绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸

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常用螯合剂

常用螯合剂

常用螯合剂螯合剂是一类能与金属离子形成稳定络合物的化合物。

螯合剂可以通过给予金属离子一个或多个配体上的电子对来形成配位键。

常用的螯合剂有以下几种。

1. 乙二胺四乙酸(EDTA)乙二胺四乙酸(EDTA)是一种多功能螯合剂,广泛用于化学分析和工业生产中。

它能与多种金属离子形成稳定的络合物,并能有效螯合和去除金属离子,起到去污和稳定作用。

EDTA还可用作破坏细胞壁、抑制酶活性等方面的实验试剂。

2. 氰化物(CN-)氰化物(CN-)是一种强碱性的螯合剂,它能与金属离子形成氰化物络合物。

氰化物络合物通常具有较高的稳定性和溶解度,在金属提取和电镀等领域有广泛应用。

然而,氰化物具有强毒性和致命性,需在使用时小心操作,避免接触和吸入。

3. 亚硝酸盐(NO2-)亚硝酸盐(NO2-)也是一种常用的螯合剂,它能与金属离子形成亚硝酸盐络合物。

亚硝酸盐络合物通常具有较高的稳定性和溶解度,广泛用于水处理、金属腐蚀抑制和环境污染治理等领域。

亚硝酸盐还可用作爆炸物和药物的原料。

4. 有机酸有机酸是一类含有羧基的有机化合物,它们可以与金属离子形成稳定的络合物。

常用的有机酸螯合剂包括乙酸、苯甲酸、柠檬酸等。

有机酸络合物在食品、化妆品和医药等领域有广泛应用,可以起到抗氧化、保存、稳定等作用。

5. 胺类化合物胺类化合物是一类含有氮原子的有机化合物,它们可以与金属离子形成稳定的络合物。

常用的胺类螯合剂包括乙二胺、三乙矿、二乙矿等。

胺类螯合剂在化学分析、金属提取和催化反应等领域有广泛应用,可以提高反应的选择性和效率。

螯合剂在化学、生物和环境科学等领域发挥着重要作用。

通过与金属离子形成稳定络合物,螯合剂可以改变金属的性质和行为,扩展其应用范围。

不同的螯合剂适用于不同的金属离子和应用领域,选择合适的螯合剂可以提高实验和生产的效果。

然而,在使用螯合剂时,需要注意其毒性和环境影响,并遵循安全操作规程,以确保实验和生产的安全性和可持续性。

亚氨基二琥珀酸四钠的螯合摩尔比例

亚氨基二琥珀酸四钠的螯合摩尔比例

亚氨基二琥珀酸四钠(也称为EDTA四钠盐)是一种重要的螯合剂,广泛应用于医药、食品、工业和环境等领域。

在很多应用中,螯合摩尔比例对于其性能和应用效果具有重要影响。

下面我们将探讨亚氨基二琥珀酸四钠的螯合摩尔比例,以及其在不同领域的应用。

一、什么是亚氨基二琥珀酸四钠?亚氨基二琥珀酸四钠是一种多齿配体化合物,其分子结构中含有四个质子亲和力很强的羧基和两个亚氨基基团。

由于其分子结构的特殊性质,使得亚氨基二琥珀酸四钠具有优良的螯合性能。

二、螯合摩尔比例的概念螯合摩尔比例是指在螯合反应中,螯合剂与金属离子之间配比的比例关系。

在实际应用中,螯合摩尔比例是影响螯合反应效果的重要因素之一。

合理的螯合摩尔比例可以提高螯合效率,增强螯合剂对金属离子的选择性,从而达到更好的应用效果。

三、亚氨基二琥珀酸四钠的螯合摩尔比例亚氨基二琥珀酸四钠在螯合反应中,其螯合摩尔比例通常为1:1或者1:2。

当金属离子的浓度较小时,可以采用1:1的摩尔比例进行螯合反应,而当金属离子的浓度较高时,则需要采用1:2的摩尔比例进行螯合反应。

