤蓝”。制作特殊电极。纳米级别 简介 四氧化三铁具有铁磁性,如果形成颗粒半径在纳米级别,称为四氧化三铁磁性颗粒。 反应原理 2013来,有关纳米Fe 3 O 4 制备的文献大量涌现,一些新型的制备工艺也不断出现。传统制备纳米Fe 3 O 4 的方法主要有沉淀法、水热(溶剂热)法、微乳化法、溶胶-凝胶法。新兴的制备方法如微波法、热解羰基前躯体法、超声法、空气氧化法、热解-还原法、多元醇还原法等正逐渐成为学者们研究的热点。在相关制备Fe 3 O 4 的方法中,新型的表面活性剂、制备体系也都有所突破。表面活性剂已经不仅仅局限于SDS、PEG、CTAB、柠檬酸、油酸等,用NSOCMCS、聚丙烯酰胺作修饰剂也有于报导。制备体系也相继出现乙醇-水体系、正丙醇-水、丙二醇-水体系等。 1、 沉淀法 沉淀法由于其工艺操作简单成本较低,产品纯度高,组成均匀,适合于大规模生产,成为最常用的纳米颗粒的制备方法。同时,通过向沉淀混合液中加入有机分散剂或络合剂可提高纳米粒子的分散性,克服纳米粒子易团聚的缺点。常用的沉淀法有共沉淀法、水解沉淀法、超声沉淀法、醇盐水解法和螯合物分解法等。 (1) 共沉淀法 共沉淀法在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂,让所有离子完全沉淀。为了获得均匀的沉淀,通常将含有多种阳离子的盐溶液慢慢加入到过量的沉淀剂中进行搅拌,使所有离子的浓度大大超过沉淀的平衡浓度,尽量使各组分按比例同时析出来。 共沉淀原理 其原理是Fe 2+ +2Fe 3+ +8OH - →Fe 3 O 4 +4H 2 O。具体如右图。 沉淀法制备纳米粒子时,Fe 2+ 、Fe 3+ 的摩尔比直接影响产物的晶体结构;溶液的pH值、离子浓度、反应温度等均影响微粒的尺寸大小。如何通过控制反应条件制备晶体结构单一、颗粒尺寸均匀的纳米颗粒是沉淀法所面临的主要问题。外沉淀剂的过滤、洗涤也是必须考虑的问题。 共沉淀法得到的四氧化三铁纳米粒子多为球形结构,粒径较小(5~10nm)。但由于该反应的温度比较低,所以得到的粒子的结晶性相对较差。而且,该法制备的纳米Fe 3 O 4 微粒沉淀在洗涤、过滤和干燥时颗粒间易发生团聚,会影响纳米Fe 3 O 4 的性能。 (2) 水解沉淀法 水解沉淀法就是利用碱性物质的水解释放OH - ,常用的碱性物质有尿素、己二胺等,这些物质释放OH - 的速度比较慢,在制备纳米Fe 3 O 4 微粒时有利于生成颗粒均匀的纳米颗粒,通常这种方法能制备出颗粒分布在7nm到39nm的纳米颗粒。 (3) 超声沉淀法 超声能在溶剂中产生空化效应,产生的空化气泡在10~11秒的极短时间内塌陷,泡内产生5000K左右的高温。该系列空化作用与传统搅拌技术相比更容易实现介观均匀混合,消除局部浓度不均,提高反应速度, *** 新相的形成,而且对团聚还可以起到剪下作用,有利于微小颗粒的形成。超音波技术的套用对体系的性质没有特殊的要求,只要有传输能量的液体介质即可。Vijayakumar.R等用高强度超音波的辐射,从乙酸铁盐水溶液制得粒径为10nm,具有超顺磁性的Fe 3 O 4 颗粒。 (4) 醇盐水解法 利用醋酸钠在水中电离生成醋酸根的还原作用,在高压反应釜中180℃左右将Fe部分还原Fe,Yonghui Deng等用FeCl 3 醋酸钠和乙二醇在高压反应釜中加热200℃8h即制得了具有超顺磁性的Fe 3 O 4 纳米颗粒。 (5) 螯合物分解法 该法原理是金属离子与适当的配体形成常温稳定的络合物,在适宜的温度和pH值时络合物被破坏,金属离子重新释放出来与溶液中的OH - 离子及外加沉淀剂、氧化剂作用生成不同价态不溶性的金属氧化物、氢氧化物、盐等沉淀物,进一步处理可得一定粒径甚至一定形态的纳米粒子。 