乙酸的化学性质是什么
【英文名称】 Acetic Acid
【英文别名】 Glacial acetic acidAcetic acid solutionacetic acid 50%acetic acid, of a concentration of more than 10 per cent, by weight, of acetic acidAcetic Acid Glacial BPNatural Acetic AcidAcetic acid (36%)Acetic acid,food gradeAcetic Acid GlacialGAA
【其他名称】 冰乙酸(100%的乙酸),醋酸(俗名); 乙酸冰醋酸酸(食品级)冰乙酸冰醋酸(食品级)乙酸,无水醋酸(食品级)乙酸,36%醋酸,36%
【分子式】 C2H4O2
【结构简式】 CH3COOH
【简写式】 HAc
【CAS编号】 64-19-7
【EINECS号】200-580-7
InChI=1/C2H4O2/c1-2(3)4/h1H3,(H,3,4)[1]
【分子量】 60.05
【相对密度】1.05
【挥发性】易挥发
冰醋酸
【适应症】该品不同浓度用以治疗各种皮肤浅部真菌感染,灌洗创面及鸡眼、疣的治疗。冰醋酸可用作腐蚀剂。
【药品分类】消毒防腐剂-冰醋酸
乙酸(acetic acid)分子中含有两个碳原子的饱和羧酸,是烃的重要含氧衍生物。官能团为羧基。因是食醋的主要成分,又称醋酸。例如在水果或植物油中主要以其化合物酯的形式存在;在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在。普通食醋中含有3%~5%的乙酸。乙酸是无色液体 ,有强烈刺激性气味。熔点16 .6℃,沸点117 .9℃,相对密度1.0492(20/4℃)密度比水大,折光率1.3716。纯乙酸在16.6℃以下时能结成冰状的固体,所以常称为冰醋酸。易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳。当水加到乙酸中,混合后的总体积变小,密度增加,直至分子比为1∶1 ,相当于形成一元酸的原乙酸CH3C(OH)3,进一步稀释,体积不再变化。
纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性液体,凝固点为16.6 °C (62 °F) ,凝固后为无色晶体。 乙酸分子模型尽管根据乙酸在水溶液中的离解能力它是一个弱酸,但是乙酸是具有腐蚀性的,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。乙酸是一种简单的羧酸,是一个重要的化学试剂。乙酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纤维和织物。
在所有化工产品中醋酸是唯一可以和石油化工竞争的煤化工产品。
编辑本段制备
乙酸的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。现在,生物合成法,即利用细菌发酵,仅占整个世界产量的10%,但是仍然是生产醋的最重要的方法,因为很多国家的食品安全法规规定食物中的醋必须是由生物制备的。75%的工业用乙酸是通过甲烷的羰基化制备,具体方法见下。空缺部分由其他方法合成。 其他方法
整个世界生产的纯乙酸每年大概有500万吨,其中一半是由美国生产的。欧洲现在的产量大约是每年100万吨,但是在不断减少。日本每年也要生产70万吨纯乙酸。每年世界消耗量为650万吨,除了上面的500万吨,剩下的150万吨都是回收利用的。
有氧发酵
在人类历史中,以醋的形式存在的乙酸,一直是用醋杆菌属细菌制备。在氧气充足的情况下,这些细菌能够从含有酒精的食物中生产出乙酸。通常使用的是苹果酒或葡萄酒混合谷物、麦芽、米或马铃薯捣碎后发酵。有这些细菌达到的化学方程式为:
C2H5OH + O2 →CH3COOH + H2O
做法是将醋菌属的细菌接种于稀释后的酒精溶液并保持一定温度,放置于一个通风的位置,在几个月内就能够变为醋。工业生产醋的方法通过提供氧气使得此过程加快。是现在商业化生产所用方法其中之一,被称为“快速方法”或“德国方法”,因为首次成功是在1823年的德国。此方法中,发酵是在一个塞满了木屑或木炭的塔中进行。含有酒精的原料从塔的上方滴入,新鲜空气从他的下方自然进入或强制对流。改进后的空气供应使得此过程能够在几个星期内完成,大大缩短了制醋的时间。
现在的大部分醋是通过液态的细菌培养基制备的,由Otto Hromatka和Heinrich Ebner在1949年首次提出。在此方法中,酒精在持续的搅拌中发酵为乙酸,空气通过气泡的形式被充入溶液。通过这个方法,含乙酸15%的醋能够在两至三天制备完成。
无氧发酵
部分厌氧细菌,包括梭菌属的部分成员,能够将糖类直接转化为乙酸而不需要乙醇作为中间体。总体反应方程式如下:
C6H12O6 →3 CH3COOH
更令工业化学感兴趣的是,许多细菌能够从仅含单碳的化合物中生产乙酸,例如甲醇,一氧化碳或二氧化碳与氢气的混和物。
2 CO2 + 4 H2 →CH3COOH + 2 H2O
2 CO + 2 H2 →CH3COOH
梭菌属因为有能够直接使用糖类的能力,减少了成本,这意味着这些细菌有比醋菌属细菌的乙醇氧化法生产乙酸更有效率的潜力。然而,梭菌属细菌的耐酸性不及醋菌属细菌。耐酸性最大的梭菌属细菌也只能生产不到10%的乙酸,而有的醋酸菌能够生产20%的乙酸。到现在为止,使用醋酸属细菌制醋仍然比使用梭菌属细菌制备后浓缩更经济。所以,尽管梭菌属的细菌早在1940年就已经被发现,但它的工业应用仍然被限制在一个狭小的范围。
甲醇羰基化法
大部分乙酸是通过甲基羰基化合成的。此反应中,甲醇和一氧化碳反应生成乙酸,方程式如下
CH3OH + CO →CH3COOH
这个过程是以碘代甲烷为中间体,分三个步骤完成,并且需要一个一般由多种金属构成的催化剂(第二步中)
⑴ CH3OH + HI →CH3I + H2O⑵ CH3I + CO →CH3COI⑶ CH3COI + H2O →CH3COOH + HI
通过控制反应条件,也可以通过同样的反应生成乙酸酐。因为一氧化碳和甲醇均是常用的化工原料,所以甲基羰基化一直以来备受青睐。早在1925年,英国塞拉尼斯公司的Henry Drefyus已经开发出第一个甲基羰基化制乙酸的试点装置。然而,由于缺少能耐高压(200atm或更高)和耐腐蚀的容器,此法一度受到抑制。直到1963年,德国巴斯夫化学公司用钴作催化剂,开发出第一个适合工业生产的办法。到了1968年,以铑为基础的催化剂的(cis?[Rh(CO)2I2])被发现,使得反映所需压力减到一个较低的水平并且几乎没有副产物。1970年,美国孟山都公司建造了首个使用此催化剂的设备,此后,铑催化甲基羰基化制乙酸逐渐成为支配性的孟山都法。90年代后期,英国石油成功的将Cativa催化法商业化,此法是基于钌,使用([Ir(CO)2I2]),它比孟山都法更加绿色也有更高的效率,很大程度上排挤了孟山都法。
乙醇氧化法
由乙醇在有催化剂的条件下和氧气发生氧化反应制得。
C2H5OH + O2=CH3COOH + H2O
乙醛氧化法
在孟山都法商业生产之前,大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。尽管不能与甲基羰基化相比,此法仍然是第二种工业制乙酸的方法。
2CH3CHO+O2→2CH3COOH
乙醛可以通过氧化丁烷或轻石脑油制得,也可以通过乙烯水合后生成。当丁烷或轻石脑油在空气中加热,并有多种金属离子包括镁,钴,铬以及过氧根离子催化,会分解出乙酸。化学方程式如下:
2 C4H10 + 5 O2 →4 CH3COOH + 2 H2O
此反应可以在能使丁烷保持液态的最高温度和压力下进行,一般的反应条件是150℃和55atm。副产物包括丁酮,乙酸乙酯,甲酸和丙酸。因为部分副产物也有经济价值,所以可以调整反应条件使得副产物更多的生成,不过分离乙酸和副产物使得反应的成本增加。
在类似条件下,使用上述催化剂,乙醛能被空气中的氧气氧化生成乙酸:
2 CH3CHO + O2 →2 CH3COOH
也能被 氢氧化铜悬浊液氧化:
2Cu(OH)2+CH3CHO→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
使用新式催化剂,此反应能获得95%以上的乙酸产率。主要的副产物为乙酸乙酯,甲酸和甲醛。因为副产物的沸点都比乙酸低,所以很容易通过蒸馏除去。
乙烯氧化法
由乙烯在催化剂(所用催化剂为氯化钯:PdCl2、氯化铜:CuCl2和乙酸锰:(CH3COO)2Mn)存在的条件下,与氧气发生反应生成。此反应可以看作先将乙烯氧化成乙醛,再通过乙醛氧化法制得。
丁烷氧化法
丁烷氧化法又称为直接氧化法,这是用丁烷为主要原料,通过空气氧化而制得乙酸的一种方法,也是主要的乙酸合成方法。