1. 1:1的螯合摩尔比例在1:1的螯合摩尔比例下,亚氨基二琥珀酸四钠的每一个分子可以与一种金属离子形成稳定的螯合络合物。

这种摩尔比例适用于金属离子浓度较低的情况,可以有效地去除废水中的重金属离子,或者用于医药领域中金属离子的螯合治疗。

2. 1:2的螯合摩尔比例在1:2的螯合摩尔比例下,亚氨基二琥珀酸四钠的每一个分子可以与两种金属离子形成稳定的螯合络合物。

这种摩尔比例适用于金属离子浓度较高的情况,可以用于食品保鲜剂、工业生产中的螯合剂等领域。

四、不同领域中的应用亚氨基二琥珀酸四钠的螯合摩尔比例对于其在不同领域的应用具有重要影响。

1. 医药领域在医药领域中,亚氨基二琥珀酸四钠常常用于治疗重金属中毒。

由于重金属离子在人体内具有较强的毒性,因此需要采用合适的螯合剂进行螯合治疗。

在医药领域中,通常采用1:1的螯合摩尔比例,以达到更好的螯合效果。

亚氨基二乙酸与铁的螯合物颜色

亚氨基二乙酸与铁的螯合物颜色

亚氨基二乙酸与铁的螯合物颜色1.引言1.1 概述概述部分的内容可以根据亚氨基二乙酸与铁的螯合物颜色的主要内容进行描述。

下面是一个可能的概述内容:亚氨基二乙酸与铁的螯合物颜色是一个引人注目的研究领域,因为螯合物的颜色通常与其结构和性质密切相关。

亚氨基二乙酸(EDTA)是一种广泛应用于化学、生物学和医学领域的配体,而铁则是一种常见的过渡金属元素。

当这两种物质结合形成螯合物时,常常会产生各种各样的颜色,这使得研究人员能够通过观察和测量颜色来获得关于螯合反应进行及其特性的重要信息。

在本文中,我们将首先介绍亚氨基二乙酸和铁的基本性质和特点。

然后,我们将重点讨论亚氨基二乙酸与铁的螯合反应,并探讨这一反应导致的颜色变化的原理。

我们将使用一些经典的实例和研究结果来说明这些颜色变化,并解释其在化学和生物学研究中的意义。

通过分析亚氨基二乙酸与铁的螯合物颜色,我们可以深入了解其分子结构和电子性质的变化。

这对于理解螯合反应的机理、设计新的功能性分子以及开发新的药物和材料具有重要意义。

同时,这也有助于我们对生物体内的金属离子与配体相互作用的理解,从而拓展我们对生物化学和生物医学的认识。

通过本文的研究,我们将为读者提供一个全面的了解亚氨基二乙酸与铁的螯合物颜色的综述,以及该领域的研究进展和应用前景。

我们希望这篇文章能够激发更多的研究兴趣,并为相关领域的学者和科研人员提供有益的指导和启示。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构部分的目的是为读者提供一个概览,并解释文章的组织结构和内容安排。

通过清晰的结构,读者可以更好地理解文章的主要观点和逻辑顺序。

在本文中,我们将按照以下结构展开讨论:第一部分是引言部分,包括概述、文章结构和目的。

在概述中,我们将简要介绍亚氨基二乙酸与铁的螯合物颜色的研究背景和重要性。

在文章结构部分,我们会说明本文的组织结构以及各个章节的内容。

在目的部分,我们将阐明本文的目标和意义。

第二部分是正文部分,主要分为两个小节:亚氨基二乙酸的介绍和铁的介绍。

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂的种类及其在不同pH值条件下螯合剂的螯合常数一、螯合剂与螯合物具有可供配位孤电子对的分子、原子或离子的化合物能够与具有空轨道的金属离子形成配位键,该化合物称为络合物,如能与配位金属离子形成环状结构的化合物称为螯合剂,形成的络合物称为螯合物。

