丙
酸
钙
的
合
成
综
述
姓名：李燕藏
学号：201055501414
专业：应用化学
指导老师：贺萍
学院：化学化工
丙酸钙的制备综述
一．丙酸钙简介
丙酸钙是世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）批准使用的安全可靠的食品与饲料用防霉剂。
丙酸钙与其它脂肪一样可以通过代谢被人畜吸收,并供给人畜必需的钙,这一优点是其它防霉剂所无法相比的,被认为GRAS.
丙酸钙是酸型食品防腐剂，在酸性条件下，产生游离丙酸，具有抗菌作用。
其抑菌作用受环境pH值的影响，在pH值5.0时霉菌的抑制作用最佳；pH值6.0时抑菌能力明显降低，最小抑菌浓度为0.01%。
在酸性介质（淀粉、含蛋白质和油脂物质）中对各类霉菌、革兰氏阴性杆菌或好氧芽孢杆菌有较强的抑制作用，还可以抑制黄曲霉素的产生，而对酵母菌无害，对人畜无害，无毒副作用。
是食品、酿造、饲料、中药制剂诸方面的一种新型、安全、高效的食品与饲料用防霉剂。
二．丙酸钙的用途：（1）丙酸钙可用作食品及饲料的防霉剂，用于面包及糕点的保存剂。
丙酸钙易于与面粉混合均匀，在作为保鲜防腐剂的同时又能提供人体必需的钙质，起到强化食品的作用。
（2）丙酸钙对霉菌和能引起面包产生粘丝物质的好气性芽孢杆菌有抑制作用，对酵母无抑制作用。
（3）在淀粉、含蛋白质和油脂物质中对霉菌、好气性芽孢产生菌、革兰氏阴性菌、黄曲霉素等有效，具有独特的防霉、防腐性质。
（4）是食品、酿造、饲料、中药制剂诸方面的一种新型、安全、高效、广谱食品与饲料用防霉剂。
（5）丙酸钙作为饲料添加剂可有效地抑制饲料发霉、延长饲料保存期，若与其他无机盐配合还可提高牲畜的食欲，提高奶牛的奶产量。
丙酸钙挥发性小、耐高温、动物适应性好，适合于多种饲料使用。
（6）此外，丙酸钙也可作为牙膏，化妆品的添加剂，起到良好的防腐作用。
三．丙酸钙的性质
丙酸钙Ca(CH3CH2COO)2，白色结晶性颗粒或结晶性粉末，无臭或略带丙酸臭，在湿空气中易潮解，10%水溶液pH值8~10.对热和光稳定。
易溶于水，微溶于乙醇、甲醇，不溶于乙醚、丙酮和苯。
在200~210℃无水盐发生相变，在330~340℃分解为碳酸钙。
四．丙酸钙的制备方法
1，间接法
工艺中，主要是以石灰石川和牡蛎壳圈为原料，经高温煅烧制成生灰CaO，再在CaO中加入一定量水，制成石灰乳，在不断搅拌下，缓慢将丙酸溶液加入，继续搅拌反应至溶液澄清，得丙酸钙溶液，过滤后将滤液加热浓缩至粘稠状，在
140℃下干燥4h，得到白色结晶状无水丙酸钙产品。
CaCO3(蛋壳)—高温→CaO(蛋壳灰分)
CaO+H2O→Ca(OH)2(石灰乳)
Ca(OH)2+2CH3CH2COOH→Ca(CH3CH2COO)2+2H2O
鸡蛋壳/牡蛎壳—加热→CaO—加水→石灰乳—加入丙酸→中和—浓缩→丙酸钙
2，直接法
将丙酸与工业碳酸钙直接反应制备丙酸钙。
在碳酸钙水溶液中逐步加入丙酸，在持续搅拌过程中加热，温度控制在70～90℃，反应3h左右。
待反应液冷却后进行抽滤，除去未反应的固体及杂质，得到成品溶液。
将滤液加热浓缩至粘稠状。
冷却结晶、将结晶产品在140℃下干燥2h，得到丙酸钙产品。
2CH3CH2COOH+CaCO3→Ca(CH3CH2COO)2+H2O+CO2
蛋壳/牡蛎壳→水洗→分离（HCl膜回收）→水洗→干燥→粉碎→中和（丙酸）→抽滤→蒸发→干燥→成品
前一种方法由于需要在高温下煅烧，能耗大、成本高，而且在煅烧过程中会产生大量C02污染环境，并破坏了蛋壳的天然活性；后一种方法产率却比较低。
五．丙酸钙的制备方案—--蛋壳为原料
1.实验目的
（1）.了解丙酸钙性质和制备原理及方法。
（2）.掌握减压过滤，蒸发浓缩的实验方法。
（3）..掌握重结晶的实验方法。
2.实验原理
随着人们生活水平的提高和食品工业的发展，大量含有钙源的生活废弃物如蛋壳、贝壳，动物骨类等会造成环境污染。
利用这些生活废弃物来生产丙酸钙可以起到变废为宝。
蛋壳中的主要成分为碳酸钙 CaCO3 约占93%.