2CH3CH2CH2CH3 + 5O2=4CH3COOH + 2H2O
托普索法(合成气法)
低压甲醇羰基化法以甲醇,co是由天然气或水煤气获得,甲醇是重要化工原料其货源和价格波动较大。托普索法以单一天然气或煤为原料。第一步:合成气在催化剂下生成甲醇和二甲醚;第二部:甲醇和二甲醚(两者不需提纯)和co羰基化生成醋酸。也叫两步法。
编辑本段应用
【给药说明】
1.治疗甲癣,病甲清洁后以刀片将病甲削薄后用药,注意不要接触甲沟,指甲邻近皮肤可涂一薄层凡士林作保护。
2.面部癣病勿用该品治疗。
3.高浓度冰醋酸有腐蚀作用,除甲癣外,勿作其他癣病治疗。
4.治疗鸡眼和疣,用药前将病变部位清洁,并浸在热水中15~30分钟,邻近正常皮肤以凡士林涂抹保护,然后以药品滴上。
【用法与用量】
1.甲癣:以浸有30%冰醋酸溶液的棉花球放在病甲上,每日1次,1次10~15分钟,直至病甲去除,继续治疗2周。
2.手足癣:用10%冰醋酸溶液浸手足,每日1次,1次10分钟,连续10日,如未痊愈,隔1周可重复1次。
3.花斑癣:用5%冰醋酸溶液外涂,每日2次。
4.体癣:用5%~10%冰醋酸溶液外擦,每日2次。
5.鸡眼和疣:用30%冰醋酸溶液滴患处,每日1次。
6.灌洗创面:用0.5%~2%溶液。
【不良反应】可引起接触性皮炎。以30%的冰醋酸溶液治疗甲癣可引起化学性甲沟炎。也有刺痛或烧灼感。
【禁忌证】过敏和中耳炎穿孔者禁用。[2]
编辑本段历史
醋几乎贯穿了整个人类文明史。乙酸发酵细菌(醋酸杆菌)能在世界的每个角落发现,每个民族在酿酒的时候,不可避免的会发现醋——它是这些酒精饮料暴露于空气后的自然产物。如中国就有杜康的儿子黑塔因酿酒时间过长得到醋的说法。
乙酸在化学中的运用可以追溯到很古老的年代。在公元前3世纪,希腊哲学家泰奥弗拉斯托斯详细描述了乙酸是如何与金属发生反应生成美术上要用的颜料的,包括白铅(碳酸铅)、铜绿(铜盐的混合物包括乙酸铜)。古罗马的人们将发酸的酒放在铅制容器中煮沸,能得到一种高甜度的糖浆,叫做“sapa”。“sapa”富含一种有甜味的铅糖,即乙酸铅,这导致了罗马贵族间的铅中毒。8世纪时,波斯炼金术士贾比尔,用蒸馏法浓缩了醋中的乙酸。
文艺复兴时期,人们通过金属醋酸盐的干馏制备冰醋酸。16世纪德国炼金术士安德烈亚斯·利巴菲乌斯就描述了这种方法,并且拿由这种方法产生的冰醋酸来和由醋中提取的酸相比较。仅仅是因为水的存在,导致了醋酸的性质发生如此大的改变,以至于在几个世纪里,化学家们都认为这是两个截然不同的物质。法国化学家阿迪(Pierre Adet)证明了它们两个是相同的。
1847年,德国科学家阿道夫·威廉·赫尔曼·科尔贝第一次通过无机原料合成了乙酸。这个反应的历程首先是二硫化碳经过氯化转化为四氯化碳,接着是四氯乙烯的高温分解后水解,并氯化,从而产生三氯乙酸,最后一步通过电解还原产生乙酸。
1910年时,大部分的冰醋酸提取自干馏木材得到的煤焦油。首先是将煤焦油通过氢氧化钙处理,然后将形成的乙酸钙用硫酸酸化,得到其中的乙酸。在这个时期,德国生产了约10000吨的冰醋酸,其中30%被用来制造靛青染料。
编辑本段命名
乙酸既是常用的名称,也是国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)规定的官方名称。俗称醋酸(acetic acid),该名称来自于拉丁文中的表示醋的词“acetum”。无水的乙酸在略低于室温的温度下(16.7℃),能够转化为一种具有腐蚀性的冰状晶体,并且在较低温度下就可以挥发,故常称无水醋酸为冰醋酸,冰乙酸,冰形醋酸,乙酸冰。
乙酸的实验式(即最简式)为CH2O,化学式(即分子式)为C2H4O2。常被写为CH3-COOH、CH3COOH或CH3CO2H来突出其中的羧基,表明更加准确的结构。失去H后形成的离子为乙酸根阴离子。乙酸最常用的正式缩写是AcOH 或HOAc,其中Ac代表了乙酸中的乙酰基(CH3CO)。酸碱中和反应中也可以用HAc表示乙酸,其中Ac代表了乙酸根阴离子(CH3COO),但很多人认为这样容易造成误解。上述两种情况中,Ac都不应与化学元素中锕的缩写混淆。
编辑本段易错点
乙酸与“蚁酸”“己酸”不同
① 蚁酸(formic acid) = 甲酸(methanoic acid)
化学式:HCOOH(HCO2H)
相对分子质量:46.03
②羊油酸(caproic acid) = 己酸(hexanoic acid)
(百度小词典中译“乙酸”为“caproic acid”有误)
化学式CH3(CH2)4COOH
乙酸(acetic acid)
编辑本段物理性质
相对密度(水为1):1.050
英文名称:AceticAcid
其他名:冰醋酸,醋酸
适应症:本品不同浓度用以治疗各种皮肤浅部真菌感染,灌洗创面及鸡眼、疣的治疗。[3]
药品分类:消毒防腐剂-冰醋酸
凝固点(℃):16.7
沸点(℃):118.3
粘度(mPa.s):1.22(20℃)
20℃时蒸气压(KPa):1.5
外观及气味:无色液体,有刺鼻的醋酸味。
溶解性:能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。
相容性材料:稀释后对金属有强烈腐蚀性,316#和318#不锈钢及铝可作良好的结构材料。
国家产品标准号:GB/T 676-2007
乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。乙酸的熔点为16.6℃(289.6 K)。沸点117.9℃ (391.2 K)。相对密度1.05,闪点39℃,爆炸极限4%~17%(体积)。纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体,所以无水乙酸又称为冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液呈弱酸性。乙酸盐也易溶于水。
下为中华人民共和国关于工业乙酸的国家标准:
指标名称 指标
优等品 一等品 合格品
色度,Hazen 单位(铂- 钴色号)≤ 10 20 30
乙酸含量,% ≥ 99.8 99.0 98.0
水分,% ≤ 0.15 - -
甲酸含量,% ≤ 0.06 0.15 0.35
乙醛含量,% ≤ 0.05 0.05 0.10
蒸发残渣,% ≤ 0.01 0.02 0.03
铁含量(以Fe 计),% ≤ 0.00004 0.0002 0.0004
还原高锰酸钾物质, min ≥ 30 5 -
编辑本段化学性质酸性
羧酸中,例如乙酸的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子(质子)而释放出来,导致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数为4.8,pKa=4.75(25℃),浓度为1mol/L的醋酸溶液(类似于家用醋的浓度)的pH为2.4,也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。
乙酸酸性的体现:CH3COOH<==>CH3COO- + H+
1、与指示剂作用:可使紫色石蕊试液变为红色,使甲基橙变为红色。
2、与碱反应:CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
2CH3COOH + Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2 + 2H2O
3、与某些活泼金属反应:Mg + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + H2↑
Zn + 2CH3COOH = Zn(CH3COO)2 + H2↑
Fe + 2CH3COOH = Fe(CH3COO)2 + H2↑
4、与某些碱性氧化物反应:CaO + 2CH3COOH = (CH3COO)2Ca + H2O
MgO + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + H2O
PbO + 2CH3COOH = Pb(CH3COO)2 + H2O
5、与某些强碱弱酸盐反应:2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa + CO2 ↑+ H2O
2CH3COOH + Na2S = 2CH3COONa + H2S↑
2CH3COOH + Na2SiO3 =2CH3COONa + H2SiO3↓
CH3COOH + C6H5ONa =C6H5OH (苯酚)+ CH3COONa
二聚物
乙酸的二聚体,虚线表示氢键