2、水热(溶剂热)法 水热(溶剂热)反应是高温高压下在水溶液(有机溶剂)或蒸气等流体中进行的有关化学反应的总称。水热法是近十余年发展起来的一种制备纳米粉体的合成,用此法所制备的Fe 3 O 4 粒径小、粒度较均匀、不需要高温煅烧预处理,并可实现多价离子的掺杂。然而,由于水热法要求使用耐高温、高压的设备,因而此法成本较高,难以实现规模化生产。 水热法制备纳米Fe 3 O 4 大多采用无机铁盐(FeCl 3 ·6H 2 O、FeCl 2 ·4H 2 O、FeSO 4 )和有机铁盐(二茂铁Fe(C 5 H 5 ) 2 )作为先驱体,以联氨、聚乙烯基乙二醇、PVP等作为表面活性剂,在低于200℃的碱性溶液条件下合成。 Shouheng Sun用水热方法制备了粒径可控的超顺磁性Fe 3 O 4 颗粒。首先以Fe(acac) 3 为Fe源制备粒径为4nm的Fe 3 O 4 颗粒,然后以粒径为4nm的Fe 3 O 4 颗粒为晶种,通过控制保温时间等因素分别制备了粒径分别为6、8、12、16nm的Fe 3 O 4 纳米颗粒。 Zhen Li等报导了采用常见的FeCl 3 ·H 2 O替代价格昂贵的Fe(acac) 3 作为前驱体,制备了Fe 3 O 4 纳米颗粒。 Yadong Li等报导了以FeCl 3 ·6H 2 O、NaAC、EG、PEG为原料制备了单分散性的Fe 3 O 4 纳米颗粒,且粒径尺寸可调。 3、微乳化法 微乳化法是指两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液,也就是双亲分子将连续介质分割成微小空间而形成微型反应器,反应物在其中反应生成固相,由于成核、晶体生长、聚结、团聚等过程受到微反应器的限制,从而形成包裹有一层表面活性剂并且有一定凝聚态结构和形态的纳米颗粒。 微乳液法制备纳米催化剂,具有所需设备简单、实验条件温和、粒子尺寸可控等优点,这是其它方法所不能比拟的。因此,成为纳米催化剂合成中令人十分关注的技术。关于微乳液法制备纳米催化剂方法的研究多集中于对粒子尺寸的控制上,关于对粒子单分散性的控制研究还比较少。 4、溶胶-凝胶法(sol-gel) 该法是利用金属醇盐的水解和聚合反应制备金属氧化物或金属氢氧化物的均匀溶胶,再浓缩成透明凝胶,凝胶经干燥热处理后制得氧化物超微粉的。Sol-gel方法的缺点是采用金属醇盐作为原料致使成本偏高,且凝胶化过程合成周期长。同时,套用sol-gel法制备粒径100nm以下的纳米颗粒还未见报导。 此外,其它制备方法如微波法、热解羰基前躯体法、超声法、空气氧化法、热解-还原法、多元醇还原法等相继有报导。 海岩冰等用FeSO 4 溶液加入氨水溶液在微波炉中8s即得到黑色的Fe 3 O 4 纳米颗粒。Alivasatos等用热解羰基前躯体法制备出了单分散的γ-Fe 3 O 4 纳米粒子,此后该法在制备单分散的磁性氧化物纳米粒子中得到了广泛的套用。Liu等采用多元醇还原法,利用乙酰丙酮亚铁和乙酰丙酮合铂在高温液相中的还原反应制取了直径为3nm的FePt磁性纳米粒子,该粒子在表面活性剂的保护下呈现单分散状态。孟哲等人在室温下pH=10左右的环境中采用氧化诱导、空气氧化Fe(OH) 2 悬浮液成功制备出高纯度、磁性强、球形分布的Fe 3 O 4 超细粉体。 套用 在当代电气化和信息化社会中,磁性材料的套用非常广泛。四氧化三铁磁性材料作为一种多功能磁性材料,在肿瘤的治疗、微波吸收材料、催化剂载体、细胞分离、磁记录材料、磁流体、医药等领域均已有广泛的套用,这种材料很有发展前景。 各种磁性物质内部的磁结构
该实验是可行的.
