易拉罐制明矾及明矾 组分测定 第三组成员：占文婷赵辰妍李琛范思琦蒙泓宇
易拉罐制明矾及明矾 组分测定 第三组 成员：占文婷 赵辰妍 李琛 范思琦 蒙泓宇
实验背景 据统计西方工业国家食品饮料罐回收率已达46%，而在铝制饮料罐 回收率排行榜上名列前茅的国家和地区分别是：瑞典85%，冰岛75%， 拉美地区70%，美国62%，澳大利亚60%，日本55%。而我国国内市 场虽消费了相当数量的铝罐，但废铝罐的回收率不高。1988年我国废 易拉罐的回收率只有20%左右。 明矾是传统的净水剂，一直以来都受到了人们的关注。明矾中所含 有的铝对人体有害，长期饮用明矾净化的水，可能会引发老年痴呆症。 因此现在已经不再主张用明矾作为净水剂。但其作为食品改良剂和膨 松剂等方面还是有一定的应用。 实验目的 1,了解铝和氧化铝的两性。 2,了解明矾的制备方法。 3,练习和掌握溶解、过滤、结晶及沉淀的转移和洗涤等无机制备 中常用的基本操作
实验背景 据统计西方工业国家食品饮料罐回收率已达46%，而在铝制饮料罐 回收率排行榜上名列前茅的国家和地区分别是：瑞典85%，冰岛75%， 拉美地区70%，美国62%，澳大利亚60%，日本55%。而我国国内市 场虽消费了相当数量的铝罐，但废铝罐的回收率不高。1988年我国废 易拉罐的回收率只有20%左右。 明矾是传统的净水剂，一直以来都受到了人们的关注。明矾中所含 有的铝对人体有害，长期饮用明矾净化的水，可能会引发老年痴呆症。 因此现在已经不再主张用明矾作为净水剂。但其作为食品改良剂和膨 松剂等方面还是有一定的应用。 实验目的 1，了解铝和氧化铝的两性。 2，了解明矾的制备方法。 3，练习和掌握溶解、过滤、结晶及沉淀的转移和洗涤等无机制备 中常用的基本操作
实验原理 1.制备明矾的原理 2.重结晶分离纯化及养晶技术 3.明矾产品中A3+含量的测定原理 4.明矾产品中SO42-含量的测定原理
实验原理 1.制备明矾的原理 2.重结晶分离纯化及养晶技术 3.明矾产品中Al3+含量的测定原理 4.明矾产品中SO42-含量的测定原理
制备明矾的原理 本次实验的主要材料是走在街上到处可发现被抛弃的饮料罐， 其中铝罐是不易被分解废弃物之一，平均寿命约达一百年。 般回收的铝罐多是经加热熔融后再制成其它铝制品重复利用。 在本实验中，则侧是将废弃的易拉罐经一连串的化学反应制成具 净水功能的铝明矾，藉以了解铝的化学性质。 铝是活泼的金属，但因其表面常被一层氧化铝保护着，而与 稀酸反应很慢，所以我们利用铝是两性元素这一特点，先用碱 性溶液溶解此氧化层，再进一步进行制备
制备明矾的原理 本次实验的主要材料是走在街上到处可发现被抛弃的饮料罐， 其中铝罐是不易被分解废弃物之一， 平均寿命约达一百年。 一 般回收的铝罐多是经加热熔融后再制成其它铝制品重复利用。 在本实验中，则是将废弃的易拉罐经一连串的化学反应制成具 净水功能的铝明矾，藉以了解铝的化学性质。 铝是活泼的金属，但因其表面常被一层氧化铝保护着，而与 稀酸反应很慢，所以我们利用铝是两性元素这一特点，先用碱 性溶液溶解此氧化层，再进一步进行制备