乙酸的晶体结构显示,分子间通过氢键结合为二聚体(亦称二缔结物),二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。二聚体有较高的稳定性,现在已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态,甚至气态以二聚体形式存在。当乙酸与水溶和的时候,二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的二聚现象。(两端连接H)
溶剂
液态乙酸是一个亲水(极性)质子化溶剂,与乙醇和水类似。因为介电常数为6.2,它不仅能溶解极性化合物,比如无机盐和糖,也能够溶解非极性化合物,比如油类或一些元素的分子,比如硫和碘。它也能与许多极性或非极性溶剂混合,比如水,氯仿,己烷。乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。
化学反应
对于许多金属,乙酸是有腐蚀性的,例如铁、镁和锌,反应生成氢气和金属乙酸盐。虽然铝在空气中表面会形成氧化铝保护层,但是在醋酸的作用下,氧化膜会被破坏,内部的铝就可以直接和酸作用了。金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子:小苏打与醋的反应。除了醋酸铬(II),几乎所有的醋酸盐能溶于水。[3]
Mg(s)+ 2 CH3COOH(aq)→ (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)NaHCO3(s)+ CH3COOH(aq) →CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)
乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,特别注意的是,可以还原生成乙醇,通过亲核取代机理生成乙酰氯,也可以双分子脱水生成酸酐。
同样,乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯(本反应为可逆反应,反应类型属于取代反应中的酯化反应)。
CH3COOH + CH3CH2OH<==>CH3COOCH2CH3 + H2O
440℃的高温下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。
乙酸的典型化学反应:
乙酸与碳酸钠:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O
乙酸与碳酸钙:2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
乙酸与碳酸氢钠:NaHCO3+CH3COOH→CH3COONa+H2O+CO2↑
乙酸与碱反应:CH3COOH+OH-=CH3COO- +H2O
乙酸与弱酸盐反应:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO- +H2O+CO2↑
乙酸与活泼金属单质反应:Fe+2CH3COOH→(CH3COO)2Fe+H2↑
Zn+2CH3COOH→(CH3COO)2Zn +H2↑
2Na+2CH3COOH→2CH3COONa+H2↑
乙酸与氧化锌反应:2CH3COOH+ZnO→(CH3COO)2Zn+H2O
乙酸与醇反应:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O(条件是加热,浓硫酸催化,可逆反应)
鉴别
乙酸可以通过其气味进行鉴别。若加入氯化铁(III),生成产物为深红色并且会在酸化后消失,通过此颜色反应也能鉴别乙酸。乙酸与三氧化砷反应生成氧化二甲砷,通过产物的恶臭可以鉴别乙酸。
编辑本段生物化学
乙酸中的乙酰基,是生物化学中所有生命的基础。当它与辅酶A结合后,就成为了碳水化合物和脂肪新陈代谢的中心。然而,乙酸在细胞中的浓度是被严格控制在一个很低的范围内,避免使得细胞质的pH发生破坏性的改变。与其它长链羧酸不同,乙酸并不存在于甘油三酸脂中。但是,人造含乙酸的甘油三酸脂,又叫甘油醋酸酯(甘油三乙酸酯),则是一种重要的食品添加剂,也被用来制造化妆品和局部性药物。
乙酸由一些特定的细菌生产或分泌。值得注意的是醋菌类梭菌属的丙酮丁醇梭杆菌,这个细菌广泛存在于全世界的食物、水和土壤之中。在水果或其他食物腐败时,醋酸也会自然生成。乙酸也是包括人类在内的所有灵长类生物的阴道润滑液的一个组成部分,被当作一个温和的抗菌剂。
编辑本段环境影响
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
慢性影响:眼睑水肿、结膜充血、慢性咽炎和支气管炎。长期反复接触,可致皮肤干燥、脱脂和皮炎。
健康危害性评价:2,3, 2 阈限值(TLV):50
大鼠经口LD50:3530(mg/kg)
健康危害:吸入后对鼻、喉和呼吸道有刺激性。对眼有强烈刺激作用。皮肤接触,轻者出现红斑,重者引起化学灼伤。误服浓乙酸,口腔和消化道可产生糜烂,重者可因休克而致死。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属低毒类。
急性毒性:LD50:3530mg/kg(大鼠经口);1060mg/kg(兔经皮);LC50:5620ppm,1小时(小鼠吸入);人经口1.47mg/kg,最低中毒量,出现消化道症状;人经口20~50g,致死剂量。
亚急性和慢性毒性:人吸入200~490mg/m3×7~12年,有眼睑水肿,结膜充血,慢性咽炎,支气管炎。
致突变性:
生殖毒性:
危险特性:其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与铬酸、过氧化钠、硝酸或其它氧化剂接触,有爆炸危险。具有腐蚀性。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法: 用水喷射逸出液体,使其稀释成不燃性混合物,并用雾状水保护消防人员。灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。[4]
醋酸是一种极为重要的化工产品,它在有机化工中的地位与无机化工中的硫酸相当。醋酸的主要用途有:
⑴醋酸乙烯。醋酸的最大消费领域是制取醋酸乙烯,约占醋酸消费的44%以上,它广泛用于生产维纶、聚乙烯醇、乙烯基共聚树脂、黏合剂、涂料等。
⑵溶剂。醋酸在许多工业化学反应中用作溶剂。
⑶醋酸纤维素。醋酸可用于制醋酐,醋酐的80%用于制造醋酸纤维,其余用于医药、香料、染料等。
⑷醋酸酯。醋酸乙酯、醋酸丁酯是醋酸的两个重要下游产品。醋酸乙酯用于清漆、稀释料、人造革、硝酸纤维、塑料、染料、药物和香料等;醋酸丁酯是一种很好的有机溶剂,用于硝化纤维、涂料、油墨、人造革、医药、塑料和香料等领域。
编辑本段环境标准
中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ2.1-2007 工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素。
乙酸正庚烷的时间加权平均容许浓度PC-TWA 10mg/m3 ,短时间接触容许浓度PC-STEL 20mg/m3。
编辑本段其他补充
中文名称:醋酸
别名:醋酸、冰醋酸
英文名称:ACETIC ACID,Ethanoic acid,Vinegar acid,mathane-carboxylic acid
英文缩写:联合国编号(UNNO):2789
化学式:CH3COOH
编辑本段危险性
闪点(℃):39 爆炸极限(%):4.0-17
静电作用:可能有聚合危害:
燃烧性:自燃温度:
危险特性:能与氧化剂发生强烈反应,与氢氧化钠与氢氧化钾等反应剧烈。稀释后对金属有腐蚀性。
消防方法:用雾状水、干粉、抗醇泡沫、二氧化碳、灭火。用水保持火场中容器冷却。用雾状水驱散蒸气,赶走泄漏液体,使稀释成为不燃性混合物。并用水喷淋去堵漏的人员。
编辑本段泄漏处理
污染排放类别:Z
泄漏处理:切断火源,穿戴好防护眼镜、防毒面具和耐酸工作服,用大量水冲洗溢漏物,使之流入航道,被很快稀释,从而减少对人体的危害。
编辑本段急救
皮肤接触:皮肤接触先用水冲洗,再用肥皂彻底洗涤。
眼睛接触:眼睛受刺激用水冲洗,再用干布拭擦,严重的须送医院诊治。
吸入:若吸入蒸气得使患者脱离污染区,安置休息并保暖。
食 入:误服立即漱口,给予催吐剂催吐,急送医院诊治。
编辑本段防护措施
呼吸系统防护:空气中深度浓度超标时,应佩戴防毒面具。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣,不要将工作服带入生活区。
编辑本段储运
适装船型:3
适装舱型:不锈钢舱
储运注意事项:注意货物温度保持在20-35℃,即货物温度要大于其凝固点16.7℃防止冻结。装卸货完毕时要尽量排尽管系中的残液。
你好!
