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硝基呋喃毕业论文

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硝基呋喃毕业论文

兄弟这是我的给你用下吧。反正也毕业了,给分啊附件1:外文资料翻译译文含有非共面的2,2'-二甲基-4,4'-二苯基单元和纽结性的二苯甲撑键的高度有机可溶解的聚醚酰亚胺的合成和特征两种新的双醚酐2,2'-二甲基-4,4'-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)]二苯基二酐(4A)和双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]二苯甲烷二酐(4B)可以由三步反应制得。首先,由4-硝基邻苯二甲腈分别与2,2'-二甲基二苯基-4,4'-二醇和双(4-羧基苯基)二苯甲烷发生硝基取代,然后双醚四腈在碱性条件下水解和随后的双醚四酸脱水。一系列的新的高度有机可溶解的聚醚酰亚胺采用常规的两步合成法由双醚二酐和各样的二胺制得。制得的聚醚酰亚胺固有粘度在0.55-0.81dL/g范围内。GPC测量显示这些聚合物的数均分子量和重均分子量分别高达45000和82000所有的聚合物表现出典型的无定型衍射图样。几乎所有的聚醚酰亚胺都表现出优良的溶解性以及容易在不同的溶剂中,例如N-甲基-2-吡咯烷酮,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC),N,N-二甲基甲酰胺,吡啶,环己酮,四氢呋喃和氯仿。这些聚合物的玻璃化转变温度在224-256℃范围内。热重分析表明这些聚合物都是稳定的,在氮气下10%重量损失点在489℃以上。等温重量分析结果说明这些聚合物在350℃的静态空气中等温老化的重量损失都在7.0-10.5%。具有韧性和柔性的聚合物膜可以通过其DMAC溶液浇注制得。这些膜的抗张强度具有84-116MPa,抗张模量具有1.9-2.7GPa。引言芳香族聚酰亚胺由于其突出的热稳定性,因具有低介电常数而有优良的电绝缘性,对常用基材具有好的黏附性,以及卓越的化学稳定性,及其在半导体和电子封装工业领域被广泛的应用。但是由于最初的聚酰亚胺是不溶不熔的,它们在许多领域的应用受到限制。因此,目前已经进行了大量的研究来寻找新的方法来绕过这些局限性.改变聚酰亚胺回避化学结构的通用方法是引入柔性基团和/或庞大的单元到聚合物主链中。聚醚酰亚胺作为芳香族的亲核取代反应产物得到迅速发展,又成为与市场需要接轨的高性能的而且能够用注射挤出工艺制造的聚合物。GeneralElectric Co.开发并商业化的Ultem 1000就是一个重要的例子,它表现出比较好的热稳定性和良好的力学性能另外还有良好的可塑性。目前的研究主要集中在一系列新的有好的溶解性的聚醚酰亚胺的合成和特性化,主要基于包含异面的2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元的4A和包含二苯甲撑纽结环的双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]二苯甲烷二酐的4B。在对位键合的聚合物链中结合2,2'-二取代的二苯撑降低了聚合物分子链间的相互影响。通过2,2'-二取代将苯环加在异面构象中,减弱了分子链间的分子间力,结晶倾向明显降低,溶解性显著提高。另外获得有机可溶性的聚酰亚胺的另一个有效途径是结合取代的甲撑键,例如异丙叉[(CH3)2C=]、六氟异丙叉和二苯甲撑单元,它们提供主链上的刚性苯环间的纽结,来提高聚合物的溶解性。聚合物主链中的纽结单元的出现降低了分子链的刚性,以至提高了聚合物的溶解性。试验发现有二苯甲撑单元的聚合物比含有异丙叉和六氟异丙叉单元的聚合物有更好的热稳定性。因此,结合异面的2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑和纽结单元的二苯甲撑可以制成具有良好热稳定性的可溶性聚醚酰亚胺。不同的结构单元对聚合物性能的影响如溶解性、热稳定性和力学性能,这里也将讨论。实验步骤材料:原料二元醇,2,2'-二甲基-4,4'-二羟基-二苯(1A)和双(4-羟基苯基)二苯甲烷(1B)分别由2,2'-二甲基-4,4'-二氨基二苯和4,4'-二氯二苯甲烷制得。DMF,DMAC和吡啶在使用前减压蒸馏纯化,醋酐用真空蒸馏纯化。单体合成:见图12,2'-二甲基-4,4'-双[4-(3,4-二腈基苯氧基)]二苯(2A)。在100mL圆底烧瓶中加入7.39g(34.5mmol)的2,2'-二甲基-4,4'-二羟基-二苯(1A)和12.2g(70mmol)的4—硝基邻苯二腈溶解在80ml的纯DMF中。加入无水碳酸钾(10.1g,73mmol),浊液在室温下搅拌两天。然后将反应的混合物加入到500ml的水中沉析,得到浅黄固体产物,用水和甲醇重复冲洗,过滤和干燥。粗产品在乙腈中重结晶得到黄色晶体双(醚二腈)(2A),产率83%,熔点227-228℃。双[4-(3,4-二腈基苯氧基)苯基]二苯(2B)。合成2B的步骤和合成2A的步骤相似,用双(4-羟基苯基)二苯甲烷替换二元醇做反应物。同样在乙腈中重结晶两次得到棕色晶体双(醚二腈)(2B),产率86%,熔点219-220℃。2,2'-二甲基-4,4'-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)]二苯(3A)。在100ml的圆底烧瓶中将5.41g(11.3mmol)的双(醚四腈)(2A)加入到含有12.9(0.23mol)gKOH的40ml水/40ml乙醇溶液。固体双醚四腈在一个小时内溶解。回流持续两天直到不再放出氨气。在过滤和减压下除去剩下的乙醇后,用200ml水稀释然后用分析纯盐酸酸化。