IDS钙镁锌锰铜螯合性能实验报告.docx
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IDS钙镁锌锰铜螯合性能实验报告
IDS螯合性能测定实验报告
一、实验背景
本次实验，主要研究可生物降解的亚氨基二琥珀酸四钠（简称IDS）的螯合性能，通过对比IDS与EDTA的钙、镁、锌、锰的螯合值，为IDS开拓应用领域提供数据支持。
二、实验方法
1.钙螯合值测定方法
准确称取一定量样品（约1.0g—2.0g）于250mL锥形瓶中，加入约90mL蒸馏水溶解，再移取10mL0.5mol/LNa2CO3于上述溶液中，间歇震荡后，加稀NaOH溶液至样品溶液特定PH。
用浓度为0.1mol/L的CaCl2标准溶液滴定至锥形瓶中透明溶液出现沉淀时，即为终点，记录下消耗CaCl2标准溶液的体积。
下式为计算样品的钙螯合值（CCa）。
CCa=螯合剂所螯合的CaCO3质量/所用螯合剂质量
=100.08*C*V/m
C为CaCl2标准溶液浓度，mol/L；
V为滴定时消耗CaCl2标准溶液体积，mL；
m为样品质量，g。
注：
由于EDTA、HEDP显酸性，需要将EDTA、HEDP调为中性后，再加入Na2CO3溶液。
当PH<9时CaCl2的消耗量大，浓度换成0.2mol/LCaCl2标准溶液便于操作。
2.镁螯合值测定方法
准确称取一定量样品（约0.5g—1.0g）于250mL锥形瓶中，加入约90mL蒸馏水溶解。
再移取10mL0.5mol/LNa2CO3于上述溶液中，间歇震荡后，滴加稀NaOH溶液或稀HCl溶液至酸度计测量PH值到指定数值。
用0.5mol/LMgCl2溶液滴定至锥形瓶中透明溶液出现沉淀时，记录下消耗溶液的体积，并计算出镁螯合值。
螯合能力用螯合值Dc表示，Dc：
单位质量螯合剂在不同PH值时，所能螯合的碳酸镁的质量，mg/g。
Dc=螯合剂所螯合的MgCO3质量/所用螯合剂质量
=84*V*C/m
V为滴定消耗的镁标准溶液的体积，mL;
C为滴定的镁标准溶液的浓度，mol/L;
m为样品质量，g。
注：
由于EDTA显酸性，需要将EDTA调为中性后，再加入Na2CO3溶液。
3.锌螯合值测定方法
准确称取一定量样品（约1.0g—2.0g）于250mL锥形瓶中，加入约90mL蒸馏水溶解，再移取10mL0.5mol/LNa2CO3于上述溶液中，间歇震荡后，加稀NaOH溶液至样品溶液PH=11.0。
用浓度为0.05mol/L的Zn（NO3）2标准溶液滴定至锥形瓶中透明溶液出现沉淀时，即为终点，记录下消耗Zn（NO3）2标准溶液的体积。
下式为计算样品的锌螯合值（CZn）。
CZn=螯合剂所螯合的ZnCO3质量/所用螯合剂质量
=125.40*C*V/m
C为Zn（NO3）标准溶液浓度，mol/L；
V为滴定时消耗Zn（NO3）2标准溶液体积，mL；
m为样品质量，g。
注：
由于EDTA显酸性，需要将EDTA调为中性后，再加入Na2CO3溶液。
4.锰螯合值测定方法
准确称取一定量样品（约0.5g—1.5g）于250mL锥形瓶中，加入约90mL蒸馏水溶解，再移取10mL0.5mol/LNa2CO3于上述溶液中，间歇震荡后，加稀NaOH溶液至样品溶液到特定PH。
用浓度为0.1mol/L的MnCl2溶液滴定至锥形瓶中透明溶液出现沉淀时，即为终点，记录下消耗MnCl2溶液的体积。
下式为计算样品的锰螯合值（CMn）。
CMn=螯合剂所螯合的MnCO3质量/所用螯合剂质量
=114.95*C*V/m
C为MnCl2溶液浓度，mol/L；
V为滴定时消耗MnCl2溶液体积，mL；
m为样品质量，g。
注：
由于EDTA显酸性，需要将EDTA调为中性后，再加入Na2CO3溶液。
三、实验试剂
1.Na2CO3溶液：
（0.5mol/L）；
2.CaCl2标准溶液（0.1000mol/L）；
3.MgCl2溶液（0.5mol/L）；
4.Zn（NO3）2溶液（0.05mol/L）；
5.MnCl2溶液（0.1mol/L）；
6.稀NaOH溶液；
7.稀HCl溶液；
8.稀HNO3溶液。
四、实验结果与讨论
准确称量螯合剂IDS和EDTA样品，按照不同的测量方法，对每个样品平行测量，测量结果如图所示：
图1钙螯合值测量结果
由图1可知，20℃时，PH在9-14之间，IDS和EDTA的螯合钙值基本稳定，且两者差距不大。
PH在7-8之间时，IDS和EDTA的螯合钙值均迅速升高，但IDS高于EDTA的螯合钙值，说明PH在7-8之间，IDS对钙的螯合能力高于EDTA的螯合能力。
图2镁螯合值测量结果
由图2可知，IDS和EDTA的镁螯合值随着溶液PH的变化，对镁的螯合能力出现较大的变化。