利用经过物理粉碎的贝壳粉和丙酸钙反应其反应的方程式是：
CaCO3+2CH3CH2COOH=Ca(CH3CH2COO)2+2H2O+CO2↑
然后经过一系列的减压过滤，蒸馏等过程进行分离即可得到产物丙酸钙。
3.实验仪器与药品
仪器：烧杯（250mL）、玻璃棒、水浴锅、电子天平、水泵、抽滤瓶、布氏漏斗、表面皿、电炉、容量瓶（100mL）、锥形瓶（250mL）、移液管（25mL）、碱式滴定管、石棉网、烘箱、滤纸、粉碎机、筛子、玻璃珠，蒸发皿、玻璃棒、量筒（50ml）
试剂：钙指示剂、10%的氢氧化钠、EDTA、去离子水。
原料：丙酸、蛋壳。
4.实验步骤
（1）. 选择原料蛋壳，在高温下加热分解。
取分解后的蛋壳粉进行粉碎，然后用80目筛子过筛，得到所需蛋壳粉末。
（2）. 称取3.0g的蛋壳粉末，放在250mL的烧杯里，然后向烧杯里加入40mL 的去离子水，在不断地搅拌下生成石灰乳。
放入50℃水浴锅中，取约14mL12mol/L 的丙酸加入烧杯中。
缓慢加入量。
加入过程中要不断搅拌，便于CO2逸出加快反应。
加完酸后要继续搅拌45min—60min。
（3）. 反应时间结束后，对溶液进行减压抽滤。
烧杯的内壁和玻璃棒要用少量去离子水冲洗。
得到的母液倒入250mL烧杯中，放在电炉上蒸发浓缩，注意要加入一个玻璃珠防止暴沸，且不要搅拌直到出现晶膜时才开始搅拌，并降低温度。
等浓缩到一定程度后拿下冷却至室温，进行一次抽滤。
（4）. 抽滤得到的固体产品要放在表面皿中（滤纸与产品一同取下），放入110℃烘箱中烘干，固体质量记为W，注意勿用水去洗固体以免溶解。
5．纯度的分析
EDTA的标定与Ca2+的滴定
（1）实验原理：Ca2++EBT(蓝)=Ca-EBT（红）
Ca2++Y=CaY
Ca-EBT+Y=CaY+EBT(蓝) PH 7-10 缓冲物质：NH3-NH4Cl （2）实验步骤
a.称量上一次的产品质量并且称取一定量(约0.4克左右)的丙酸钙待分析；
b.将一定量的丙酸钙放入烧杯中用6mol/L的盐酸溶解，然后定量转移到250mL的容量瓶中，加去离子水至刻度线处，静置待用。
c.用清水、去离子水和EDTA溶液分别清洗和润洗碱式滴定管，并且倒入50mL左右的EDTA溶液，记下初读数。
d.用移液管取25mL丙酸钙溶液至干净的锥形瓶中，先后加入25mL去离子,15mL10%的氢氧化钠溶液和10mL的PH=10氨缓冲溶液，最后适量滴加钙指示剂进行滴定，当溶液由红变紫再变蓝时反应达到终点，记下末读数。
e.重复步骤c和d，反复滴定共3次求平均值。
6.注意事项
（1）.向溶液中加入丙酸时要快速搅拌使产生的CO2快速逸出并且不断搅拌，
使反应加快
（2）.在蒸发浓缩时，粘稠度不能太大以免混入杂质。
（3）.在抽滤前要确保滤纸大小合适，防止在倾倒液体时将滤纸冲起，使滤渣进入滤液，引入杂质。
（4）.在进行第一次抽滤时，开始先慢慢倒入少许溶液润湿滤纸，然后搅拌均匀后快速将全部溶液及残渣倒入进行抽滤。
（5）.在重结晶时，出现晶膜之后要立即快速搅拌，并且降低加热温度。
（6）.在滴定丙酸钙时由于是络合滴定，反应速度较慢，所以滴定的速度要慢，边滴定边快速摇动，使其充分反应，减小滴定误差。
（7）.第二次抽滤过程中切忌用大量的去离子水冲洗，否则会导致产品溶解到水中进入滤液。
（8）.实验过程中要注意安全，尤其是在量取丙酸时。
（9）.在滴定时，现滴定现加NaOH，因为早加NaOH会与空气中的CO2反应，影响实验结果。
六．参考文献
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