过滤双(醚四酸)沉淀用蒸馏水洗涤直到滤液澄清。产率在92%。反应物因为热环化脱水而产生的吸收峰在165℃附近(用DSC)。双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]二苯(3B)。3B的合成步骤类似3A,只是用2B替换双(醚四腈)做反应物。产物收率为91%,熔点138-170℃。2,2'-二甲基-4,4'-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)]二苯酐(4A)。在100ml的原地烧瓶中,将双(醚四酸)(3A)溶解于35ml冰醋酸和25ml醋酐的溶液中,回流24小时。然后,过滤混合物放置结晶一天。过滤出沉淀物再在醋酐中重结晶。过滤得到棕色晶体,用纯甲苯洗涤并在100℃下真空中烘干24h得到双(醚二酐)(4A)。产率81%,熔点217-218℃。双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]二苯酐(4B)。4B的合成步骤类似4A,只是用3B替换双(醚四酸)做反应物。获得产率84%,熔点262℃。聚合步骤:见图二。在搅拌下缓慢地将双醚二酐(4A)(0.557g,0.11mmol)加入到3,3',5,5'-四甲基-2,2'-双[4-(4氨基苯氧基)苯基]丙烷(5b)(0.513g,0.11mmol)的DMAC溶液中。混合物在室温下于氩气环境下反应2h形成聚醚酰亚胺酸预聚体(A-6b)。化学亚胺化可通过将3mlDMAC、1ml酸酐和0.5ml吡啶加入到上述A-6b溶液中,在室温下搅拌1h升温至100℃反应3h。接着将均匀的溶液加入到甲醇中过滤,将沉析出的黄色固体用甲醇和热水洗涤,然后在100℃下干燥24h,得到聚醚酰亚胺A-7b。在浓度为0.5g/l温度为30℃的条件下,聚合物在DMAC中的固有粘度是0.80dL/g。所有其他聚醚酰亚胺用采用相似步骤来制备。表征熔点用BUCHI装置的毛细管测量(型号 BUCHI 535)。红外光谱在4000-400cm‐1范围用JASCO IR-700光谱仪测量。13C和1H的核磁共振光谱由在100.40MHz的炭和399.65MHz的质子通过JEOLEX-400获得。所有的聚醚酰亚胺的固有粘度通过Ubbelohocle粘度计测得。用Perkin-Elmer2400装置作元素分析。用(GPC)凝胶渗透色谱的方法确定质均和数均分子量。四个300*7.7mm水柱(105、104、103、50埃系列)由THF(四氢呋喃)冲洗液用来作GPC(凝胶渗透色谱)分析。用UV探测器(Gillon型号116)在254nm处监测,用聚苯乙烯做标样。在室温下,与胶片样品上用Ni过滤地Cu,Ka射线的X射线(30KV,20mA)衍射仪测得广角X射线衍射图样。热解重量通过流动速率为(100cm3·min‐1)的以20℃·min‐1的加热速率加热的空气或氮气的热解重量分析仪(TGA 250)来获得。差示量热分析通过Dupont的差示量热分析仪来实现,该差示量热分析仪的加热速率是20℃·min‐1。玻璃化转变温度就是它的屈服点。抗张性能通过一个载荷为10Kg的定向拉伸机测得的应力-应变曲线决定。通过ULVAC等温重量分析仪(型号7000)来获得等温重量分析。这项研究用厚度3cm的试样在应变速率为2cm·min‐1的条件下进行,在室温下用5个胶片样品(4mm宽,5cm长,0.1mm厚)来测量。结果和讨论单体合成如图1所示,二醚酐由三步合成方法制得,以二元醇(1A和1B)与4-硝基邻苯二腈在室温下碳酸钾的存在下于无水的DMF中的亲核硝基取代开始。硝基取代反应最好在低温下进行,不要在高温(高于100℃)下进行。因为在高温下得到的产品(2A和2B)往往是黑色的。获得的双(醚二腈)2A和2B各自在碱性溶液中水解得到双(醚二酸)3A和3B。2A的水解反应需要进行两天。然而,2B因为其溶解性小于2A,所以2B的水解反应还要用更长的时间等到完全水解,完全水解的溶液变得澄清。在用盐酸酸化以前必需除去残留的乙醇,如果在水溶液中有未除尽的乙醇存在,往往使反应物在酸化的时候发粘,然后双(醚二酸)环化脱水得到双醚酐4A和4B。这些合成化合物的结构可以用元素分析、IR和NMR的方法的得到确认。例如,二醚酐的红外光谱显示出环酐的特征吸收峰在1837和1767cm-1,分别归属于酐基团中的C=O地对称和部对称的伸缩振动。NMR谱数据列在实验部分。NMR光谱提供了清晰的证据,在此制备的双(醚二酐)单体与预期结构是相互关联的。聚醚酰亚胺的制备聚醚酰亚胺是用常规的两步法合成的,如流程2所示。包括开环加成聚合行成聚醚酰胺酸和随后的化学环化脱水。一般聚醚酰亚胺酸的热环化脱水反应也可在减压高温(大约300℃)下进行。然而如此热环化脱水得到的产物比化学环化脱水产物的溶解性差。因为我们研究的目的就是制得有机可溶性的PEI,在此采用了化学环化脱水。聚醚酰胺酸的预聚物是通过聚醚二酐(4A合4B)缓慢地加入到二胺溶液中反应制得。然后将脱水剂如醋酐和吡啶的混合物加到获得的粘性聚醚酰胺酸溶液中得到各种PEI。这些PEI固有粘度在0.55-0.81dl/g(表1)。除了聚合物A-7c,这些PEI地数均分子量(——Mn)和重均分子量(——Mw)分别在32000和52000g/mol以上。以聚苯乙烯为标样采用GPC法测量,所有的聚合物膜都可以由其DMAC溶液浇注制得。所有的聚合物膜都是坚韧的、透明的、柔软的。这些膜都经受了拉力试验。聚合物表征聚合物的结晶性用广角X-射线衍射图谱检测。所有的聚合物都在2θ=8°和40°之间表现完全非晶样式,说明聚合物是非晶的,这个发现是合理的。因为异面结构2,2'-二取代苯撑单元的存在和二苯甲撑中的苯结构减弱了分子链间的分子间力,引起了结晶度的减少。一般,聚合物主链中二苯撑单元的存在导致刚性棒聚合物有高结晶性和低溶解性。尽管如此,在4,4´-二苯撑单元上结合2,2´-二甲基取代基,可以有效地降低聚合物的堆砌效应。