化妝品原料小百科：脫乙酰殼多糖的絮凝作用研究

脫乙酰殼多糖，英文名：chitosan，CAS號：9012-76-4，中文別名：殼聚糖、甲殼胺、胺聚糖、幾丁聚糖、聚D-葡糖胺，化學(xué)式:（C₆H₁₁NO₄)n，分子量：1526.4539，英文別名：Chitosan、Chicol、Poiy(beta-(1,4)-d-glucosamine,外觀白色或微黃色，片狀產(chǎn)品有光澤，片狀或粉狀。

以下摘要對脫乙酰多糖的絮凝特征作了研究.實驗結(jié)果表明,脫乙酰殼聚糖屬于陽離子型絮劑,用量過多則產(chǎn)生絮凝惡化現(xiàn)象.它適合干酸性和中性的水和廢水處理.溫度升高和靜置沉降時間延長有利于提高絮凝效果,電解質(zhì)則對絮凝效果有影響.

關(guān)鍵詞  脫乙酰殼多糖;絮凝劑;濁度;絮凝作用.

脫乙酰殼多糖是甲殼素部分脫去乙酰基的產(chǎn)物，甲殼素廣泛存在于自然界中,總量僅次于纖維素居第二位,多達(dá)數(shù)十億噸^[1]_,甲殼素及其衍生物在紡織、印染、造紙、水處理、生物工程、日用化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛的用途,并已開展深人的研究工作^[1][2][3]_。

脫乙酰殼多糖是高分子量的直鏈型多糖,對無機懸浮物固體有很強的凝聚作用,作為陽離子型聚電解質(zhì)混凝劑的應(yīng)用研究已有報道^[4].為了進(jìn)一步了解影響脫乙酰殼多糖作為陽離子絮凝劑的絮凝效果的因素,本文對脫乙酰殼多糖的用量、合成水樣的濁度,pH值、溫度以及無機鹽等條件對絮凝作用的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.

1實驗

1.1試劑與儀器

高嶺土樣:過250目篩,用去離子水配成不同濁度的懸濁液.

脫乙酰殼多糖:按文獻(xiàn)^[1]的方法制備,再配制成1%的醋酸一水溶液.

其余試劑均為分析純.

絮凝實驗是在79-2型雙向加熱攪拌器上1000ml燒杯中進(jìn)行的,pH值以pHS-3C型酸度計測定,濁度采用2BX-4型濁度計測定.

1.2絮凝除濁操作

在不斷攪拌著的高嶺土懸濁液中,投加絮凝劑,先快速攪拌(200~240r/min)2min,再慢速攪拌(70~90r/min)5min,然后靜置20min,取上層清液測定濁度.

2結(jié)果與討論

2.1絮凝劑用量對絮凝作用的影響

不同絮凝劑用量對絮凝作用的影響如圖1所示.當(dāng)懸濁液中高嶺土為390ppm時,絮凝劑推薦用量范圍為0.9~1.1ppm,用量小于0.9PPm則用量不足,用量大于!.1ppm,則產(chǎn)生絮凝惡化現(xiàn)象,反而使?jié)岫壬?/span>^[4]

2.2高嶺土用量對絮凝作用的影響

表1是不同濃度的高嶺土懸濁液的絮凝實驗結(jié)果.由表1可見,選擇絮凝劑用量為1ppm,高嶺土懸濁液濃度愈大,去除率愈高.高嶺土濃度較低時,殼聚糖的濃度相應(yīng)較大,引起再分散,產(chǎn)生絮凝惡化現(xiàn)象,導(dǎo)致余濁度升高^[4].

2.3 pH值對絮凝效果的影響

脫乙酰殼多糖對不同pH值的390ppm高嶺土懸濁液的絮凝效果如圖2所示.在pH值8.0時,脫乙酰殼多糖具有良好的絮凝作用,即在弱酸性或中性條件下絮凝效果較好;在pH＜4.8時,高嶺土懸濁液的濁度降低很快,余濁度一般小于10ppm,這可能是因為在酸性溶液中,H+與高嶺土反應(yīng)破壞了懸濁液的穩(wěn)定性.從而導(dǎo)致濁度降低太快.實驗結(jié)果表明,脫乙酰殼多糖作為絮凝劑適宜于酸性和中性廢水處理.

2.4溫度對絮凝效果的影響

由圖3可知,溫度對絮凝效果有非常明顯的作用,懸濁液的溫度越高,則絮凝效果越好.因此在進(jìn)行水和廢水處理時,隨著季節(jié)的變化絮凝劑的用量也略有不同.

2.5電解質(zhì)對絮凝效果的影響

在去除工業(yè)廢水中的銅、鎘、汞等重金屬離子時,殼聚糖與電解質(zhì)混用,會降低絮凝劑膠團(tuán)的穩(wěn)定性,加速膠休沉降[5].我們分別將濃度為0.1mol的電解質(zhì)(Nacl,Na2SO4,KNO3,NH4Cl)加到合成水樣中與殼聚糖混合使用.實驗結(jié)果表明,加人電解質(zhì)后使余濁度增加,但增加的幅度不大,加人(Na)₂SO₄也只增加了20.7ppm,除濁率降低5.3%,囚此可以認(rèn)為電解質(zhì)對脫乙酰殼多糖除濁影響較小.

2.6靜置沉降時間對除濁效果的影響

加入殼聚糖的合成水樣經(jīng)攪拌后分別靜置沉降不同時間,然后取其溶液測定,濁度結(jié)果見表2

由表2所知,隨靜置沉降時間增加,除濁率升高,當(dāng)靜置沉降時間為60~80min時,除濁率已達(dá)94%以上,再延長靜置沉降時間,除濁率升高極小.

參考文獻(xiàn)：

[1]. 雅明.可溶性甲殼質(zhì)的制造利用.化學(xué)世界,1983,4:118.

[2]. 嚴(yán)俊.甲殼素的化學(xué)和應(yīng)用.化學(xué)通報.1984.11:26.

[3]. 林忠偉.甲殼素/殼聚糖及其在食品工業(yè)中應(yīng)用.食品科學(xué),1986,12:11.

[4]. 蔣挺人,奕兆坤,吳警等.氨基葡聚搪絮凝劑的性能.環(huán)境化學(xué),l,8」,3(3):31~34.

[5]. 呂偉,楊寶智.殼多糖絮凝劑去除水中鎘[II]的研究.環(huán)境化學(xué),1987,6(2):39~42.

[6]. 陳旭東，吳朝明，奉平，陳春霞.脫乙酰殼多糖的絮凝作用研究[N].西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1994-2(19：1).