联系大家 / Contact

  • 澳门威利斯人88038
  • 联系人:王伟
  • 电 话:0533-8299008 13280657534
  • 手 机:13280657534
  • 传 真:请填写您的传真
  • 邮 箱:sddachina@163.com
  • 网 址:http://www.sdcmcchina.com/
  • 地 址:山东省淄博市周村区开发区工业园16号

微波法合成高取代度羧甲基淀粉的研究

发布日期:2015-05-01 17:08:33
微波
  羧甲基淀粉(简称CMS)是淀粉与氯乙酸在碱 性条件下发生醚化反应而制得的水溶性淀粉衍生 物,广泛应用于洗涤用品、化妆品、石油钻井、纺织浆 料、造纸、食品、建材等领域。目前羧甲基淀粉的合成 方法多限于传统方式加热,以溶剂法或干法、半干法 合成。本文利用微波对物料进行辐射加热。微波进入物料内部,物料分子在电磁场作用下极化,并随电 磁场的变化而变化,产生高频振荡,这样极化分子的 本身不发生改变,能在较短时间达到较高的取代度。
  
  微波是一种频率为300MHz_300GHz的电磁 波,属高频段的电磁波,具有电磁波的特性。微波的 热效与一般传统加热不同。后者是外部加热,通过表 面能量吸取再传导到内部;前者是微波进入物体内 部,分子在电磁场作用下极化,并随电磁场的变化而 变化,产生高频振荡,这样极化分子本身的热运动和 分子之间的相对运动会产生类似摩擦、碰撞、振动、 挤压的作用,使所在体系能量增高并快速升温。这种 能量转换方式是内外同时进行,瞬时可达到高温,能 量损失小,控制方便。
  
  1实验1.1原料与试剂玉米淀粉。?工业品,北京京华食品有限企业;氯 乙酸:分析纯,上海三浦化工有限企业;氢氧化钠:分 析纯,天津市大茂化学试剂厂;氢氧化钾:分析纯,无 锡东湖塘二厂;无水乙醇:分析纯,安徽宿州特酒总 厂。
  
  1.2 实验仪器微波炉:WP750型,顺德市微波炉电器企业;磁 力加热搅拌器:78 — 1型,杭州仪表电机厂;旋转粘 度计:NDJ-1型,上海天平仪器厂;红外光谱仪:A 一302型,日本分光工业企业。
  
  将淀粉、氯乙酸、半量碱催化剂及分散介质乙醇 加入微波反应器中均匀搅拌,控制反应体系温度在 5(TC以下,以微波对反应体系间歇辐射,向反应体系 喷入其余的碱催化剂,辐射间歇期搅拌。反应完毕, 以含水乙醇洗至对硝酸银溶液不呈氯离子反应,真 空干燥得产品。
  
  1.4取代度的测定采用灰化法测定样品钠含量,然后换算成产品 取代度DS:式中:X—-钠的质量分数(%);162脱水葡萄糖相对分子质量;23 钠的相对原子质量;81——取代基的相对分子质量。
  
  2结果与讨论2.1微波辐射时间对取代度的影响(微波输入功率 为 125W)
  
  以50ml乙醇为分散介质,固定投料比为:淀粉: 氢氧化钠:氯乙酸为1 : 2 : 1(摩尔比),用微波辐射 不同时间,考察微波辐射时间对取代度的影响,结果如图1。
  
  1.3 CMS的合成由图1可以看出,产物的取代度随微波辐射时间的增长而增大,当辐射时间超过l〇min以后,取代 度的增速趋于平缓。而当辐射时间为llmin时,产物 的取代度虽然已经达到0? 861,但是由于温度过高, 产物已有部分糊化,由此可见,最佳辅射时间为10min〇
  
  2.2分散介质的选择及其用量对产物DS的影响 合成CMS,分散介质大多采用甲醉、乙醉及异 丙醉,由于异丙醉价格昂贵,现已基本不作研究,而 甲醇沸点较低,在微波辐射条件下不易控制,易造成 产品大量结块,因此选用乙醇作为分散介质。
  
  固定物料比为:淀粉:氢氧化钠:氯乙酸为1 ? 2 :1(摩尔比),辐射强度为127.5W,考察乙醇用量对反应产物DS的影响如图2所示。
  
  10.60 1〇 1〇 2030405060708090100V(C2H5〇H)/ml图2分散介质乙酵用量对产物DS的彩响乙醇作为分散介质,其用量的多少,直接影响到 产品取代度的高低。当乙醇用量较少时,淀粉颗粒很 难充分溶胀,使得反应只能在淀粉颗粒外部进行,影 响了淀粉的利用率,取代度较低,而且乙醇量较少, 将电磁波转化为化学能相应较少,反应速率不髙。逐 步加大乙醇的用量,淀粉的颗粒充分溶胀,使得反应 成为立体式反应,取代度升高,当乙醇量继续增加, 反应物浓度减小,反应物之间碰撞机会减小,降低了 反应速率,难于合成高取代度的产品。由图3可知, 分散介质乙醇的最佳用量为50ml。
  
