羧酸磷酸化淀粉制備方法及應(yīng)用

時(shí)間：2023-03-24 12:49:44來(lái)源：food欄目：食品快速檢測(cè) 閱讀：

羧酸磷酸化淀粉制備方法及應(yīng)用

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

羧酸磷酸化淀粉

[結(jié)構(gòu)式]

淀粉是一種天然高分子環(huán)狀聚合物，具有“內(nèi)腔親水，外腔疏水”的特性，其外側(cè)大量的羥基對(duì)高價(jià)金屬具有螯合作用，因此天然淀粉具有一定的緩蝕阻垢性能。淀粉來(lái)源廣、價(jià)格低、無(wú)污染，在提倡綠色化學(xué)的今天，有著廣泛的應(yīng)用前景。但是，天然淀粉作為阻垢劑存在用量大、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，不能適應(yīng)要求日益嚴(yán)格的現(xiàn)代水處理。近年來(lái)，人們采用各種方法對(duì)淀粉進(jìn)行改性，使淀粉的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)發(fā)生改變，以提高其阻垢性能。羧酸磷酸化淀粉是在淀粉分子中引入羧基基團(tuán)和磷酸基團(tuán)，提高淀粉的緩蝕阻垢性能。

[物化性質(zhì)]外觀為白色或黃色固體，能與水互溶成透明黏稠液體，相對(duì)分子質(zhì)量范圍103～105。羧酸磷酸化淀粉的阻垢機(jī)理與水解馬來(lái)酸酐、聚丙烯酸類阻垢劑相似，具有絡(luò)合增溶、晶格畸變和凝聚分散等作用。其阻垢性能受溫度、pH值、陰離子等多種因素影響，但表現(xiàn)出較大容忍性。羧酸磷酸化淀粉還可作為一種優(yōu)良的緩蝕劑，它具有與鋅離子有良好的協(xié)同效應(yīng)，兩者進(jìn)行復(fù)配，緩蝕效果明顯。

[制備方法]制備羧酸磷酸化淀粉的工藝分為兩個(gè)步驟，先進(jìn)行氧化使淀粉羧基化再進(jìn)一步磷酸化，工業(yè)上常用的氧化劑有次氯酸鈉、高錳酸鉀、過(guò)氧化氫等，酯化劑有正磷酸鹽(NaH2PO4、Na2HPO4)、焦磷酸鹽(NaHP2O7)、偏磷酸鹽(Na4P2O7)等。

將適量的玉米淀粉加入反應(yīng)器中，加入適量的去離子水，開(kāi)動(dòng)攪拌并逐漸升溫，在70～80℃的溫度下將淀粉預(yù)膠化，然后加入次氯酸鈉或高錳酸鉀進(jìn)行氧化反應(yīng)3h。將氧化后的淀粉反應(yīng)液冷卻至室溫，在攪拌下分批加入計(jì)量的五氧化二磷(P2O5)，控制加入速度不使反應(yīng)過(guò)于激烈，加完后繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h即得羧酸磷酸化淀粉型阻垢緩蝕劑。反應(yīng)式如下：

[應(yīng)用]羧酸磷酸化淀粉中含有較高的—COOH含量，并且通過(guò)改性引入—PO(OH)2基團(tuán)，因此具有較高的阻垢和緩蝕性能。屬于以陽(yáng)極控制為主的混合型緩蝕劑，對(duì)自來(lái)水中的碳鋼具有很好的緩蝕效果，在碳鋼表面的吸附符合Langmuir吸附等溫式。羧酸磷酸化淀粉的緩蝕阻垢性能受介質(zhì)溫度、pH值、陰離子等多種因素的影響，但表現(xiàn)出較高的容忍度。而由于生產(chǎn)羧酸磷酸化淀粉的原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，因此這--水處理產(chǎn)品具有廣闊的應(yīng)用前景。

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