螯合剂中至少含有一对孤电子对,而金属离子必须有空的价电子轨道,孤电子对填充入金属离子空轨道,电子对属2个原子共享,形成配位键,中心金属离子空轨道杂化。

不同的提供孤电子对的配位体分别与不同金属离子形成正四面体、正六面体、正八面体的螯合物。

1.类型1.1无机类螯合剂聚磷酸盐螯合剂:主要是三聚磷酸钠(STPP)、六偏磷酸钠、焦磷酸钠为主,含磷酸基空间配位基团。

特点:高温下会发生水解而分解,使螯合能力减弱或丧失。

而且其螯合能力受pH值影响较大,一般只适合在碱性条件下作螯合剂。

1.2有机类螯合剂形态分析表明螯合剂提取的重金属主要来源于可交换态或酸溶态、还原态和氧化态。

1.21羧酸型(1)氨基羧酸类:含羧基和胺(氨基)配位基团,如乙二胺四乙酸(EDTA),氨基三乙酸(又称次氮基三乙酸NTA),二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)及其盐等。

如:EDTA的4个酸和2个胺(—NRR′)的部分都可作为配体的齿,两个氮原子和四个氧原子可提供形成配位键的电子对。

特点:络合能力强,络合稳定常数大,耐碱性好,但分散力弱且不易被生物降解。

(2)羟基羧酸类含羟基、羧基配位基团这类羧酸主要是柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和葡萄糖酸(GA)。

特点:可生物降解,在酸性条件下羟基与羧基不会离解为氧负离子,因而络合能力很弱,不适宜在酸性介质中应用。

(3)羟氨基羧酸类这类酸用作螯合剂的典型代表是羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和二羟乙基甘氨酸(DEG)。

特点:大多易于生物降解,在pH=9的弱碱性条件下可螯合铁离子,但对其他离子螯合能力较差。

1.22有机多元膦酸羟基亚乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(A TMP)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(HTPMP)、三乙烯四胺六亚甲(TETHMP)、双(1,6-亚己基)三胺五亚甲基膦酸(BNHMTPMP)、多氨基多醚基四亚甲基膦酸(PAPEMP)。

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的性能及应用研究进展

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的性能及应用研究进展

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的性能及应用研究进展石莹莹【摘要】亚氨基二琥珀酸是一种新型的氨基多羧酸螯合剂,有着很强的螯合过渡金属离子的能力,并具有良好的生物降解性,被称为绿色化学品。

由于其优异的环境相容性,近年来被越来越多的工业过程使用。

本文综述了近年来亚氨基二琥珀酸的性能及应用研究进展,为其进一步的研究和应用提供参考。

%Iminodisuccinic acid is a novel amino polycarboxylic acid chelating agent ,it has great ability of chelating transition metal ion and good biodegradability ,it is called green chemicals .Because of its good enviroment compatibility ,it is used more and more widely during industrial processes .The research pro-gress of performance and application in recent years are summarized ,it is expected to provide reference for its further research and application .【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P7-10)【关键词】亚氨基二琥珀酸;性能;应用;进展【作者】石莹莹【作者单位】三门峡职业技术学院生化工程系,河南三门峡 472000【正文语种】中文【中图分类】TQ423.31•综述与述评•目前,大部分表面活性剂都不耐硬水,无论是工业洗涤剂和民用洗涤剂,都大量地使用三聚磷酸钠作助剂。

三聚磷酸钠对水中的钙镁离子有优异的螯合作用,有利于洗涤和去污。

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂的种类及其在不同pH值条件下螯合剂的螯合常数一、螯合剂与螯合物具有可供配位孤电子对的分子、原子或离子的化合物能够与具有空轨道的金属离子形成配位键,该化合物称为络合物,如能与配位金属离子形成环状结构的化合物称为螯合剂,形成的络合物称为螯合物。