毫无疑问, 白酒是中国人的专利。外国酒(洋酒)中,没有白酒这个分类。
一: 什么是白酒:
白酒(又叫烧酒,老白干,烧刀子),是中国特有的一种蒸馏酒。
白酒由淀粉或糖质原料制成酒醅或发酵醪经蒸馏而得。
白酒酒质无色(或微黄)透明,气味芳香纯正,入口绵甜爽净,酒精含量较高,经贮存老熟后,具有以酯类为主体的复合香味。
二: 白酒的分类:
到目前为止,我国的白酒产品种类繁多,没有统一的分类方法。
三: 白酒: 按原料分类:
有粮食酒,如高粱酒、玉米酒等;薯干酒,山东又称瓜干酒;代用原料酒,如高粱糠、粉渣、木薯、橡子等酿制的白酒。
四: 白酒:按生产工艺(发酵、蒸馏)分类:
有固态法白酒,发酵、蒸馏以固态方式进行,是中国白酒的传统工艺方法;液态法白酒,发酵、蒸馏以液态方式进行;串香白酒,用食用酒精和固态发酵香醅串蒸;调香白酒,用食用酒精加不同香味料或香精进行调配;勾兑白酒,以固态法白酒与液态法白酒或食用酒精按适当比例勾兑。
五:白酒:按糖化发酵剂分类:
有小曲酒,使用小曲为糖化发酵剂;大曲酒,使用大曲为糖化发酵剂;麸曲酒,使用麸曲为糖化剂加酒母等。
六: 白酒: 按酒的香型分类:
1979年,第三届全国评酒会确定,将白酒划分为5种香型,亦称5种风格。
①酱香型:以贵州茅台酒为代表。又称茅型。主体香味成分比较复杂,其主体香尚未确定。口感风味具有酱香、细腻、醇厚、回味长久等特点。
②清香型:以山西汾酒为代表。又称汾型。主体香成分为乙酸乙酯和乳酸乙酯。具有清香、醇甜、柔和等特点,是中国北方的传统产品。
③浓香型:以四川泸州老窖大曲酒为代表。又称泸型。主体香成分为己酸乙酯和适量的丁酸乙酯。口感风味具有芳香、绵甜、香味谐调等特点。
④米香型:以广西桂林三花酒为代表。主体香成分为乙酸乙酯和乳酸乙酯及适量的β-苯乙醇。口感风味具有蜜香、清雅、绵柔等特点。
⑤其他香型:具有各自独特的生产工艺和口感风味。其主体香及香型尚未确定。如贵州董酒、陕西西凤酒等,其口感风味依酒的特性,风格突出者为佳品。
七: 我国的著名白酒品牌:
中国名酒和优质酒的生产,大多采用大曲法酿造。1984年第 4届全国评酒会评出贵州茅台酒、山西汾酒、四川五粮液、江苏洋河大曲、四川剑南春、安徽古井贡酒、贵州董酒、陕西西凤酒、四川泸州老窖特曲、四川全兴大曲、江苏双沟大曲、湖北特制黄鹤楼酒和四川郎酒等13种名酒。
1. 茅台酒:
选用优质高粱酿酒、小麦制曲,每年夏季踩曲,称为伏曲,重阳投料(下沙)酿酒,结合当地气候、土壤和自然条件等形成一套特定的生产工艺。原料粉碎较粗,生沙二、八成,�沙三、七成,同一批原料,要经8次蒸粮、摊凉、加曲、堆积、入窖发酵。入窖时洒入尾酒,以酒养糟,发酵期为30天,7次取酒,各轮次酒的香味各有不同,可分酱香、醇甜和窖底香3个典型体,分型入库,陶坛贮存3年以上,中途并坛,俗称盘勾,最后精心勾兑,包装而成。
2. 汾酒:
以大麦与豌豆按6:4制曲。由于控制操作温度的不同,分别制成清茬、红心和后火3种曲,贮存3个月以上,然后按3:4:3比例混合使用。精选当地优质高粱和古井水为原料,以清蒸清烧,地缸式发酵,发酵期为21天,清蒸两次扔糟。入库时分大�和二�汾酒,两者按6:4混合,加浆降度后,盛入陶缸大约贮存一年以上,再精心勾兑为成品酒。
3. 五粮液:
用高粱、大米、糯米、小麦、玉米5种原料酿酒而得名。采用小麦制传统包包曲,熟糠为辅料,继糟配料,泥质老窖固态发酵(70~90天),混烧蒸馏,按质摘酒,原度入库贮存一年以上,再认真挑选精心勾兑而成。
4. 洋河大曲:
以当地高粱和“美人泉”水为原料,大麦、小麦和豌豆特制高温大曲,采用改革的老五甑生产工艺,又采用清蒸混吊、人工老窖、低温缓慢发酵等措施,对原酒分级贮存,精心勾兑为产品。
5. 剑南春:
用高粱、大米、糯米、玉米、小麦等多种原料,小麦制大曲为糖化发酵剂,以清蒸稻壳、红糟盖顶、回沙回酒、低温发酵、双轮底发酵、去头斩尾等细致操作,贮存后精心勾兑而成。
6. 古井贡酒:
选用上等高粱为原料,小麦、大麦和豌豆做成中温曲。沿用陈年老发酵池,继承混蒸发酵工艺,并运用现代酿酒科学方法,加以试验改进,吸收国内各家名酒操作优点形成新工艺。
7. 董酒:
用优质高粱为原料,加有中药材的大曲和小曲两种酒曲酿成,既有大曲酒的浓郁芳香,又有小曲酒的柔绵、醇和及回甜特点,并略带使人愉快的药香。香醅是酒糟经长期再发酵而成,所以酸度较高,窖底香持久,以小曲酒醅串大曲香醅,量质摘酒,分级陈酿,科学勾兑成产品。
8. 西凤酒:
选用优质高粱为原料,高粱皮和稻壳为辅料,以大麦和豌豆制曲。酿酒工艺可概括为“续�六甑混烧,土窖分层发酵”。一个生产周期分为立窖、破窖、顶窖、圆窖、插窖和挑窖等,均要求十分精细。发酵期在14天以上。成品用“酒海”贮存3年,精心勾兑而成。
9. 泸州老窖特曲:
以纯小麦制大曲,糯高粱为酿酒原料,清蒸稻壳为填充剂,泥质老窖固态发酵,续糟(万年糟)配料,混蒸混烧,装陶坛陈酿,再经勾兑调味而成。该酒试点总结后,采用熟糠配料,滴窖减水,加回减糠,低温入窖,回酒发酵和延长发酵期等工艺,提高了名优酒率。现采用的工人培窖、双轮底发酵和翻沙操作等措施,是浓香型白酒行之有效的方法。
10. 全兴大曲:
精选高粱为原料,小麦制高温大曲,采用传统的操作,清蒸辅料,陈年老窖发酵,发酵期为60天,达到“窖熟糟醇”,严格掌握掐头去尾,头尾酒回窖发酵,中流酒分级、分窖、分坛入库,贮存一年以上进行勾兑加浆,包装出厂。
11. 双沟大曲:
用优质高粱和甘美用水为原料,大麦、小麦和豌豆制高温大曲,采用传统的混蒸工艺,热水泼浆,人工老窖,低温发酵60天,缓火蒸馏,分段尝评摘酒,分级分类入库,贮存一年以上,按不同香型进行勾兑。
12. 特制黄鹤楼酒:
以优质高粱为原料,用小麦、大麦和豌豆踩制的青花大曲,按山西汾酒的传统工艺,成品盛陶缸在地窖贮存后,精心勾兑出厂。
13. 郎酒:
用优质高粱和山泉水为原料,以小麦制成高温大曲,生产工艺与茅台酒相似,分两次投料,反复发酵蒸馏取酒七次,一个生产周期达九个月。每次取酒后,分次、分质在天然“天宝洞”岩洞中贮存三年以上,再将各次酒勾兑调味为成品酒。
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亚临界萃取
【亚临界萃取】(Sub-critical fluid extraction technology)
亚临界萃取是利用亚临界流体作为萃取剂, 在密闭、无氧。低压的压力容器内,依据有机物相似相溶的原理,通过萃取物料与萃取剂在浸泡过程中的分子扩散过程,达到固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中,再通过减压蒸发的过程将萃取剂与目的产物分离,最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。技术发明人:祁鲲,朱新亮,徐斌。
亚临界流体萃取相比其它分离方法具有许多优点: 无毒、无害,环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性产品不破坏、不氧化,产能大、可进行工业化大规模生产,节能、运行成本低,易于和产物分离。因此, 亚临界流体萃取与分离技术在天然动植物有效成分的提取、中药(含复方)活性成分的提取与有害脂溶性成分的分离、昆虫提取物、动物提取物、天然色素、特种油脂的提取、各种植物粉的脱脂等领域,具有广阔的应用实践。
【亚临界流体】
