上降文通大睾 SHANGHAI JIAO TONG UNTVERSITY 明矾晶体的制备及明矾净水实验一一实验报告 第2组 二、实验目的 1、了解铝和氢氧化铝的两性。 2、了解明矾的制备方法。 3、练习和掌握溶解、过滤、结晶以及沉淀的转移和洗涤等 无机制备中常用的基本操作。 4、学习和练习对于无机物中铝离子含量的测定方法 5、探究明矾在不同pH的条件下对水的净化效果 三、实验原理 1、实验原理 铝是一种两性元素，既与酸反应，又与碱反应。将其溶于浓氢氧化钠溶液，生成可溶性 的四羟基合铝酸钠(NaAI(OH)a),再用稀H2SOa调节溶液的pH值，可将其转化为氢氧化 铝：氢氧化铝可溶于硫酸，生成硫酸铝。硫酸铝能同碱金属硫酸盐如硫酸钾在水溶液中结合 成一类在水中溶解度较小的同晶的复盐，称为明矾[KAI(S02·12HzO]。当冷却溶液时，明矾 则结晶出来。制备中的化学反应如下： 2Al+2NaOH 6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2 2Na[Al(OH)4]+H2S04==2Al(OH)3+Na2SO4+2H20 2AI(OH)3+3H2S04=Al2(SO43+6H20 Al2(S04)3+K2S04+24H20=2KAl(S042·12H20 废旧易拉罐的主要成分是铝，因此本实验中采用废旧易拉罐代替纯铝制备明矾，也可 采用铝箔等其他铝制品。 2、明矾的净水原理 污浊的水中有许多的泥沙等污物，一些直径大小在“胶体”左右的粒子在水中很难自然 沉降下来。经过研究发现，泥沙的胶体粒子带的是负电荷，由于每一个泥沙胶粒带的电荷相 同，当两个胶粒彼此靠近的时候，静电斥力总使他们分开，很难有机会结成较大的粒子沉降 6
明矾晶体的制备及明矾净水实验——实验报告 第 2 组 6 二、实验目的 1、了解铝和氢氧化铝的两性。 2、了解明矾的制备方法。 3、 练习和掌握溶解、过滤、结晶以及沉淀的转移和洗涤等 无机制备中常用的基本操作。 4、学习和练习对于无机物中铝离子含量的测定方法 5、探究明矾在不同 pH 的条件下对水的净化效果 三、实验原理 1、实验原理 铝是一种两性元素，既与酸反应，又与碱反应。将其溶于浓氢氧化钠溶液，生成可溶性 的四羟基合铝酸钠（Na[Al(OH)4])，再用稀 H2SO4 调节溶液的 pH 值，可将其转化为氢氧化 铝；氢氧化铝可溶于硫酸，生成硫酸铝。硫酸铝能同碱金属硫酸盐如硫酸钾在水溶液中结合 成一类在水中溶解度较小的同晶的复盐，称为明矾 [KAl(SO4)2· 12 H2O]。当冷却溶液时，明矾 则结晶出来。制备中的化学 反应如下： 2Al + 2NaOH + 6H2O == 2Na[Al(OH)4]+ 3H2 2Na[Al(OH)4] + H2SO4 == 2Al(OH)3 + Na2SO4 + 2H2O 2Al(OH)3+3H2SO4 == Al2(SO4)3 + 6H2O Al2(SO4)3 + K2SO4 +24H2O == 2 KAl (SO4)2·12H2O 废旧易拉罐的主要成分是铝，因此本实验中采用废旧易拉罐代替纯铝制备明矾，也可 采用铝箔等其他铝制品。 2、明矾的净水原理 污浊的水中有许多的泥沙等污物，一些直径大小在“胶体”左右的粒子在水中很难自然 沉降下来。经过研究发现，泥沙的胶体粒子带的是负电荷，由于每一个泥沙胶粒带的电荷相 同，当两个胶粒彼此靠近的时候，静电斥力总使他们分开，很难有机会结成较大的粒子沉降