1.经过我的计算得知CH3COOH的浓度是0.667 mol/L
该浓度是可以的,但是你没有考虑到白醋中还有许多其他的物质(无机盐,有机物等杂质)并不只是含有醋酸的,如果直接用醋酸进行反应的话,醋酸钠是很难提取出来的.
所以,我建议你现对醋酸进行提纯,方法很简单,把白醋倒在烧杯中,再把烧杯放入冰箱进行降温处理,你会发现醋酸晶体会在水结冰之前析出来.你再把醋酸晶体用水稀释(不能把它稀释得浓度太低了)
2.因为反应后的溶液只含有一种溶质——醋酸钠,因此可以用蒸发结晶来提取醋酸钠.
3.呃,是生活中的啊(我都做实验四年了,建议你去买些设备来吧).
不过也可以用生活中的物品来做:装酱油的小碟子,玻璃杯,酒精灯(实在没有的话也可以用——煤气灶),玻璃棒,支撑物(蒸发结晶的时候要用的),最重要的是——冰箱
4.该实验室属于最基本的类型,并不危险,在蒸发结晶的时候防止被飞溅的溶液烫到,用装酱油的小碟子装醋酸钠溶液时不要装得过满三分之一即可并且要不断的用玻璃棒搅拌,以及安全使用煤气灶啦.
关键是方程式 一定要背
和我们高中的比起来是很少的
概念也要适当的背 重在理解
多做点参考书,不同类型题目都看看
定性检测锌离子的方法是:待测液用2摩尔每升醋酸溶液酸化,再加入等体积的硫氰酸汞铵。摩擦试管壁,生成白色沉淀证明存在锌离子
锌对人体的免疫功能起着调节作用,锌能维持男性的正常生理机能,促进儿童的正常发育,促进溃疡的愈合。常用于厌食、营养不良、生长缓慢的儿童,还可治疗脱发、皮疹、口腔溃疡、胃炎等。
锌摄入过多,会痿味、口渴、胸部紧束感、干咳、头痛、头晕、高热、寒战等。粉尘对眼有刺激性。口服刺激胃肠道。长期反复接触对皮肤有刺激性
自然条件下的锌离子是不会对人产生影响的,除非是厂矿企业的原料或废弃物
Zn
锌是一种蓝白色金属。密度为7.14克/立方厘米,熔点为419.5℃。在室温下,性较脆;100~150℃时,变软;超过200℃后,又变脆。
体积弹性模量:GPa
70
原子化焓:kJ /mol @25℃
129.7
热容:J /(mol· K)
25.390
导电性:10^6/(cm ·Ω )
0.166
导热系数:W/(m·K)
116
熔化热:(千焦/摩尔)
7.322
汽化热:(千焦/摩尔)
115.30
元素在宇宙中的含量:(ppm)
0.3
锌的化学性质活泼,在常温下的空气中,表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。当温度达到225℃后,锌氧化激烈。燃烧时,发出蓝绿色火焰。锌易溶于酸,也易从溶液中置换金、银、铜等。
锌的用途
由于锌在常温下表面易生成一层保护膜,所以锌最大的用途是用于镀锌工业。锌能和许多有色金属形成合金,其中锌与铝、铜等组成的合金,广泛用于压铸件。锌与铜、锡、铅组成的黄铜,用于机械制造业。含少量铅镉等元素的锌板可制成锌锰干电池负极、印花锌板、有粉腐蚀照相制板和胶印印刷板等。锌与酸或强碱都能发生反应,放出氢气。锌肥(硫酸锌、氯化锌)有促进植物细胞呼吸、碳水化合物的代谢等作用。锌粉、锌钡白、锌铬黄可作颜料。氧化锌还可用于医药、橡胶、油漆等工业。
自然界中,锌多以硫化物状态存在。主要含锌矿物是闪锌矿。也有少量氧化矿,如菱锌矿和异锌矿。
元素名称:锌
元素原子量:65.39
元素类型:金属
发现人:发现年代:
发现过程:
元素描述:
纯锌呈蓝白色,有光泽。硬度2.5(莫氏硬度)。具有延展性。密度7.14克/厘米3。熔点419.58℃,沸点907℃。化合价2。已知锌有十五个同位素。是很好的导热体和导电体。电离能9.394电子伏特。休学性质比较活泼,但在空气中较稳定,与酸和碱作用会放出氢气。
