配位化学在水处理中有哪些应用

A. 举例说明配合物在实际生活中的应用及原理

1.金属配合物药物
病毒是病原微生物中最小的一种，其核心是核酸，外壳是蛋白质。不能独立自营生活，必须依靠宿主的酶系统才能使其本身繁殖，某些金属配合物具有抗病毒的活性。病毒的核酸和蛋白质均为配体，能与金属配合物相互作用，或占据细胞表面防止病毒吸附，或防止病毒在细胞内再生，从而阻止病毒的繁殖。
2.配体疗法排除金属中毒
环境污染，过量服用金属元素药物，或误食重金属，都可能导致人体金属中毒。原因是金属原子充当配位原子，蛋白质为配体，形成了配位化合物。使得蛋白质的功能丧失，人体机能发生异常。选用与金属元素结合生成水溶性大的配合物（例如牛奶等），使其排出体内，从而达到解毒的目的。

B. 硫氰化亚铁是沉淀还是络合物

• 硫氰化亚铁是沉淀还是络合物？

是沉淀。继续加硫氰根就形成络合物而溶解。

铁氰化钾与亚铁离子反应生成铁氰化亚铁的离子方程式

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

(蓝色沉淀,也有人写成Fe3[Fe(CN)6]2,不过参照一些权威的书籍应该是KFe[Fe(CN)6]）

补充知识：

【沉淀】在化学上指从溶液中析出固体物质的过程；也指在沉淀过程中析出的固体物质。事实上沉淀多为难溶物（20°C时溶解度<0.01g）。在化学实验和生产中广泛应用沉淀方法进行物质的分离。

形成在水处理中指悬浮物在水中下沉，是悬浮物和水在密度上的差异形成的。

产生：化学中沉淀的产生是由于化学反应而生成溶解度较小的物质，或者由于溶液的浓度大于该溶质的溶解度所引起的。

【络合物】一般指配位化合物

包含由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为配位单元。凡是含有配位单元的化合物都称作配位化合物。研究配合物的化学分支称为配位化学。为一类具有特征化学结构的化合物，由中心原子或离子（统称中心原子）和围绕它的称为配位体（简称配体）的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成。

配合物是化合物中较大的一个子类别，广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速。它不仅与无机化合物、有机金属化合物相关连，并且与现今化学前沿的原子簇化学、配位催化及分子生物学都有很大的重叠。

【硫氰化物】含硫氰根离子(SCN)-的化合物。无毒。易与金属离子形成配位化合物。硫氰离子与铁(Ⅲ)离子能形成血红色的配位化合物，常被用于检测硫氰离子和铁(Ⅲ)离子。具有还原性，能与二氧化锰反应生成硫氰(SCN)2。重金属硫氰酸盐均难溶于水。碱金属硫氰酸盐均易溶于水，为常用的试剂，如硫氰酸钾、硫氰酸铵。主要用于印染。硫氰化氢HSCN又称硫氰酸,结构为H─S─C呏N,与结构为H─N匉C匉S的异构体异硫氰酸之间存在着互变的平衡。蒸气状态的硫氰化氢是单分子的，经液态空气冷却即生成白色晶体，晶体在－110℃熔化,于－90℃开始聚合成为固体，聚合体约于3℃熔化并部分分解。

