配位化學在水處理中有哪些應用

A. 舉例說明配合物在實際生活中的應用及原理

1.金屬配合物葯物
病毒是病原微生物中最小的一種，其核心是核酸，外殼是蛋白質。不能獨立自營生活，必須依靠宿主的酶系統才能使其本身繁殖，某些金屬配合物具有抗病毒的活性。病毒的核酸和蛋白質均為配體，能與金屬配合物相互作用，或占據細胞表面防止病毒吸附，或防止病毒在細胞內再生，從而阻止病毒的繁殖。
2.配體療法排除金屬中毒
環境污染，過量服用金屬元素葯物，或誤食重金屬，都可能導致人體金屬中毒。原因是金屬原子充當配位原子，蛋白質為配體，形成了配位化合物。使得蛋白質的功能喪失，人體機能發生異常。選用與金屬元素結合生成水溶性大的配合物（例如牛奶等），使其排出體內，從而達到解毒的目的。

B. 硫氰化亞鐵是沉澱還是絡合物

• 硫氰化亞鐵是沉澱還是絡合物？

是沉澱。繼續加硫氰根就形成絡合物而溶解。

鐵氰化鉀與亞鐵離子反應生成鐵氰化亞鐵的離子方程式

K3[Fe(CN)6]+Fe2+==2K+ +KFe[Fe(CN)6]

(藍色沉澱,也有人寫成Fe3[Fe(CN)6]2,不過參照一些權威的書籍應該是KFe[Fe(CN)6]）

補充知識：

【沉澱】在化學上指從溶液中析出固體物質的過程；也指在沉澱過程中析出的固體物質。事實上沉澱多為難溶物（20°C時溶解度<0.01g）。在化學實驗和生產中廣泛應用沉澱方法進行物質的分離。

形成在水處理中指懸浮物在水中下沉，是懸浮物和水在密度上的差異形成的。

產生：化學中沉澱的產生是由於化學反應而生成溶解度較小的物質，或者由於溶液的濃度大於該溶質的溶解度所引起的。

【絡合物】一般指配位化合物

包含由中心原子或離子與幾個配體分子或離子以配位鍵相結合而形成的復雜分子或離子，通常稱為配位單元。凡是含有配位單元的化合物都稱作配位化合物。研究配合物的化學分支稱為配位化學。為一類具有特徵化學結構的化合物，由中心原子或離子（統稱中心原子）和圍繞它的稱為配位體（簡稱配體）的分子或離子，完全或部分由配位鍵結合形成。

配合物是化合物中較大的一個子類別，廣泛應用於日常生活、工業生產及生命科學中，近些年來的發展尤其迅速。它不僅與無機化合物、有機金屬化合物相關連，並且與現今化學前沿的原子簇化學、配位催化及分子生物學都有很大的重疊。

【硫氰化物】含硫氰根離子(SCN)-的化合物。無毒。易與金屬離子形成配位化合物。硫氰離子與鐵(Ⅲ)離子能形成血紅色的配位化合物，常被用於檢測硫氰離子和鐵(Ⅲ)離子。具有還原性，能與二氧化錳反應生成硫氰(SCN)2。重金屬硫氰酸鹽均難溶於水。鹼金屬硫氰酸鹽均易溶於水，為常用的試劑，如硫氰酸鉀、硫氰酸銨。主要用於印染。硫氰化氫HSCN又稱硫氰酸,結構為H─S─C呏N,與結構為H─N匉C匉S的異構體異硫氰酸之間存在著互變的平衡。蒸氣狀態的硫氰化氫是單分子的，經液態空氣冷卻即生成白色晶體，晶體在－110℃熔化,於－90℃開始聚合成為固體，聚合體約於3℃熔化並部分分解。