螯合剂中至少含有一对孤电子对,而金属离子必须有空的价电子轨道,孤电子对填充入金属离子空轨道,电子对属2个原子共享,形成配位键,中心金属离子空轨道杂化。

不同的提供孤电子对的配位体分别与不同金属离子形成正四面体、正六面体、正八面体的螯合物。

1.类型1.1无机类螯合剂聚磷酸盐螯合剂:主要是三聚磷酸钠(STPP)、六偏磷酸钠、焦磷酸钠为主,含磷酸基空间配位基团。

特点:高温下会发生水解而分解,使螯合能力减弱或丧失。

而且其螯合能力受pH值影响较大,一般只适合在碱性条件下作螯合剂。

1.2有机类螯合剂形态分析表明螯合剂提取的重金属主要来源于可交换态或酸溶态、还原态和氧化态。

1.21羧酸型(1)氨基羧酸类:含羧基和胺(氨基)配位基团,如乙二胺四乙酸(EDTA),氨基三乙酸(又称次氮基三乙酸NTA),二亚乙基三胺五乙酸(DTPA )及其盐等。

如:EDTA的4个酸和2个胺(一NRR )的部分都可作为配体的齿,两个氮原子和四个氧原子可提供形成配位键的电子对。

特点:络合能力强,络合稳定常数大,耐碱性好,但分散力弱且不易被生物降解。

(2)羟基羧酸类含羟基、羧基配位基团这类羧酸主要是柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和葡萄糖酸(GA)。

特点:可生物降解,在酸性条件下羟基与羧基不会离解为氧负离子,因而络合能力很弱,不适宜在酸性介质中应用。

(3)羟氨基羧酸类这类酸用作螯合剂的典型代表是羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和二羟乙基甘氨酸(DEG)。

特点:大多易于生物降解,在pH=9的弱碱性条件下可螯合铁离子,但对其他离子螯合能力较差。

1.22有机多元膦酸羟基亚乙基-1,1-二膦酸(HEDP )、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(HTPMP)、三乙烯四胺六亚甲(TETHMP)、双(1,6-亚己基)三胺五亚甲基膦酸(BNHMTPMP)、多氨基多醚基四亚甲基膦酸(PAPEMP)。

亚氨基二琥珀酸的合成及其性能研究_宿霞菲

亚氨基二琥珀酸的合成及其性能研究_宿霞菲

螯合值/(mg·g-1)
140

120

100


80 ◆
60

40

■ ■

20
2∶1
2∶2
2∶3
n(马来酸酐)∶n(氨水)
◆—铜离子;■—铁离子
n(马来酸酐)∶n(氢氧化钠)∶n(蒸馏水)=2∶1∶16,150 ℃反应 10 h
图 1 氨水用量对产物螯合力的影响
2.1.3 蒸馏水用量 由表 2 可知,当蒸馏水用量过多或过少时,产物的
n(马来酸酐)∶n(氢氧化钠)
螯合值/(mg·g-1)
铁离子
铜离子
2∶0.5
18
46
2∶0.7
36.3
95.4
2∶1
48
130
2∶1.5
41.8
117
2∶2
37
103
2∶3
25
62
注:n(马来酸酐)∶n(氨水)∶n(蒸馏水)=2∶1∶16, 150 ℃反应 10 h.
2.1.2 氨水用量 由图 1 可知,当 n(马来酸酐)∶n(氨)减小时,产物的
酸等副产物.超过 160 ℃时,马来酸酐还可能失水生成
图 3 IDS 的红外图谱
马来酸.这些副产物均会降低产物的螯合性能.当反 2.3 IDS 与其他稳定剂螯合值的对比
应温度为 150 ℃时,产物的螯合性能较好.
由图 4 可以看出,IDS 对铁离子的螯合值略低于
表3
反应温度 /℃
反应温度对产物螯合性能的影响 螯合值/(mg·g-1)
在四口反应烧瓶中,先后加入定量的马来酸酐和 氨水溶液,开动转子,搅拌以使原料充分溶解.滴加氢 氧化钠的蒸馏水溶液之后,体系升温至 140~160 ℃,反 应 6~14 h.取出反应液,加入定量的氢氧化钠溶液进 行加压蒸馏,蒸出氨气,再将产品结晶提纯,经真空烘 干,得到橙黄色固体. 1.3 测试

