EDTA的测定及使用

1、edta的测定及使用徐莉、 b制药 122、1210303218 摘要：阐述 edta课题的研究意义，以及介绍edta测定的方法和如何使用edta来解决一些问题。 edta 的应用十分广泛， edta 对植物的生长以及铜吸收有一定影响。 edta 在医学上也有一定的作用，可以治疗一些疾病。edta 在工业上也有作用可以用在食品添加剂和配料中，edta用途十分广泛，可用作彩色感光材料冲洗加工的漂白定影液， 染色助剂，纤维处理助剂， 化妆品添加剂， 血液抗凝剂，洗涤剂，稳定剂，合成橡胶聚合引发剂，edta是螯合剂的代表性物质。能和碱金属，稀土元素和过度金属等形成稳定的水溶性络合物。同时我们也可以用

2、edta来测定一些物质，例如，测定水的硬度。关键字： edta; 合成；使用synthesis and use of edta xuli, pharmacy122, 1210303218 b abstract: in this paper, the edta subject research significance, as well as the synthesis of edta method and how to use edta to solve some problems. edta application is very extensive, edta on plant growt

3、h and cu absorption has a certain influence. edta on medicine also have certain effect, can treat some diseases. edta is also effective in industry can be used in food additives and ingredients, edta uses is very wide, can be used for bleaching of color photographic materials washing processing stop

4、 bath, dyeing auxiliaries, fiber processing additives, cosmetic additives, blood anticoagulant, detergent, stabilizing agent, synthetic rubber polymerization initiator, edta chelating agent is the representation of the material. can and alkali metal, rare earth element and metal form stable water-so

5、luble complex. key words: edta; synthesis; use 1. 前言 edta是无机分析中广泛应用的试剂之一。主要用作络合剂，广泛用于水处理剂、洗涤用添加剂、照明化学品、造纸化学品、油田化学品、锅炉清洗剂及分析试剂。 edta的研究可以使我们更加清楚地了解到edta的合成方法以及如何使用它们，但是随着edta 的使用，污染也越来越严重，我们要找到合理有效的方法来解决污染。2.edta的性质乙二眩四乙酸 ( 简称 edta) ，又名乙底酸、氨羧络合剂为白色粉末，分子量为 $9225 溶于氢氧化钠、碳酸钠和氨水中，略褡于水( 在 22。c每升水中溶解 02 克)

6、 ，不溶与碱金属、稀土金属和过渡金属等形成极稳与碱金属、稀土金属和过渡金属等形成极稳定的水溶性络台物。edta是化学中一种良好的配合剂，它有六个配位原子，形成的配合物叫做鳌合物，edta在配位滴定中经常用到，一般是测定金属离子的含量。 edta 是白色无臭无味、无色结晶性粉末，熔点 240( 分解)。不溶于冷水、醇及一般有机溶剂，微溶于热水，溶于氢氧化钠，碳酸钠及氨的溶液中，能溶于160 份 100沸水。其碱金属盐能溶于水，钠盐在水中的溶解度见下表(g/l) 。作为广泛应用于洗护产品中的edta ，其刺激皮肤，黏膜，引起哮喘，皮肤发疹的负面作用正在凸现，是一种可能引起过敏的物质，通过丙二醇等透

7、皮吸收剂被摄取后会引起钙缺乏症，血压降低，肾脏障碍，染色体异常和原生变异等一系列有害作用。目前主流的天然和有机护肤洗护品牌已经将“no edta 作为标准之一。edta与金属离子形成螯合物是，他的氮原子和氧原子与金属离子键合，生成具有多个五元环的螯合物。这使他与大多数金属离子所形成的配合物的稳定性常数都很大。由于有六个配位原子，能满足大多数金属离子的配位数。3.edta 的制备由乙二胺与一氯乙酸在碱性溶液中缩和或由乙二胺、氰化钠和甲醛水溶液作用而得。实验室制法：称取一氯乙酸94.5g(1.0mol)于 1000ml圆底烧瓶中，慢慢加入50% 碳酸钠溶液， 直至二氧化碳气泡发生为止。加入 15.