C. 简述配位化学的应用性能有哪些方面

由于水合金属离子离解，生成质子，金属离子在水溶液中通常显酸性，例如：
配位化学
k是酸离解常数，可用来衡量水合金属离子的酸性大小，它与金属离子电荷、半径和电子构型有关。一般地说，金属离子电荷高、半径小，电子构型有利于极化作用时，酸性就大；反之就小。这种离解反应还可继续进行，并伴随着聚合，生成羟联或氧联的双核、多核配合物，例如：
配位化学
其他含有能离解出质子的配体，还有nh3、乙二胺和有机酸等。取代反应指配体取代配合物中另一种配体的反应。根据取代反应的快慢，常把配合物分为活性配合物和惰性配合物。金属水合配合物中水被取代的反应速率常作为活性或惰性的衡量标准。取代基可以是水分子或其他配体，如为前者，可用标记原子o（以符号o表示）示踪。例如：【al(h2o)6】+6h2o匑【al(h2o)6】+6h2o
各种水合金属离子的配位水分子与溶液本体中水分子取代速率相差很大。例如碱金属水合离子的取代反应速率常数为10～10秒，而铝和镓的水合离子则为1～10秒。离子的大小和所带电荷的多少对反应速率有明显的影响。电荷和结构相同的离子，半径愈大，交换得愈快；离子大小相同者，电荷愈高，交换得愈慢。其他配体取代水合金属离子中的配位水分子的反应速率很少取决于配体的性质，而常与水分子的交换速率一致，即取决于水合金属离子的性质。电子转移反应指两配合物之间发生电子转移的反应。例如，将
【fe(cn)6】（fe为标记原子）溶液与【fe(cn)6】混合，则前者失去一个电子，后者得到一个电子，其反应为：【fe(cn)6】+【fe(cn)6】─→
应用：
配位化学与无机、分析、有机以及物理化学关系密切，与生物化学、药物化学、农业化学等也有关。在化学和化工方面应用很广。
金属的提取和分离
一些重要的湿法冶金过程要利用金属配合物的形成，例如镍、铜和钴可用氨水溶液萃取。在核反应中产生的铍，可用噻吩甲酰三氟丙酮的苯溶液萃取。氰化钠的水溶液通常用于从矿石中分离金。一氧化碳可用于镍的纯化。

D. 配位化学的应用

配位化学与无机、分析、有机以及物理化学关系密切，与生物化学、药物化学、农业化学等也有关。在化学和化工方面应用很广。
金属的提取和分离 一些重要的湿法冶金过程要利用金属配合物的形成，例如镍、铜和钴可用氨水溶液萃取。在核反应中产生的铍，可用噻吩甲酰三氟丙酮的苯溶液萃取。氰化钠的水溶液通常用于从矿石中分离金。一氧化碳可用于镍的纯化。 过渡金属化合物能与烯烃、炔烃和一氧化碳等各种不饱和分子配位形成配合物，使这些分子活化，生成新的化合物。例如烯烃的氢甲醛化反应中，烯烃与氢和一氧化碳按照与钴催化剂形成配合物的机理，最终生成醛（R为烷基）：RCH=CH2+CO+H2─→RCH2CH2CHO
有些金属催化剂可把烯烃转变为多聚体。例如，将氯化钛（Ⅲ）和烷基铝配位后，作为催化剂，可使烯烃定向聚合成高分子化合物。

