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1、EDTAFe的制备及EDTA螯合率的测定前言铁是植物必需的元素之一，在植物体内承担着不可或缺的作用。由于我国农业经济水平和能力的影响，长期施肥的是价格低廉的无机肥，特别是硫酸亚铁。但由于硫酸亚铁在土壤中易形成难溶性德高铁物质，对植物缺铁性黄化病的治疗效果并不明显，而有机螯合态铁肥含铁量高，稳定性好，又多为水溶性，与无机肥相比，能防止发生一般的土壤反应，提高铁在植物中的转运能力，促进植物对铁的吸收，是植物最好的铁肥。EDTA是很好的络合剂，其用途很广，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
2、表性物质。除钠盐外，还有铵盐及铁、镁、钙、铜、锰、锌、钴、铝等各种盐。主要用途：乙二胺四乙酸主要用作络合剂，广泛用于水处理剂、洗涤用添加剂、照明化学品、造纸化学品、油田化学品、锅炉清洗剂及分析试剂。本次试验通过配置EDTAFe的试液以及对其螯合率的测定，了解有机肥、EDTA、螯合性等相关知识，了解相关实验仪器以及用法，对以后的探索有重要的意义！一、 相关的背景知识和应用11有机肥：主要来源于植物和（或）动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质。在20世纪，合成二胺四乙酸(ED2TA)首先在水栽植物
3、溶液中得到应用，而后用于土壤肥料以螯合土壤中的三价Fe。除此之外，还开发了植物需求的其他微量元素的螯合肥12有机铁肥的应用：铁是植物必需的微量元素之一，在植物体内承担着不可或缺的作用。有机螯合态铁肥含铁量高，稳定性好，又多为水溶性，与无机肥相比，能防止发生一般的土壤反应，提高铁在植物中的转运能力，促进植物对铁的吸收。玉米、棉花、水稻、燕麦、小麦、豆类作物、观赏性植物、果树等许多植物都适宜用有机铁肥作为补充铁源。13硫酸亚铁的基本知识：中文名硫酸亚铁外文名Iron vitriol别名绿矾化学式FeSO47H2O相对分子质量278.03化学品类别无机盐管制类别不管制储存密封阴凉干燥避光保存蓝绿色单
4、斜结晶或颗粒。无气味。在干燥空气中风化。在潮湿空气中表面氧化成棕色的碱式硫酸铁。在56.6成为四水合物，在65时成为一水合物。溶于水，几乎不溶于乙醇。其水溶液冷时在空气中缓慢氧化，在热时较快氧化。加入碱或露光能加速其氧化。相对密度(d15)1.897。半数致死量（小鼠，经口）1520mG/kG。有刺激性。无水硫酸亚铁是白色粉末，含结晶水的是浅绿色晶体，晶体俗称“绿矾”，溶于水水溶液为浅绿色。用于色谱分析试剂。点滴分析测定铂、硒、亚硝酸盐和硝酸盐。还原剂。用途：用于制铁盐、氧化铁颜料、媒染剂、净水剂、防腐剂、消毒剂等，医药上作抗贫血药。可用于子宫肌瘤引起的慢性失血。 用作分析试剂及制铁氧体原料;
5、作为饲料添加剂的铁强化剂。;农业上可用作农药，能防治小麦黑穗病，苹果和梨的疤痂病、果树的腐烂病；也可用作肥料，能除去树干的青苔及地衣。是制造磁性氧化铁、氧化铁红和铁蓝无机颜料、铁催化剂及聚硫酸铁的原料。医药上用作局部收敛剂及补血剂。此外还用作色谱分析试剂等。食用级用作营养增补剂，如铁质强化剂、果蔬发色剂。硫酸亚铁肥特点：调节土壤酸碱度，促使叶绿素形成，可防治花木花木因缺铁而引起的黄化病。硫酸亚铁与绿矾的区别：绿矾是一种化学物质，是硫酸亚铁晶体，英文名称为：ferrous sulfate ，为柱状或粒状集合体，呈不规则块状。蓝绿色、绿色伴有条痕白色。分子量为278.05 ，pH值为3 ，熔点为6
6、4摄氏度，强热分解 溶于水、甘油，不溶于乙醇。七水硫酸亚铁俗称绿矾，是蓝绿色结晶或颗粒，主要用于铁肥、颜料、医药等，此外还用于色谱分析试剂等。天然绿矾主要含硫酸亚铁(FeSO47H2O)。因产地不同，常含有量比不同的杂质成分如铜、钙、镁、铝、锌、锰等。煅烧成绛矾则主要为氧化铁，尚可出现含水不同的硫酸铁组成。14 EDTA的基本知识：品名：乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid) 简称：EDTA 俗名：依地酸（特别是它的钙盐络合物，医学上称为依地酸钠钙） 分子量：292.248（注：EDTA二钠为372.2）。 分子式：C10H16N2O8性能描述：白色
7、粉末，能溶于氢氧化钠、碳酸钠及氨溶液中，能溶于160分沸水，微溶于冷水，溶于乙醇、丙酮及部分有机溶剂。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。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，钠盐在水中的溶解度见下表(g/L)。 一般用乙二胺四乙酸的钠盐代替EDTA。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，镧系，锕系
