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海藻酸钠

海藻酸钠
海藻酸钠是从天然产物中提取的,其原料本来就是人类的食品,所以开发海藻酸钠及其衍生物,其安全性是其他材料无法比拟的。

随着人们生活水平的提高,海藻酸钠的用途已越来越广泛。

市场价已高达160元/千克,其经济效益相当高,进行海带深加工是大有作为的。

理化性能
海藻酸钠又称藻阮酸钠,俗称褐藻胶。

分子量为240000。

是一种亲水性胶体或白色或淡黄色粉末。

无臭、无味,是分子中含有游离羟基的有机物;作为一种有机高分子电解质,易溶于水,成黏稠状液体。

1%的水溶液pH为5~8,黏度高达几十、几百甚至上千,在与卡拉胶共用时具有协同的増效效应。

海藻酸钠几乎不溶于有机溶剂。

渗透压很大,具有耐燃性。

毒性:经老鼠急性毒性静脉注射LD50为200mg/kg,未发现特别的异状。

工艺技术
2.1主要原料
海洋中的海生植物可谓品种繁多。

大的海藻有二三百米长,小的海藻要借显微镜才能看见。

其中以绿藻、褐藻、红藻较有利用价值。

全世界褐藻的储量有一亿吨以上,褐藻中又以海带和马尾藻为主。

海带除食用外,还可以用来提取单质碘、海藻胶、甘露醇、氯化钾、海藻淀粉等。

海藻胶的主要成分是海藻酸盐类,常见的是水溶性海藻酸钠。

海带是海藻中的一种,我国有着可以养殖海带的辽阔水域,蕴藏着丰富的海藻资源。

我国的海岸线,北起中朝交界的鸭绿江口,南至中越边界的北仑河□,全长一万八千多公里,海面积可达二百多万平方公里,可以种植人工海带,其发展的潜力巨大,但国内开发的时间不长,产品远难于满足需求。

2.2操作过程
海藻酸钠的生产可分为酸法、钙法和联产法。

制法一般以海带、马尾藻等为原料,用稀碱溶出制成钠盐。

2.2.1酸法
酸法是将海带水洗除盐晾干后切碎,用工业乙醇浸泡使其脱色至黄白色,向脱色后的干海带中加入等量的酸性溶液,进行浸泡以除去所有的水溶性成分如氯化钠、氯化钾、色素、甘露醇、可溶性蛋白等,然后加入碳酸钠和氢氧化钠于50°C下加热得浆状海藻酸钠。

或者将海带用甲醛液浸后,再用纯碱硝化,生成可溶性海藻酸钠,随后过滤,滤液用盐酸(或硫酸)进行酸化,即得海藻酸;将其压滤脱水后,溶于乙醇中,加入苛性碱液,使其转化为中性盐,再经分离、干燥,即制得海藻酸钠成品。

2.2.2钙法
钙法是用碳酸钠萃取,并用氢氧化钠调整pH为12。

将所得的海藻酸钠加水稀释使黏度下降后过滤用双氧水漂白,再加稀酸使之形成胶体沉淀,采用最新的离心分离方法可以完全除去可溶物,收集胶体悬浮于乙醇中,按需加入碳酸钠和氢氧化钠进行中和,脱去乙醇,经干燥、粉碎得成品。

或将海带浸泡后,加纯碱硝化(同酸化法),用离子树脂等或其他方法过滤后,向滤液中加CaC2作为凝聚剂反应生成海藻酸钙。

分离后加盐酸,脱钙后制得海藻酸。

再经压榨脱水、醇溶、力口碱转化,最后分离、烘干即得。

2.2.3联产法
此法是将海带用乙醇浸泡,再加等量的浓度为0.1M的盐酸,于55°C下继续浸泡,随后过滤,滤渣用于生产藻阮酸钠。

向滤液中加稀碱中和,再用浓度1M的氢氧化钠使之析出沉淀,继续加入硫酸铜和亚硫酸钠溶液,在出现蓝色絮状沉淀时,加入KCIO3,使之碘析得粗碘,用水浸出碘,精制得精品。

提取后的海带用于生产藻朊酸钠,向海带中加入0.5%的纯碱,于65°C下溶解,之后过滤,将滤渣再在同样条件下用纯碱溶解、过滤。

过滤后舍弃滤渣,向两次过滤后的滤液中加入盐酸酸化至出现悬浮胶体为海藻酸,经水洗、去水,加纯碱并用乙醇使之转化成藻阮酸钠。

再经过滤、干燥、粉碎得成品,收率34%。

技术指标
含砷量小于2x10-6
重金属小于20x10-6
干燥减量小于15%
强热残余物小于33%~37%
硫酸盐含量小于0.96%
实际用途
铜离子是一种常见的环境污染物,主要来自于金属矿石的开采、冶炼和金属矿石的开采、机器制造、有机合成膜也工业的废水中。

人体吸入过量铜,表现为威尔逊(Wilson)症,这是一种染色体隐性疾病,是由于体内重要脏器如肝、肾、脑沉积过量的铜而引起的。

含重金属离子铜、铅、锌等的液体不经处理直接排放到自然环境中,将会严重人类赖以生存的地表水和地下水,所以处理含重金属废水一直是环境保护领域的研究热点之一。

海藻酸钠是一种多糖化合物,海藻酸钠是一种稳定、无毒、成膜性或成球性优良的材料,可以用海藻酸钠做吸附剂去除水相中的铜。

海藻酸钠对铜离子吸附效果的分析,采用溶液中金属离子的去除率和负载量(即单位质量吸附剂所吸附的金属离子的质量)进行。

在吸附的初始阶段,溶液中铜离子的去除率在1min时就达到60.7%,此时海藻酸钠对二价铜的吸附速率较快,吸附时间在10min时铜离子的去除率达最大值76%。

用海藻酸盐为载体固定荧光假单胞菌,固定化的荧光假单胞菌能有效降解酚类,苯酚,随着酚浓度上升,降解速度随之上升。

用海藻酸盐凝胶包埋甲烷细菌联合体后,苯酚及其衍生物的去除率提高2倍以上。

用海藻酸钠包埋对酚具有高效降解作用的小球藻细胞和紫色非硫光合细菌混合菌株,在好氧条件下处理含酚废水,可以明显提高除酚效率,缩短废水停留时间,其共生体系对温度、pH值适应范围广,说明了菌藻共生体系是处理含酚废水的一条有效途径:利用三相生物流化床对含酚废水进行降解,生物颗粒使用海藻酸钠、氯化钙和从活性污泥筛选的四种细菌用微生物包埋法制作。

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