值得注意的是聚合物链中含有对称的取代基往往带来好的堆砌。在甲撑结构中的二苯基取代,也可以看成是聚合物主链上的对称取代。尽管如此,二苯甲撑键往往以扭结构型存在,因此聚合物分子链的刚性降低了。因而结晶性也因为聚合物含有纽结链降低了。这些PEI在一些有机溶剂中的5.0%(w/v)的溶解度也概括到了表2中。几乎所有的PEI都溶解在这些测试的溶剂中,包括N-甲基-2-吡咯烷酮、DMAC、吡啶、环己酮、四氢呋喃、甚至氯仿在室温下溶解。这些PEI有好的溶解性可以归结为柔软的醚键,异面的二苯撑和纽结键的存在。正是这些结构降低了分子间的作用力和刚性。这些PEI溶解性的对比暗示着含有二苯甲撑的PEI比含有2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元的PEI有稍好的溶解性。这就说明了扭结单元对于增加聚合物的溶解性比异面的2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元更有效。这些PEI地热稳定性也在表3中列出。用DSC法测得这些PEI的玻璃化转变温度(Tg's),其值在224-256℃范围内。DSC检测中没有发现熔融吸收峰,这也证明了PEI是非晶的。显而易见含有2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑的单元比含有纽结键的聚合物显示出更高的Tg值。这是因为有二苯撑单元的聚合物比有纽结键的表现出更高的刚性。热重分析(TG)揭示了这些PEI有优良的热稳定性。它们在450℃以上仍然保持稳定。在氮气气氛下,这些聚合物有10%重量损失的温度(Td10)可以达到489-535℃。研究发现有二苯撑单元的2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑的聚合物比那些有二苯甲撑键的单元有更高的Td10。通过对用二胺(A-C)制得的聚合物A-7a-A-7c的比较,可以发现有2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元的聚合物(A-7c)比含有不对称的特丁基取代基团的聚合物(A-7a)表现出更高的Td10,含有四甲基取代的聚合物(A-7b)在这些聚合物中(A-7a-A-7c)表现出最低的Td10。和我们以前的研究中的相似发现差不多,异面结构比特丁基取代基和四甲基取代基团赋予聚合物更好的热稳定性。另外有2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元的聚合物(B-7c)比含有不对称的特丁基取代基团的聚合物(B-7a)表现出更高的Td10,含有四甲基取代基的聚合物(B-7b)在这些聚合物中(B-7a-B-7c)表现出最低的Td10。在我们以前的研究中就发现异面结构2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑在聚合物的主链上可以提高聚合物的溶解性。因为它降低了分子间作用力和刚性,就像以前的相似结论一样,在2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元上结合上甲基取代基在有效范围内牺牲了聚合物少量的热稳定性但却提高了加工性。根据以前的研究结果,在苯撑单元上有四甲基取代的聚合物比没有的,不仅有效地提高了聚合物的溶解性还提高了聚合物的热氧稳定性。这些聚合物的IGA测试结果说明了异面二苯撑结构的聚合物比哪些有二苯甲撑纽结结构的聚合物有更高的热稳定性。IGA的结果说明了这些PEI有好的热氧稳定性,一般地,IGA结果与TGA数据相仿。特别地在静止的空气中350℃下进行20h的恒温老化,聚合物重量损失在7.0-10.5%(表3),通过重量损失值的对比发现,有2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元的聚酰亚胺要比含有二苯甲撑单元的有稍高的热稳定性。2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑的聚合物有较少的重量损失,包括PEI在空气中主链中的甲基结构被氧化生成(C=O)结构导致增重。通过热稳定性的对比,所有的这些聚酰亚胺都比我们以前报告过的聚酰亚胺热稳定性好。这些聚酰亚胺可以被称为新的高性能工程塑料。这两系列在DMAC溶液中用溶液浇注的方法得到的PEI膜的机械性能概括在表4中。这些坚韧有弹性的膜抗张强度在84-116MPa,断裂伸长率在6-12%,初始模量为1.9-2.7GPa。这些膜有强而韧的物理性能,可以总结出含有2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元的聚合物膜比有纽结的二苯甲撑键的强度大,这是非常合理的。在PEI中有4,4'-二苯撑单元表现出棒状结构以致聚合物链比纽结键有更高的刚性。通过对这些聚合物的机械性能的对比,聚酰亚胺A-7b-A-7c也比商业化的聚酰亚胺Ultem 1000(105MPa)有更高的抗张强度。所有这些聚酰亚胺的机械性能也必我们以前的报告中提到的要高。结论含有异面2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元和含有扭结性的二苯甲撑键的两种新的双醚二酐用三步方法成功制得。一系列有适当的分子量的PEI用这些双醚二酐单体和不同的二胺制得。这些PEI可以很容易在多种有机溶剂中溶解,包括常用的有机溶剂如环己酮和氯仿。另一方面这些PEI有好的热稳定性和机械性能。因此这些新的可溶性的PEI可以被认为是新的高性能的工程塑料。这里提供的结果也说明了含有2,2'-二甲基-4,4'-二苯撑单元的聚合物比那些有扭结性二苯甲撑键的聚合物表现出更高的热稳定性和机械性能。然而,后者比前者有更好的溶解性。