将铝制易拉罐剪成小块，溶于浓氢氧化钾溶液，生成可溶性 的四羟基合铝（Ⅲ） 酸钾(K[AI(OH)4]),再用稀H2S04调节 溶液的pH值，可将其转化为氢氧化铝；再加入过量稀硫酸， A(OH)3溶解生成AI2(SO4)3。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[KA(SO4)212H2O]。当冷却溶液时，明矾则以大块 晶体结晶出来。制备中的化学反应如下： 2AI 2KOH +6H,O=2K[AI (OH)4]+3H21 2K[A (I OH)4]+H2S04=2A (IOH)3+K2S04+2H20 2Al (OH)3+3H2S04=AI2 (S04)3+6 H20 AI2(S04)3+K2SO4+24H20=2KA1(S04)212H2z6
将铝制易拉罐剪成小块，溶于浓氢氧化钾溶液，生成可溶性 的四羟基合铝（Ⅲ）酸钾（K[Al(OH)4])，再用稀H2SO4调节 溶液的pH值，可将其转化为氢氧化铝；再加入过量稀硫酸， Al(OH)3溶解生成Al2（SO4）3。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•12H2O]。当冷却溶液时，明矾则以大块 晶体结晶出来。制备中的化学反应如下： 2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al（OH）4] + 3H2↑ 2K[A（l OH）4]+H2SO4=2A（l OH）3↓+K2SO4+2H2O 2Al（OH）3 + 3H2SO4 = Al2（SO4）3 + 6 H2O Al2（SO4）3 + K2SO4 + 24H2O = 2KAl（SO4）2•12H2O
重结晶分离纯化及养晶技术 物质在溶液中的含量若比溶解度大时（过饱和溶液），会沉淀 析出固体。由于不同物质在相同条件下的溶解度不同，所以可利 用此特性将物质分离、纯化，称为重结晶法。最常用的结晶分离 技术有两种，其一是改变温度降低溶质溶解度，使溶液成为过饱 和而溶质晶析出来；其二是在溶液中加入另一种溶质不溶的溶剂， 降低溶质在混合溶剂中的溶解度而晶析出来。原理虽然简单，由 于沉淀产生的快慢影响形成结晶的大小及纯度，因此当溶质是混 合物时，能否利用些微的溶解度差异把物质分开，纯熟的实验技 术才是成功的关键，所以有人说「养晶」是一种艺术。 在本实验中将初步所合成的明矾利用其在热水中的溶解度较 冷水中大的特性（明矾在水中溶解度：1g7.2mL冷水，1g/0.3 mL沸水)，使用热水为溶剂，以再结晶技术纯化并养成单品 期能回收纯铝明矾并观察其结构
重结晶分离纯化及养晶技术 物质在溶液中的含量若比溶解度大时（过饱和溶液），会沉淀 析出固体。由于不同物质在相同条件下的溶解度不同，所以可利 用此特性将物质分离、纯化，称为重结晶法。最常用的结晶分离 技术有两种，其一是改变温度降低溶质溶解度，使溶液成为过饱 和而溶质晶析出来；其二是在溶液中加入另一种溶质不溶的溶剂， 降低溶质在混合溶剂中的溶解度而晶析出来。原理虽然简单，由 于沉淀产生的快慢影响形成结晶的大小及纯度，因此当溶质是混 合物时，能否利用些微的溶解度差异把物质分开，纯熟的实验技 术才是成功的关键，所以有人说「养晶」是一种艺术。 在本实验中将初步所合成的明矾利用其在热水中的溶解度较 冷水中大的特性（明矾在水中溶解度：1 g/7.2 mL 冷水，1 g/0.3 mL 沸水），使用热水为溶剂，以再结晶技术纯化并养成单晶， 期能回收纯铝明矾并观察其结构
明矾产品中A3+含量的测定原理 由于A3+容易水解，易形成多核轻基配合 物，在较低酸度时，可与EDTA形成配合物， 同时AI3+与EDTA络合速率较慢，在较高酸度 下煮沸则容易络合完全，故一般采用返滴定 法或置换滴定法测定铝。本次实验采用返滴 定法
