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分析化学论坛
共有 10 人回复了该问答
求高人指点我的分析过程
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avachen
发表于:2012/7/16 11:42:32
悬赏金额:
100积分
状态:
已解决
很悲催的发现上学时候学的东西全忘光了。特请高人指点一下我的方案,尤其是溶度积、络合物不稳定常数的部分。所有的上标都不是上标形式写的,大家看的时候费心了。
目的:研究聚磷酸铵对锌、锰、钙、镁等中微量元素的络合能力,进而找到微量元素与聚磷酸铵、磷酸一铵的最佳配比,以达到提高肥效、降低成本的目的。
研究方法:实验结合理论计算。首先查阅结构化学、分析化学等资料,判断聚磷酸铵络合锌离子为
1
:
1
反应(以聚磷酸单个链节计算),产物结构式为
聚磷酸铵为复杂混合物,含有磷酸铵、焦磷酸铵、三聚、四聚体等,讨论时不对其成分加以区分,统认为是具有某一特性的纯物质。以微量元素锌为例:先固定聚磷酸铵的量为
2g
,磷酸一铵的量为
1g
,七水硫酸锌的添加量设
5
个水平,
0.1g
,
0.2g
,
0.3g
,
0.4g
,
0.5g
。将上述三种物料在研钵中研磨混合均匀,置于锥形瓶中,加水
60ml
,振荡,观察。实验结果:七水硫酸锌的添加量为
0.1g
时,混合溶液体系澄清,表明在当前配比下,聚磷酸铵可以络合全部的锌离子,不至于产生沉淀。其他添加量时,混合溶液体系混浊,表明聚磷酸铵不足以络合全部的锌离子,有磷酸锌沉淀产生。继续细分七水硫酸锌的水平,保持聚磷酸铵的量为
2g
,磷酸一铵的量为
1g
,设置七水硫酸锌的添加量分别为
0.12g
,
0.14g
,
0.16g
,
0.18g
,重复以上操作。实验结果:振荡后均有沉淀,放置较长时间后,七水硫酸锌的水平为
0.12g
的处理,溶液变澄清。不再细分,初步认为聚磷酸铵
2g
,磷酸一铵
1g
,七水硫酸锌
0.12g
的配比,为锌离子全部被络合的临界点。
计算:该点时水溶液中磷酸一铵的物质的量
n1=0.0087mol
,
Cn1=0.145mol/L
;
水溶液中聚磷酸铵(以分子单元计)的物质的量:
n2=0.021mol
,
Cn2=0.344mol/L
;
水溶液中锌的物质的量:
n3 =4.16*10^-4mol, Cn3=6.94*10^-3mol/L
;
磷酸锌的溶度积为
9.0*10^-33,
则有
[CZn]^3*[CPO4]^2=9.0*10^-33
该式中
[CZn]
指游离的锌离子浓度(未被磷酸一铵沉淀也未被聚磷酸铵络合的),
[CPO4]
是溶液中磷酸根的浓度,数值为
0.145mol/L
,则可计得
CZn=
=7.54*10-11mol/L.
被聚磷酸络合的锌,其浓度为
6.94*10^-3-7.54*10-11=6.94*10-3mol/L
也即聚磷酸合锌的浓度为
6.94*10-3mol/L
未参与络合反应的聚磷酸铵的浓度为
0.344mol/L-6.94*10-3=0.337mol/L
据此计算聚磷酸合锌的不稳定常数
K1=
=3.66*10-9
当溶液中的
PO43-
浓度为
a
时,允许存在的游离锌离子浓度为
设添加的锌离子浓度为
b
,溶液中聚磷酸铵的浓度为
c
(忽略络合态聚磷酸铵的量),则溶液中几种离子的浓度应该满足下列关系式:
zrtt
回复于:2012/7/19 13:53:05
既然是研究聚磷酸锌,为什么不考虑聚合磷酸盐的形态?
偏磷酸、焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸、六偏磷酸,不同的形态络合能力不同。简单的归一能否得出正确的结论?
疑问供参考。
xgy2005
回复于:2012/7/21 6:59:33
哇,看到公式就头疼,很佩服老师的能力
yutou0720
回复于:2012/7/18 17:18:42
新人学习,很复杂,全部忘光。
·
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回复
1#
avachen
回复于:2012/7/18 9:51:33
自己回帖吧。经过近一周的时间发现,最初对聚磷酸合锌的结构假设是错的。打算修正后再计算一遍。
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