PH在7-11时，IDS和EDTA的镁螯合值随着溶液PH的增加，螯合值迅速减少，说明IDS和EDTA对镁的螯合能力受溶液PH的影响较大；此时IDS的镁螯合值明显高于EDTA的镁螯合值，说明PH在7-11时，IDS对镁的螯合能力更强。
PH在11-14之间时，IDS与EDTA的镁螯合值基本相同，且随着PH的增加，镁螯合值下降缓慢，说明PH在11-14之间时IDS与EDTA对镁的螯合能力相近，螯合能力受PH的变化不大。
图3锌螯合值测量结果
由图3可知，20℃时，PH在7-11.5之间，IDS的锌螯合值明显高于EDTA的锌螯合值；随着PH的升高，IDS的锌螯合值逐渐下降，而EDTA的锌螯合值比较平稳，下降缓慢，并在12-13之间明显升高；当PH>11.5时，EDTA的锌螯合值开始高于IDS的锌螯合值。
图4锰螯合值测量结果
由图4可知，19℃时，PH在7-8之间，IDS的锰螯合值明显高于EDTA的锰螯合值；随着PH的升高，IDS和EDTA的锰螯合值均下降迅速；说明IDS和EDTA对锰的螯合能力受溶液PH的影响较大；此时IDS的锰螯合值明显高于EDTA的锰螯合值，说明PH在7-8时，IDS对锰的螯合能力更强。
PH在8-12之间时，IDS的锰螯合值比EDTA的锰螯合值略高，且随着PH的增加，锰螯合值下降缓慢，说明PH在8-12之间时IDS与EDTA对锰的螯合能力相近，螯合能力受PH的变化不大；PH在12-14之间，IDS的锰螯合值略高于EDTA的锰螯合值；随着PH的升高，IDS和EDTA的锰螯合值均下降迅速；说明IDS和EDTA对锰的螯合能力受溶液PH的影响较大；此时IDS的锰螯合值高于EDTA的锰螯合值，说明PH在12-14之间时，IDS对锰的螯合能力更强。
五、结论
通过试验观察，IDS的溶解速度远高于EDTA；而对于不同的金属离子，IDS和EDTA表现出了不同的螯合能力，具体结论如下：
1.钙螯合性能对比
1）PH在7-8之间时，IDS螯合能力受溶液PH的影响较大，对钙的螯合能力高于EDTA；
2）PH在9-14之间时，IDS和EDTA对钙的螯合能力相近，可考虑替代使用；
2.镁螯合性能对比。
1）PH在7-11时，IDS和EDTA对镁的螯合能力受溶液PH的影响较大，随着溶液PH的增加，螯合值迅速减少；
2）PH在7-11时，IDS对镁的螯合能力更强；
3）PH在11-14之间时，IDS与EDTA对镁的螯合能力相近，受PH的变化影响小；
3.锌螯合性能对比
1）PH在7-11.5之间，IDS比EDTA对锌的螯合能力更强，螯合的稳定性两者差距不大；
2）当PH>11.5时，EDTA的锌螯合能力开始高于IDS的锌螯合能力；
4.锰螯合性能对比
1）PH在7-8之间，IDS与EDTA相比对锰的螯合能力更强，螯合的稳定性两者差距不大；
2）PH在8-12之间时，IDS比EDTA对锰的螯合能力略强，螯合能力受PH的变化不大。
3）PH在12-14时，IDS对锰的螯合能力更强些。
螯合剂铜螯合值的测定实验报告
一、实验背景
本次实验，主要研究可生物降解的亚氨基二琥珀酸四钠（简称IDS）以及乙二胺四乙酸二钠（EDTA）的螯合性能，尤其是对铜的螯合性能。
通过试验将IDS与EDTA对比，为IDS开拓应用领域提供数据支持。
二、实验方法
准确称取一定量样品（约0.5g—1.0g）于250mL锥形瓶中，加入约90mL蒸馏水溶解，再移取10mL0.5mol/LNa2CO3于上述溶液中，间歇震荡后，加稀NaOH或稀H2SO4溶液至样品溶液到特定PH。
用浓度为0.1mol/L的CuSO4溶液滴定至锥形瓶中透明溶液出现沉淀时，即为终点，记录下消耗CuSO4溶液的体积。
下式为计算样品的铜螯合值（CCu）。
CCu=螯合剂所螯合的Cu（OH）2质量/所用螯合剂质量
=98*C*V/m
C为CuSO4溶液浓度，mol/L；
V为滴定时消耗CuSO4溶液体积，mL；
m为样品质量，g。
注：
由于EDTA显酸性，需要将EDTA调为中性后，再加入Na2CO3溶液。
三、实验试剂和材料
9.Na2CO3溶液：
（0.5mol/L）；
10.CuSO4溶液（0.1mol/L）；
11.稀NaOH溶液；
12.稀H2SO4溶液。
四、实验结果与讨论
选取两种不同的螯合剂样品，用沉淀法对每个样品继续测量，测量结果见如下图所示：
由图可知，19℃时，PH在7-10之间，IDS的铜螯合值明显高于EDTA的铜螯合值；随着PH的升高，IDS和EDTA的铜螯合值均下降缓慢；说明此时IDS和EDTA对铜的螯合能力受溶液PH的影响较大；此时IDS的铜螯合值明显高于EDTA的铜螯合值，说明PH在7-10时，IDS对铜的螯合能力更强。
PH在10-14之间时，IDS的铜螯合值比EDTA的铜螯合值略高，随着PH的增加，铜螯合值下降很快，说明PH在10-14之间时IDS与EDTA对铜的螯合能力稍强，螯合能力受PH的变化较大；
五、结论
1）PH在7-14之间，IDS与EDTA相比对铜的螯合能力更强，；