C. 簡述配位化學的應用性能有哪些方面

由於水合金屬離子離解，生成質子，金屬離子在水溶液中通常顯酸性，例如：
配位化學
k是酸離解常數，可用來衡量水合金屬離子的酸性大小，它與金屬離子電荷、半徑和電子構型有關。一般地說，金屬離子電荷高、半徑小，電子構型有利於極化作用時，酸性就大；反之就小。這種離解反應還可繼續進行，並伴隨著聚合，生成羥聯或氧聯的雙核、多核配合物，例如：
配位化學
其他含有能離解出質子的配體，還有nh3、乙二胺和有機酸等。取代反應指配體取代配合物中另一種配體的反應。根據取代反應的快慢，常把配合物分為活性配合物和惰性配合物。金屬水合配合物中水被取代的反應速率常作為活性或惰性的衡量標准。取代基可以是水分子或其他配體，如為前者，可用標記原子o（以符號o表示）示蹤。例如：【al(h2o)6】+6h2o匑【al(h2o)6】+6h2o
各種水合金屬離子的配位水分子與溶液本體中水分子取代速率相差很大。例如鹼金屬水合離子的取代反應速率常數為10～10秒，而鋁和鎵的水合離子則為1～10秒。離子的大小和所帶電荷的多少對反應速率有明顯的影響。電荷和結構相同的離子，半徑愈大，交換得愈快；離子大小相同者，電荷愈高，交換得愈慢。其他配體取代水合金屬離子中的配位水分子的反應速率很少取決於配體的性質，而常與水分子的交換速率一致，即取決於水合金屬離子的性質。電子轉移反應指兩配合物之間發生電子轉移的反應。例如，將
【fe(cn)6】（fe為標記原子）溶液與【fe(cn)6】混合，則前者失去一個電子，後者得到一個電子，其反應為：【fe(cn)6】+【fe(cn)6】─→
應用：
配位化學與無機、分析、有機以及物理化學關系密切，與生物化學、葯物化學、農業化學等也有關。在化學和化工方面應用很廣。
金屬的提取和分離
一些重要的濕法冶金過程要利用金屬配合物的形成，例如鎳、銅和鈷可用氨水溶液萃取。在核反應中產生的鈹，可用噻吩甲醯三氟丙酮的苯溶液萃取。氰化鈉的水溶液通常用於從礦石中分離金。一氧化碳可用於鎳的純化。

D. 配位化學的應用

配位化學與無機、分析、有機以及物理化學關系密切，與生物化學、葯物化學、農業化學等也有關。在化學和化工方面應用很廣。
金屬的提取和分離 一些重要的濕法冶金過程要利用金屬配合物的形成，例如鎳、銅和鈷可用氨水溶液萃取。在核反應中產生的鈹，可用噻吩甲醯三氟丙酮的苯溶液萃取。氰化鈉的水溶液通常用於從礦石中分離金。一氧化碳可用於鎳的純化。 過渡金屬化合物能與烯烴、炔烴和一氧化碳等各種不飽和分子配位形成配合物，使這些分子活化，生成新的化合物。例如烯烴的氫甲醛化反應中，烯烴與氫和一氧化碳按照與鈷催化劑形成配合物的機理，最終生成醛（R為烷基）：RCH=CH2+CO+H2─→RCH2CH2CHO
有些金屬催化劑可把烯烴轉變為多聚體。例如，將氯化鈦（Ⅲ）和烷基鋁配位後，作為催化劑，可使烯烴定向聚合成高分子化合物。

