EDTA配位滴定法测定水总硬度实验的课程思政设计

以分析化学实验“EDTA配位滴定法测定水总硬度”为例,从案例导入、案例研讨、实验创新设计、实验的实施与实践、实验考核等5个方面进行实验课程思政创新设计。借助一定的课程思政教育载体,通过案例教学、现场演示、问题探究、任务驱动等多种教学方式,注重培养学生的专业认同感、社会责任感和科学素养,让专业实践教学与思想政治教育同向同行,实现知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。

铁刨花活化过一硫酸盐氧化破络Cu-EDTA的特性研究

选用工业生产中废弃的铁刨花作为零价铁(ZVI)供体,通过催化活化过一硫酸盐(PMS),研究其对CuEDTA的降解破络特性。考察了PMS初始浓度、铁刨花投加量、pH、水质离子对Cu-EDTA破络的影响。在此基础上,进一步分析了体系中的活性物质及反应后生成铁泥的特性。结果表明:当铁刨花投加量为10 g/L,PMS初始浓度为4.5 mmol/L,pH=3时,Cu的去除率达到99.64%,pH对反应无显著影响;CO_(3)^(2-)和Cl^(-)对Cu的去除呈现出一定的抑制效果,且CO_(3)^(2-)的抑制效果强于Cl^(-),腐殖酸(HA)无显著抑制效果;自由基抑制实验结合电子顺磁共振(EPR)表征结果表明体系中同时存在SO_(4)^(·-)和·OH;反应后所生成铁泥的EPR表征结果表明,铁刨花表面被腐蚀,生成了纳米级别的铁(氢)氧化物,提高了对Cu的去除率。

新建超超临界二次再热机组锅炉低温EDTA化学清洗

采用低温EDTA法对新建超超临界二次再热机组锅炉进行化学清洗,简要介绍了清洗范围及工艺流程,详细描述了小型试验及酸洗过程的要点,列举了监视指标及化验数据,给出了质量检查及效果评定,结果表明,该方法具有工艺简单、清洗效果好、废液量少等优点。

EDTA-LDH/zeolite制备及其对重金属离子的吸附

用水热法和焙烧还原法两步合成了乙二胺四乙酸-水滑石/沸石(EDTA-LDH/zeolite)复合材料,并将其用于去除水溶液中的Cd^(2+)、Pb^(2+)、Cu^(2+),系统研究不同条件下EDTA-LDH/zeolite对单一及混合重金属离子溶液中Cd^(2+)、Pb^(2+)、Cu^(2+)的吸附效果与吸附机制。结果表明,当EDTA-LDH/zeolite投加量为0.05 g、重金属离子浓度为1500 mg/L、pH值为6.5、吸附时间为24 h时,EDTA-LDH/zeolite吸附性能最佳。重金属离子间存在竞争吸附,EDTA-LDH/zeolite对Cd^(2+)、Pb^(2+)、Cu^(2+)的最大吸附容量分别为65.33、98.35和108.51 mg/g。去除过程中沉淀作用、表面络合、螯合反应等多种机制协同作用,去除行为均符合Langmuir等温模型与拟二阶动力学模型。

EDTA对重金属胁迫下匍匐翦股颖种子萌发的影响

【目的】研究外源EDTA对重金属胁迫下匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)种子萌发的影响。【方法】以匍匐翦股颖品种潘威为试验材料,对不同浓度Cu、Cd、Pb胁迫下的匍匐剪股颖进行EDTA处理,并测定匍匐翦股颖种子发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗叶片及根系相关指标。【结果】匍匐翦股颖对Pb的耐受能力最强,Cu次之,Cd最差。施加3 mmol/L EDTA对中、重度重金属胁迫下匍匐翦股颖的发芽指标、叶片指标和根系指标均较优,其中,中度Cu、轻度Cd、中度Pb胁迫下施用3 mmol/L EDTA的匍匐翦股颖种子的发芽率分别较对照增加了16.67%、3.36%、8.72%,叶片长度分别增加了30.99%、30.60%、1.63%,根系长度分别增加了35.93%、0.37%、29.80%。【结论】通过隶属函数法对各处理进行综合排序,发现施用3 mmol/L EDTA匍匐翦股颖对重金属胁迫的缓解效果最优,对3种重金属的缓解效果排序为Pb>Cu>Cd。