明矾产品中Al3+含量的测定原理 由于Al3+容易水解，易形成多核羟基配合 物，在较低酸度时，可与EDTA形成配合物， 同时Al3+与EDTA络合速率较慢，在较高酸度 下煮沸则容易络合完全，故一般采用返滴定 法或置换滴定法测定铝。本次实验采用返滴 定法
明矾产品中SO42-含量的测定原理 通过测定不同浓度硫酸根在420nm处的吸光 度，绘制成标准曲线并将样品所测得的吸光度 与标准曲线对比，确定样品中疏酸根的含量。 吸取一定量的水样置于25.00mL比色管中，加 入1.5L酸性铬酸钡溶液，用去离子水稀释至刻 度线，摇匀。在420nm处测定吸光度
明矾产品中SO42-含量的测定原理 通过测定不同浓度硫酸根在420nm处的吸光 度，绘制成标准曲线并将样品所测得的吸光度 与标准曲线对比，确定样品中硫酸根的含量。 吸取一定量的水样置于25.00mL比色管中，加 入1.5mL酸性铬酸钡溶液，用去离子水稀释至刻 度线，摇匀。在420nm处测定吸光度
仪器与药品 仪器：100mL烧杯3只，250mL容量瓶一个，100mL容量瓶两 个，50mL容量瓶一个，2、5、25mL移液管各一个，洗耳球一个， 250mL维形瓶4个，20mL量筒2个，10mL量筒2个，50ml滴定管 1,滴管2，玻璃棒1，普通漏斗，布式漏斗，滤纸（大、小两 种)，表面皿，蒸发皿，水浴锅，磨砂纸，剪刀，废铝罐，电炉， 电子分析天平，分光光度计，减压过滤装置，广泛H试纸 药品：9 mol/L H:2SO4溶液，2 mol/L KOH,乙醇与水1：1混合 物，0.02 mol/LEDTA溶液，0.2g/L二甲酚橙指示剂， 200g/LNH4F溶液，0.02040mol/L锌标准溶液（醋酸锌溶液）， 7.5molL氨水（体积比1：1)
仪器与药品 仪器：100mL烧杯3只，250mL容量瓶一个，100mL容量瓶两 个，50mL容量瓶一个，2、5、25mL移液管各一个，洗耳球一个， 250mL锥形瓶4个，20mL量筒2个，10mL量筒2个，50ml滴定管 1，滴管2，玻璃棒1，普通漏斗，布式漏斗，滤纸（大、小两 种），表面皿，蒸发皿，水浴锅，磨砂纸，剪刀，废铝罐,电炉， 电子分析天平，分光光度计，减压过滤装置，广泛pH试纸 药品：9mol/L H2SO4溶液，2mol/L KOH，乙醇与水1:1混合 物，0.02mol/LEDTA溶液，0.2g/L二甲酚橙指示剂， 200g/LNH4F溶液，0.02040mol/L锌标准溶液(醋酸锌溶液)， 7.5mol/L氨水（体积比1:1）
722型光栅分光光度计使用方法及注意事项 1.构造原理 722型分光光度计由光源室、单色器、试样室、光电管暗盒、 电子系统及数字显示器等部件组成。光源为钨卤素灯，波长范 围为330nm~800nm。单色器中的色散元件为光栅，可获得波 长范围狭窄的接近于一定波长的单色光。其外部结构如附图所 示。722型分光光度计能在可见光谱区域内对样品物质作定性 和定量分析，其灵敏度、准确性和选择性都较高，因而在教学、 科研和生产上得到广泛使用
722型光栅分光光度计使用方法及注意事项 1．构造原理 722型分光光度计由光源室、单色器、试样室、光电管暗盒、 电子系统及数字显示器等部件组成。光源为钨卤素灯，波长范 围为330nm～800nm。单色器中的色散元件为光栅，可获得波 长范围狭窄的接近于一定波长的单色光。其外部结构如附图所 示。722型分光光度计能在可见光谱区域内对样品物质作定性 和定量分析，其灵敏度、准确性和选择性都较高，因而在教学、 科研和生产上得到广泛使用