E. 水化學的圖書信息

書 名： 水化學
作者：王凱雄
出版社： 化學工業出版社
出版時間： 2010年01月
ISBN： 9787122063328
開本： 16開
定價： 48元 《水化學(第2版)》參考了大量文獻和國內外有關教材，結合作者的研究生教學和科研工作，在保持原書內容和風格的基礎上，根據近年來水化學學科的發展充實了一些熱門話題以及新的研究成果，同時，增加了一些當今比較重要和前沿的理論和應用研究內容。
《水化學(第2版)》以化學原理為主線，較全面地介紹了水化學的基本理論及其在實踐中的應用方法與實例。全書包括緒論、化學動力學、化學平衡、酸鹼化學、配位化學、氧化還原化學、相間作用七章。書中理論深入淺出，實例豐富生動。
《水化學(第2版)》適合作為環境科學與工程專業研究生和本科生的教材，也可供環境保護、水處理、給排水、海洋、水利、水產養殖等專業的科技人員和高校師生參考。 第1章 緒論 (Introction)
1.1 水化學的意義 (The significance of water chemistry)
1.1.1 水的含義 (The meaning of water)
1.1.2 水化學的基本內容 (The basic content of water chemistry)
1.1.3 水化學的意義(The significance of water chemistry)
1.2 水的性質(The properties of water)
1.2.1 水的性質及其意義(The properties of water and their significances)
1.2.2 水的異常特性與水分子結構的關系(The relationship between unusual properties and the molecular structure of water)
1.3 天然水(Natural waters)
1.3.1 地球上水的分布(The distribution of water in the earth)
1.3.2 天然水的依數性(Colligative properties of natural water)
1.3.3 海水(Sea water)
1.3.4 雨雪水(Rain and snow water)
1.3.5 地表水和地下水(Surface water and ground water)
1.4 污水(Waste waters)
習題
第2章
化學動力學(Chemical Kinetics)
2.1 反應速率(Reaction rate)
2.2 反應機理(Reaction mechanism)
2.3 阿倫尼烏斯定理(Arrhenius law)
2.4 催化作用(Catalysis)
2.4.1 催化作用概述(Introction of catalysis)
2.4.2 催化作用應用實例(Application examples of catalysis)
2.4.3 沸石(Zeolite)
2.5 經驗速率方程(Empirical rate law)
2.5.1 有機物生物氧化降解反應的經驗速率方程(The empirical rate equation for BOD)
2.5.2 細菌增殖的經驗速率方程(The empirical rate equation for microbial growth)
習題
第3章
化學平衡(Chemical Equilibrium)
3.1 化學平衡的動力學本質(The dynamic nature of chemical equilibrium)
3.2 熱力學基礎(The thermodynamic basis)
3.2.1 利用吉布斯自由能判別反應方向(Determine reaction direction by Gibbs free energy)
3.2.2 范特霍夫公式(Vant Hoff equation)
3.3 水溶液中離子和分子的非理想行為(Nonideal behavior of ions and molecules in solution)
3.3.1 離子的非理想行為(Nonideal behavior of ions)
3.3.2 分子的非理想行為(Nonideal behavior of molecules)
3.4 化學平衡計算(Chemical equilibrium calculation)
習題
第4章
酸鹼化學(Acid?Base Chemistry)
4.1 酸鹼化學基礎 (The basis of acid base chemistry)
4.2 平衡計算(Equilibrium calculation)
4.2.1 質子轉移關系式(Proton condition)
4.2.2 酸鹼平衡計算實例(Examples of acid?base equilibrium calculation)
4.3 pc～pH圖和α～pH圖(The pc～pH diagrams and α～pH diagrams)
4.3.1 一元酸?共軛鹼體系的pc～pH圖(The pc～pH diagrams of monoprotic acid conjugate base systems)
4.3.2 多元酸?共軛鹼體系的pc～pH圖(The pc～pH diagrams of polyprotic acid conjugate base systems)
4.3.3 α～pH圖(α～pH diagrams)
4.4 pH緩沖溶液和緩沖強度(pH buffers and buffer intensity)
4.4.1 pH緩沖溶液(pH buffers)
4.4.2 緩沖強度(Buffer intensity)
4.5 碳酸鹽系統(The carbonate system)
4.5.1 碳酸鹽系統的平衡關系(Equilibria in the carbonate system)
4.5.2 碳酸鹽物種濃度的計算(Calculation of carbonate species concentrations)
4.5.3 鹼度和酸度(Alkalinity and acidity)
4.6 酸鹼化學在水處理中的應用(Water treatment applications of acid?base chemistry)
4.7 全球碳循環(Global carbon cycle)
4.7.1 概述(Introction)
4.7.2 大氣CO2含量(COconcentration in the atmosphere)
4.7.3 陸地生態系統反饋(Feedback of terrestrial ecology)
4.7.4 海洋反饋(Oceanic feedback)
4.7.5 固碳對策與研究展望(Ways of carbon fixation and future carbon cycle study)
習題
第5章
配位化學(Coordination Chemistry)
5.1 配位化學基礎(The basis of coordination chemistry)
5.1.1 基本術語(Basic terms)
5.1.2 配合物化學鍵理論(Chemical bond theory of complexes)
5.1.3 配合物的穩定性(Complex stability)
5.1.4 反應速率(Reaction rate)
5.2 平衡計算(Equilibrium calculation)
5.3 金屬(Metals)
5.3.1 銅在水與廢水中的行為(The behavior of copper in water and wastewater)