元素来源:
主要矿石是铁闪锌矿或闪锌矿ZnS。将矿石在空气中煅烧成氧化锌,然后用炭还原即得;或用硫酸浸出成硫酸锌后,再用电解法将锌沉积出来。
元素用途:
锌的最重要的用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层,如电镀锌,以及制造黄铜、锰青铜、白铁和干电池。锌粉是有机合成工业的重要还原剂。
元素辅助资料:
锌和铜的合金——黄铜,早被古人利用,黄铜的生产可能是冶金学上最早的偶然发现之一。但是人们取得锌比较晚,碳和锌矿共热时,温度很快高达1000℃,而锌在923℃沸腾,在此温度下成蒸汽状态,随烟散失,不易为古代人们察觉,只有当人们掌握了冷凝气体的方法后,单质锌才有可能被取得。因此,锌登上历史舞台的时间要比铜、锡、铁、铅晚的多。
据国外学者们考证,我国古代劳动人民首先生产出锌。我国制取锌的方法讲述最清楚的出现在明朝末年宋应星著述的《天工开物》中。西方认为最早讲到锌的是德国贵族政治学家龙涅斯在1617年发表的著述,他叙述在熔铅的炉壁上出现白色的金属,工人们称它为 zinck或conterfeht,这种白色金属像是锡,但比较硬,缺乏延展性,没有太大用途。锌的拉丁名称 zincum和元素符号Zn由此而来。
1737年和1746年德国矿物学家亨克尔和化学家马格拉夫先后将菱锌矿与木炭共置陶制密闭容器中烧,得到金属锌。拉瓦锡在1789年发表的元素表中,首先将锌列为元素。
元素符号: Zn 英文名: Zinc 中文名: 锌
相对原子质量: 65.38 常见化合价: +2 电负性: 1.65
外围电子排布: 3d10 4s2 核外电子排布: 2,8,18,2
同位素及放射线: Zn-62[9.26h] Zn-63[38.5m] *Zn-64 Zn-65[243.8d] Zn-66 Zn-67 Zn-68 Zn-70 Zn-72[46.5h]
电子亲合和能: 9 KJ·mol-1
第一电离能: 906 KJ·mol-1 第二电离能?1733 KJ·mol-1 第三电离能: 3833 KJ·mol-1
单质密度: 7.133 g/cm3 单质熔点: 419.58 ℃ 单质沸点: 907.0 ℃
原子半径: 1.53 埃 离子半径: 0.74(+2) 埃 共价半径: 1.25 埃
常见化合物: ZnO Zn(OH)2 ZnSO4
发现人: 远古就被发现 时间: 0 地点: 德国
名称由来:
德语:zink(在德语中意为“锡”)。
元素描述:
有延展性,带淡蓝光泽的银白色金属。
元素来源:
见于闪锌矿(ZnS)、异极矿、锌铁矿、菱锌矿(ZnCO3)、硅锌矿和红锌矿中。
元素用途:
用于覆盖在其他金属表面(电镀),保护其不受腐蚀。也应用于黄铜、青铜、镍合金中。还能用来焊接、制造化妆品和颜料。
锌 (Zine)
硫酸锌 (Zine Sulfate)
葡萄糖酸锌 (Zine Gluconate)
作用与应用:锌对人体的免疫功能起着调节作用,锌能维持男性的正常生理机能,促进儿童的正常发育,促进溃疡的愈合。常用于厌食、营养不良、生长缓慢的儿童,还可治疗脱发、皮疹、口腔溃疡、胃炎等。
用法用量:口服硫酸锌片每日量一般为200~300mg,分2~3次服,或者每日200mg,连服4天。
口服葡萄糖酸锌在体内解离为锌离子和葡萄糖,口服吸收效果比硫酸锌好,日用量是硫酸锌的三分之一。
成人口服每次3~6片,每日2次。
小儿服用每公斤体重3.5~14mg,每日2~3次。
【副作用】
常见为消化道反应,恶心、呕吐、腹泻等。
【注意事项】
