TLA电镀废水处理剂以螯合剂为主,添加其他药剂,分前剂和后剂。
下面以一种螯合剂为例:
1,2亚乙基二胺四乙酸,别名:乙二胺四乙酸,乙二胺四醋酸,EDTA
分子式:C10H16N2O8相对分子质量:292.24
结构式:
(1)性状。乙二胺四乙酸为晶体,220℃时分解,在25℃水中的溶解度为0.5g/L,游离酸的稳定性不如其盐类,加热到150℃时,会脱羧;为白色、无味、无臭的结晶性粉末,其游离态酸及其金属化合物对热非常稳定(在240℃时熔化变质),几乎不溶于水、乙醇、乙醚及其他溶剂,能溶于5%(质量分数)以上的无机酸,如果用苛性碱中和,可生成一、二、三、四碱金属盐。
(2)质量标准。乙二胺四乙酸质量标准如表6-3所示。
表6-3 乙二胺四乙酸质量标准
(3)危害与防护。乙二胺四乙酸无毒,其盐可溶于水,能迅速排泄出体外。
(4)用途。乙二胺四乙酸可与各种金属螯合或成盐,能在较宽的pH值范围内与金属形成稳定的络合物,特别是在碱性条件下使用,作为金属捕集器;可用于纺织工业、照相、纸浆工业、脱硝催化剂、食品工作、肥皂、洗涤剂、工业水软化、化妆品、医药、矿业、皮革、橡胶等。
(5)螯合原理。Cu2+为中心离子(又称为配离子的形成体),在它的周围直接配位着一些中性分子或负离子,叫做配位体(简称配体),如NH3、Cl-,能提供配位体的物质称为配位剂。在配位体中,与中心离子直接相结合的原子叫做配位原子,如NH3中的N原子和Cl原子,配位原子必须具有孤对电子,可以与中心离子共同形成配位键。与中心离子直接结合的配位原子总数叫做配位数,最常见的配位数是2、4、6。只能提供一个配位原子的配位体称为单齿配体,而含有两个或两个以上配位原子的配位体称为多齿配体,能提供多齿配体的物质称为螯合剂。多齿配体与同一个金属离子形成螯合环的化学反应,产物称为金属螯合物(或螯合物)。例如,乙二胺(H2NCH2CH2NH2)中含有2个配位原子(N原子),能与中心离子如Cu2+以环状结构键合形成稳定的配离子,可表示如下(“→”表示配位键):
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如果往[Cu(NH3)4]2+溶液中加入乙二胺,则会发生下列反应:
这是因为配离子[Cu(en)2]2+较[Cu(NH3)4]2+更为稳定,使en取代NH3而与Cu2+配合。
螯合剂中配位原子的数目除了二齿、三齿外,还有四齿、五齿、六齿等。金属离子和螯合配体生成的螯合物,比它和单齿配体生成的类似配合物稳定性要高。螯合物具有它独特的特性,“螯”指螃蟹的大钳,比喻该物能像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住金属离子。在螯合物的结构中,有一个或多个多齿配体提供多对电子与金属离子形成配位健。EDTA是六齿配体,能提供2个氮原子和4个羧基氧原子与金属配合,从而用一个分子把需要6配位的金属离子紧紧包裹起来,生成极稳定的产物。
(6)螯合剂。螯合剂有乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸三钾盐、乙二胺四乙酸四钙盐、乙二胺四乙酸单镁盐等。EDTA对金属和有机杂质具有隐蔽作用,能够促进金属离子特别是镍和铁离子共沉积,从而维持槽液杂质在正常的可接受范围内。在镀铬电镀液中,可提高三价铬电镀工艺的工艺范围,保证三价铬电镀液能够长期稳定的投入生产使用。
(7)螯合法与化学沉淀法的比较如表6-4所示。
表6-4 螯合法与化学沉淀法的比较
(续)
电镀废水处理列举了九种药剂,但常用的只有五种,每种药剂都是一主一副,当废水中杂质浓度较高时,才动用副药剂加力。
药品要有专门的库房存放,要防潮、防尘、防盗,储酸房要做防渗、防倾倒设置,旁边要有妥善的安全措施,即进入眼睛或灼伤皮肤,要立即有条件自救;药剂房要取药方便,用药量大的要考滤有自动运输与投药装置。
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