8、6g(0.2mol)乙二胺， 摇匀，放置片刻，加入40%naoh 溶液 100ml ，加水至总体积为600ml左右，装上空气冷却回流装置，于50水浴上保温2h，再于沸水浴上保温回流4h。取下烧瓶，冷却后倒入烧怀中，用浓hcl 调节 ph至 1.2 ，则有白色沉淀生成，抽滤，得edta粗品。精制后得纯品。生产原理：由乙二胺与氯乙酸钠反应后，经酸化制得：反应 1 也可由乙二胺与甲醛、氰化钠反应得到四钠盐，然后用硫酸酸化得到：反应 2 工艺流程工艺流程原料配比 (kg/t) 氯乙酸 (95%) 2000 烧碱 ( 工业品 ) 880 乙二胺 (70%) 290 盐酸 (35%) 2500 若用硫酸代

9、替盐酸，则用硫酸(98%)1200kg 主要设备成盐锅缩合反应罐酸化锅水洗锅离心机贮槽干燥箱操作工艺在 800l 不锈钢缩合反应罐中，加入100kg 氯乙酸、 100kg 冰及 135kg 30% 的氢氧化钠溶液，在搅拌下再加入18kg 83%84% 的乙二胺。在15保温 1h 后，以每次10l 分批加入 30% 氢氧化钠溶液，每次加入后待酚酞指示剂不显碱性后再加入下一批，最后反应物呈碱性。在室温保持12h 后，加热至 90，加活性炭，过滤，滤渣用水洗，最后溶液总体积约600l。加浓盐酸至 ph不小于 3， 析出结晶。过滤，水洗至无氯根反应。 烘干，得 edta64kg 。收率 95% 。也可

10、以在较高温度条件下进行。例如，采用如下摩尔配比：乙二胺：氯乙酸：氢氧化钠 =14.84.8，反应温度为50，反应6h，再煮沸2h，反应产物用盐酸酸化即可得到edta结晶，收率82% 90% 。质量指标含量90% 铁(fe) 0.01% 灼烧残渣0.15% 重金属(pb2+) 0.001% 在 na2co3 中溶解度合格4.edta的应用 edta 用途很广，可用作彩色感光材料冲洗加工的漂白定影液，染色助剂，纤维处理助剂，化妆品添加剂，血液抗凝剂，洗涤剂，稳定剂，合成橡胶聚合引发剂，edta 是螯合剂的代表性物质。 能和碱金属、 稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物。 此外edta 也可用

11、来使有害放射性金属从人体中迅速排泄起到解毒作用国外广泛用于纤维工业的染色、造纸工业及水软化、 洗涤工业、 照相工业、高分子化学工业、废气处理、农业、医药应用于血液抗凝剂、临床上的治疗铅、汞及放射性领域，除此之外，edta 的用途还很多，例如元素中毒等、食品工业中作食品添加剂，防止因微量金属的存在而 l 起食品变色、日用化工等各个edta 可有效地除去皮肤和毛发的放射性污染预处理玻璃表面提高装璜玻璃光亮度；添加 edta 钙和edta 铝于蓄电池中，延长蓄电池使用寿命；配制生产彩色电视显相管所用的光敏物体；以及配制记录测定仪中热敏用的光敏物体；以及配制记录测定仪中热敏业及水软化、洗涤工业、照相工

12、业、高分子化学工业、废气处理、农业、医药应用于血液抗学工业、废气处理、农业、医药应用于血液等、食品工业中作食品添加剂， 防止因微量属的存在而 l 起食品变色、 日用化工等各个领域，除此之外， edta 的用途还很多，例如， edta 可有效地除去皮肤和毛发的放射性污染预处理玻璃表面提高装璜玻璃光亮度；添加edta 钙和edta 铝于蓄电池中，延长蓄电池使用寿命；配制生产彩色电视显相管所用的光敏物体；以及配制记录测定仪中热敏记录材料等方面。国内主要用于金属络合剂，以除去微量金属杂质，用于胱氨酸精制；稀有金属提取；化学分析等。近年来，国内对edta 的应用已逐步开发，不断扩大，主要表现在以下几个方

