羊毛纤维能通过其结构中的羧基、氨基和酰氨基以及二硫键等作为配位基团与Fe3+进行配位反应并生成稳定的羊毛纤维铁配合物(简称Fe-Wool)。在反应过程中Fe3+初始浓度和反应温度的增加都会促进两者之间的反应,使更多的Fe3+与纤维结合,使铁配合量(QFe)不断提高(图3-49)。
Fe3+溶液的pH也会影响两者的配位反应,如图3-50所示。Fe-Wool的QFe值随着溶液pH升高而增加,这主要是因为pH升高时,羊毛纤维表面所带正电荷减少,其与Fe3+之间的静电斥力下降,使得更多的Fe3+与羊毛纤维发生配位反应。
羊毛纤维分别与100mmol/L的Fe3+和Cu2+在不同温度下进行配位反应,所得Fe-Wool或Cu-Wool的QFe或QCu值在反应过程中的变化如图3-51所示。
图3-51显示,QFe和QCu值随着反应时间的延长不断提高。说明水溶液中的Fe3+或Cu2+被逐渐固定于羊毛纤维表面,在相同温度条件下,Fe-Wool的QFe远高于Cu-Wool的Q值。但是Fe3+达到反应平衡的时间比Cu2+Cu更久。此外,反应温度对金属离子与羊毛纤维的反应具有明显的促进作用,温度的升高显著增加了配合物的QFe或QCu值。这表明提高温度可增强两种金属离子在羊毛纤维表面的固定作用,并生成具有更高QFe或QCu值的羊毛纤维金属配合物。主要原因是,羊毛纤维表面的鳞片层能够阻碍金属离子渗透,温度升高会使其鳞片层发生溶胀,增加金属离子水溶液在羊毛纤维表层的渗透作用,更有利于其与羊毛纤维的配位基团发生配位反应,提高羊毛纤维金属配合物的金属配合量。(www.daowen.com)
图3-49 Fe3+初始浓度和反应温度对QFe值的影响
图3-50 不同pH条件下Fe-Wool的QFe值
图3-51 羊毛纤维与Fe3+和Cu2+在不同温度进行配位反应
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