不宜空腹或与牛奶同服,长期服用要定期测血锌,以防服用过量而影响铜、铁离子的代谢。
EDTA
EDTA
品名:乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid)
别名:EDTA
分子量:292.25(按1989年国际相对原子质量)
分子式:C10H16N2O8
理化性质:
白色无臭无味、无色结晶性粉末,熔点240℃(分解)。不溶于冷水、醇及一般有机溶剂,微溶于热水,溶于氢氧化钠,碳酸钠及氨的溶液中,能溶于160份100℃沸水。其碱金属盐能溶于水。
用途:
是一种重要的络合剂。EDTA用途很广,可用作彩色感光材料冲洗加工的漂白定影液,染色助剂,纤维处理助剂,化妆品添加剂,血液抗凝剂,洗涤剂,稳定剂,合成橡胶聚合引发剂,EDTA是螯合剂的代表性物质。能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物。除钠盐外,还有铵盐及铁、镁、钙、铜、锰、锌、钴、铝等各种盐,这些盐各有不同的用途。此外EDTA也可用来使有害放射性金属从人体中迅速排泄起到解毒作用。也是水的处理剂。
EDTA的制备:
由乙二胺与一氯乙酸在碱性溶液中缩和或由乙二胺、氰化钠和甲醛水溶液作用而得。
实验室制法:
称取一氯乙酸94.5g(1.0mol)于1000mL圆底烧瓶中,慢慢加入50%碳酸钠溶液,直至二氧化碳气泡发生为止。加入15.6g(0.2mol)乙二胺,摇匀,放置片刻,加入40%NaOH溶液100mL,加水至总体积为600mL左右,装上空气冷却回流装置,于50℃水浴上保温2h,再于沸水浴上保温回流4h。取下烧瓶,冷却后倒入烧怀中,用浓HCl调节pH至1.2,则有白色沉淀生成,抽滤,得EDTA粗品。精制后得纯品。
生产原理:
由乙二胺与氯乙酸钠反应后,经酸化制得:
也可由乙二胺与甲醛、氰化钠反应得到四钠盐,然后用硫酸酸化得到:
工艺流程
原料配比(kg/t)
氯乙酸(95%) 2000 烧碱(工业品) 880
乙二胺(70%) 290 盐酸(35%)2500
〔若用硫酸代替盐酸,则用硫酸(98%)1200kg〕
主要设备
成盐锅 缩合反应罐 酸化锅 水洗锅 离心机 贮槽 干燥箱
操作工艺
在800L不锈钢缩合反应罐中,加入100kg氯乙酸、100kg冰及135kg 30%的氢氧化钠溶液,在搅拌下再加入18kg 83%~84%的乙二胺。在15℃保温1h后,以每次10L分批加入30%氢氧化钠溶液,每次加入后待酚酞指示剂不显碱性后再加入下一批,最后反应物呈碱性。在室温保持12h后,加热至90℃,加活性炭,过滤,滤渣用水洗,最后溶液总体积约600L。加浓盐酸至pH不3,析出结晶。过滤,水洗至无氯根反应。烘干,得EDTA64kg。收率95%。也可以在较高温度条件下进行。例如,采用如下摩尔配比:乙二胺:氯乙酸:氢氧化钠=1∶4.8∶4.8,反应温度为50℃,反应6h,再煮沸2h,反应产物用盐酸酸化即可得到EDTA结晶,收率82%~90%。
质量指标
含量 ≥90% 铁(Fe) ≤0.01%
灼烧残渣 ≤0.15% 重金属(Pb2+) ≤0.001%
在Na2CO3中溶解度 合格
质量检验
(1)含量测定
采用配位滴定法。先将乙二胺四乙酸用KOH配制成pH为12.0~13.0的试样液。以酸性铬蓝K和萘酚绿作混合指示剂,用试样液滴定于120℃干燥过的分析纯CaCO3,当溶液由紫红色变为蓝绿色即为终点。
(2)灼烧残渣测定
按常规方法进行。
安全措施
(1)生产中使用氯乙酸、乙二胺等有毒或腐蚀性物品,生产设备应密闭,操作人员应穿戴劳保用品,车间保持良好通风状态。