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的合成及螯合性能

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的合成及螯合性能

第23卷第11期2009 年12月香港理工大學學報 Vol.23 No.11 Dec 2009各種螯合劑的螯合值對照表紡織與成衣研發中心黃偉雄彙整鈣離子螯合值測定------鉻黑T指示劑絡合滴定法準確稱取一定量樣品(約0.1 g~0.2 g),將其用少量蒸餾水溶解,再移取10 mL氯化鈣標準溶液(0.100 moL/L)於上述溶液中,間歇震盪後,加10 ml氨-氯化銨緩衝溶液和3~4滴鉻黑T指示劑,然後用0.050moL/L EDTA 標準溶液滴定,以溶液從酒紅色變為純藍色為終點。

以下式計算樣品的鈣螯合值:鈣離子螯合值C=螯合劑所螯合的CaCO3品質/所用螯合劑品質=100.08×(10C1-C2V)/m式中C1為CaCl2標準溶液的濃度,mol/L;C2為EDTA標準溶液的濃度,mol/L;V為滴定時消耗EDTA標準溶液的體積,mL;m為樣品品質,g。

表一,室溫40℃各種pH值條件下鈣離子螯合值:名稱(測試樣品均折算成100%有效含量)測試條件40℃PH=7測試條件40℃PH=11測試條件40℃PH=13氨基三甲叉膦酸ATMP 910 mg/g 670 mg/g 320 mg/g 乙二胺四甲叉膦酸鈉EDTMPS 638 mg/g 550 mg/g 280 mg/g 羥基乙叉二膦酸HEDP 833 mg/g 610 mg/g 197 mg/g 二乙烯三胺五甲叉膦酸DTPMPA 850 mg/g 660 mg/g 155 mg/g 聚丙烯酸鈉PAAS 350 mg/g 370 mg/g 370 mg/g 乙二胺二鄰羥苯基乙酸鈉EDDHA-Na 845 mg/g 700 mg/g 318 mg/g 三聚磷酸鈉275 mg/g 275 mg/g 288 mg/g 焦磷酸鈉188 mg/g 190 mg/g 192 mg/g 磷酸三鈉160 mg/g 155 mg/g 147 mg/g 檸檬酸鈉330 mg/g 280 mg/g 190 mg/g 葡萄糖酸鈉280 mg/g 290 mg/g 285 mg/g 酒石酸鉀鈉420 mg/g 330 mg/g 280 mg/g 2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸PBTCA 680 mg/g 320 mg/g 180 mg/g 2-羥基膦酸基乙酸HPAA 600 mg/g 120 mg/g 90 mg/g 己二胺四甲叉膦酸HDTMPA 790 mg/g 90 mg/g 33 mg/g 雙1,6-亞己基三胺五甲叉膦酸BHMTPMPA 630 mg/g 470 mg/g 325 mg/g 二乙醯胺四乙酸鈉EDTTI-Na 1150 mg/g 840 mg/g 305 mg/g 聚天冬氨酸鈉PASP 455 mg/g 280 mg/g 106 mg/g 聚環氧琥珀酸鈉PESA 390 mg/g 330 mg/g 285 mg/g 馬來酸-丙烯酸共聚物MA-AA 620 mg/g 410 mg/g 288 mg/g第23卷第11期2009 年12月香港理工大學學報 Vol.23 No.11 Dec 2009馬來酸-丙烯酸共聚物MA-AA 620 mg/g 410 mg/g 288 mg/g二乙烯三胺五乙酸五鈉DTPA5Na 420 mg/g 180 mg/g 85 mg/g次氮基三乙酸NTA 480 mg/g 330 mg/g 260 mg/g亞氨基二乙酸IDA 460 mg/g 190 mg/g 70 mg/g矽酸鈉模數=1 270 mg/g 280 mg/g 320 mg/g矽酸鈉模數=3 380 mg/g 335 mg/g 360 mg/g鐵離子螯合值----磺基水楊酸顯色測定待測樣品溶液配製:準確稱取待測樣品5.000 g,加去離子水溶解,移至500mL容量瓶中定容至刻度,搖勻備用待測。