谈高等院校化工实验室的安全管理

论文关键词:高校实验室危险化学品安全

论文摘要: 随着高等的发展和高校科技创新能力的提升,高校实验室的作用日渐凸显,实验室已成为学生培养创新能力的主要场所。高校实验室的安全问题在高校管理中处于十分重要的位置。文章针对新时期、新形势下,如何加强化工实验室的安全管理,建立实验室准入制度,如何应对实验室突发事故等方面,提出相应的管理措施,使高校实验室的安全管理工作逐步完善。 实验室是高等院校教学科研的重要基地,肩负着教学、科研和服务的三重任务。危险化学品广泛使用于化工实验室的教学、科研工作中。实验室具有品使用频繁,人员集中且流动性大等特点。随着高校实践性教学的不断加强,学生进入实验室的人数逐年增长,[1-3]实验室的安全和环保工作面临着巨大的压力和挑战。因此,进一步加强高校实验室的安全管理已迫在眉睫。[4] 一、高校实验室危险化学品管理存在的问题 1.日常管理方面 现在许多高等院校实验室用化学品都是自行与试剂公司联系购置。这虽然减少了中间环节,价格上便宜了不少,但是造成了购买缺乏监督、管理混乱的后果。一些研究室药品用不完就存放在实验柜里,实验台上往往摆放着大量的试剂,禁忌药品混放情况随处可见。而且随着放置时间的延长,实验室内有毒有害气体浓度严重超标。长期在这样的下工作,对师生的健康将造成极大的损害。药品变质、标签破损甚至丢失、实验误操作等的情况也时有发生。 例如,2007年8月9日晚8时许,某高校实验室李某在准备处理一瓶四氢呋喃时,没有仔细核对,误将一瓶硝基甲烷当做四氢呋喃投到氢氧化钠中。约过了一分钟,试剂瓶中冒出了白烟。李某立即将通风橱 玻 璃门拉下,此时瓶口的烟变成黑色泡沫状液体。李某叫来同实验室的一名博士后请教解决方法,随即发生了爆炸, 玻 璃碎片将二人的手臂割伤。该事故是由于当事人在投料时粗心大意,没有仔细核对所要使用的化学试剂而造成的。暴露出了实验台药品杂乱无序、药品过多的问题。 2.学生安全教育缺乏,安全意识淡薄 现有化学、化工实验室的制度只是从宏观上对实验学生提出了进行化学实验的基本要求,很多具体的工作及技术缺乏正确的,存在管理制度针对性不强、可操作性较差的问题。大多数高校,在学生进入实验室前,没有强制性的安全教育要求。造成学生对安全的重要性和自己的责任缺乏必要的认识,存在野蛮操作、盲目操作等情况;一些学生由于专业知识缺乏,对实验室防火防爆、防腐蚀、防中毒、防灼伤等缺乏事故应急处置训练,一旦出现问题就手足无措,或忙中出错。 例如,某高校化学实验室的李某在进行实验时,往 玻 璃封管内加入氨水20mL,硫酸亚铁1g,原料4g,加热温度160℃。由于 玻 璃封管不耐高压,且在反应过程中无法检测管内压力。当事人在观察油浴温度时,氨水在高温下变为氨气和水蒸汽,产生较大的压力,致使 玻 璃封管爆炸,整个反应体系被完全炸碎。当事人额头受伤,幸亏当时戴防护眼睛,才使双眼没有受到伤害。这起事故暴露出学生对化学实验的危险性认识不足,安全意识淡薄;也反映出学校对有关化学实验的安全教育工作未能真正落到实处,这种实验必须在通风柜内进行,密闭系统和有压力的实验必须在特种实验室里进行。 二、加强高校实验室安全管理的对策 1.建立、健全实验室安全管理责任制 由于安全事故的突发性和破坏性,建立健全、规范的实验室安全管理责任制度是做好实验室安全管理的前提和基础。 第一是学校层面,大多数高校目前已经建立了学校、二级学院、实验室三级安全,[5]但是实验室危险化学品管理方面,还缺乏相应的制度。例如,没有明确指定学校有关职能部门(如保卫处、教务处等)代表学校行使在化学品的购买、储存、和使用过程中的监督管理权力,使实验室的药品购买处于无序状态,学校有关部门不了解各个实验室的试剂、药品的分布情况;第二,各化工类二级学院要切实实行危险化学品安全管理层层负责制,将责任落实到每个实验室、每个独立房间,做到“谁主管,谁负责;谁在岗,谁负责;谁做试验,谁负责”的.岗位责任制,使每一位实验室人员都清楚地认识到自己在实验室安全中肩负的重大责任。 2.要有可靠的安全检查制度[6] 安全检查是对日常管理工作的加强和效果,如何进行安全检查、避免安全检查流于形式,检查内容与检查方法非常重要。目前各高校在重点节假日前都要进行安全检查,最常见的形式是学院各级领导组成检查团到各个实验室走一遍,各个实验室以打扫卫生迎接。不能说这种检查一点作用都没有,但是它的局限性是显而易见的。首先,人员不专业,各级领导大多已不在教学第一线,有的懂化工,有的不懂化工,存在外行看热闹的嫌疑。其次,时间紧,大多走马观花。所以人们只要把卫生打扫好了,就万事大吉。第三,人们对这种安全检查已习惯于应付,易造成思想麻痹,没有起到安全警示的作用。 因此要做好安全检查,首先检查内容要科学有效,应根据不同实验室的特点,制定有针对性的检查内容;其次人员要专业,应该组织那些有经验的、长期工作在实验室第一线的人员组成安全检查小组,这样才能真正查出问题。查出问题,要限期整改,如浙江大学制定了“浙江大学实验室安全与卫生检查制度”,并根据这项制度进行实验室安全隐患排查。实验室与设备管理处根据学校督查和抽查结果,将各单位的安全检查落实情况、安全隐患与问题、整改情况等在校园网上公示并督促整改。另外,学校还成立了实验室技术安全领导小组,对于院系无法自行整改的安全隐患,由职能部门帮助解决。这样就能够将隐患治理落到实处,避免了相互推诿、扯皮的情况发生。 3.建立实验室准入制度 高校实验室是一个危险源集中的场所,既有各种危险品,又有各种危险设备,进行的实验又具有一定的危险性,因此建立高校实验室安全准入制度很有必要。[7] 实验室安全准入制度可以通过多种形式具体实施。例如美国高校实验室所有人员在进入实验室之前,必须仔细阅读本实验室、本场所应知应会,经考核合格,签订安全承诺书后,穿戴必要的安全防护用品,方可进入实验室参观、学习;香港理工大学等设置了强制性及非强制性的安全课程,学生均需接受学校安排的安全训练,考试合格后进入实验室。 有些内地高校也已实行了实验室安全准入制度。例如,清华大学从2004年开始,开设了主要针对系硕、博研究生的“实验室安全学”必修课,共16学时、1学分。天津大学把大学生安全法制纳入总学时,按0.5学分计入学生学习。浙江大学结合开展“平安校园”评估活动,建立了强制性的学生安全与环保教育制度,18-36学分,一、二年级学生利用在假期开展培训,学校提供网上课件,自己下载等,建立实验室准入制度,没有获得“实验室安全与环保”课程学分的学生不准进入实验室。 4.加强安全防护,配备安全防护设备、设施 实验室由于本身特定的,存在较多的安全隐患。如: 玻 璃仪器操作不当易造成割伤;高温加热可能造成烫伤或烧伤;接触危险化学药品容易造成化学灼伤、中毒等。因此,实验室应针对不同仪器、药品的特点,制定相应的安全防护措施,配备相应的安全设施和防护装备,例如:实验室要安装通风柜、紧急喷淋装置、洗眼器等;根据各个实验室特点配备急救箱、紧急处理、防护眼睛、防毒面具等,放在固定位置,并且不上锁,通过教育培训使实验人员掌握正确的使用方法。 5.制定和完善事故应急救援预案 事故应急救援预案是指危险化学品由于各种原因造成或可能造成人员伤亡及其他较大危害时,为及时控制危险源、抢救受害人员,群众防护和组织撤离,清除危害后果而组织的救援活动。每个实验室都应依据本室危险化学品种类、数量和性质,建立一套事故发生的基本规则及处理事故的应急救援程序,使每一个进入实验室的人员都熟悉掌握,这也应是实验室准入制度的一个方面。 三、结语 高校实验室危险化学品使用品种较多、性质各异,存储和使用不当就会发生安全事故,所以实验室安全是确保师生员工人身安全的保障,是教学、科研工作得以顺利进行的保证。而只有通过健全并严格执行安全规章制度,落实安全责任,加强安全教育,加大安全检查和整改力度,才能在培养学生创新意识和创新能力的同时,培养学生的安全素质。 参考文献: [1]梁永朵,陈健.建设开放性实验室,突显防灾特色[J].中国教育,2010,(6):141-143. [2]蒋剑辉.创新实践教学模式,培养高素质应用型人才[J].中国电力教育,2009,(11):122-123. [3]凌亚文,等.开放实验室的实践和思考[J].实验室研究与探索,2006,(5):672-673. [4]仇念文,刘传宝.克服麻痹思想,加强实验室危险化学品安全[J].实验技术与管理,2003,(2):155-157. [5]吕丽娜.实现资源共享,建立院办系管实验室[J].实验室研究与探索,2003,(4):126-127. [6]阮俊,金海萍,冯建跃.关于高校实验室安全隐患排查与整改的探讨[J].实验技术与管理,2010,(9):190-192. [7]阮慧,项晓慧,李五一.美国高校实验室安全管理给我们的启示[J].实验技术与管理,2009,26(10):4-7.

