Kalíumtímabil(Efnaformúla: Kio₄) er mikilvægt ólífrænt efnasamband. Það birtist sem litlaust eða hvítt kristallað duft og er þekkt fyrir afar sterka oxandi eign sína. Það gegnir lykilhlutverki í greiningarefnafræði, sérstaklega í títrunargreiningu, þar sem það þjónar sem kjarnahvarfefnið í klassískri aðferð til að ákvarða mangan - kalíumtímabilið. Það getur valið oxað mn²⁺ við fjólubláa permanganat jóninn (MnO₄⁻), sem gerir kleift að ná nákvæmri megindlegri greiningu. Að auki er það einnig notað til að ákvarða oxun á ýmsum lífrænum og ólífrænum efnum. Oxunargeta þess stafar af því að joð er í +7 oxunarástandi, sem er sérstaklega sterkt í súrum miðlum. Viðbrögðin eru venjulega stöðug og sértæk. Kalíumtímabil hefur lægri leysni í vatni samanborið við natríumtímabil, sem gefur því forskot í ákveðnum úrkomuaðskilnaðar- og hreinsunaraðgerðum. Hins vegar, sem sterkt oxunarefni, þá er það hætta á eldi og sprengingu þegar það er blandað saman við eldfim efni eða lífræn efni og rétt geymsla og meðhöndlun er nauðsynleg. Fyrir utan greiningarefnafræði er hún einnig notuð sem vægt oxunarefni í lífrænum myndun og beitt við sótthreinsun og rafhlöðuframleiðslu, en notkun þess krefst alltaf strangrar athygli á tærni þess og hugsanlegri hættum.
|
|
|
| Efnaformúla | Iko4 |
| Nákvæm messa | 229.85 |
| Mólmassa | 230.00 |
| m/z | 229.85 (100.0%), 231.85 (7.2%) |
| Elemental greining | I, 55.18; K, 17.00; O, 27.82 |
Oxunarefni
Fyrst og fremst notað sem oxunarefni í ýmsum efnafræðilegum viðbrögðum.
Það getur oxað mangan efnasambönd við permanganöt, sem er eitt af verulegum forritum þess.
Það þjónar einnig sem oxunarefni fyrir lífræn efnasambönd, sem gerir kleift að gera mikið úrval oxunarviðbragða við lífræna myndun.
Greiningarhvarfefni
Starfandi sem hvarfefni við litametrískar ákvarðanir, sérstaklega til að ákvarða mangan.
Viðbrögð þess við sérstök efnasambönd geta valdið greinilegum litabreytingum, sem hægt er að nota til að greina megindlega tilvist ákveðinna efna.
Iðnaðarforrit
Notað við framleiðslu ákveðinna efna og milliefna.
Það getur einnig fundið notkun í vatnsmeðferðarferlum þar sem hægt er að nota oxunareiginleika þess til að fjarlægja óhreinindi og mengunarefni.
Rannsóknarstofanotkun
Algengt er að nota á rannsóknarstofum til að undirbúa staðlaðar lausnir og gera ýmsar efnafræðilegar tilraunir.
Það er vel - skilgreindir efnafræðilegir eiginleikar gera það að dýrmætu tæki í rannsóknar- og þróunarstillingum.
Viðbragðsferli permanganats
Ferlið við oxandi manganat til permanganats með því að notaKalíumtímabilfelur í sér efnafræðileg viðbrögð þar sem tímabil anjónsins (IO4-) virkar sem oxunarefnið og tekur við rafeindum frá manganatjónum. Í súrri lausn sýnir það sterka oxunareiginleika, sem gerir henni kleift að umbreyta manganate (Mn 2+) í permanganat (MnO4-).
Undirbúningur hvarfefna
Það og viðeigandi manganasalt (svo sem mangan súlfat, MnSO4) eru leyst upp í súrum vatnslausn. Val á sýru getur verið breytilegt, en brennisteinssýran (H2SO4) er oft notuð.
01
Upphaf viðbragðs
Þegar lausnirnar og manganatsaltið er blandað í viðurvist sýru byrjar oxunarviðbrögðin. Tímabilið anjón tekur við rafeindum frá mangan jóninu, sem veldur því að oxunarástand mangans jóns aukist úr +2 til +7 og myndar þannig permanganat.
