铜离子对酒石酸还原六价铬的影响

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1、实验报告学院:理学院课程:铜离子对酒石酸还原六价铬的影响班级:应用化学111班学号:23211109姓名:卢风帆指导教师:铜离子对酒石酸还原六价铬的影响一、实验目的1、了解铜离子对酒石酸还原六价铬反应的作用2、了解铜离子催化酒石酸还原六价铬反应的最佳条件3、掌握光化学反应仪器的使用方法二、实验原理铬主要以六价铬和三价铬两种形态存在于自然环境中，其中Cr6+有强氧化性，在环境中的溶解性，迁移性大，具有高毒性；然而Cr3+却具有迁移性小和低毒性的特性。所以，多数情况下对Cr6+的治理采用化学还原法，即将C

2、r6+还原为Cr3+。铜离子催化酒石酸还原六价铬离子的原理为：Cu（Ⅱ）+酒石酸（tar）Cu（Ⅱ）tarCu（Ⅱ）tar（光）Cu（Ⅰ）+tarCu（Ⅰ）+Cr（VI）Cu（Ⅱ）+Cr（Ⅲ）在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为540nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律，用来测定六价铬的量，反应式如下：紫色络合物+Cr3++Cr6+二苯碳酰二肼 苯肼羟基偶氮苯本实验主要研究影响铜离子催化酒石酸还原六价铬的因素：光照，pH，Cu2+浓度，酒石酸浓度，温度和酸的种

3、类。同时找出该反应的最佳条件。三、实验原料及仪器原料：储备液：c[Cr(VI)]=4mM;c(Cu2+)=8mM;c(tar)=40mM(注：tar表示酒石酸)铬标准液；1:20硫酸；0.25%（W/V）二苯酰二肼（DPC）显色剂氢氧化钠溶液；盐酸溶液；有机酸：酒石酸；苹果酸；乳酸；丁二酸仪器：光化学反应仪；分光光度仪四、实验步骤1、测定Cr（VI）的标准曲线向一系列25mL比色管中分别加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.4、1.8mL100μM的铬标准溶液后加入1mL1:20硫酸和1

4、mL0.25%的DPC显色剂，用水稀释至10mL,在波长为540nm处测定吸光度，绘制标准曲线。1、确定最佳实验条件（即各因素的影响）（1）光照的影响在50mL光化学反应管中均加入2mL8mMCu2+溶液，1mL40mM酒石酸溶液，加入离子水35mL左右，用NaOH或HCl调pH=4，再加去离子水至39mL，再加入1mL4mMCr（VI）溶液，使总体积为40mL，Cr（VI）、Cu2+及酒石酸的浓度分别为100μM，400μM和1mM。快速混合后，置于光化学反应仪中500W氙灯光照反应。转速为500r

5、pm。每隔一定时间取1mL反应液进行Cr（VI）的测定。与避光，不加Cu2+的进行对照。（2）pH的影响pH分别设为3，4，5，6，其他条件不变。（3）Cu2+浓度的影响Cu2+设为：0，100，200，400，800μM(分别取8mMCu2+溶液0，0.5，1.0，2.0，4.0mL），其他条件不变。（4）酒石酸浓度的影响酒石酸浓度设为：0.5，1.0，2.0，4.0mM（分别取40mM0.5，1.0，2.0，4.0mL），其他条件不变。（5）温度的影响温度分别设为15℃,35℃，其他条件不变。（6

6、）酸种类的影响酸分别为：有机酸酒石酸，苹果酸，乳酸，丁二酸，其他条件不变。Cr（VI）的测定：DPC吸光光度法测定在25mL比色管中加入1mL1:20硫酸溶液、1mL0.25%DPC显色剂，加入1mL反应液，用去离子水定容至10mL,摇匀，在波长为540nm处测量其吸光度值，并根据标准曲线计算Cr（VI）浓度。一、实验数据及分析1、铬标准曲线Cr（VI）/μM0.02.04.08.012．016.020.0吸光度A0.0000.0790.1520.3000.4570.6220.770图1Cr（VI）标

7、准曲线1、各因素影响（1）pH的影响pH=3时间/min020406090120150百分率10.87220.75660.62900.37590.14500.0025吸光度0.4070.3550.3080.2560.1530.0590.001pH=4时间/min020406090120百分率10.73590.62750.42660.14220吸光度0.4430.3260.2780.1890.0630pH=5时间/min020406090120150百分率10.77590.64390.53770.273

8、60.08020.0024吸光度0.4240.3290.2730.2280.1160.0340.001pH=6时间/min020406090120150百分率10.89250.850.740.57750.44250.3425吸光度0.40.3570.340.2960.2310.1770.137图2不同pH对酒石酸还原Cr（VI）的影响所以综上分析得出pH的影响分析①Cr（VI）以含氧氧化剂形式存在，其还原需要H+，H+越高，越有利于反应进行。②Cu（Ⅱ）