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四氢呋喃回收工艺研究论文

四氢呋喃与水能混溶,并常含有少量水分及过氧化物。如要制得无水四氢呋喃,可用氢化... 常用有机溶剂的纯化 也可用氧化钙、氢化钙等

四氢呋喃的回收提纯工艺研究四氢呋喃(THF)四氢呋喃是一类杂环有机化合物.它是最强的极性醚类之一,在化学反应和萃取时用做一种中等极性的溶剂。THF是一种澄清、低粘度的液体,具有类似乙醚的气味。室温时THF与水完全混溶。THF在储存时很容易变成过氧化物。因此,商用的THF经常是用BHT,即2,6一二叔丁基对甲酚来防止氧化。另外,THF也可以通过氢氧化钠臵于密封瓶中存放在暗处。THF是芳香族化合物呋喃的完全氢化的类似物。[英] Tetrahydrofuran。hydrofuran、oxolane、oxacyclopentane[别] 氧杂环戊烷[缩] Sqtn[化学结构] OCH2CH2CH2CH2[化学物征] 无色液体,有类似已醚的气味,能溶于水及多数有机溶剂,有毒,空气中最高容许浓度为200PPM,小鼠一次吸入米数致死,浓度65毫克/立方米。相对密度0.888(200C)、凝固点-108.50C、沸点65.40C、闪点-200C、自燃点3210C、爆炸点极限2.3%---11.8%、最小引燃能量0.54毫焦。[极限参数] (当3.67浓度时)蒸气压15.2千帕。[火灾危险] 蒸气能与空气形成爆炸物,与酸接触能发生反应,遇明火强氧化剂有引起燃烧危险,与氢氧化钾、氢氧化钠有反应,未加过稳剂的四氢呋喃暴露在空气中能形成爆炸性的过氧化物。[处臵方法] 泡沫、干粉、砂土。[用途] 四氢呋喃具有低毒、低沸点、流动性好等特点,是一种重要的有机合成原料和优良的溶剂,具有广泛的用途,四氢呋喃对许多有机物有良好的溶解性,它能溶解除聚乙烯,聚丙烯及氟树脂以外的所有有机化合物,特别是对聚氯乙烯,聚偏氯乙烯,和叮苯胺有良好的溶解作用,被广泛用作反应性溶剂,有“万能溶剂”之称。作为常用溶剂,四氢呋喃已普遍用于表面涂料,保护性涂料,油墨,萃取剂和人造革的表面处理,四氢呋喃是生产聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)重要原料,也是制药行业的主要溶剂。广泛应用于树脂溶剂(磁带涂层、PVC表面涂层、清洗PVC反应器、脱除PVC薄膜、玻璃纸涂层、塑料印刷油墨、热塑性聚氨酯涂层);反应溶剂(格式试剂、烷基碱金属化合物和芳基碱金属化合物、氢化铝和氢化硼、甾族化合物和大分子有机聚合物);化学中间产物(聚合生成PTMEG、天然气加味剂);色谱溶剂(凝胶渗透色谱法)。试验了四氢呋喃回收提纯的两种方案,经比较确定,采用氧化钙或分子筛脱水,氢化钙或硼氢化钠脱除过氧化物,能使含有水份及过氧化物的废四氢呋喃回收再利用。四氢呋喃又名1,4-环氧乙烷、四甲撑氧化物(简称THF ),是一种常用有机溶剂,具有较强毒性,吸入蒸汽或皮肤接触均会中毒,同时空气中四氢呋喃的爆炸极限是2.3~11.8,而且还象乙醚一样会产生过氧化物,极易爆炸。四氢呋喃一般用于溶解有机物,并在其中反应,而其本身不参加反应。反应后分离出产物,所剩四氢呋喃因含有杂质而不能再用,若直接废弃既造成较大经济损失,又污染了环境。目前,四氢呋喃的回收提纯,因其主要杂质是加料时带进的水和与空气中氧生成的氧化物,提纯有较大难度,直接从工业废四氢呋喃中回收提取纯四氢呋喃国内尚无报道。1实验要求达到工业级四氢呋喃标准,含水率<0.5%、无过氧化物、能贮存一段时间。本实验所用四氢呋喃废液来自淑江星明化工厂,其含水率在5%左右,主要杂质是水及过氧化物,而所含微量的原料或产品对重新使用无妨碍,反而有利于废物回用,故不必考虑其去除问题。另外,因四氢呋喃较难保存,故对其保存方法也要进行试验。2水、过氧化物的测定与去除方法2. 1 测定微量水份的测定可采用气相色谱法和卡尔一费休法,本实验采用卡尔-费休法(Karl fischer method) 过氧化物的测定:定性:以10%新配制碘化钾溶液加10毫升四氢呋喃中振荡,有过氧化物呈黄棕色。定量:6毫升醋酸+4毫升氯仿+1克碘化钾加到50毫升四氢呋喃中,暗处放臵5分钟,用0. 1 N硫代硫酸钠溶液滴定至无色,过氧化物百分率为:NXVX0.7/G其中:N,V分别是硫代硫酸钠的当量浓度和体积(毫升),G为四氢呋喃的重量(克)。2.2去除方法A、水的去除:用无水氧化钙、分子筛、氢化钙B、过氧化物的去除:用氢氧化钠、硼氢化钠、氢化钙、氯化铜溶液、硫酸亚铁溶液。经试验氢氧化钠只能对测定过氧化物起掩蔽作用,不能真正去除过氧化物,故不用;而氯化铜溶液、硫酸亚铁溶液因本实验另一重点是脱水,加此溶液将增大含水量,不合适。3实验方案与结果方案1:先除过氧化物后脱水定性测定过氧化物一定量测定过氧化物一去除过氧化物一蒸馏一二次蒸馏一馏分去除一保存实测:取四氢呋喃废液加1%硼氢化钠搅拌15分钟,测定过氧化物,完全去除,再经水浴蒸馏,试验结果蒸出液仅占47. 15%,而剩余液占了52.85写,回收率太低,不合理。方案2:先脱水再除去过氧化物共沸脱水一加氧化钙脱水一用氢化钙还原氧化物并进一步脱水一蒸馏一保存由于四氢呋喃在一个大气压下同水形成共沸混合物,沸点为63.4℃,含水率5%。故当含水率大于5%时可先共沸脱水。因本实验所用废四氢呋喃经实测含水率为4.9%,故不用共沸脱水。(1)用氧化钙+氢化钙估计氧化钙用量:取200毫升四氢呋喃,重量约为200 X0. 888=177. 6克,其中含水177.6X4.9%=8.88克,与氧化钙反应将耗去氧化钙量为8. 88 X 56/18=27. 6克,若达到含水率为1%,需加氧化钙27.6 X 4/5=22. 1克。取200毫升四氢呋喃进行试验,结果如表1<其中氢化钙还是去除过氧化物的试剂,若少于2.5克不能完全去除过氧化物,为保险起见取3克以上)。由表1可见,当氧化钙达到40克后,再多加作用不大,反而使制得的四氢呋喃量减少:另一方面随着氧化钙的减少,氢化钙的增加,当氧化钙少于20克时,氢化钙增加的效果逐渐下降,而氢化钙的价格要比氧化钙高出六倍左右,故两者组合应有一个最佳值。通过交错试验。结果发现:方法A:200毫升四氢呋喃+24克氧化钙+3克氢化钙,效果最佳,含水率为0.1500,无过氧化物,得到的四氢呋喃量为180毫升。(2)用分子筛+硼氢化钠试验得最佳组合为:方法B:200毫升四氢呋喃十50克分子筛+2克硼氢化钠,得到的四氢呋喃含水率同上,四氢呋喃量为188毫升。(3)用分子筛+氢化钙试验得最佳组合为:方法C:200毫升四氢呋喃+30克分子筛+3克氢化钙得到的四氢呋喃含水率同上,四氢呋喃量为190毫升保存:以试验,在100毫升四氢呋喃中加入0.001克氢醒能在两个月内阻止过氧化物的生成:而加0.0001克焦性没食子酸可在两年内阻止过氧化物的生成。但容器都必须装满密封或充以氮气,贮阴凉处。4经济核算四氢呋喃卖出价23000元/吨工业价废四氢呋喃卖出价2000元/吨工业价氢化钙129元/千克试剂价硼氢化钠70元/千克试剂价氧化钙18.48元/千克试剂价分子筛(4A) 13.2元/千克试剂价以回收500毫升四氢呋喃计,其费用见表2,而回收500毫升四氢呋喃价值为10.21元(工业价,按密度0.888克/毫升计)。5结论上述三种方法均能达到实验要求,且经济效益显著,每回收500毫升可得净利7元左右,在三种方法中,加氧化钙要抽滤,四氢呋喃损失较大,故以分子筛效果较好。若有工业氢化钙的地方使用方法C 最佳(因经济核算中氢化钙按进口试剂价计),无过滤时的损失,可最大限度的回收四氢呋喃。¥5.9百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取四氢呋喃的回收提纯工艺研究四氢呋喃的回收提纯工艺研究四氢呋喃(THF)四氢呋喃是一类杂环有机化合物.它是最强的极性醚类之一,在化学反应和萃取时用做一种中等极性的溶剂。THF是一种澄清、低粘度的液体,具有类似乙醚的气味。室温时THF与水完全混溶。THF在储存时很容易变成过氧化物。因此,商用的THF经常是用BHT,即2,6一二叔丁基对甲酚来防止氧化。另外,THF也可以通过氢氧化钠臵于密封瓶中存放在暗处。THF是芳香族化合物呋喃的完全氢化的类似物。第 1 页[英] Tetrahydrofuran。hydrofuran、oxolane、oxacyclopentane[别] 氧杂环戊烷[缩] Sqtn[化学结构] OCH2CH2CH2CH2[化学物征] 无色液体,有类似已醚的气味,能溶于水及多数有机溶剂,有毒,空气中最高容许浓度为200PPM,小鼠一次吸入米数致死,浓度65毫克/立方米。相对密度0.888(200C)、凝固点-108.50C、沸点65.40C、闪点-200C、自燃点3210C、爆炸点极限2.3%---11.8%、最小引燃能量0.54毫焦。