02
Myndun permanganats
Þegar líður á viðbrögðin getur litur lausnarinnar breyst vegna myndunar permanganats, sem hefur fjólublátt - rautt útlit. Hægt er að nota þessa litabreytingu sem vísbendingu um framvindu hvarfsins.
03
Einangrun og hreinsun
Eftir að hvarfinu er lokið er hægt að einangra permanganatafurðina og hreinsa með ýmsum efnafræðilegum aðgreiningartækni, svo sem úrkomu, síun og kristöllun.
04
aðferð til að ákvarða mangan
- Hvarfefni: Kalíumtímabil, brennisteinssýra, fosfórsýra, saltpéturssýran, natríumnítrít, mangan staðallausn, eimað vatn osfrv.
- Búnaður: Litrófsmæli, litarefnafræðilegir kúvettur, rafrænt jafnvægi, upphitunarplata, rúmmálsbólur, pípettur osfrv.
- Fyrir tiltölulega hreint vatnsýni er hægt að framkvæma bein sýnatöku og mælingu.
- Fyrir sterkt súr eða basískt vatnsýni, stilltu pH að hlutlausu fyrir mælingu.
- Fyrir vatnssýni sem innihalda sviflausnarefni og lífræn efni er þörf á viðeigandi formeðferð (td melting með þéttri saltpéturssýru og aðlögun pH að hlutlausu).
Upplausn sýnisins:
- Vegið ákveðið magn af sýninu (td 1.0000g) og setjið það í bikarglas.
- Bætið blandaðri sýru (fosfórsýru, brennisteinssýru, saltpéturssýru) og hita til að leysa sýnið alveg.
Oxun með kalíumtímabili:
- Bættu ákveðnu magni (td 0,5g) við lausnina og hitann til að sjóða í ákveðið tímabil (td 5 mínútur), en bætir stöðugt sjóðandi vatni til að viðhalda rúmmálinu.
- Leyfðu lausninni að kólna að stofuhita.
Litþróun og mæling:
- Flyttu lausnina yfir í rúmmálskolbu og þynntu að merkinu með eimuðu vatni.
- Blandið vel saman og út frá litastyrk lausnarinnar skaltu velja litametrískan kúvettu með viðeigandi ljósleiðarlengd (td 50mm eða 10mm).
- Notaðu litrófsmæli til að mæla frásog lausnarinnar við bylgjulengd 530nm.
Autt leiðrétting:
- Undirbúðu auða lausn með því að fylgja sömu aðferð en án þess að bæta við sýninu.
- Mældu frásog auða lausnarinnar og dragðu hana frá frásog sýnislausnarinnar til að fá leiðrétt frásog.
Útreikningur á manganinnihaldi:
- Notaðu fyrirfram - tilbúna vinnuferil eða kvörðunarferil til að ákvarða manganinnihald í úrtakinu út frá leiðréttri frásog.
Þessi aðferð gildir um ákvörðun síanlegra og heildar mangans í drykkjarvatni, yfirborðsvatni, grunnvatni og skólpi. Lágmarks uppgötvunarmörk eru venjulega 0,02 mg/l og efri ákvörðunarmörkin eru 3 mg/l (eða allt að 9 mg/l þegar 10 mm sjónstíg kúvettu notar).
Kalíumtímabil, fjölhæfur efnasamband, þjónar mörgum tilgangi umfram greiningarforrit þess. Fyrst og fremst gegnir það lykilhlutverki í nýmyndun lífrænna efnasambanda, sérstaklega skínandi í oxun alkóhags og alkena. Áfengi, sem eru lífræn efnasambönd sem innihalda hýdroxýlhóp (- OH), gangast undir oxunarviðbrögð þegar þau eru meðhöndluð með því, sem leiðir oft til myndunar aldehýðs, ketóna eða karboxýlsýrna. Að sama skapi bregðast alkenes, sem einkennist af kolefni sínu - tvítengjum, við það til að gangast undir klofningu þessara tvítengja, sem leiðir til myndunar díkarboxýlsýrna.
Fyrir utan notkun þess í lífrænum myndun er það einnig notað við undirbúning annarra joðs - sem innihalda efnasambönd. Þetta getur falið í sér viðbrögð þar sem tímabil jóns (IO4-) flytur joðatóm eða súrefnisatóm í aðrar sameindir og myndar margvísleg joð efnasambönd með mismunandi virkni og notkun.