上济克通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNTVERSITY 明矾晶体的制备及明矾净水实验一一实验报告 第2组 下来。明矾溶于水后水解产生氢氧化铝胶体，由于氢氧化铝胶体粒子带正电荷，与带负电的 泥沙胶粒相遇，彼此电荷相互中和，失去电荷的胶粒聚集在一起，自然沉降，水质因此变得 清澈。水解方程方程式： Al+3H,OAl(OH)+3H" 3.铝离子的测定原理 1、络合滴定法 以络合反应为基础的滴定分析方法称为络合滴定法。在络合反应中，提供配位原子的物 质称为配位体，即络合剂。目前应用最广泛的络合剂为乙二胺四乙酸简称EDTA或EDTA酸， 常用HY表示。 2、EDTA及其二钠盐的性质 HOOCCH2 CH2COOH NC H2CH2N HOOCCH2 CH2COOH EDTA的分子结构式 在一般情况下，EDTA与金属离子几乎都形成1：1的络合物，在络合滴定中，通常以Y表 示EDTA,以MY表示EDTA与金属离子的络合物。 MY化合物具有以下特点 (1)络合比较简单 (2) 络合物稳定 (3)络合反应的速率快，除AL、Cr、Tⅰ等金属离子外，一般都能迅速地完成，络合物大 多带有电荷，水溶性号 (4) EDTA与无色金属离子络合是形成无色的络合物，便于用指示剂确定颜色 3、金属指示剂一一二甲酚橙(O)的基本性质 二甲酚橙为多元酸，一般使用他的四钠盐。二甲酚橙在pH>6,3时呈红色，pH<6.0时呈 黄色，pH在6.06.3时呈橙色，它与金属离子形成紫红色的络合物，因此应该在pH<小于6.0 的酸性溶液中使用。 二甲酚橙可以直接用于Z2+离子的滴定，反应十分敏锐，终点时溶液由紫红色变为亮黄 色。AL3+对于二甲酚橙有封闭作用，可以在加入过量EDTA后，再用Z2+标准溶液反滴定测 定。 >
明矾晶体的制备及明矾净水实验——实验报告 第 2 组 7 下来。明矾溶于水后水解产生氢氧化铝胶体，由于氢氧化铝胶体粒子带正电荷，与带负电的 泥沙胶粒相遇，彼此电荷相互中和，失去电荷的胶粒聚集在一起，自然沉降，水质因此变得 清澈。水解方程方程式： 3.铝离子的测定原理 1、络合滴定法 以络合反应为基础的滴定分析方法称为络合滴定法。在络合反应中，提供配位原子的物 质称为配位体，即络合剂。目前应用最广泛的络合剂为乙二胺四乙酸简称 EDTA 或 EDTA 酸， 常用 H4Y 表示。 2、EDTA 及其二钠盐的性质 EDTA 的分子结构式 在一般情况下，EDTA 与金属离子几乎都形成 1:1 的络合物，在络合滴定中，通常以 Y 表 示 EDTA，以 MY 表示 EDTA 与金属离子的络合物。 MY 化合物具有以下特点 （1） 络合比较简单 （2） 络合物稳定 （3） 络合反应的速率快，除 AL、Cr、Ti 等金属离子外，一般都能迅速地完成，络合物大 多带有电荷，水溶性号 （4） EDTA 与无色金属离子络合是形成无色的络合物，便于用指示剂确定颜色 3、金属指示剂——二甲酚橙（XO）的基本性质 二甲酚橙为多元酸，一般使用他的四钠盐。二甲酚橙在 pH>6,3 时呈红色，pH<6.0 时呈 黄色，pH 在 6.0~6.3 时呈橙色，它与金属离子形成紫红色的络合物，因此应该在 pH<小于 6.0 的酸性溶液中使用。 二甲酚橙可以直接用于 Zn2+离子的滴定，反应十分敏锐，终点时溶液由紫红色变为亮黄 色。AL3+对于二甲酚橙有封闭作用，可以在加入过量 EDTA 后，再用 Zn2+标准溶液反滴定测 定