四氢呋喃(tetrahydrofuran ,简写THF)是含氧五元杂环化合物(环醚),号称万能溶剂。 THF是一种澄清、低粘度的液体,具有类似乙醚的气味。室温时THF与水完全混溶。易燃,低毒, 其半数致死量 (LD50)与丙酮接近。由于THF具有低沸点、流动性好,对许多化学物质的溶解性强,对树脂表面和内部扩散渗透性好,因其优良的溶解性能,THF可以渗入皮肤造成失水。THF可以溶解乳胶,因此使用时通常戴丁腈橡胶或氯丁橡胶制的手套。 而四氢呋喃共聚醚叠氮胶粘合剂(ty1971cn)是一种含能粘合剂,具有生成热高(+847J/g)、玻璃化转变温度低(-64℃)、燃气洁净、氮含量高、密度大等优点。而且四氢呋喃共聚醚与推进剂其它组份相容性好、机械敏感度低。含能粘合剂是一种在年轻的聚合物分子中带有高能基团的固体推进剂粘合剂,可以为推进剂注入更高的能量。它们的合成方法一般是先合成带有能量基团的环醚单体,然后开环聚合成预聚物。它们是改进固体推进剂的有效途径。

苯并呋喃的合成研究进展论文

基本信息:中文名称苯并呋喃-3-基甲醇英文名称1-benzofuran-3-ylmethanol英文别名3-hydroxymethylbenzofuran;benzofuran-3-methanol;benzofuran-3-yl-methanol;CAS号4687-23-4合成路线:1.通过3-苯并呋喃甲醛合成苯并呋喃-3-基甲醇2.通过苯并呋喃-3-羧酸合成苯并呋喃-3-基甲醇,收率约99%;更多路线和参考文献可参考

方法一:由水杨醛与一氯乙酸反应制得邻甲酰苯氧乙酸,再经闭环而得。水杨醛可有苯酚与氯仿制的

亚硝基萘酚毕业论文

任务描述

自然界已知含钴矿物有100多种,但具有工业价值的矿物仅十余种。钴在地壳中的含量约23×10-6,多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中。本任务对钴的化学性质、钴矿石的分解方法、钴的分析方法选用等进行了阐述。通过本任务的学习,知道钴的化学性质,能根据矿石的特性、分析项目的要求及干扰元素的分离等情况选择适当的分解方法,学会基于被测试样中钴含量的高低不同以及对分析结果准确度的要求不同而选用适当的方法,能正确填写样品流转单。

任务分析

一、钴的性质

1.物理性质

钴(Co),原子序数是27,相对原子质量58.93,密度8.9g/cm3,熔点1495℃,沸点2930℃,具有光泽的钢灰色金属,比较硬而脆。钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、电化学行为方面,与铁和镍相类似,属于铁系元素。加热到1150℃时磁性消失。

2.化学性质

钴的化合价为+2价和+3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。一般情况下与氧、硫、氯等非金属不起作用,但在高温下发生氧化作用,与氧、硫、氯、溴等发生剧烈反应,生成相应化合物。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。

由电极电势看出,钴是中等活泼的金属。其化学性质与铁、镍相似。

钴可溶于稀酸中,在发烟硝酸中因生成一层氧化膜而被钝化,在浓硝酸中反应激烈,在盐酸和硫酸中反应很缓慢,钴会缓慢地被氢氟酸、氨水和氢氧化钠侵蚀。钴在碱溶液中比铁稳定,钴是两性金属。

二、钴元素在地壳中的分布、赋存状态及其钴矿石的分类

钴在地壳中含量为23×10-6,很少有较大的钴矿床,明显比铁少得多,而且钴和铁的熔点不相上下,因此注定它比铁发现得晚。1735 年,瑞典的布朗特在煅烧钴矿时得到钴。

Co(Ⅱ)的化合物有氧化钴、氢氧化钴、氯化钴、硫酸钴、碳酸钴、草酸钴等;Co(Ⅲ)的化合物有氧化高钴;钴的配合物有氨配合物([Co(NH3)6]3+、氰配合物[Co(CN)6]4-、硫氰配合物[Co(SCN)4]2-、羰基配合物[Co(CO)4]-、硝基[Co(NO3)4]2-或亚硝基配合物[Co(NO2)6]3-。

