本工作是国家科技攻关项目绿色水处理剂聚环氧琥珀酸(PESA)研究的一部分,旨在研究PESA的单体环氧琥珀酸(ESA)的螯合溶解作用,为查明PESA的性能与构效关系提供基础参数。首次采用多种分析、分离方法研究了ESA螯合物中钙离子的测定,发现ESA对钙离子的螯合能力极强,超过了通用的络合滴定指示剂,因而不能用络合滴定法测定,离子交换法、沉淀法、萃取法等分离方法也难以将钙离子从ESA螯合物中有效分离。通过研究,首创了HCl-HNO3消解-络合滴定法、H2O2-HNO3消解-络合滴定法以及复合指示剂-络合滴定法等三种测定ESA螯合物中钙离子的方法,得出分析操作要点。试验结果表明,三种方法都具有标准偏差小、准确度高和简便易行等特点。首次研究了在不同反应条件下ESA对碳酸钙和硫酸钙这两种不溶或难溶固体的螯合溶解性能,发现ESA是一种可以在较高温度下使用的螯合剂,在酸性和中性pH范围内对碳酸钙的螯合溶解性能较好,在接近中性的pH范围内对硫酸钙的螯合溶解性能较好,体系中固液相界面的接触面积对螯合反应有影响,ESA浓度对螯合反应的影响甚微,可以忽略不计。通过反应条件的优化,得出ESA的最大钙螯合值为318.75mg/g,大于EDTA等螯合剂的最大钙螯合值,是一种络合能力极强的螯合剂。首次探讨了ESA与碳酸钙、硫酸钙螯合反应的机理和反应动力学,得出这两种螯合反应均为一级反应,反应的表观速率常数分别为k1=4.47 ×10-3/min和k2=2.292×10-2/min。