泰妙菌素废盐活性炭的制备及吸附EDTA-Pb(Ⅱ)的研究

工业废水中的有机配体和重金属离子结合形成络合态重金属,络合态重金属的排放会导致严重的环境及人体健康问题。采用热解炭化法将医药固体废弃物——泰妙菌素废盐制备成废盐活性炭(WSAC)并用于去除模拟废水中的EDTA-Pb(Ⅱ),利用SEM、BET表征WSAC的性质;基于静态吸附试验研究了溶液初始pH、共存离子对WSAC吸附EDTA-Pb(Ⅱ)行为的影响;通过吸附动力学、等温线拟合,利用FTIR、TOC、Zeta电位等表征探究其吸附机理。结果表明:WSAC对EDTA-Pb(Ⅱ)的吸附过程符合伪一级动力学和Langmuir模型,吸附速率受物理过程主导且为单分子层均相吸附;随着pH的升高,WSAC对EDTA-Pb(Ⅱ)的吸附效果降低;共存阴离子的加入会与EDTA-Pb(Ⅱ)竞争吸附位点,对吸附起抑制作用;WSAC对EDTA-Pb(Ⅱ)的吸附机制主要为孔隙填充和静电吸附的协同作用。将WSAC用于吸附工业废水中的EDTA-Pb(Ⅱ),为泰妙菌素废盐的资源化利用提供一种途径,也为工业废水中EDTA-Pb(Ⅱ)的去除提供新方法。

MoS_(2)/Fh复合材料的制备及高盐条件下EDTA-Pb(Ⅱ)的去除研究

水铁矿(Fh)因其比表面积大、吸附能力强等优点,对络合态重金属表现出良好的吸附能力,但是盐离子的存在会阻碍Fh对络合态重金属的去除。本研究引入了二硫化钼(MoS_(2)),利用其优异的阻盐能力弥补Fh去除性能被抑制的情况。考察了溶液pH、盐度等不同因素对MoS_(2)/Fh复合材料吸附性能的影响,在15 g/L NaCl的背景盐度、pH=4条件下,1 g/L MoS_(2)/Fh复合材料对20 mg/L EDTA-Pb(Ⅱ)的去除率仍能达到96.72%,较相同条件下Fh的去除率显著提高。通过对吸附机理的探究发现EDTA-Pb(Ⅱ)主要以静电吸附方式被去除。

EDTA滴定法准确测定钢铁除锈废酸中锌离子含量

针对钢铁除锈的废酸综合利用过程中锌离子含量不能准确测定的问题,本文提出了一种利用pH控制沉降铁离子,采用EDTA滴定法准确测定钢铁除锈废酸中的锌离子含量的方法,并通过多项式拟合,得到锌离子含量的拟合曲线的回归方程。研究分析了Fe^(3+)、Fe^(2+)对测量结果的影响,提出了解决方法,同时发现加入聚丙烯酰胺(PAM)做絮凝剂可加快Fe^(3+)的沉降。本方法可为此类废酸的综合利用提供检测依据。

新型缓释EDTA对土壤铅镉释放的影响

利用羧甲基壳聚糖的环境友好性和成模性将其作为缓释载体,将EDTA和羧甲基壳聚糖按照1∶1的配比通过喷雾干燥器制备了的缓释EDTA。以缓释EDTA为研究对象,进行了表征分析、缓释动力学研究、土壤重金属静态活化特性和动态淋溶特性研究。结果表明,缓释EDTA包封率可达87.51%,在水中释放过程符合Higuchi模型,具有明显的缓释效果。缓释EDTA相比EDTA可以在提高土壤溶液中Pb、Cd离子浓度的同时有效控制Pb、Cd离子的突增,促使土壤溶液中的Pb、Cd离子保持适量浓度持续提升。动态淋溶结果表明,添加两种不同形式的EDTA会显著提升Pb、Cd的淋失量,但缓释EDTA处理能显著降低Pb、Cd的初始淋失量和淋失总量,其中Pb和Cd的淋失总量分别降低了19.5%和20.9%。

基于硫化钠的垃圾焚烧飞灰EDTA提取液中重金属回收试验研究

为实现对垃圾焚烧飞灰EDTA提取液中重金属的回收,以硫化钠溶液为沉淀剂,探究了其用量对重金属回收率的影响,并评价了回收后重金属对环境的影响。理论计算结果表明,在pH为9~12的体系中,S^(2-)能与提取液中的重金属离子形成CdS、CuS、PbS、ZnS金属硫化物沉淀。回收试验结果表明,每处理1 L提取液,5%Na_(2)S的适宜用量为40 mL,Na_(2)S用量对各重金属元素的回收率总体上影响不大;提取液处理前,Cd、Cu、Zn和Cr的质量浓度较低,Cd、Pb质量浓度超标,尤其是Pb超出了标准限值的20倍;回收处理后,提取液中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的质量浓度均符合GB 8978-1996的规定;浓度较高的Pb回收效果最为显著,其回收率达95.31%,浓度较低的Cd、Cu、Zn和Cr的回收率分别为63.16%、62.71%、66.37%和54.88%;Cr^(3+)虽然不与S^(2-)反应,但通过包藏、吸附等方式被其他重金属硫化物共沉淀进入重金属回收渣,从而实现分离回收;重金属回收渣中铅质量分数高达4.24%,超过了原生铅矿Pb最低工业品位的4倍多,可以作为一种炼铅资源。本工艺简单、实用性强,为垃圾焚烧飞灰综合利用提供了一条新途径。