E. 水化学的图书信息

书 名： 水化学
作者：王凯雄
出版社： 化学工业出版社
出版时间： 2010年01月
ISBN： 9787122063328
开本： 16开
定价： 48元 《水化学(第2版)》参考了大量文献和国内外有关教材，结合作者的研究生教学和科研工作，在保持原书内容和风格的基础上，根据近年来水化学学科的发展充实了一些热门话题以及新的研究成果，同时，增加了一些当今比较重要和前沿的理论和应用研究内容。
《水化学(第2版)》以化学原理为主线，较全面地介绍了水化学的基本理论及其在实践中的应用方法与实例。全书包括绪论、化学动力学、化学平衡、酸碱化学、配位化学、氧化还原化学、相间作用七章。书中理论深入浅出，实例丰富生动。
《水化学(第2版)》适合作为环境科学与工程专业研究生和本科生的教材，也可供环境保护、水处理、给排水、海洋、水利、水产养殖等专业的科技人员和高校师生参考。 第1章 绪论 (Introction)
1.1 水化学的意义 (The significance of water chemistry)
1.1.1 水的含义 (The meaning of water)
1.1.2 水化学的基本内容 (The basic content of water chemistry)
1.1.3 水化学的意义(The significance of water chemistry)
1.2 水的性质(The properties of water)
1.2.1 水的性质及其意义(The properties of water and their significances)
1.2.2 水的异常特性与水分子结构的关系(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 天然水的依数性(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)
习题
第2章
化学动力学(Chemical Kinetics)
2.1 反应速率(Reaction rate)
2.2 反应机理(Reaction mechanism)
2.3 阿伦尼乌斯定理(Arrhenius law)
2.4 催化作用(Catalysis)
2.4.1 催化作用概述(Introction of catalysis)
2.4.2 催化作用应用实例(Application examples of catalysis)
2.4.3 沸石(Zeolite)
2.5 经验速率方程(Empirical rate law)
2.5.1 有机物生物氧化降解反应的经验速率方程(The empirical rate equation for BOD)
2.5.2 细菌增殖的经验速率方程(The empirical rate equation for microbial growth)
习题
第3章
化学平衡(Chemical Equilibrium)
3.1 化学平衡的动力学本质(The dynamic nature of chemical equilibrium)
3.2 热力学基础(The thermodynamic basis)
3.2.1 利用吉布斯自由能判别反应方向(Determine reaction direction by Gibbs free energy)
3.2.2 范特霍夫公式(Vant Hoff equation)
3.3 水溶液中离子和分子的非理想行为(Nonideal behavior of ions and molecules in solution)
3.3.1 离子的非理想行为(Nonideal behavior of ions)
3.3.2 分子的非理想行为(Nonideal behavior of molecules)
3.4 化学平衡计算(Chemical equilibrium calculation)
习题
第4章
酸碱化学(Acid?Base Chemistry)
4.1 酸碱化学基础 (The basis of acid base chemistry)
4.2 平衡计算(Equilibrium calculation)
4.2.1 质子转移关系式(Proton condition)
4.2.2 酸碱平衡计算实例(Examples of acid?base equilibrium calculation)
4.3 pc～pH图和α～pH图(The pc～pH diagrams and α～pH diagrams)
4.3.1 一元酸?共轭碱体系的pc～pH图(The pc～pH diagrams of monoprotic acid conjugate base systems)
4.3.2 多元酸?共轭碱体系的pc～pH图(The pc～pH diagrams of polyprotic acid conjugate base systems)
4.3.3 α～pH图(α～pH diagrams)
4.4 pH缓冲溶液和缓冲强度(pH buffers and buffer intensity)
4.4.1 pH缓冲溶液(pH buffers)
4.4.2 缓冲强度(Buffer intensity)
4.5 碳酸盐系统(The carbonate system)
4.5.1 碳酸盐系统的平衡关系(Equilibria in the carbonate system)
4.5.2 碳酸盐物种浓度的计算(Calculation of carbonate species concentrations)
4.5.3 碱度和酸度(Alkalinity and acidity)
4.6 酸碱化学在水处理中的应用(Water treatment applications of acid?base chemistry)
4.7 全球碳循环(Global carbon cycle)
4.7.1 概述(Introction)
4.7.2 大气CO2含量(COconcentration in the atmosphere)
4.7.3 陆地生态系统反馈(Feedback of terrestrial ecology)
4.7.4 海洋反馈(Oceanic feedback)
4.7.5 固碳对策与研究展望(Ways of carbon fixation and future carbon cycle study)
习题
第5章
配位化学(Coordination Chemistry)
5.1 配位化学基础(The basis of coordination chemistry)
5.1.1 基本术语(Basic terms)
5.1.2 配合物化学键理论(Chemical bond theory of complexes)
5.1.3 配合物的稳定性(Complex stability)
5.1.4 反应速率(Reaction rate)
5.2 平衡计算(Equilibrium calculation)
5.3 金属(Metals)
5.3.1 铜在水与废水中的行为(The behavior of copper in water and wastewater)
5.3.2 金属的形态分析(Species analysis of metals)
5.3.3 金属离子的水解——以H2O和OH-为配位体(Hydrolysis of metal ions——H2O and OH- as ligands)