亚临界流体是指某些化合物在温度高于其沸点但低于临界温度,且压力低于其临界压力的条件下,以流体形式存在的该物质。当温度不超过某一数值,对气体进行加压,可以使气体液化,而在该温度以上,无论加多大压力都不能使气体液化,这个温度叫该气体的临界温度。在临界温度下,使气体液化所必须的压力叫临界压力。当丙烷、丁烷、 高纯度异丁烷(R600a)、1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、二甲醚(DME)、液化石油气(LPG)和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时,分子的扩散性能增强,传质速度加快,对天然产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。
【亚临界流体萃取的原理】
亚临界流体萃取技术就是利用上述亚临界流体的特殊性质, 物料在萃取罐内注入亚临界流体浸泡,在一定的料溶比、萃取温度、萃取时间、萃取压力,萃取剂及夹带剂及搅拌、超声波的辅助下进行的萃取过程。萃取混合液经过固液分离后进入蒸发系统,压缩机和真空泵的作用下,根据减压蒸发的原理将萃取剂由液态转为气态从而得到目标提取物。
【天然产物有效成分的提取】
我国地域辽阔,复杂的地理环境与多变的气候条件造就了我国物种的多样性,尤其是具有医疗保健作用的特种油脂、香精香料、色素等天然资源相当丰富,如银杏、丁香、生姜、大蒜、洋葱、枸杞籽、沙棘、红辣椒、花椒、桂花、玫瑰花和茉莉花等。
天然产物的提取物可被广泛地用于医药、食品、化妆品、保健品及生物制品等产品中。近年来,受到特别的重视和青睐,尤其是植物药在国际市场上发展迅速。据统计全球的植物药市场产值已经接近400亿美元,市场前景看好。作为中医药发源地的中国,目前生产的天然植物药产品只占国际市场3%,而在这极为有限的出口额中,绝大多数还是原料初级品,其主要原因是在我国存在生产工艺技术落后,工程化水平低,装备现代化程度低等问题。
【天然产物有效成分萃取技术研究、开发现状】
根据天然产物原料中各种组分的化合物在不同溶剂中的溶解性质,按照“相似相溶”的原理,选用对所需活性成分溶解度大,对不需要溶出成分溶解度小的溶剂,将有效成分从原料组织内溶解出来,然后蒸馏回收萃取溶剂,以完成提取、分离加工过程。传统的提取溶剂有强极性溶剂水以及极性有机溶剂乙醇、甲醇、丙酮等,以乙醇最常用;亲脂性的有机溶剂,如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷,丙烷、丁烷流体以及超临界CO2流体。
【天然产物有效成分的传统提取方法】
传统的提取方法系将原料装入适当的容器中,加入适宜的溶剂,如乙醇、水或CO2流体流体等,通过控制原料粒度、提取时间、提取温度、提取压力等工艺条件,以溶出其中有效成分。普遍使用的方法有:
A.浸出提取法:浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等;
B.水蒸气蒸馏法:将原料与水在一起加热,当其蒸气压和水的蒸气压总和为一个大气压时,液体开始沸腾,水蒸气将挥发性物质一并带出。例如挥发油,某些小分子生物碱,以及某些小分子的酚类物质;
C.升华法:固体物质加热直接气化,冷凝后凝固为固体化合物,利用升华原理直接自原料中提取目标成分。例如樟木中升华的樟脑,茶叶中的咖啡碱等。
浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等传统工艺方法,萃取能力强,选择性强,但在萃取、分离过程中,工艺温度均需超过50℃ 以上,易造成“热敏性”有效成分不同程度的分解或变性,使得产品发生次生化;亲脂性的有机溶剂萃取所生产的产品中的溶剂残留高,降低了产品的品质,并且可选取的有机溶剂多属易燃品,生产过程的安全隐患难以消除。水汽蒸馏法、升华法由于其针对性过强,影响了该方法的应用领域。
【天然产物有效成分提取新方法】
近几年,国内外也广泛采用超声波、微波辅助提取法和超临界二氧化碳流体萃取法。超声波提取法,即利用超声波的“空化”作用,以达到激化提取溶媒渗透、溶解、扩散活性的提取工艺。超临界二氧化碳流体萃取法,需控制CO2处于临界温度(31.05℃ )和临界压力( 7.38MPa)以上,使得CO2处于超临界温度和超临界压力状态并具有气体和液体的双重特性,以其为溶剂,通过分子间的相互作用和扩散作用溶解原料的目标成分,形成超临界CO2负载相,然后降低载气的压力或升高温度,使超临界CO2的溶解度降低,从而达到提取分离的目的。
超声波提取法对传统工艺方法有较大改进,具有较好的经济性和广泛的适应性,但只是一种辅助手段,需要与其它萃取技术结合才能发挥作用。超临界CO2萃取法具有萃取能力强,提取率高,选择性强,产品品质好等优势。但是,CO2必须在25MPa 以上的超高压状态下才能够进行萃取加工,极高的压力限制了设备有效容积的放大,也制约了该技术在天然产物生产中的工业化应用。
【亚临界流体萃取技术发展的历史】
亚临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒,与溶质在系统内相继经过浸提、蒸发脱溶、压缩、冷凝回收等过程,从天然产物中提取目标组分的一种新技术。当LPG、丙烷、丁烷、 R600a、DME、R134a和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时,分子的扩散性能增强,传质速度加快,对天然产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。亚临界环境下萃取,不破坏热敏性成分、目的物完全,被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性技术。
1939年,美国的Henry Rosenthal首创将压缩后液化的低级气态烷烃用于油料浸出(专利号:US2152664),加压状态下,溶剂以液态形式浸出油脂,混合油和湿粕中含的溶剂在减压的状态下自然挥发。整个加工过程在低温状态下进行,油料中组分不氧化,粕中蛋白不变性,且生产成本低。国内也有亚临界流体萃取方法的相关报道,2001.8.2公开的发明专利(ZL 01108701.3)提供了一种亚临界液化石油气萃取除虫菊酯的方法;2007.11.28公开的发明专利(200610081101.1)提供了一种亚临界二甲醚流体提取天然除虫菊素的方法;2008.4.16公开的发明专利(200610104744.3)提供了一种亚临界流体萃取溶剂及萃取方法,其主要特点是以液态六氟化硫为萃取溶剂。
上述亚临界提取相关方法,均局限于某一种特定亚临界流体,萃取对象主要针对弱极性、脂溶性成分,未涉及中等极性和强极性的目标组分。
【天然产物有效成分亚临界萃取装备研究、开发现状】
提取是天然产物深加工的重要工序,它是通过提取设备来完成的。提取设备对提取物的质量、得率和生产效率都有较大的影响。现代天然产物提取设备呈现如下发展特点:
A. 提取速度快,效率高,有效成分提取充分,减少物料资源的浪费;
B. 溶媒耗量少,出液系数小,浸出液浓度高,节省溶剂,节省后道工序的生产成本;
C. 提取温度不能太高,特别是热敏性物料的提取,要减少对有效成分的破坏;
D. 适应性好,能适于不同物料的提取;
E. 生产连续性好,应能适于现代化大规模连续性生产;