  2. 3碱催化剂对产物取代度的影响分别以氢氧化钠和氢氧化钾为碱催化剂,微波 辐射强度127. 5W,50ml乙醇为分散介质,固定物料由图3可以看出,尽管使用氢氧化钠和氢氧化 钾都可以合成高取代度的CMS,但是氢氧化钠的催 化效果较氢氧化钾要好,而且前者的成本要低于后 者,因此选用氢氧化钠作为碱催化剂。以5〇ml乙醇 为分散介质,固定微波辐射强度为127. 5W,辐射时 间为llmin,淀粉与氯乙酸投料比为1 : 1(摩尔比), 考察氢氧化钠的用量对产物取代度的影响如下:图4 NaOH用置对产物DS的彩响 由图4可以看出,氯乙酸与淀粉的摩尔比恒定 时,随着氢氧化钠用量的增加,取代度随之增大;当 氢氧化钠加入量为氯乙酸的2. 4倍时,取代度随着 氢氧化钠量的增加,产物的取代度反而下降。因此, 氢氧化钠加入量为氯乙酸的2. 4倍时最佳。
  
  2.4气乙醆用对产物取代度的影响以50ml乙醇为分散介质,固定微波辐射强度为 127. 5W,辐射时间为llmin,淀粉与碱催化剂的用 量为2:1 (摩尔比),考察氯乙酸的用童对产物取代度 的影响如下:图5氯乙酸用量对产物DS的影响由图5可以看出,淀粉与碱的摩尔比恒定时,随 着氯乙酸用量的增加,淀粉分子附近的酸浓度增大, 酸性分子的可利用性较大,因此取代度增大,当氯乙 酸的用量为氢氧化钠的1. 07倍时,取代度增大,由 于它将和更多的氢氧化钠量,而在给定的条件下,氢 氧化钠量用量是一定的。氯乙酸耗用的氢氧化钠增 加,则势必减少淀粉钠中间体的生成,产物的取代度 反而下降。
  
  2. 5合成产物的红外表征:精细碳氧比测井技术及应用赵林,伍伟杰,郑元文,曹玉梅。
  
  (中原油气高新股份有限企业采油四厂)
  
  摘要先容了精细碳氧比测井的基本原理及技术指标,以及在区块剩余油整体监测和找诸 水措施上的综合应用效果;精细碳氧比测井是文南油田生产测井中最具有实用性和应用前景的一 种测井,对油田剩余油挖潜及储层研究亦有较好的引导作用。
  
  关键词精细碳气比;原理;应用效果;分析;结论;建议1问题的提出文南油田1983年投入开发,先后投入文33块等 8个断块区22个开发单元,由于注水开发老区曾多 次进行注采调整,地下油水状况已十分复杂,仅靠现 有的吸水、产出剖面资料已很难搞好油藏的剩余油 分布认识,必须依靠各种监测资料进行剩余油分析。 近年来文南油田先后应用开展了大量的碳氧比、中 子寿命、氯能谱等现有的剩余油测井技术,经补孔堵 水等措施实施验证后,增油效果差,说明符合率极 低。目前的监测技术还不适应油藏找水及水淹层认 识的需要,剩余油研究的难度很大。为了搞清油藏剩 余油潜力,需要有有效的剩余油监测和说明技术。
  
  2精细碳氧比测井原理及技术指标精细碳氧比能谱测井是大庆测井企业研究成功 的最新型仪器,具有精度髙、误差小、分层能力强的 特点。经过近三年应用效果表明是目前剩余油饱和 度检测最佳设备,可广泛应用于油田剩余油饱和度 检测。
  
  该种测井方法是通过向地层发射14兆电子伏 特的中子流,中子与各种原子核发生非弹性碰撞后 被激发原子核返回基态时放射出次生伽玛射线。次 生伽玛射线的能量与其原子核性质有关,特别是碳 和氧元素等具有明显特征能量峰,这是碳氧比测井 的关键点。各种元素形成的与能量有关的计数谱称 为非弹性散射次生伽玛射线谱简称为非弹谱。
  
  中子经非弹性散射(碰撞)后损失了能量被减速图6 CMS的红外光谱图由图6可以看出,在1600cm-1、1419 cmT1、 lSZScm—1处出现了一COO—的特征吸取峰。其中 1602 cm_1处为C—0键对称与不对称伸缩振动的 吸取峰为强峰,证明了淀粉确实已经羧甲基化,产物 为目标产物,即CMS。
  
  3结论?
  
  (1)本文利用微波辐射加热合成了羧甲基淀粉: 在微波辐射条件下,在碱性介质中进行氯乙酸与淀 粉反应合成取代度(DS)为0. 8的取代度羧甲基淀 粉。淀粉:氯乙酸:氢氧化钠的反应物料比为1 : 1 : 2.4。
  
  (2)工艺操作简单,反应条件温和,反应迅速,无 三废污染。
 
XML 地图 | Sitemap 地图