5.3.2 金屬的形態分析(Species analysis of metals)
5.3.3 金屬離子的水解——以H2O和OH-為配位體(Hydrolysis of metal ions——H2O and OH- as ligands)
5.3.4 無機高分子絮凝劑(Inorganic polymer flocculatants)
5.4 腐殖質(Humic substances)
5.4.1 腐殖質成分、性質與結構(Characteristics of humic substances)
5.4.2 腐殖質與金屬離子的螯合(Chelation between humic substances and metals)
5.4.3 富里酸與胡敏酸的分離技術(Isolation of fulvic acid and humic acid)
習題
第6章
氧化還原化學(Oxidation and Rection Chemistry)
6.1 氧化還原化學基礎(The basis of oxidation and rection chemistry)
6.1.1 氧化還原反應的化學計量關系(Redox stoichiometry)
6.1.2 氧化還原平衡(Redox equilibrium)
6.2 氧化還原平衡的圖解表示(Graphical representation of redox equilibrium)1
6.2.1 pc～pε圖(pc～pε diagrams)1
6.2.2 pε～pH圖(pε～pH diagrams)1
6.2.3 有固體存在時的pε～pH圖(The pε～pH diagram incorporating solids)
6.2.4 天然水的pε值，決定電位(The pε value of natural water,determining potential)
6.3 電化學腐蝕(Electrochemical corrosion)
6.3.1 腐蝕電池(Corrosion cell)
6.3.2 濃差電池(Concentration cell)
6.3.3 腐蝕的控制(Corrosion control)
6.4 鐵化學(Iron chemistry)
6.4.1 天然水中鐵的來源和存在狀態(The sources and status of iron in natural water)
6.4.2 地下水中的鐵(Iron in groundwaters)
6.4.3 酸性礦排水(Acid mine drainage)
6.5 氯化學(Chlorine chemistry)
6.5.1 概述(Introction)
6.5.2 折點氯化(Breakpoint chlorination)
6.5.3 氯與有機物反應形成的有害副產物(The hazardous by?procts of chlorine reactions with organic substances)
6.6 氮化學(Nitrogen chemistry)
6.6.1 氮循環(The nitrogen cycle)
6.6.2 水中含氮物種的氧化還原轉化(Redox transformation of nitrogen species in water)
6.6.3 氮的微生物轉化(Microbial transformation of nitrogen)
6.7 高級氧化過程(Advanced oxidation processes，AOPs)
6.7.1 概述(Introction)
6.7.2 臭氧高級氧化技術(Ozonation technology)
習題
第7章
相間作用(Phase Interactions)
7.1 表面張力與表面自由能(Surface tension and surface free energy)
7.2 氣體在水中的溶解與揮發(Dissolution and volatilization of gases in water)
7.2.1 亨利定律(Henry slaw)
7.2.2 氣體在水中的溶解速率(Dissolution rate of gases in water)
7.2.3 溶解氧(Dissolved oxygen)
7.3 固體的沉澱與溶解(Precipitation and dissolution of solids)
7.3.1 沉澱與溶解動力學(Precipitation and dissolution kinetics)
7.3.2 沉澱與溶解的平衡計算(Equilibrium calculation of precipitation and dissolution)
7.3.3 碳酸鈣的溶解度與水質穩定性(Calcium carbonate solubility and water stability)
7.3.4 磷酸鹽化學(Phosphate chemistry)
7.4 固體表面吸持 (Sorption of solids)
7.4.1 吸附作用(Adsorption)
7.4.2 分配作用(Partition)
7.4.3 生物富集(Bio?accumulation)
7.5 沉積物(Sediments)
7.5.1 沉積物的形成(Formation of sediments)
7.5.2 膠體微粒的聚沉(Aggregation of colloidal particles)
7.5.3 微生物絮凝劑(Microbial flocculatants)
7.5.4 絮凝動力學(Flocculation kinetics)
7.5.5 水體底泥中微量金屬分析的分段提取技術及其應用(Sequential extraction technique for trace metals analyses in aquatic sediments and its application)
7.5.6 洪水對河流底泥有機污染物分布的影響(Impact of flood on distribution of orgnic pollutants in river sediment)
7.6 持久性有機污染物(Persistent organic pollutants, POPs)
7.6.1 持久性有機污染物的界面行為(Phase interactions of persistent organic pollutants)
7.6.2 水中有機污染物的分析方法(Analytical methods for organic pollutants in water)
7.7 膜化學(Film and membrane chemistry)
7.7.1 界面膜(Interfacial film)
7.7.2 膜分離(Membrane separation)
習題
附錄
附錄1 地表水環境質量標准
附錄2 地下水質量標准
附錄3 海水水質標准
附錄4 生活飲用水衛生標准
附錄5 景觀娛樂用水質標准
附錄6 農田灌溉水質標准
附錄7 漁業水質標准
附錄8 飲用天然礦泉水標准
附錄9 污水綜合排放標准
參考文獻

F. 我是學化工的，由於涉及到專業方向問題，我想知道下面的選課中，哪些課程是對精細化工有幫助的

配位化學、中級無機化學、 應用電化學、 膠體與界面化學、 CAD在化工制圖中的應用、 原子光譜分析、波譜分析、化工計算、生物化工、 物理檢測、環境保護概論、環境資源合理利用 、清潔生產工藝、化工專業外語1、化工熱力學、儀器分析

G. 配位化合物應用在哪些方面

配位化學已經深入到了工業、農業、生命科學、自然科學等諸多領域
如可以應用在磁性，熒光，非線性等，配位化學對經濟的發展、人們的生活等有著重要的影響