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绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的合成及性能测试2011-05-11 来源: 张奇鹏,张玲玲,周秋宝,肖倩倩(来源互联网)点击次数:57关键字:螯合剂亚氨基二琥珀酸顺丁烯二酸酐螯合性能织物漂白引言纺织品在进行染整加工时,水溶液中的Ca2+ 、Fe3+、Cu2+ 、Mg 2+等金属离子会对产品质量产生很大的影响。

如在织物煮练时钙镁离子会与碳酸根离子等结合形成不溶性的钙镁盐沉积在织物上影响手感和白度;氧漂时铁离子等会加速双氧水的分解,造成织物漂白时局部过度氧化,从而强力下降甚至产生破洞;染色时Ca2+、Mg2+等易引起染料凝聚,产生色点。

因此在进行染整加工,都要加入适量螯合分散剂来螯合水溶液中的金属离子,以提高纺织品的加工质量。

多羧酸类的螯合剂如柠檬酸及乙二胺四乙酸(EDTA)等有很强的螯合金属离子的能力和良好的溶解性而被广泛应用。

但这些螯合剂很难降解,而且能将重金属离子从固体物质中转移至水溶液中,扩大了这些有毒金属的危害范围。

因此,有必要开发易于降解的对环境友好的新型螯合剂。

亚氨基二琥珀酸[NH(COOHCHCH2 COOH)2 ]是一种新型的绿色螯合剂,具有很强的螯合金属离子的能力,并且可降解性良好,可以用于石油化工、纺织工业、重金属萃取等多个领域。

亚氨基二琥珀酸是由顺丁烯二酸酐、氢氧化钠和氨在水溶液中反应而得到。

目前对于该助剂的合成产率和反应机理研究已有报道。

本实验着重从反应的各个条件对产物螯合钙、铁、铜离子性能的影响进行讨论,用红外光谱表征其结构,然后与常规螯合分散剂进行效果比较,并将其应用于棉/亚麻织物的漂白工艺中。

1 实验部分1.1 试验仪器DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(杭州惠创仪器设备有限公司);DZF-6050型真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);SHA-B型恒温振荡器(国华电器有限公司);Nicolet 5700型傅立叶变换红外光谱仪(美国赛默飞世尔有限公司);SC-80轻便色彩色差计(北京康光仪器有限公司);LCK-800毛效测试仪(山东省纺织科学研究院);YG065A/PC电子式织物强力机(莱州市电子仪有限公司);PL602一S型电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司)1.2实验药品马来酸酐(分析纯,天津市博迪化工有限公司);氢氧化钠(分析纯,杭州萧山化学试剂厂);氨水、硫酸铜(分析纯,杭州高晶精细化工有限公司);三氯化铁(分析纯,上海化学试剂有限公司);草酸钠、氯化铵(分析纯,天津市博迪化工有限公司);乙酸钙(分析纯,上海泗联化工工厂有限公司);无水碳酸钠(分析纯,汇普化工仪器有限公司);铜指示剂(分析纯,天津化学试剂三厂);甲基橙(分析纯,中国医药上海化学试剂公司)。