Ennfremur finnur það sess í ákveðnum ljósmyndaferlum. Þrátt fyrir að sértæka hlutverkið geti verið mismunandi eftir tiltekinni ljósmyndatækni eða efni sem notað er, nýtir þátttaka þess oft efnafræðilega eiginleika þess til að auka eða breyta ljósmyndaferlinu á einhvern hátt. Til dæmis gæti það verið notað sem oxunarefni eða hluti við að þróa eða laga lausnir.
Kalíumtímabil (Kio ₄), sem mikilvægt hátt gildið joð efnasamband, hefur breitt notkunargildi í greiningarefnafræði, lífrænum myndun og efnafræði. Sterkir oxunareiginleikar þess og sérstök viðbrögð gera það að ómissandi hvarfefni í efnafræðilegum rannsóknum og iðnaðarframleiðslu. Uppgötvun þess má rekja til tengdar rannsókna eftir uppgötvun joðþáttar. Árið 1811 uppgötvaði franski efnafræðingurinn Bernard Courtois fyrst joð við undirbúning kalíumnítrats. Í kjölfarið fóru vísindamenn að rannsaka kerfisbundið ýmis efnasambönd af joði. Árið 1825 sá þýski efnafræðingurinn Justus von Liebig fyrst tilvist kalíumtímabils meðan hann rannsakaði joddat, en gat ekki einangrað hreint kalíumtímabil á þeim tíma. Árið 1833 útbjuggi franski efnafræðingurinn Auguste Laurent með góðum árangri kalíumtímabil í fyrsta skipti meðan hann rannsakaði súrefni - sem innihélt sýrur af joði. Hann fékk þetta efnasamband með því að rafgreina kalíumjdatlausn og lýsti eiginleikum þess. Á 18. áratugnum, með stofnun redox kenningar, fóru vísindamenn að skilja kjarna kalíumtímabils sem sterkt oxunarefni. Um miðja til síðari hluta 19. aldar, með þróun byggingarefnafræði, var sameinda uppbygging kalíumtímabils smám saman skýrð. Árið 1860 ákvarðaði breski efnafræðingurinn Edward Frankland tetrahedral uppbyggingu háu joðjónsins (IO ₄⁻ ₄⁻) með kerfisbundnum oxunartilraunum. Þessi uppgötvun lagði grunninn að því að skilja efnafræðilega eiginleika tímabils sölt. Árið 1872 rannsakaði rússneski efnafræðingurinn Alexander Butlerov fyrst kerfisbundið hitauppstreymiseiginleika kalíumtímabils og komst að því að það myndi sundra í kalíumjúða og súrefni við hátt hitastig. Á 1880 áratugnum notaði sænski efnafræðingurinn Svante Arrhenius kalíumtímabil sem fyrirmyndarsamband til að sannreyna aðgreiningarhegðun sína í vatnslausnum meðan hann rannsakaði kenninguna um raflausnarlausnir.
Iðnaðarframleiðsla kalíumtímabils hefur gengið í gegnum nokkur mikilvæg stig:
1. Fyrsta iðnaðarframleiðslan notaði rafgreiningaraðferðina sem Laurent lagði til, sem oxaði kalíumjdatlausn á platínu rafskaut. Þessi aðferð hefur mikla orkunotkun og litla skilvirkni, en hún veitir möguleika á iðnaðarframleiðslu.
2. Í 1905 þróaði þýski efnafræðingurinn Fritz Haber klór oxunaraðferðina og bætti mjög framleiðslugetu:
2kio₃ + cl₂ + 2 KOH → 2KiO₄ + 2 KCl + H₂o
Þessi aðferð varð aðal framleiðsluferlið á fyrri hluta 20. aldar.
3. Á sjötta áratugnum bætti bandaríski efnafræðingurinn Henry Taube rafgreiningarferlið með því að nota blýoxíð rafskaut og púls núverandi tækni, sem jók núverandi skilvirkni í yfir 85%.
4. Í 2005 þróuðu japanskir efnafræðingar hvatakerfi með því að nota persúlfat sem oxunarefni og náðu skilvirkri umbreytingu við væga aðstæður
Kio₃ + k₂s₂o₈ → kio₄ + 2 khso₄
maq per Qat: Kalíumtímabil CAS 7790-21-8, birgjar, framleiðendur, verksmiðja, heildsölu, kaup, verð, magn, til sölu