(2)产品密封包装,贮于通风、干燥处,注意防潮、防晒,不宜与碱性化学物品混贮。
CAS No.: 60-00-4
EDTA在水质监测中的应用举例
EDTA多用于水质监测中的络合滴定分析法。由于本身可以形成多种络合物,所以可以滴定很多金属。元素周期表里的Ⅱ,Ⅲ,镧系,锕系金属都可以用EDTA滴定。但是最常用的是用来测定水的碱度。以镁离子举例如下
镁的检测可以用EDTA滴定法分析。由于镁比铝轻,因此可以作为合金在航空、航天上使用。另外利用镁易于氧化的性质,可用于制造许多纯金属的还原剂。也可用于闪光灯、吸气器等。
测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量,可用EDTA配位滴定法测定:
滴定前: M + EBT M-EBT
(红色)
主反应: M + Y MY
终点时: M-EBT + Y MY + EBT
(红色) (蓝色)
滴定至溶液由红色变为蓝色时,即为终点。
滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽;Cu2+、Pb2+、Zn2+等重属离子,可用KCN、Na2S或巯基乙酸予以掩蔽。
水的硬度有多种表示方法,本实验要求以每升水中所含Ca2+、Mg2+总量(折算成CaO的质量)表示,单位mg·L-1。
器材和药品
1.器材 天平(0.1g、0.1mg),容量瓶(100mL),移液管(20mL),酸式滴定管(50mL),锥形瓶(250mL)等。
2.药品 HC1(1∶1),乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y·2H2O,A.R.),碱式碳酸镁[Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O,基准试剂],NH3-NH4Cl缓冲溶液(pH=10.0),三乙醇胺(1∶1),铬黑T指示剂(0.2%氨性乙醇溶液)等。
实验方法
一、Mg2+标准溶液的配制(约0.02mol·L-1)
准确称取碱式碳酸镁基准试剂0.2~0.25g,置于100mL烧杯中,用少量水润湿,盖上表面皿,慢慢滴加1∶1 HC1使其溶解(约需3~4mL)。加少量水将它稀释,定量地转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
其浓度计算:
二、EDTA标准溶液的配制与标定
1.EDTA标准溶液的配制(约0.02mol·L-1)
称取2.0g乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y·2H2O)溶于250mL蒸馏水中,转入聚乙烯塑料瓶中保存。
2.EDTA标准溶液浓度的标定
用20mL移液管移取Mg2+标准溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂,用0.02mol·L-1EDTA标准溶液滴定,至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行标定3次。
EDTA浓度计算: ,取三次测定的平均值。
三、水的总硬度测定
用20mL移液管移取水样于250mL锥形瓶中,加氨性缓冲溶液6mL,1∶1三乙醇胺溶液3mL,EBT指示剂3~4滴,用EDTA标准溶液滴定,至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行测定3次。
水的总硬度计算: ,取三次测定的平均值。 2378希望对你有帮助!