电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法与EDTA滴定法联用测定含白云岩矿石中氟化钙

氟化钙的测定目前较多采用的是国家标准方法GB/T 5195.1—2017和DZG93-05非金属矿萤石分析规程两种方法,前者测定范围≥60%,后者测定范围>3%。两种方法各有优缺点,然而却都无法满足矿石中含有白云岩时的测定。对于萤石矿与白云岩共存样品,直接采用国家标准方法,测定结果偏高,行业标准方法测定的精密度和准确度也很难达到要求。通过对方法进行优化,在样品中加入含钙冰乙酸分离碳酸钙,过滤残渣用混合酸分解后,直接取澄清液在Ca 317.933 nm处,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定氟化钙含量,根据测定结果,将氟化钙质量分数大于15%的样品用EDTA滴定法再次测定。按照实验方法测定实际样品,两种方法测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)分别为1.9%和0.77%,加标回收率为97.9%~102%,可满足含白云岩矿石中氟化钙的准确测定。

Cu-EDTA废水的高级氧化破络处理技术

在Cu-EDTA废水处理中,因金属有机配合物结构复杂、性质稳定,需要依靠高级氧化技术对其进行破络降解,以达到绿色高效的处理效果。列举了电催化法、光催化法、臭氧法、芬顿法、活化过硫酸盐法及放电等离子体法这6类常见的高级氧化破络处理技术,并对比分析不同技术的优势与不足。同时介绍了近几年高级氧化破络的联合处理技术,总结了其优化提升、技术应用情况。展望了高级氧化技术在Cu-EDTA破络处理研究中的探索方向,强调降解机理研究、联合技术开发及实际工程应用的重要性,可为高级氧化破络处理Cu-EDTA废水研究提供参考。

科研成果融入环境工程专业实验教学的探索——HCO_(3)^(-)活化过一硫酸盐降解Cu^(Ⅱ)-EDTA

将水污染控制领域的前沿成果-过氧碳酸盐活化深度处理重金属络合废水(如Cu^(Ⅱ)-EDTA)的内容引入到环境工程本科专业实验教学中,设计了一个碳酸氢盐活化过一硫酸盐(BAP)的高级氧化反应体系,同步实现水中重金属络合物Cu^(Ⅱ)-EDTA的氧化破络及游离铜离子的沉淀去除实验。本实验通过BAP氧化体系的建立、药剂投加比例参数的优化、活性反应物种的表征及降解性能测试,不仅可以提升学生的综合实验动手能力,帮助学生熟悉相关实验测试设备的使用,而且能够促进学生全面掌握高级氧化技术的基本反应原理与应用。

Nitric oxide removal from flue gas coupled with the Fe^(Ⅱ)EDTA regeneration by ultraviolet irradiation

During wet complexation denitrification of flue gas,Fe^(Ⅱ)EDTA regeneration,also known as reducing Fe^(Ⅱ)EDTA and Fe^(Ⅱ)EDTA-nitric oxide(NO)to Fe^(Ⅱ)EDTA,is crucial.In this paper,ultraviolet(UV)light was used for the first time to reduce Fe^(Ⅱ)EDTA-NO.The experimental result demonstrated that Fe^(Ⅱ)EDTA-NO reduction rate increased with UV power increasing,elevated temperature,and initial Fe^(Ⅱ)EDTA-NO concentration decreasing.Fe^(Ⅱ)EDTA-NO reduction rate increased first and then decreased as pH value increased(2.0-10.0).Fe^(Ⅱ)EDTA-NO reduction with UV irradiation presented a first order reaction with respect to Fe^(Ⅱ)EDTA-NO.Compared with other Fe^(Ⅱ)EDTA regeneration methods,Fe^(Ⅱ)EDTA regeneration with UV show more superiority through comprehensive consideration of regeneration rate and procedure.Subsequently,NO absorption experiment by Fe^(Ⅱ)EDTA solution with UV irradiation confirmed that UV can significantly promote the NO removal performance of Fe^(Ⅱ)EDTA.Appropriate oxygen concentration(3%(vol))and acidic environment(pH=4)was favorable for NO removal.With UV power increasing as well as temperature decreasing,NO removal efficiency rose.In addition,the mechanism research indicates that NO from flue gas is mostly converted to NO_(2)-,NO_(3)-,NH_(4)^(+),N_(2),and N_(2)O with Fe^(Ⅱ)EDTA absorption liquid with UV irradiation.UV strengthens NO removal in Fe^(Ⅱ)EDTA absorption liquid by forming a synergistic effect of oxidation-reduction-complexation.Finally,compared with NO removal methods with Fe^(Ⅱ)EDTA,Fe^(Ⅱ)EDTA combined UV system shows prominent technology advantage in terms of economy and secondary pollution.