1.2合成方法在四口反应烧瓶中加入定量的顺丁烯酐(MA),再加入少量谁。

然后放入油浴中升温至50度,开动转子保温20 min以使原料充分溶解。

然后滴加氨水溶液,最后加入定量的氢氧化钠溶液,升温至150度,反应3-10h,产物取出后真空烘干,最后得到橙黄色固体。

相关的反应方程式如下所示:1.4测试方法1.4.1螯合钙离子的测试a)准确称取2 g样品(精确至0.000 1 g),配成100 mL溶液。

b)移取25 mL样品溶液至锥形瓶中,加0.3 mL 2 9/6草酸钠溶液,5 mL pHl0的氨一氯化铵缓冲液。

c)用0.1 mol/L的乙酸钙标准溶液滴定,直至产生永久性白色沉淀为止。

每克螯合剂所螯合的。

CaCO3的质量(mg)即为钙离子的螯合值。

1.4.3螯合二价铜离子的测定a)准确称取1 g样品(精确至0.000 1 g),配成100 mL溶液。

b)移取1O mL样品溶液至锥形瓶中,加入40 mL蒸馏水,用3O 氢氧化钠溶液调节pH 值为12。

c)用1 g/L Cu2+标准溶液滴定,直至产生永久性混浊为止(滴定过程中使pH值保持在12)。

每克螯合剂络合铜离子的毫克数即为标准溶液滴定时所消耗的毫克数。

2 结果与分析这是由于反应初始阶段顺酐开环形成顺丁烯二酸,氨水与顺丁烯二酸分子的双键发生亲核加成反应生成天门冬氨酸,然后再与另一顺丁烯二酸分子发生亲核反应。

若氨的用量过多,会使得氨与顺丁烯二酸大部分转化成天门冬氨酸,不利于第二步亲核反应的进行,所以产物的螯合性能会逐渐降低。

因此,选取顺酐与氨的量比为2:2比较合适。

2.3 水的用量对合成产物螯合性能的影响固定n(MA):n (NaOH):n(NH3) =2:1:2,反应温度150oC和反应时间10 h不变,改变蒸馏水物质的量,分别测得的产物的螯合性能如表l所示。

由表1数据可知,改变水的用量对产物的螯合性能影响比较小。

水的用量少时,产物螯合钙铁铜离子的性能稍差。

当n(MA):n(H 2O)从2:8增加到2:16时产物的螯合性能基本保持不变。

这是由于反应刚开始时水作为反应物与顺酐生成顺丁烯二酸,也兼作溶剂。

随着第二步反应的进行,水只作为溶剂不参与反应,所以不影响产物的螯合性能。

从节约水资源方面考虑,顺酐与水的量比为2:8比较合适。

2.4 温度和时间对合成产物钙离子和铜离子螯合性能的影响固定n(MA):n(NaOH):n(NH3):n(H2O)=2:1:2:8,改变反应的温度,分别测试不同反应时间产物对钙离子和铜离子的螯合性能如图3和图4所示。

由图3和图4可以看出,随着反应时间的增加,产物的钙离子和铜离子螯合性能逐渐增加。

刚开始反应时间从4 h到6 h时产物对钙离子和铜离子的螯合值均增加较慢;当反应时间从6 h到10 h时螯合值迅速增加,说明反应主要是在此时间段内完成。

当反应时间为10 h 时产物的钙、铜离子螯合性能最好,随着时间延长螯合性能基本不变。

由图3、图4还可以看出,在反应温度为150℃时产物对钙、铜离子螯合性能最好。

这是由于当反应温度过低时,反应速率会降低,在相同时间时所得产物减少,因此螯合性能相应降低。

而当反应温度过高如160℃时,反应的副反应也相应增加,生成的顺丁烯二酸构型发生变化及天门冬氨酸本身会发生缩聚反应,都会影响产物的螯合性能。

所以反应温度为150℃,反应时间为10 h比较合适。

2.5 产物结构的红外表征当n(MA):n(NaOH):n(NH3):n(H2O)=2:1:2:8,反应温度150℃,反应时间10 h,所得产物经真空干燥后,用KBr压片法测得其红外光谱如下图5所示。

由图5可以看出,产物亚氨基二琥珀酸钠盐的红外谱图中3 400 cm-1 左右的强峰应该是其结构中的仲胺N—H键的伸缩振动峰,是一个特征峰。

由于反应在碱性条件下进行,所以羧酸结构是以羧酸盐的形式存在。

羧酸盐以离子形式存在时有对称和不对称伸缩振动两种。

1 439 cm-1 左右的强峰应该是羧基的对称伸缩振动峰。

而1 574 cm -1 左右的强峰应该是羧基中不对称伸缩振动峰和仲胺N—H键的变形振动峰相互叠加的结果。

1 210~1 100 cm-1 左右的几个小峰可能是C—N键的伸缩振动峰。

此外1 000~862 cm-1 的指纹区的一些小峰则可能是C—C骨架振动峰及N—H键的扭曲振动峰等。

而顺酐的红外谱图中在3 100 cm 左右的小峰是双键上C—H 键的伸缩振动峰,1 845 cm-1 和1 775 cm-1 处的峰分别是两个羰基的同相位和反相位伸缩振动峰,前者弱,后者强。

