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配位化学的运用
配位化学的运用
配位化学的运用
配合物极为普遍,已经渗透许多自然科学领域和重工业部门,如分析化学、生物化学、医学、催化反应,以及染料、电镀、湿法冶金、半导体、原子能等工业中都得到广泛应用。
在下面五个方面运用最为广泛。
一、分析化学中的应用
在分析化学中,常应用许多配合物具有特征的颜色来鉴定某些离子的存在。
例如:
[Fe(NCS)n]3-n呈血红色,[Cu(NH3)4]2+为深蓝色,[Co(NCS)4]2-在丙酮中显鲜蓝色,等等。
在分析鉴定中,常会因某种金属离子的存在而发生干扰,影响鉴定工作的正常进行。
例如,Fe3+的存在对用NCS-鉴定Co2+就会发生干扰,因为NCS-与Fe3+和Co2+都能配位分别形成血红色和鲜蓝色的配合物,所以鉴定Co2+受到Fe3+的妨碍而无法观察清楚。
但只要在溶液中加入NaF,F-与Fe3+可以形成更稳定的无色的[FeF6]3-,使Fe3+不再与NCS-配位,也就是说,把Fe3+“掩蔽”起来,避免了对Co2+鉴定的干扰。
二、电镀工业中的应用
许多金属制件,常用电镀法镀上一层既耐腐蚀又增加美观的Zn、Cu、Ni、Cr、Ag等金属。
在电镀时必须控制电镀液中的上述金属离子以很小的浓度,并使它在作为阴极的金属制件上源源不断地放电沉积,才能得到均匀、致密、光洁的镀层,配合物能较好地达到此要求。
CN-可以与上述金属离子形成稳定性适度的配离子,所以,电镀工业中曾长期采用氰配合物电镀液,但是,由于含氰废电镀液有剧毒、容易污染环境,造成公害,近年来已逐步找到可代替氰化物作配位剂的焦磷酸盐、柠檬酸、氨三乙酸等,并已逐步建立无毒电镀新工艺。
三、湿法冶金中的应用
配合物的形成,对于一些贵金属的提取起着重要作用。
我们知道,贵金属很难氧化,但有配位剂存在时,可形成配合物而溶解。
Au、Ag等贵金属的提取就是应用这个原理。
用稀的NaCN溶液在空气中处理已粉碎的含Au、Ag的矿石,Au、Ag便可形成配合物而转入溶液:
然后用活泼金属(如Zn)还原,可得单质Au或Ag:
贵金属Pt的提取是利用王水溶解含Pt矿粉,Pt便转化为
,再将
转化为氯铂酸铵沉淀,将沉淀分离出来在高温下分解便可制得海绵状Pt:
血红蛋白(Hemoglobin)和肌红蛋白(Myoglobin)是动物肌肉的主要色素蛋白质。
血红蛋白和肌红蛋白是球蛋白,其结构为血红素中的铁在卟啉环平面的上下方再与配位体进行配位,达到配位数为六的化合物。
肌红蛋白结构简图
2、性质
(1)氧合作用:
血红素中的亚铁与一分子氧以配位键结合,而亚铁原子不被氧化,这种作用被称为氧合作用。
(2)氧化作用:
血红素中的亚铁与氧发生氧化还原反应,生成高铁血红素的作用被称为氧化作用。
(二)、叶绿素(Chlorophylls)
2、基本性质
2.2金属药物
临床实验阶段
钆配合物与核磁共振造影
核磁共振造影技术已成为当今临床诊断中最为有力的检测手段之一。
它对疾病的诊断是通过使用外来的顺磁试剂或造影剂而
使得正常组织和疾病组织的1H(主要是水)的共振信号产生差
别。
核磁共振造影剂使得质子的驰豫时间缩短,从而达到改善
组织成像的效果。
光敏金属配合物与光动力学疗法
光动力学疗法是使用光敏剂和可见光来治疗疾病。
光敏剂:
产生能与各种生物分子反应的单态氧分子(1O2)。
1)单一化合物
2)具有合适的光物理性质
3)具有合适的亲水和亲脂性
4)在可见光的红光区(700-800nm)之间有强吸收带
金属药物的进一步有效的设计与开发将取决:
1)人们对生理条件下的配位化学知识
2)热力学方面的知识(平衡常数、配合物结构等)
3)反应机理的途径、配体交换动力学等
论文小结
本文就配位化学运用从五个方面:
分析化学中的应用,电镀工业中的应用,湿法冶金中的应用,配位催化,生物化学中的运用,讲了其一些具体运用,着重讲在生物化学上的运用。
联系课堂所学内容对配位化学有更深层次的理解,了解其重要性!
参考文献:
1、主要来源于XX文库
2.新编配位化学杨素苓等黑龙江教育出版社
3.现代配位化学徐志固化学工业出版社
4、配位化合物的结构和性质游效曾编著科学出版社
5、配位化学的创始与现代化孟庆金、戴安邦等高等教育出版社
6、配位化学张祥麟、康衡编著中南工业大学出版社
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- 化学 运用