甲酸/甲酸钠还原体系对Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液再生的影响

在络合脱硝反应中,Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液的还原再生是应用难点之一,而甲酸/甲酸钠体系在钯炭(Pd/AC)催化剂作用下对Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液具有较好的还原性。以此为基础,采用控制变量法,分别考察了超声功率、甲酸添加量、甲酸钠添加量和Pd/AC催化剂添加量对Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液(脱硝效率为80%)还原再生效果的影响。结果表明,在不开启超声、Pd/AC催化剂作用下,甲酸/甲酸钠还原体系能够有效地还原Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液中的NO,实现络合脱硝液的还原再生。当甲酸钠添加量为10.00 g/L,甲酸添加量为2.10 g/L,Pd/AC催化剂添加量为3.00 g/L时,得到的再生络合脱硝液在50℃下的脱硝性能最好(在60 min内脱硝效率达97%以上,在90 min内脱硝效率达80%以上)。继续进行多次络合脱硝-还原再生的连续实验,整个体系仍具备较好的脱硝性能(第6次切换时,持续吸收70~80 min的脱硝效率为85%左右)。该研究结果可为络合脱硝连续化的中试试验以及工程应用提供参考。

EDTA-2Na-磷酸蒸馏-全自动流动注射分析仪联用测定高粱、大曲、酒醅中氰化物含量

该实验采用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)-磷酸(2 g-5 m L)蒸馏体系对高粱、大曲、酒醅中的氰化物进行蒸馏提取,并结合全自动流动注射分析技术建立了高粱、大曲、酒醅中氰化物的快速测定方法。结果表明,氰化物在5~200μg/L范围内具有良好的线性关系(R2=0.999 6),检出限(LOD)为8.10μg/kg,定量限(LOQ)为25.00μg/kg;精密度、重复性、稳定性均良好,相对标准偏差(RSD)均<10%;样品的加标回收率为82.23%~97.64%。该检测技术前处理简便,检测效率较高,定量结果准确可靠,适用于大批量高粱、大曲、酒醅样品中氰化物的检测分析,对于提升白酒的质量安全监测能力具有重要的实际意义。

EDTA返滴定法测定锌钴渣中锌的含量

使用盐酸、硝酸、高氯酸、硫酸等分解试样,使用混合铵盐和氨水沉淀分离大部分干扰元素,调节滤液pH值为5.8,加入碘化钾、硫代硫酸钠和氟化铵掩蔽滤液中干扰元素。使用二甲酚橙指示剂,加入过量的EDTA标准溶液,静置10min使其与滤液中锌钴离子完全络合,再用锌标准溶液滴定过量的EDTA溶液,测得试样中锌钴合量。通过亚硝基红盐光度法测得试样中钴的含量,锌钴合量减去钴量,便得到试样的锌含量。按照本方法测定锌钴渣中锌的含量,其结果的相对标准偏差(RSD)小于1%,加标回收率为98.8%~100.6%,符合一般检测需求。

三氯化铝提取-EDTA容量法测定萤石中的氟化钙

氟化钙在稀乙酸中溶解度较小,样品依次通过稀乙酸、中性三氯化铝溶液提取处理后,在蔗糖、pH=12的介质中,用EDTA溶液滴定[1-2]。本文通过选择控制稀乙酸用量、洗涤沉淀用水量、氢氧化钾用量试验和精密度、加标回收率试验,得出该方法精密度高、准确性高、所需仪器设备简单,实用性强的结论。

EDTA系列金属螯合物与氮化碳复合材料的氧还原性能调控研究

本文研究了EDTA系列材料的氧还原性能,探究了将三聚氰胺、尿素、二氰二胺等不同氮源与EDTA系列复合形成的碳负载过渡金属材料的氧还原性能变化。CV和LSV曲线显示,该系列前驱物和氮化碳复合后的材料比直接煅烧的材料表现出更优异的氧还原性能,其中二氰二胺对其性能提升影响最大。