5.3.4 无机高分子絮凝剂(Inorganic polymer flocculatants)
5.4 腐殖质(Humic substances)
5.4.1 腐殖质成分、性质与结构(Characteristics of humic substances)
5.4.2 腐殖质与金属离子的螯合(Chelation between humic substances and metals)
5.4.3 富里酸与胡敏酸的分离技术(Isolation of fulvic acid and humic acid)
习题
第6章
氧化还原化学(Oxidation and Rection Chemistry)
6.1 氧化还原化学基础(The basis of oxidation and rection chemistry)
6.1.1 氧化还原反应的化学计量关系(Redox stoichiometry)
6.1.2 氧化还原平衡(Redox equilibrium)
6.2 氧化还原平衡的图解表示(Graphical representation of redox equilibrium)1
6.2.1 pc～pε图(pc～pε diagrams)1
6.2.2 pε～pH图(pε～pH diagrams)1
6.2.3 有固体存在时的pε～pH图(The pε～pH diagram incorporating solids)
6.2.4 天然水的pε值，决定电位(The pε value of natural water,determining potential)
6.3 电化学腐蚀(Electrochemical corrosion)
6.3.1 腐蚀电池(Corrosion cell)
6.3.2 浓差电池(Concentration cell)
6.3.3 腐蚀的控制(Corrosion control)
6.4 铁化学(Iron chemistry)
6.4.1 天然水中铁的来源和存在状态(The sources and status of iron in natural water)
6.4.2 地下水中的铁(Iron in groundwaters)
6.4.3 酸性矿排水(Acid mine drainage)
6.5 氯化学(Chlorine chemistry)
6.5.1 概述(Introction)
6.5.2 折点氯化(Breakpoint chlorination)
6.5.3 氯与有机物反应形成的有害副产物(The hazardous by?procts of chlorine reactions with organic substances)
6.6 氮化学(Nitrogen chemistry)
6.6.1 氮循环(The nitrogen cycle)
6.6.2 水中含氮物种的氧化还原转化(Redox transformation of nitrogen species in water)
6.6.3 氮的微生物转化(Microbial transformation of nitrogen)
6.7 高级氧化过程(Advanced oxidation processes，AOPs)
6.7.1 概述(Introction)
6.7.2 臭氧高级氧化技术(Ozonation technology)
习题
第7章
相间作用(Phase Interactions)
7.1 表面张力与表面自由能(Surface tension and surface free energy)
7.2 气体在水中的溶解与挥发(Dissolution and volatilization of gases in water)
7.2.1 亨利定律(Henry slaw)
7.2.2 气体在水中的溶解速率(Dissolution rate of gases in water)
7.2.3 溶解氧(Dissolved oxygen)
7.3 固体的沉淀与溶解(Precipitation and dissolution of solids)
7.3.1 沉淀与溶解动力学(Precipitation and dissolution kinetics)
7.3.2 沉淀与溶解的平衡计算(Equilibrium calculation of precipitation and dissolution)
7.3.3 碳酸钙的溶解度与水质稳定性(Calcium carbonate solubility and water stability)
7.3.4 磷酸盐化学(Phosphate chemistry)
7.4 固体表面吸持 (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 沉积物(Sediments)
7.5.1 沉积物的形成(Formation of sediments)
7.5.2 胶体微粒的聚沉(Aggregation of colloidal particles)
7.5.3 微生物絮凝剂(Microbial flocculatants)
7.5.4 絮凝动力学(Flocculation kinetics)
7.5.5 水体底泥中微量金属分析的分段提取技术及其应用(Sequential extraction technique for trace metals analyses in aquatic sediments and its application)
7.5.6 洪水对河流底泥有机污染物分布的影响(Impact of flood on distribution of orgnic pollutants in river sediment)
7.6 持久性有机污染物(Persistent organic pollutants, POPs)
7.6.1 持久性有机污染物的界面行为(Phase interactions of persistent organic pollutants)
7.6.2 水中有机污染物的分析方法(Analytical methods for organic pollutants in water)
7.7 膜化学(Film and membrane chemistry)
7.7.1 界面膜(Interfacial film)
7.7.2 膜分离(Membrane separation)
习题
附录
附录1 地表水环境质量标准
附录2 地下水质量标准
附录3 海水水质标准
附录4 生活饮用水卫生标准
附录5 景观娱乐用水质标准
附录6 农田灌溉水质标准
附录7 渔业水质标准
附录8 饮用天然矿泉水标准
附录9 污水综合排放标准
参考文献

F. 我是学化工的，由于涉及到专业方向问题，我想知道下面的选课中，哪些课程是对精细化工有帮助的

配位化学、中级无机化学、 应用电化学、 胶体与界面化学、 CAD在化工制图中的应用、 原子光谱分析、波谱分析、化工计算、生物化工、 物理检测、环境保护概论、环境资源合理利用 、清洁生产工艺、化工专业外语1、化工热力学、仪器分析

G. 配位化合物应用在哪些方面

配位化学已经深入到了工业、农业、生命科学、自然科学等诸多领域
如可以应用在磁性，荧光，非线性等，配位化学对经济的发展、人们的生活等有着重要的影响