当环越小时,两个峰的强度差异越大。

1 650 cm-1 左右的小峰是C=C键的伸缩振动峰,1 150 cm-1 叫处的强峰是酸酐中C-O键的伸缩振动峰。

对比两条谱图可以看出,产物在3 400 cm-1 左右的透过率显著降低,说明生成的N—H 键的伸缩振动峰显著增强。

此外双键上的C—H键的伸缩振动峰消失,1 650 cm-1 左右的C=C键的伸缩振动峰也消失,羰基的同相位和反相位伸缩振动峰右移变为羧基盐的不对称和对称伸缩振动峰,这些都说明产物中的双键进行了反应。

2.6 亚氨基二琥珀酸与常规的几种螯合分散剂的比较实验室现有的几种螯合分散剂:螯合分散剂CT、Ciba 螯合分散剂和永光螯合分散剂A。

将其与亚氨基二琥珀酸的螯合性能进行对比测试,结果如图6所示。

由图6可以看出,螯合剂对不同的金属离子的螯合能力各不相同。

作为绿色螯合分散剂的亚氨基二琥珀酸,螯合钙离子的效果比螯合分散剂CT和Ciba螯合分散剂的好,螯合铜离子的效果要比螯合分散剂CT的好,但对铁离子的螯合性能相对较差。

永光螯合分散剂A是属于磷酸盐类的螯合分散剂,其螯合钙离子和铜离子的效果都比较好,但螯合铁离子的能力比较差。

而Ciba螯合分散剂在螯合铁离子方面具有最好的效果。

2.7 亚氨基二琥珀酸在织物漂白工艺中的应用将棉/亚麻织物按照上文1.5节的浸漂工艺试验进行煮练漂白。

经过煮练,在漂白时分别加入亚氨基二琥珀酸及金属离子,对比漂白后织物的各项性能指标,结果如表2所示。

从表2数据可知,对比试样1和试样2可以发现,在棉/亚麻织物的漂白中加入亚氨基二琥珀酸,有利于漂白中降解的杂质从纤维表面去除,使得双氧水均匀分解,从而可以提高织物的毛效和强力,但相对常规工艺白度略有下降。

将试样1与试样3和试样5对比可以发现,在漂白溶液中加入铁离子和铜离子后,织物的毛效、白度、强力下降很多,说明这些金属离子催化了双氧水的分解,造成织物漂白不均及局部受损。

对比试样3和试样4、试样5和试样6可以发现,在加入金属离子的同时加入亚氨基二琥珀酸,可以有效螯合金属离子,使得其对双氧水的催化分解减轻,从而使织物的白度、毛效、强力均有所增加。

3 结论在亚氨基二琥珀酸合成反应中,当n(MA):n(NaOH):n (NH3):n (H2O)=2:1:2:8,反应温度150℃,反应时间10 h时产物的螯合性能最好,对钙、铁、铜离子的最大螯合值分别达到235.1、45.6 mg/g和131.2 mg/g。

对比顺酐和产物的红外图谱可知,反应物中双键上C—H键的伸缩振动峰消失,羰基的同相位和反相位伸缩振动峰变为羧基盐的不对称和对称伸缩振动峰。

与常规的几种螯合分散剂相比较,绿色螯合分散剂亚氨基二琥珀酸在螯合钙离子和铜离子时具有比较好的效果。

将合成的亚氨基二琥珀酸应用于棉/亚麻织物的漂白工艺中,可以有效螯合金属离子,提高织物的毛效和强力。

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