8、金属都可以用EDTA滴定。但是最常用的是用来测定水的总硬度。 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。15螯合作用的基本原理：阴离子或中性分子围绕着中央阳离子，紧紧围绕着中央阳离子的基团称作配为体。这样的配位分子称作多配位基配位体或螯合物。螯合剂是一种有机物质，它能与某些不稳定的二价金属离子，如：铁、锰、锌等等形成稳定的“螯合物”。凡容易在水中被氧化或易为化学反应沉淀的水草肥料，
9、常常需要用螯合剂使它们形成稳定的螯合物，以利于水草能吸收利用。 最明显的例子就是亚铁离子常需要使用螯合剂的保护，才能免于被氧化或发生沉淀现象，而已知铁离子是水草育成中必不可缺的重要微量元素之一。因此，螯合剂已成为施肥控制中，值得使用的配合物，它的重要性不容忽视。在一百多种螯合剂当中，具有六结合点的EDTA是常用的，这是由于在1对1比例时，他们能够螯合许多金属离子。16危险性：作为广泛应用于洗护产品中的EDTA，其刺激皮肤，黏膜，引起哮喘，皮肤发疹的负面作用正在凸现，是一种可能引起过敏的物质，通过丙二醇等透皮吸收剂被摄取后会引起钙缺乏症，血压降低，肾脏障碍，染色体异常和原生变异等一系列有害作用。
10、目前主流的天然和有机护肤洗护品牌已经将“NO EDTA作为标准之一。二、 EDTA的配制及螯合率的测定21实验名称 ：EDTAFe的制备及EDTA螯合率的测定22实验目的：EDTA是螯合物的代表物质。有机螯合态铁肥含铁量最高，稳定性好。本次试验通过配制EDTAFe的试剂以及梯度对螯合率的测定，得到EDTA的最佳螯合率，同时学到EDTA、螯合性等相关知识，；了解相关仪器以及使用方法、培养自己动手、动脑、发现问题、解决问题的能力，这将对以后的探索有重要的意义。23实验原理：EDTA的螯合性很强，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、铜、锰、铝等各种盐类，
11、本实验利用其与铁形成螯合物。强碱的环境下，二价铁、三价铁能与OH发生反应生成有色沉淀。反应开始时，在加热条件下，EDTA与溶液中的二价铁形成螯合物，随着反应的进行，如果未有被螯合的二价铁被氧气氧化成三价铁。反应完成之后，加入一定量的NaOH溶液，此时过量的二价铁、三价铁能与NaOH溶液生成沉淀从而得到是否有未螯合离子，然后设梯度找到EDTA的螯合率。24实验器材及试剂：烧杯、锥形瓶、冷凝管、电热恒温水容器、电炉、电子称；蒸馏水、强碱、FeSO4、EDTA25实验方法：第一次配置0.2克EDTA螯合率梯度分别为10%、20%、30%、40%、50%；第二次配制螯合率梯度分别为31%、33%、35
12、%、37%、39%。步骤一：配制计量好的EDTA溶液、硫酸亚铁试剂、量取适量的蒸馏水、将EDTA试剂以及蒸馏水倒入锥形瓶、用夹子夹住瓶颈，放在电炉上加热、直至EDTA试剂完全溶解，然后加入硫酸亚铁试剂，直至完全溶解；步骤二：当电热恒温水溶液实际温度到达60C，将锥形瓶放入水溶液中，然后用铁架台固定，装上冷凝管（下进上出）。锥形瓶水浴加热30分钟， 观察溶液颜色。步骤三：取出一个小烧杯，将锥形瓶内溶液倒入少许，在滴几滴强碱溶液，观察是否有沉淀生成。 26、实验记录：第一次试验分组一组二组三组四组五组螯合率10%20%30%40%50%EDTA的质量/g0.2g0.2g0.2g0.2g0.2gFe
13、SO4的质量/g0.1g0.2g0.3g0.4g0.5g反应前颜色无浅绿色浅绿色浅绿色浅绿色反应后颜色浅黄色浅黄色浅黄色浅黄色浅黄色有无沉淀无无无有有沉淀颜色 黄色浅绿色第二次试验分组一组二组三组四组五组螯合率10%20%30%40%50%EDTA的质量/g0.2g0.2g0.2g0.2g0.2gFeSO4的质量/g0.1g0.2g0.3g0.4g0.5g反应前颜色无浅绿色浅绿色浅绿色浅绿色反应后颜色浅黄色浅黄色浅黄色浅黄色浅黄色有无沉淀无无无有有沉淀颜色 黄色浅绿色27、实验注意事项：EDTA难溶于水，电炉加热时需摇动使之充分溶解。28、实验结果：通过这两次实验，得出EDTA的螯合率在36%37%之间。三、 心得体会开放性试验与以往的基础化学试验有很大的不同，它具有很多不确定性，是一个探索性实验。本次试验体现了同学们的团队合作精神，增强集体凝聚力。因为总的实验由多人共同完成的，每一次每个组测定一个梯度，然后综合起来，先找出大约范围，在进一步精确，每个组都是本实验的一部分，这样分工，缩短了时间，提高了效率，还保证了精确度。实验一开始，发现EDTA很难溶解，不断搅拌也很难溶解。于是放在电炉上加热至沸腾，才看得出效果。由此可见，开放性实验是一个不断探索的过程。通过本次试验，不紧掌握了实验有关仪器的使用，还了解了有机肥与EDTA及螯合性的相关知识，收获非常大。