F. 节约能源,安全可靠;结构简单,操作方便。
除此以外,随着中药、植物提取物、农产品深加工产业现代化进程的加快,萃取工艺技术更加依赖于自动化控制,其主要原因有:
A. 人为的控制往往造成工艺参数的波动,工艺参数的波动会严重影响产品的质量和产量,大规模的生产应排除人为造成指标的变化;
B. 大规模的生产,人为的调节无能为力,应借助电动或机械的力来完成大幅度的动作;
C. 大规模的生产稳定是至高无上的,只有通过自动控制才能稳定生产。
国外的自动化生产已非常普及,国产自动化元件及软件设施也能满足萃取的工业化生产,自动计量、自动监控、自动显示、自动报警已被不同厂家所选用。可以预见,萃取技术的自动化进程将在国内快速发展。
亚临界流体萃取是继超临界流体萃取技术之后诞生的新技术,主要解决了超临界萃取设备容积小、造价高、耗能大、不适合大规模工业生产的缺陷。该技术在美国、日本等国虽早有实验室的研究报道,但成功应用于工业化生产还是我国以祁鲲为代表的研究人员实现的。上世纪90年代,安阳漫天雪食品制造有限公司董事长祁鲲率先将“四号溶剂浸出技术”在我国成功转化应用,开发出低温大豆蛋白粉。其后四号溶剂萃取技术在天然产物萃取方面也取得了成功,先后为国内10多家企业建成20多条生产线,为我国贵重油脂、万寿菊黄色素和辣椒红色素等产品开发提供了关键装备。目前漫天雪公司的此项技术在国际上处于领先水平。
国内也有其它个别亚临界相关提取装置的报道,2006.10.11公开的的实用新型(ZL200620135969.0)提供了一种适用于多种溶剂进行极性非极性中间体萃取的装置。通过改变萃取溶剂以及系统内阀门、管道、设备的动作程序,满足不同溶剂对萃取温度、压力、时间和流向的要求,完成对动植物原料中有效成分的萃取。该装置虽然兼顾了非极性、极性有效成分的提取工艺要求,但工艺路线复杂,设备制造成本高。
上述亚临界流体萃取的相关装置,由于采用的萃取剂性质差别大,因此结构各不相同。但普遍存在结构复杂、制造成本高、且局限于某一种亚临界流体的缺陷。
【天然产物活性成分的亚临界流体保质萃取装备】
基于天然产物萃取装备的最新发展趋势,以及研究所、高等院校以及相关企业开展亚临界流体萃取试验研究或生产需求,充分利用亚临界流体萃取技术和超声技术的优点,将超声引入到亚临界流体萃取过程中,根据各自的技术原理及优点,河南省安阳市天然产物亚临界流体萃取与分离工程技术研究中心主任、安阳漫天雪食品制造有限公司研究所所长、安阳漫天雪食品制造有限公司副总经理朱新亮和江苏大学食品学院徐斌教授联合设计了一套结构简单、使用方便、自动化程度高、且适于多种亚临界流体萃取的装备,并利用该装置系统研究天然产物功效成分的提取技术。
【亚临界萃取与天然产物热敏性成分】
天然产物中高附加值的生理活性物质因其热敏性,用常规热回流提取法和有机溶剂萃取法不仅提取率低,而且功能成分受到破坏。超临界CO2萃取虽是较为理想的方法,具有萃取能力强、提取率高、产品品质好等优势,但必须在25MPa 以上的超高压状态下才能进行。极高的压力限制了设备有效容积的放大,同时,较高的设备制造和运行成本制约了该技术在天然产物有效成分生产领域的应用。项目利用亚临界流体沸点较低的特性,常温提取、低温脱溶,通过提高工艺过程的真空度,使萃取溶剂在10~50℃的温度下快速蒸发,且萃取是在密闭条件下进行,因而“热敏性”成份不变性、不氧化,是天然产物活性成分“高效、保质”萃取的理想技术。
【亚临界萃取技术的优势】
亚临界流体萃取相比其它分离方法具有许多优点: 无毒、无害,环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性成分不破坏、不氧化,产能大、可进行工业化大规模生产,节能、运行成本低,易于和产物分离。因此, 亚临界流体萃取与分离技术在天然动植物有效成分的提取、中药(含复方)活性成分的提取与有害脂溶性成分的分离、昆虫提取物、动物提取物、天然色素、特种油脂的提取、各种植物粉的脱脂等领域,具有广阔的应用实践。
【提高萃取效率的方法】
提高萃取效率的方法以溶料比、搅拌、萃取温度、萃取时间、萃取压力、萃取次数、萃取剂及夹带剂的选型、超声波的辅助萃取等因素有关。
【 溶料比】
从理论上说,溶料比越大,萃取效率越高,在工业化的生产过程由于成本的优化,一般控制在 1:1~1.5:1 之间。
【搅拌】
萃取的过程是分子相对扩散的过程,适度的搅拌可以增加溶剂和物料之间的充分混合,减少萃取中外扩散阻力,使萃取体系的浓度朝有利于固体物料中的脂溶性成分向液体的溶剂中扩散。
【萃取温度与压力】
提高萃取温度能增加分子的运动速度,从而提高扩散的速度,但是,过高的温度又会造成活性成分的灭活。因此,将温度控制在一定温度以内,并在生产过程中任意控制。压力与温度呈正相关关系,萃取温度的上升,萃取压力相应提高。压力升高,有助于提高萃取速度。
【萃取时间与次数】
针对不同的物料,先通过正交试验得出合理的萃取时间和次数,在实际生产过程中通过罐组间的逆流萃取工艺得以提高萃取效率。
【萃取剂及夹带剂的选型】
加入适量合适的夹带剂可明显提高亚临界流体对某些被萃取组分的选择性和溶解度。比如,在辣椒红色素的萃取中,经过对特定夹带剂的加入对亚临界流体的溶解能力和萃取选择性研究, 结果表明这一特定夹带剂的加入可以显著增加流体的溶解能力,受此鼓舞,我们试验配置了多种溶剂混合的复合溶剂,针对性的提取不同的动植物原料中脂溶性成分。表面活性剂也可以作为夹带剂提高亚临界流体萃取效率, 提高的程度与其分子结构有关, 分子的脂溶性部分越大, 其对亚临界流体的萃取效率提高越多。关于夹带剂的作用原理,有研究认为是夹带剂的加入改变了溶剂密度或内部分子间的相互作用所致。
【利用超声波】
在亚临界流体萃取天然动植物活性成分的过程中, 通过超声波的“空化”作用,以达到激化提取溶媒渗透、溶解、扩散活性,减少萃取的外扩散阻力,能缩短萃取时间,从而大大提高了萃取的效率,相应产量提高,成本降低。实践表明在亚临界萃取过程中引入超声波辅助技术有很大的优势。
【亚临界流体萃取技术的应用】
【在天然产物提取中的应用】
由于亚临界流体常温常压条件下是气体状态, 因此亚临界流体极易气化,由此可以在常温或者较低温度的状态下对热敏性物料做到萃取和分离。经过近年来的实践,目前亚临界流体萃取技术已应用于众多的天然产物脂溶性成分的提取。如栾树籽、无患子果、青刺果、沙棘、黄连木果、虎坚果、玫瑰花、薰衣草、银杏叶、青蒿等。
【在食品工业中的应用】
近年来,亚临界流体萃取技术在食品工业的应用,主要集中在食用植物粉的脱脂环节及副产物油脂方面的应用,由于某些植物果实本身富含油脂,而高含油食品极易酸败,保质期很短,因此,植物粉的脱脂成为制约植物粉生产的关键环节。用亚临界流体萃取技术脱除大豆、花生、核桃、杏仁、小麦胚芽、咖啡豆、南瓜籽等几十种物料的脱脂生产,同时萃取得到相应的植物油。从萃取效果看,在低温状态下所得的植物粉活性成分得到了最大限度的保护,以植物蛋白为例,水溶性蛋白指标NSI在86%以上,小麦胚芽油的VE成分95%以上得以保持。 与其他方法相比具有明显优势: 处理物料量一般在30-100吨/日,萃取时间短、成本低。随着天然产物的开发范围越来越广,亚临界流体萃取技术在食品工业具有更加广阔的应用前景。
另外,亚临界流体对全脂奶粉中奶油的提取呈现出很好的效果,提取率在20%以上,所提取奶油味道纯正,是奶粉(含过期奶粉)中提取奶油的最佳生产工艺。