2）PH在7-10之间，IDS与EDTA相比对铜的螯合能力更强，螯合的稳定性两者差距不大；
3）PH在10-14之间时，IDS比EDTA对铜的螯合能力略强，螯合能力受PH的变化较大。
附件1
钙螯合值测量结果20℃
IDS
EDTA
PH
钙螯合值/mg/g
PH
钙螯合值mg/g
13.35
232.9
13.34
239.33
12.41
242.89
12.54
253.57
11.3
242.93
12.26
244.944
11.05
245.99
11.56
249.85
10.99
233.84
10.57
246.32
10.01
223.05
9.59
264.08
9.04
281.12
8.64
353.93
8.86
338.63
8.63
351.26
8.56
308.98
8.53
427.15
8.45
398.06
8.5
497.83
8.17
428.34
8.32
530.24
8.3
567.57
8.27
493.27
8.07
804.96
8.21
638.59
8.05
912.41
8.15
707.47
7.52
1700.52
8.07
789.59
7.35
1727.19
8.01
953.9
7.83
1363.47
7.53
1424.58
7.38
1581.55
附件2
螯合镁值测量结果/mg/g
PH
IDS
PH
EDTA
13.42
189.39
13.45
244.25
13.11
219.64
13.4
251.05
12.47
261.57
13.38
290.11
12.12
298.77
12.69
249.94
11.99
357.74
12.16
303.04
11.48
465.52
11.95
342.16
11.27
633.57
11.28
583.52
11.09
698.22
11.06
604.01
10.57
1300.83
10.38
1486.2
10.23
1567.49
10.26
1463.96
10.21
1852.27
9.67
2586.21
9.65
3245.09
8.51
4793.07
9.16
5835.27
7.98
5625.9
8.12
6613.91
7.66
6531.91
7.47
7716.26
附件3
锌螯合值测定结果
IDS
EDTA
PH
螯合锌值/mg/g
PH
螯合锌值/mg/g
13.11
159.99
13.2
323.27
13.13
160.21
12.38
373.8
12.26
288.76
12.34
373.35
12.13
289.09
12.25
336.14
11.32
349.67
11.48
318.49
10.13
382.6
10.4
347.55
9.35
395.25
9.43
350.91
9.2
407.33
8.13
348.47
8.85
426.32
7.49
354.29
8.44
437.91
7.39
364.79
7.86
469.26
7.25
375.55
7.37
494.1
7.24
385.86
附件4
锰螯合值测定结果
IDS
EDTA
PH
锰螯合值/mg/g
PH
锰螯合值/mg/g
13.59
57.94
13.70
25.23
13.32
75.02
13.24
59.23
12.24
251.83
12.67
128.81
12.15
254.54
12.29
245.76
11.35
336.12
11.51
313.72
11.09
339.56
11.15
325.29
10.65
360.09
10.48
332.48
10.22
371.36
10.33
319.47
9.88
388.59
9.41
344.66
9.32
383.66
9.31
348.44
8.50
475.36
8.55
398.04
7.60
593.54
8.34
441.31
7.44
852.53
7.66
592.79
7.39
972.57
7.36
731.73
附件5
铜螯合值测定结果
IDS
EDTA
PH
铜螯合值/mg/g
PH
铜螯合值/mg/g
13.33
255.58
13.24
222.63
12.12
271.12
12.29
237.94
11.31
306.69
11.53
248.32
10.29
349.2
10.55
268.44
9.27
360.79
9.53
283.02
8.53
367.91
8.20
279.05
7.89
378.82
7.36
283.04
7.41
390.62
6.75
283.76
7.13
390.41
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