13、面：国内有关部门在七十年代，已进行了协硐 edta 洗炉新工艺” 的研究， 并在全国推广 edta 洗炉新工艺；目前有关厂家试验的有机混酸法”化学清洗尿素循环加热器结垢已获得成功， 若在全国生产尿素厂家推广使用仅此一项将需求 ed1 a i00 t a以上；edta 铁铵、 edta 铁钠已用于国产彩色摄影冲洗套药中；塑料工业聚台改进工艺中添加微量 edta 即可提高聚氯乙烯的稳定性和白发；用于大环化合物冠醚的制备；edta 络合铁法脱硫； edta 螯台有机微肥的开发； edta 用作化妆品中防腐添加剂等等。总之，随着我国经济建设的迅速发展，edta 在各领域的用途日趋扩大，其应用前景十分广

14、阉。甲壳素( ch itin, 简称ct)是由n- 乙酰- 2 - 氨基- 2- 脱氧 - d- 葡萄糖以 b- 1, 4 糖苷键连接而形成的天然多糖, 而壳聚糖 ( ch itosan, 简称cts )是甲壳素经脱乙酰化处理后即n - 脱乙酰化的产物 , 是自然界中唯一的碱性多糖 1 。壳聚糖有很多功能特性 , 例如亲水性、生物相容性、可降解性 2 , 而且由于壳聚糖分子链上含有大量的- nh 2 和- oh 可以分别作为配位点与静电反应位点而成为一种出色的金属螯合物 3 4.edta在水质监测中的举例edta多用于水质监测中的络合滴定分析法。由于本身可以形成多种络合物，所以可以滴定很多金属

15、。元素周期表里的，镧系，锕系金属都可以用 edta滴定。但是最常用的是用来测定水的总硬度。测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量，可用edta配位滴定法测定：滴定前： m + ebt m-ebt ( 红色 ) 主反应： m + y my 终点时： m-ebt + y my + ebt ( 红色 ) （蓝色）滴定至溶液由红色变为蓝色时，即为终点。滴定时， fe3+、al3+ 等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽；cu2+、pb2+、zn2+等重属离子，可用kcn 、na2s或巯基乙酸予以掩蔽。将水中的ca2+离子和 mg2+离子都看作ca2+离子，并将其质量折算成cao的质量，并把1l 水中含

16、10mgcao 称为 1 度。器材和药品1. 器材天平（ 0.1g 、0.1mg），容量瓶（100ml），移液管（20ml），酸式滴定管（50ml ），锥形瓶（250ml ）等。2. 药品 hc1（11），乙二胺四乙酸二钠（ na2h2y 2h2o ，a.r. ），碱式碳酸镁 mg（oh ）24mgco36h2o ，基准试剂 ，nh3-nh4cl 缓冲溶液（ph=10.0），三乙醇胺（ 11）铬黑t 指示剂（ 0.2%氨性乙醇溶液）等。实验方法一、 mg2+标准溶液的配制（约0.02moll -1 ）准确称取碱式碳酸镁基准试剂0.20.25g ，置于 100ml烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿

17、，慢慢滴加11 hc1 使其溶解（约需34ml）。加少量水将它稀释，定量地转移至100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。二、 edta标准溶液的配制与标定1.edta 标准溶液的配制（约0.02moll -1 ）称取 2.0g 乙二胺四乙酸二钠（ na2h2y 2h2o ）溶于250ml蒸馏水中，转入聚乙烯塑料瓶中保存。2.edta 标准溶液浓度的标定用 20ml移液管移取mg2+ 标准溶液于250ml锥形瓶中，加入10ml氨性缓冲溶液和34 滴 ebt指示剂，用0.02moll -1edta标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行标定3 次。edta浓度计算取三次测定的平均值。三

18、、水的总硬度测定用20ml移液管移取水样于250ml锥形瓶中，加氨性缓冲溶液6ml ，11三乙醇胺溶液3ml ，ebt 指示剂 34滴，用 edta 标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行测定3次。5. 国内 edta 的生产及开发情况虽然edta 及其钠盐在国内的应用日益扩大， 但国内目前 edta 工业生产仍采用工艺落后，在国外已被淘汰的氯乙酸老法，其工艺为：一氯醋酸和碳酸钠反应，生成氯乙酸钠，在碱性溶液中氯乙酸钠和乙二胺缩合生成乙二胺四乙酸钠然后用硫酸酸化得乙二胺四乙酸成品。 国外，从六十年代开始， 由于氢氰酸工业的迅速发展， 于是开展了以氢氰酸 ( 或氰化钠 ) 为原料工业