【在中药(包括复方中药)行业中的应用】
目前,亚临界流体萃取在中药行业的应用已经涉及中药及复方中药的有效成分的提取,并已实现工业化生产。如从五味子、红花、川芎、灵芝孢子、水飞蓟、栝楼籽、当归、刺五加亚临界萃取比石油醚抽提优越, 比超临界日处理量大、具有收率高、提取周期短及无溶剂残留等优点, 特别适合于中药脂溶性活性成分的提取
另外,由于许多中药中的脂溶性成分在中成药的生产过程中起着不同程度的副作用,因此亚临界流体萃取在中药加工前的脱脂处理具有很大的发展空间。
【在动物油脂提取中的应用】
在动物油脂的提取方面,先已做到从林蛙卵中提取出林蛙卵油,从黄粉虫中提取黄粉虫油,从蚕蛹中提取蚕蛹油,从蝎子中提取蝎子油,从羊蹄子中提取羊蹄子油。
【在天然色素行业中的应用】
近几年来,亚临界流体萃取技术在色素的提取方面有着很大的发展,在河北,山东、云南、新疆、甘肃、吉林建有十余家亚临界流体萃取生产线,主要从事辣椒红色素、万寿菊黄色素、番茄红色素、姜黄色素、蚕米绿色素的生产。
【在天然香料行业中的应用】
在天然香料行业,目前已提取出玫瑰浸膏,十香菜浸膏、薄荷浸膏、桂花浸膏、茉莉浸膏、可可脂等产品。
【在特种油脂方面的应用】
在特种油生产方面,已经涉及小麦胚芽油、葡萄籽油、杏仁油、南瓜籽油、亚麻子油、石榴籽油、橘子籽油、樱桃籽油、沙棘油、花椒油、葵花籽油、胡麻油、青刺果仁油、松子油、大蒜油、洋葱油、生姜油等几十种特种油脂。
【亚临界萃取技术获奖情况】
亚临界萃取技术已获得多年的成功,应用单位遍及江苏、云南、四川、河南、河北、山东、山西、辽宁、内蒙、新疆、甘肃、湖北等地后,用户反应该技术日处理原料量大、效率高、效果好,天然产物活性不破坏,运行成本低,生产的产品质量稳定可靠,该技术获得国家原内贸部科技进步一等奖,河南省发明一等奖,国家发明银质奖,享有自有知识产权,发明人为学者型专家祁鲲。
【亚临界萃取技术专利】
1.发明专利:液化石油气浸出油脂工艺,专利号: ZL90108660.6 发明人:祁鲲
2. 发明专利:天然产物有效成分的亚临界流体萃取装置与方法. 申请号:200910034263.3,发明人:朱新亮,徐斌
3. 实用新型专利:天然产物有效成分的亚临界流体萃取装置.申请号:200920231157.x,发明人:朱新亮,徐斌
【亚临界萃取设备】
亚临界萃取设备尽20年的发展,不仅使亚临界萃取技术有了较大的提高和发展,而且较CO2超临界萃取技术在溶剂的使用上扩大了选择的范围,即可单独萃取,也可夹带其他溶剂或混合溶剂进行萃取,萃取压力属于低压,萃取装置单罐可以设计为大容积压力容器,单批及日处理原料可达到80吨。该技术在国内外首先实现工业化生产,技术优势明显,在世界范围内处于领先水平。本工艺及装备已经编入河南工业大学等大学的【油脂工艺学】教材,安阳漫天雪公司公司董事长祁鲲出版多部著作对本技术进行了深入的研究。
【亚临界萃取实验室设备】
河南安阳漫天雪公司研发生产的CBE-5/10L亚临界萃取实验室装备设计更加精细,比如,引入PLC电脑控制技术,物料萃取设备改为快开结构,用程序自动控制料溶比、萃取时间、温度、压力次数等参数,使操作非常简便,数据更加科学。受到众多大学和科研机构的使用。
【亚临界流体丁烷萃取技术的发明人】
祁鲲,公司董事长,男,学士学位,高级工程师,拥有四号溶剂提取技术等多项专利发明,国家发明银质奖获得者,亚临界流体天然产物低温提取技术及工业化成套设备的奠基、发展、创新、领航者,省、部级劳模,河南省九届、十届人大代表,终身享受国务院津贴的专家。
1979年至1983年,在河南工业大学油脂工程系学习,本科毕业,学士学位。
1983年至1988年,在安阳市粮食局工作,任工业科科长。
1988年至1994年,在安阳市工业饲料公司工作,任总工程师,开始研制天然产物中脂溶性成分的新型提取技术。
1994年至2005年,在安阳市升华公司工作,任总经理。从事天然产物有效成分的提取技术开发与装备的研制。
2005年至2005年,创建安阳漫天雪食品制造有限公司,任董事长。专业从事天然产物有效成分的提取事业。
祁鲲同志从事科研工作26年,取得五项国家专利,发表多篇专业论文,出版专业书籍6本,教材2本,主译一本英语专业书籍,获得多项成果奖和专利发明,其中主持完成的《四号溶剂浸出技术》获国家原内贸部科技进步一等奖,河南省发明一等奖,国家发明银质奖。被认为是天然产物提取技术的一项突破,已广泛应用于天然产物有效成分的提取、油脂、化工、医药等许多领域。参与编写高校教材2部。
祁鲲同志从事天然产物有效成分的提取技术已经有22年的研发经验,多年来,已经培养和锻炼了大批的天然产物提取专家,创建了一个能对不同天然产物物料进行有效开发,从产品的开发方向,产品质量标准的编制,工艺路线的确定,提取装备的设计、制造、安装、调试等全过程技术团队。领导团队开发出AS-5L型和AS-10L型小试和中试成套提取装置。为国家天然产物的整体研究与开发,提供了重要的技术及装备支持。该装置首次实现了工业化大规模生产,达国际领先水平,为此,祁鲲获得终生享受政府津贴的天然产物提取专家。2008年初,组织成立了天然产物有效成分的亚临界流体萃取技术及装备研发中心。不远的将来,将建成国家重要的天然产物有效成分的亚临界流体萃取技术及装备研发基地。
祁鲲同志十分注重新知识的学习,先后参加清华大学工商管理MBA等培训,一方面自己能及时掌握现代管理模式,令一方面,带动公司形成一个学习型的企业。同时,在新技术,新工艺,新材料、新装备的运用、创新、自主知识产权的创建方面,倾注了大量精力,为公司的健康、稳步发展提供了坚实的知识储备和技术基础。
【亚临界流体丁烷萃取技术的发展者】
朱新亮,男,45岁,精细化工专业,高级工程师。
1984年至1987年,安阳工学院应用化学微生物发酵专业学习,专科毕业。
1987年至1992年,安阳市第四制药厂工作,任技术员、车间技术主任,主要从事抗生素生产工艺设备的创新改造。
1996年至1999年,河南师大化学系学习精细化工专业,本科毕业。
1997年至2004年,任安阳市升华植物蛋白有限公司副总经理,负责天然产物有效成分的提取、研发工作。
2004年至今,安阳漫天雪食品制造有限公司成立,任安阳市天然产物亚临界流体萃取与分离工程技术研究中心主任、安阳漫天雪食品制造有限公司研究所所长、安阳漫天雪食品制造有限公司副总经理、总工程师,专业负责天然产物有效成分的提取技术及装备的研发工作。
朱新亮同志从事天然产物有效成分的提取工作已经12年,对成套工艺设备的研发有着22年工作经验,对亚临界流体萃取技术有着较深的研究。是本项目“天然产物有效成分的亚临界流体萃取技术及装备”的主要研究人员。承担了项目产品的工艺流程的实验定型、设备选型、特定设备的设计、与多个大专院校专家开展合作,联合研发新工艺、新产品等工作。
朱新亮同志基础知识扎实、实践经验丰富、创新能力强。进入安阳漫天雪食品制造有限公司工作后,他吃苦耐劳,能承受较大工作压力,经常在一线亲自试验、分析数据,为企业新产品开发做出了积极的贡献。他通过对天然产物有效成分的提取过程中温度、压力、料溶比、萃取次数、逆流萃取的流程等多因素多水平的实验分析研究,对不同成套设备中辅助设备的选型研究,有针对性地开发了AS-5L型和AS-10L型小试和中试提取装置。产品投放市场后,能很快被大专院校、科研单位、企业研发中心等机构认同,为国家天然产物的整体研究与开发,提供了重要的技术及装备支持。该产品填补了国内空白,达国际领先水平。2009年初,组织成立了天然产物有效成分的亚临界流体萃取技术及装备研发中心,正在研发中的CSE-5/10系列产品将达到一个更新、更高的技术水平。