钴在矿物中与砷和硫结合,主要矿物有硫钴矿Co3S4,含钴57.99%;砷钴矿CoAS2,含钴28.20%;辉砷钴矿CoAsS,含钴35.50%;硫铜钴矿CuCo2S4,含钴38.06%;钴黄铁矿(Fe,Co )S2,含钴32.94%;方钴矿 CoAS3,含钴20.77%;钴土矿 CoMn2O5· 4H2O,含钴 18.37%;钴华 Co(AsO4)3·8H2O,含钴 9.51%;菱钴矿 CoCO3,含钴49.55%;赤矾CoSO4,含钴20.97%。

单独的钴矿床一般为砷化钴、硫化钴和钴土矿三种,前两种的工业要求大体相同。硫化矿(包括砷化矿)中的钴边界品位达0.02%、工业品位为0.03%~0.06%;钴土矿中的钴边界品位为0.30%,工业品位为0.50%。

与钴共存的元素主要为铁和镍。矿石中的铜、镍作为伴生元素回收。对于伴生的其他元素,也应查明含量及赋存状态以便考虑能否综合利用。

三、钴矿石的分解方法

钴矿试样一般可用盐酸和硝酸分解,必要时可用焦硫酸钾和碳酸钠熔融。如试样为硅酸盐时,可加氟化物或氢氟酸助溶。不被氢氟酸分解的含钴矿石,可以用过氧化钠或氢氧化钠-硝酸钾熔融。

砷钴矿试样需要用硝酸和硫酸加热到冒烟使其分解。当试样中含有大量硫或砷时,宜先灼烧除去大部分的硫或砷,然后再用盐酸或王水分解。

四、钴的分离富集方法

钴没有简便而选择性好的分离方法。目前常用的分离方法主要有氨水沉淀法、1-亚硝基-2-萘酚沉淀法、铜铁试剂沉淀法、萃取分离法、离子交换法等。

氨水沉淀法是在铵盐存在下,用氨水将溶液 pH 调至8~9,Hg2+、Be2+、Fe3+、Al3+、Cr(Ⅲ)、Bi3+、Sb3+、Sn4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、Th4+、Mn4+、Nb5+、Ta5+、U(Ⅵ)及稀土离子定量沉淀,Mn2+、Fe2+、Pb2+部分沉淀,Ca2+、Sr2+、Ba2+、Mg2+、Co2+、Ag+、Cu2+、Cd2+、Ni2+、Zn2+留于溶液中。

在稀盐酸溶液中,用1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴,是较完全的,但不能用作分离方法。因铁、铜、铋、银、铬、锆、钛、钼、钒、锡和硝酸等都有干扰。铝、铍、铅、镉、锰、镍、汞、砷、锑、锌、钙、镁和磷则不干扰。用氧化锌可以沉淀铝、钛、钒、铬、铁、砷、锆、锡、钨、铀、磷和大部分铜、铝、硅。所以用1 -亚硝基-2 -萘酚沉淀钴之前,常用氧化锌分离干扰元素。但用氧化锌沉淀分离干扰元素,常须沉淀二次或三次,这样就使1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴的方法失去优越性。

铜铁试剂在酸性溶液中,定量沉淀Fe、Ti、Zr、V(Ⅴ)、U(Ⅳ)、Sn(Ⅳ)、Nb和Ta,可与Al、Cr、Mn、Ni、Co、Zn、Mg和P分离。铜铁试剂沉淀可用四氯化碳萃取除去。因铜铁试剂不影响1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴,故铜铁试剂分离可与1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴结合应用。

用亚硝酸钾使钴成亚硝酸钴钾沉淀,是一较实用的分离钴的方法。虽然沉淀的溶解度较大,与大量镍的分离不完全,沉淀不能作为称量形式等都是缺点,但此方法选择性较高,能使几毫克钴与大量铁、铜、镍,铝、锑、铋、镉、铬、锰、铝、钛、锡、钨、铌、钽、钒、锌和锆等元素分离。砷的干扰可预先挥发除去。钙、锶、钡、铅可以硫酸盐形式除去。KNO2沉淀法是在乙酸溶液中,钴与KNO2形成亚硝酸钴钾(K3[Co(NO2)6] )沉淀,在酒石酸存在下,Ni、Cr、Al、Fe、Ti、Zr,Nb、Ta、W、Mo及硫化氢组元素不干扰,Ca、Sr、Ba、Pb干扰此法自Ni中分离的Co,可以硫酸盐形式沉淀除去。沉淀并不纯净,可能夹带有W、Ni、Fe等元素。

萃取分离钴的方法很多,但多数选择性不高。

用丙酮∶水∶盐酸=34∶4∶2(体积之比)混合溶液为展开剂,用纸色谱可使钴与铁、钛、铜、锰、锌、铬、镍、钒和铀等元素分离。此方法已应用于矿石分析。

1-亚硝基-2-萘酚萃取法是在pH=3~7介质中,钴与试剂形成橙红色配合物,用苯定量萃取,大量Fe3+用氟化物掩蔽,加入柠檬酸盐可防止其他金属离子水解。在配合物形成后,再提高酸度,Ni、Cu、Cr、Fe等配合物立即被破坏,而钴配合物仍稳定,从而提高萃取的选择性。方法可用于痕量钴的萃取分离。钴的硫氰酸盐二安替比林配合物可被MIBK定量萃取。Co(Ⅱ)-PAN的配合物也能被三氯甲烷萃取。

介质为HCl(3+1)的试液通过强碱性阴离子交换柱,Cu、Zn、Fe的氯阴离子被吸附于柱上,Ni、Mn、Cr流出。然后用HCl(1+2)洗脱钴,Cu、Zn、Fe仍留于柱上。

五、钴的测定方法

目前仍在用的测定钴的方法有容量法、极谱法、光度法、原子吸收光谱法和等离子体发射光谱法等。

矿石中钴的含量一般较低,经常应用比色法进行测定。钴的比色法很多,最常用的有亚硝基-R-盐(亚硝基红盐)和2-亚硝基-1-萘酚萃取比色法。其他有硫氰酸盐法、5-Cl-PADAB光度法和PAR比色法、过氧化氢-EDTA比色法等。

亚硝基-R-盐(亚硝基红盐)比色法的优点是在一般情况下不需分离铁、铜、镍等元素而直接进行测定;简便、快速,准确度也较高。采用差示比色,可测定高含量钴。2-亚硝基-1-萘酚法由于经过萃取,有较高的灵敏度,适用于铜镍矿中钴的测定。硫氰酸盐法由于铜和铁的干扰,需要掩蔽或分离,目前应用较少。过氧化氢-EDTA比色法是在pH=8的氨性溶液中,用过氧化氢将钴氧化至三价与EDTA生成紫红色配合物,借以比色测定高含量钴。10mg Fe,12mg Mn,5mg Cu或Ni,1gmgSO4及2g NaCl均不干扰钴的测定。

用三氯甲烷萃取钴与二安替比林甲烷-硫氰酸盐形成的三元配合物,使钴与大量铜、镍分离后,再用PAR比色法测定钴。此法灵敏度较高,适用于组成复杂的试样中或大量铜、镍存在下微克量钴的测定。

