草酸溶液
草酸标准溶液的配制及标定 简介: 乙草酸又称乙二酸,是最简单的有机二元酸之一,分子式为H2C2O4,分子量为90.04。 Leagene草酸水溶液(1%)主要由草酸、去离子水组成。属于弱酸,常用于漂白组织切片,是一种非常重要的辅助试剂。 一、配制: 1、 0.1 mol/L草酸标准溶液 : 称取6.4g草酸,溶于1000ml水中,混匀。 2、仪器:量筒,三角瓶,烧杯,试管,酸式滴定管,天平,玻璃棒,容量瓶,PH试纸。 二、标定: 1、 原理: KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2C2O4 → 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O 2、标定过程: 准确量取20ml草酸溶液加到250ml三角瓶中,再加100ml含有8ml H2SO4的水溶液。用C(1/5KMnO4)= 0.1mol/L高锰酸钾标准溶液滴定近终点时,加热至70℃,继续滴定至溶液呈粉红色,保持30秒不褪色为终点。同时做空白试验。 3、计算; (V1-V2)×C1 C(1/2C2H2O4)= V 式中: C1 - 高锰酸钾标准溶液摩尔浓度, mol/L; V1- 滴定消耗高锰酸钾用量数, ml; V2 - 空白试验高锰酸钾用量数, ml; V - 吸取草酸溶液数, ml 三、配制标准草酸溶液(0.1mol·L-1) 用天平准确称取3.0~3.3g草酸(C2H2O4·2H2O),倒入小烧杯中,加少量蒸馏水溶解(若一次加水不能溶解,先将上部溶液转入容量瓶中,再加少量水溶解,直至草酸全部溶解。注意溶解草酸用水总量应控制在150mL以内)。溶液转入250mL容量瓶中,烧杯用少量蒸馏水洗,洗涤液转入容量瓶中,共需洗涤3~4次。加蒸馏水至容量瓶的刻度线,摇匀。 四、注意事项: 1、 密闭保存,放置阴凉处,防止阳光直射。 2、 一旦开启尽快用完,因为其有效成分易挥发。 3、 为了您的安全和健康,请穿实验服(口罩等)并戴一次性手套操作。 4、 操作时防止水溶液受热。 5、 反应开始时速度很慢,为了加速反应,须将溶液温度加热至70℃左右,不可太高,否则将引起C2H2O4的分解: H2C2O4 → CO↑ + CO2 ↑ + H2O 6 .溶液有效期一个月。 草酸 草酸是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在不同的生命体中发挥不同的功能。 研究发现百多种植物富含草酸,尤以菠菜、苋菜、甜菜、马齿苋、芋头、甘薯和大黄等植物中含量最高,由于草酸可降低矿质元素的生物利用率,在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石,所以草酸往往被认为是一种矿质元素吸收利用的拮抗物。 性状 无色单斜片状或棱柱体结晶或白色粉末、氧化法草酸无气味、合成法草酸有味。150~160℃升华。在高热干燥空气中能风化。1g溶于7ml水、2ml沸水、2.5ml乙醇、1.8ml沸乙醇、100ml乙醚、5.5ml甘油,不溶于苯、氯仿和石油醚。0.1mol/L溶液的pH值为1.3。相对密度(d18.54)1.653。熔点101~102℃(187℃,无水)。低毒,半数致死量(兔,经皮)2000mg/kg。 理化常数 结构:见右图 官能团:—COOH(羧基) 溶液中离子组分:C2O42-(草酸根离子),H+(氢离子), HC2O4-(草酸氢根离子) CAS No.:144-62-7;6153-56-6(二水合物) 草酸分子立体模型 EINECS号 205-634-3 [1] 性状:无色透明结晶或粉末。其晶体结构有两种形态,即α型(菱形)和β型(单斜晶形)。无嗅,味酸。 熔点:α型,189.5℃,β型:182℃ 沸点: [分子立体模型] 沸点150℃(升华)。 相对密度:1.653(二水物),1.9(无水物)。α型:1.900,β型:1.895 折射率:1.540 稳定性:189.5℃分解 溶解情况:易溶于乙醇。溶于水。微溶于乙醚。不溶于苯和氯仿。 化学性质 草酸又名乙二酸,广泛存在于植物源食品中。草酸是无色的柱状晶体,易溶于水而不溶于乙醚等有机溶剂, 草酸根有很强的配合作用,是植物源食品中另一类金属螯合剂。当草酸与一些碱土金属元素结合时,其溶解性大大降低,如草酸钙几乎不溶于水。因此草酸的存在对必须矿质的生物有效性有很大影响;当草酸与一些过渡性金属元素结合时,由于草酸的配合作用,形成了可溶性的配合物,其溶解性大大增加[2] 。 草酸在100℃开始升华,125℃时迅速升华,157℃时大量升华,并开始分解。 可与碱反应,可以发生酯化、酰卤化、酰胺化反应。也可以发生还原反应,受热发生脱羧反应。无水草酸有吸湿性。草酸能与许多金属形成溶于水的络合物。 酸性 草酸的酸性比醋酸(乙酸)强10000 倍,是有机酸中的强酸。其一级电离常数Ka1=5.9×10^-2 ,二级电离常数Ka2=6.4×10^-5。具有酸的通性。能与碱发生中和,能使指示剂变色,能与碳酸根作用放出二氧化碳。 例如:H2C2O4+Na2CO3==Na2C2O4+CO2↑+H2O H2C2O4+Zn==ZnC2O4+H2↑ 还原性 草酸根具有很强的还原性,与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水。可以使酸性高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色,并将其还原成2价锰离子。这一反应在定量分析中被用作测定高锰酸钾浓度的方法。草酸还可以洗去溅在布条上的墨水迹。 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O H2C2O4+NaClO==NaCl+2CO2↑+H2O 不稳定性 草酸在189.5℃或遇浓硫酸会分解生成二氧化碳、一氧化碳和水。 H2C2O4====CO2↑+CO↑+H2O 实验室可以利用此反应来制取一氧化碳气体。 草酸氢铵200度时分解为二氧化碳、一氧化碳、氨气和水 毒性 草酸有毒。对皮肤、粘膜有刺激及腐蚀作用,极易经表皮、粘膜吸收引起中毒。空气中最高容许浓度为1m g/m3。 酯化反应 乙二酸可以跟醇反应生成酯。比如乙二酸跟乙醇反应生成乙二酸二乙酯。 质量指标 中华人民共和国 GB/T 1626-2008 工业制法 草酸工业化生产方法主要有:甲酸钠法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶联法。 反应式 1.甲酸钠法一氧化碳净化后在加压情况下与氢氧化钠反应,生成甲酸钠,然后经高温脱氢生成草酸钠,草酸钠再经铅化(或钙化)、酸化、结晶和脱水干燥等工序,得到成品草酸。一氧化碳与氢氧化钠合成压力一般为1.8-2.0MPa。脱氢温度为400℃。 2.氧化法以淀粉或葡萄糖母液为原料,在矾触媒存在下,与硝酸-硫酸进行氧化反应得草酸。废气中的氧化氮送吸收塔回收生成稀硝酸。 3.羰基合成法一氧化碳经提纯到90%以上,在钯催化剂存在下与丁醇发生羰基化反应,生成草酸二丁酯,然后通过水解得到草酸,此法分为液相法和气相法两种,气相法反应条件较低,反应压力为300-400kPa。而液相法反应压力为13.0-15.0MPa。 4.乙二醇氧