【亚临界流体萃取技术的展望】
亚临界流体萃取与其他萃取方法相比, 不仅克服了传统工艺的不足,保留了超临界流体萃取的优点, 溶剂选择面大,而且涉及物料广泛,日处理量可以达100吨物料,无任何污染,运行成本低,这是其他低温萃取技术无法做到的。 因此亚临界流体萃取技术相比其它萃取与分离方法具有强大的优势。目前, 亚临界流体萃取技术在许多领域有着广泛的运用。今后,通过国内外萃取专家及相关行业的交流与合作, 该技术在不同领域的应用必将更加深入, 推动天然产物有效成分的萃取与分离事业达到一个新的高度。
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2009-05-18 13:50:06
申请号CN 200410060757.6
公开号CN 1597802A
经检索,我们了解到公开文献发表了一些塑料油墨稀释剂的报道。如中国专利<申请号>03114183<发明名称>芳香油墨稀释剂<文摘>它的组分和含量为:
甲苯、二甲苯和纯苯中至少一种 50%~70%
120#+[#]溶剂汽油、甲醇、乙醇、混丙醇和丁醇中至少一种 5%~30%
丁酯、乙酯、醋酸丁酯和醋酸乙酯中至少一种 5%~30%
环己酮、乙二醇乙醚醋酸酯、丙酮、丁酮和化白水中至少一种 5%~20%
所有百分数为重量百分数。本发明的组合物采用一般方法均匀混合而成,如将各组份按所需含量加入容器中搅拌混匀即可。
上述公开文献报道的油墨稀释剂其主要成分含有毒的苯及其化合物,虽然这类的油墨稀释剂稀释效果稳定,挥发性和溶解性比较高,生产成本较低,但由于其原料中含有苯或是苯的化合物这类有毒物质,而且这类油墨稀释剂没有强调其具体的用途和针对性,如用在食品加工上会给人体健康带来危害,同时对环境也会造成污染。
发明内容
本发明人在长期的工作实践和科学研究中,经过多年的基础性研究,大量的试验,分析了大量数据,在充分利用现有的油墨稀释剂的技术平台的基础上,对塑料油墨稀释剂方面进行了无毒配方的研究,克服了油墨稀释剂中添加有毒物质苯及其衍生物所造成的苯中毒的技术问题,提出来用其它价格低廉,稀释效果好的物质来代替油墨稀释剂中的苯及其衍生物的一种无苯塑料油墨稀释剂。
本发明的目的是提供一种不含苯及其衍生物的塑料油墨稀释剂,这种稀释剂避免和消除了苯或苯的衍生物中毒的发生,稀释效果好,挥发性和溶解性高,生产成本低,使用范围宽,原料来源广、价格低廉,气味芳香。
本发明的技术方案是这样实现的:
无苯塑料油墨稀释剂由烃类溶剂和松节油、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯组成,其成分和体积百分含量如下:
松节油 2-15%
乙酸乙酯 20-40%
乙酸丙酯 1-10%
乙酸丁酯 1-5%
烃类溶剂 余量
以上所述的烃类溶剂选用90#汽油或93#汽油或97#汽油的任何一种,或者是它们的混合物;所述的松节油选用优等品。
以上所述的烃类溶剂作用是稀释,降低树脂粘度,使树脂具有流动性;松节油能与树脂有较好的相容性,使得印刷油墨更润滑,本身也有芳香味;乙酸乙酯也是油漆、人造制革等的溶剂,也是制药、染料、香料等基本有机合成的原料,加入乙酸乙酯,能够使油墨稀释剂具有对多种树脂与烃类溶剂和低级醇的相溶性更好,可以调整其挥发速度;乙酸丙酯是一种缓和快干剂,可以用作弹性版和凹版印刷油墨,特别用在聚烯烃和聚酰胺薄膜印刷;乙酸丁酯是一种重要的香料,天然存在于苹果、香蕉、梨等水果中,具有强烈的香蕉气味,是GB2760-86中规定允许使用的食用香料,应用于配置水果型香精,同时它又是化工、制药、生物等工业的原材料和优良的有机溶剂。本发明使用乙酸丁酯,一方面是用于溶解树脂,另外也使得稀释剂具有浓郁的香味。
本发明的无苯塑料油墨稀释剂组合物中,与现有技术相比最大的不同是以价格较低的烃类溶剂,尤其是90#汽油或93#汽油或97#汽油以及松节油、乙酸乙酯为主要原料,取代了苯或苯的衍生物,解决了苯及其衍生物所造成的苯中毒的技术问题,并达到了稀释效果好,挥发性和溶解性高的效果。
本发明的生产方法是将稀释剂组合物各部分按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置即可。使用前直接放到油墨中搅拌均匀便可以使用。
本发明的稀释剂组合物可以应用于印刷塑料,也可以用作印刷书报油墨的稀释剂。
具体实施方式
实施例1
90#汽油 68升
松节油 10升
乙酸乙酯 20升
乙酸丙酯 1升
乙酸丁酯 1升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例2
93#汽油 55升
松节油 12升
乙酸乙酯 25升
乙酸丙酯 6升
乙酸丁酯 2升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例3
97#汽油 52升
松节油 8升
乙酸乙酯 30升
乙酸丙酯 9升
乙酸丁酯 1升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例4
90#汽油 40升
松节油 7升
乙酸乙酯 40升
乙酸丙酯 8升
乙酸丁酯 5升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例5
90#汽油 35升
松节油 15升
乙酸乙酯 37升
乙酸丙酯 10升
乙酸丁酯 3升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例6
93#汽油 52升
松节油 5升
乙酸乙酯 35升
乙酸丙酯 4升
乙酸丁酯 4升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例7
97#汽油 65升
松节油 3升
乙酸乙酯 22升
乙酸丙酯 8升
乙酸丁酯 2升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例8
90#汽油 78升
松节油 2升
乙酸乙酯 18升
乙酸丙酯 1升
乙酸丁酯 1升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例9
97#汽油 54升
松节油 6升
乙酸乙酯 35升
乙酸丙酯 2升
乙酸丁酯 3升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
实施例10
97#汽油 48升
松节油 4升
乙酸乙酯 34升
乙酸丙酯 10升
乙酸丁酯 4升
按量计量后放到不锈钢或陶瓷容器中,在常温常压下混合均匀密封放置得到产品。
以下是本发明产品的技术参数测定:
本发明产品经过省市技术监督部门测定,其技术参数的理化指标合格。
本发明产品目前已经给南宁市邕宁**塑料彩印包装厂、南宁市***彩印包装有限责任公司等5个塑料彩印试用,印刷效果与苯类稀释剂相同,有极好的芬芳气味,而且无毒无害,保证了印刷工人的身体健康。
配方来源: 涂料中国 网址: http://www.coatcn.net 来源: 涂料中国 原文参考:http://www.coatcn.net/formula/coatcn_net_16669.shtml