对高含量钴的测定宜采用容量法。容量法有EDTA法、电位滴定法和碘量法。EDTA法由于铜、镍、铁、铝、锌等共存离子的干扰,须用亚硝酸钴钾或其他方法将钴与干扰元素分离后再进行滴定。

1.亚硝基-R-盐(亚硝基红盐)比色法

在pH=5.5~7.0的醋酸盐缓冲溶液中,钴与亚硝基-R-盐(1-亚硝基-2萘酚-3,6-二磺酸钠)形成可溶性红色配合物。

2.电位滴定法

在氨性溶液中,加入一定量的铁氰化钾,将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ),过量的铁氰化钾用硫酸钴溶液滴定,按电位法确定终点。其反应式如下:

岩石矿物分析

本法适用于含1.0% 以上钴的测定。

3.EDTA容量法

钴与EDTA形成中等稳定的配合物(lgK=16.3)。能在pH为4~10范围内应用不同的指示剂进行钴的配位滴定。

铁、铝、锰、镍、铜、铅、锌等金属离子干扰测定,因此必须将它们除去或掩蔽。对于只含铁、铜、钴等较单纯的试样,可用氟化物掩蔽铁、硫脲掩蔽铜而直接进行测定。多金属矿则应在乙酸介质中,用亚硝酸钾沉淀钴与其他干扰元素分离后,再进行测定。

常用的滴定方法有:以PAN [1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚]为指示剂,用铜盐溶液回滴;以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定被钴所置换出的EDTA-锌中的锌。

使用PAN作指示剂铜盐回滴法时,所加的EDTA量可根据钴量而稍微过量,这样终点更加明显。在常温下反应较慢,应在70℃至近沸状态下进行滴定。加入有机溶剂(甲醇、异丙醇等),可使终点颜色变化敏锐。

以二甲酚橙为指示剂,不能用EDTA标准溶液直接滴定。因为铁、铝、铜、钴和镍等能封闭二甲酚橙,虽然用三乙醇胺能掩蔽痕量的铁、铝,用邻啡罗啉能抑制铜、钴对二甲酚橙的封闭作用,但还不够理想,故改用置换滴定法,以克服这一缺点。

本法适用于含0.5% 以上钴的测定。

4.原子吸收光谱法

每毫升溶液中,含10mg铁,9mg镍,40mg锡,3mg银,0.8mg铝,0.64mg钒、铝、钛,0.6mg铬,6.4mg 钠,0.4mg 钾,0.2mg 铜,0.16mg 锰,0.1mg 砷、锑,40μg 镁,80μg锶、磷,80μg 钨,50μg 铅,48μg 钡,40μg 锌、镉、铋、钙,23μg 铍均不干扰测定。二氧化硅含量超过40μg/mL干扰测定,当加入高氯酸冒烟处理后,含量达0.8mg/mL亦不干扰测定。小于15%(体积分数)硝酸,小于5%(体积分数)盐酸、硫酸不影响测定,高氯酸含量达16%(体积分数)亦不影响测定。磷酸严重干扰测定。

方法灵敏度为0.085μg/mL(1% 吸收),最佳测定范围为2~10μg/mL。

本法适用于镍矿及铁矿中钴的测定。

5.碘量法

Co(Ⅱ)在含有硝酸铵的氨性溶液(pH为9~10)中能被碘氧化成Co(Ⅲ),并与碘生成稳定的硝酸-碘五氨络钴的绿色沉淀。过量的碘以淀粉作指示剂,用亚砷酸钠标准溶液滴定。其反应式如下;

岩石矿物分析

岩石矿物分析

铁、铝在氨性溶液中能生成氢氧化物沉淀且易吸附钴,同时铁的氢氧化物又影响终点的判断,加入柠檬酸铵-焦磷酸钠混合溶液可消除100mg以下铁、铝的干扰。2mg锰的影响测定,铜、镍、镉、锌在100mg以下不干扰。

本法适用于5% 以上钴的测定。

6.ICP-AES法

ICP-AES法(等离子体发射光谱法)可以同时测定样品中多元素的含量。当氩气通过等离子体火炬时,经射频发生器所产生的交变电磁场使其电离、加速并与其他氩原子碰撞。这种连锁反应使更多的氩原子电离形成原子、离子、电子的粒子混合气体——等离子体。等离子体火炬可达6000~8000 K的高温。过滤或消解处理过的样品经进样器中的雾化器被雾化并由氩载气带入等离子体火炬中,气化的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、激发。不同元素的原子在激发或电离时发射出特征光谱,所以等离子体发射光谱可用来定性样品中存在的元素。特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关与标准溶液进行比较,即可定量测定样品中各元素的含量。

含钴矿样经过盐酸、硝酸分解后,在选定的测量条件下以ICP-AES测定溶液中的Cu、Pb、Zn、Co、Ni等元素的含量。

本法适用于0.10%~20.00% 之间钴的测定。

六、钴矿石的分析任务及其分析方法的选择

在生产实践中,因不同的钴矿产品所含杂质元素的组成不同,考虑到其对生产工艺的影响,在对钴矿样进行检验时,对杂质元素的检测也要选择合适的方法进行测定。

对于主品位钴的测定,如果样品中钴含量低于1.00% 以下,一般采用光度法测定,现在通常使用的方法是亚硝基-R-盐光度法,该方法稳定可靠,样品经过处理以后可以直接进行测定。钴含量超过1.00% 时,将样品适当处理以后,可以使用电位滴定法测定,该方法特别适用于含钴量比较高的矿物。

钴矿石中的常见钙、镁、铅、锌、镉、铜等元素含量低时可以采用原子吸收法进行测定,含量高时可以使用EDTA滴定法测定;高含量铜亦可用碘量法进行氧化还原滴定;铁可以用磺基水杨酸光度法或重铬酸钾容量法进行测定;铝一般用铬天青光度法测定;二氧化硅用硅钼蓝光度法测定;镍用丁二酮肟光度法测定;磷、砷可用钼蓝光度法测定。其他元素一般在矿物中含量不高,对生产的影响不大,在作为原料检测时可以酌情考虑是否需要检测。

技能训练

实战训练

1.学生实训时按每组5~8人分成几个小组。

2.每个小组进行角色扮演,利用所学知识并上网查询相关资料,完成钴矿石委托样品从样品验收到派发样品检验单工作。

3.填写附录一中质量表格1、表格2。

萘酚绿b是酸性的。萘酚绿B的基本信息中文名称:萘酚绿B 中文别名:酸性绿O;颜料绿;媒染草绿;1-亚硝基-2-萘酚铁色淀;1-亚硝基-2-萘酚-6-磺酸钠铁盐 英文名称:Naphthol green B 英文别名:Acid Green 1 CAS号:19381-50-1 分子式:C30H15FeN3Na3O15S3 分子量:878.46 等级:BS MDL号:MFCD00003886 EC号:243-010-2

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