19、台 edta 的研究，随着石油化学工业的发展，副产氢氰酸逐年增多，而且价格低廉，因而促进了以氢氰酸和氰化钠为原料的 edta 工业生产方法的发展技术日趋完善。国外对氢氰酸( 或氰化钠) 法制edta 的评价颇高，认为是得率高、质量好、成本低的制造路线，因此，逐渐取代了氯乙酸法、而成为当今世界上edta 的主要生产方法。 4 国内edta的应用领域已逐渐拓宽，在各个领域的用途已日趋扩大，这与国内 edta 的落后生产方法之间的矛盾将会更加突出。为降低edta 的成本，开发edta 新的合成路线， 为许多领域的科研和相关行业的开发提供条件，四川省天然气化工研究院开展了“氰化钠法制 edta 新工艺

20、 研究。由乙二胺、氰化钠和甲醛一步合成乙二胺四乙酸然后用硫酸酸化得成品。 鉴定， 认为本工艺原料利用率高、 产品收率高、过程简单易于工业化、与氯乙酸法比较可降低成本几年来，该工艺在该院试生产运行，产品经全国数家行业厂家应用，评价颇高。 5 因此， 新工艺是一条可推荐应用于工业生产的edta 合成路线。6.edta的市场分析目前, 国内工业级 edta 及其盐的生产能力大约在9 000 多t , 主要生产厂家约有10 余家。国内 edta 及其盐主要用于照相化学品、水处理剂、化学品( 胱氨酸 ) 精制、洗涤剂、纺织助剂、皮革化学品、造纸化学品、医药、合成橡胶、微肥生产等领域 , 用户十分分散 ,

21、 且需求增长较平缓 6 。edta 在纺织染整工业主要用于纺织品、纤维的染整预处理、漂白和染色工序等, 作为纺织染整工艺水的软水剂和稳定剂 , 或在印染工序中由于纤维中常常含有各种金属而影响染织物的色泽和亮度 , 若在其中加入 edta 可完全抵消金属干扰。 另外,edta 在腈纶干法生产中可作终止剂 , 目前国内有 9 家腈纶厂 , 只有 4 家是干法 ( 其余 5家是湿法 , 不用edta) 。其中秦皇岛腈纶厂每年消耗200300 t 、浙江腈纶厂每年消耗 200 t 、淄博腈纶厂每年消耗 300400 t ,估计抚顺腈纶厂每年消耗300 t 左右, 用作终止剂的消耗量每年为1 000 1

22、 200 t 。目前在纺织印染助剂的消费量估计为1 3001 500 t 。生产 edta 的工业生产方法主要有氯乙酸法、氰氢酸法、氰化钠法3 种7 ,8 。氰化钠法是以乙二胺、氰化钠及甲醛为原料, 在碱性条件下反应一步生成 edta - 4na , 再以硫酸酸化 edta - 4na 母液控制溶液 ph 值, 可得到edta - 2na 或edta 产品。由edta -2na 与氢氧化钠进一步反应 , 得到edta - 4na 。结论edta 在我们生活中应用十分广泛， 他可以用简单方法就可以制备出来，我们可以经常用到 edta ，但是随着 edta 的使用，也会产生大量的污染，我们要注意防

23、止。在过程中我们也用到红外光谱分析，将合成前的cts 与合成后 cts- edta 经充分干燥后 , 与kbr压片进行红外扫描, 见图 1图2。在 cts 红外光谱 ( 图1) 上, 1 599cm- 1为壳聚糖上游离 - nh 2 变形振动特征峰 9 , edta 通过缩合反应连接在该基团上 ; 在ctsedta红外光谱 ( 图2) 上, 1 640cm1 为edta 与cts 连接的酰胺键的特征峰 9 , 而1 404cm- 1 为cts- edta 钠盐中 - coo-的特征峰 10 , 都表明 edta 成功地连接到了 cts 上。参考文献 1 jac- young je, se- k

24、w on k im. reactive oxygen species scavenging activ ity of am inoder ivatized chitosan w ith diffe rent degreeof deacety lation j. b ioorg an ic & m ed icina l chem isty2006, ( 14): 5 989- 5 994. 2 bassir, prasher s o, s impson b k. remova l o f selected m eta lions from aqueous so lutions using chitosan flakes j. separationsc iens