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排列三开机号今天30期:次氯酸钠氧化淀粉的原理、生产工艺及注意事项介绍

发布日期:2016年10月22日 点击:1076

快甘肃快三走势图今天 www.cczyw.tw 氧化淀粉是淀粉的一种改性产品,在食品、纺织、造纸、化工、医药等行业都有广泛的应用,目前,大部分工业化生产中均采用次氯酸钠做催化剂生产氧化淀粉,这是因为次氯酸钠可以溶解淀粉中的大部分含氮杂质,使有色物质除去而脱色,长时间的处理可以减少淀粉中游离脂肪酸的含量,有利于提高产品的纯度,改善各方面性能。

次氯酸钠氧化机理:

在某种条件下,淀粉分子的还原端的葡萄糖环状结构容易C1在位的氧原子处断裂,而在C1位上形成一个醛基,所以通常认为有三个类型的基团可以被氧化成羧基和羰基,即还原端的醛基和葡萄糖分子中的伯、仲醇羟基。

淀粉的氧化机理是十分复杂的,它不但与反应条件有关,还与淀粉品种和存在形式有密切关系.玉米淀粉或者是高直链玉米淀粉在pH=8.5时,经过次氯酸钠氧化8小时,羧基和羰基数比约为2:1,增加次氯酸钠浓度有利于羧基和羰基含量增加;在pH=89时氧化马铃薯淀粉,当次氯酸钠浓度增加时,羧基和羰基的比值增大;在PH=7.5时,羧基和羰基含量基本相等.pH值升高时羧基含量增加,羰基含量下降,当pH值为11时,羰基含量几乎为零.我国淀粉专家张立田教授等研究也表明氧化淀粉羧基含量较少时(0.1%),养花主要发生在C1碳原子上,有少部分发生在C6碳原子上,C2和C3碳原子上没有发生氧化.随着氧化淀粉中羧基含量的增加(0.6%-2.5%),C1,C2,C3和C6碳原子上都发生氧化,而且主要在C1,C2和C3碳原子上。

氧化剂渗入到淀粉颗粒中,主要作用于非结晶区,用偏光显微镜观察仍有双折射性,可以证明这一点??赡茉谀承┑矸鄯肿又谢岱⑸缌业木植糠从?,导致淀粉分子解聚,糖苷键断裂,而产生高度降解的碎片,这些碎片可溶于碱性介质中,当洗涤淀粉时,它们被洗掉(对原料而言大约损失15%)。

在酸性、碱性条件下氧化反应很慢,而在中性或微酸、或微碱环境下,反应最快。

在酸性介质中,次氯酸盐很快转变成氯,氯与淀粉分子的羧基反应形成次氯酸酯和氯化氢。然后酯分解成一个酮基和一个分子的氯化氢。在这两步反应中,氢原子都以质子形式从氧原子和碳原子上游离出来。因此,在质子过量的酸性介质中,质子的释放会受到抑制,随着酸度增加,反应速度减慢。

在碱性条件下,淀粉形成带负电荷的淀粉盐离子的数量随pH值升高而增加。而在较高的pH值下,带负电荷的次氯酸根离子也增多,两种带负电荷的离子团因相互排斥而很难发生反应,因此pH值升高,也会限制氧化速度。

淀粉的负离子,次氯酸盐的负离子在较高的pH值时,后者占优势。同性相斥,反应难以进行,践行增加,反应速度下降。

在中性、微酸性或微碱性介质中,次氯酸盐主要呈非离解状态,淀粉呈中性。非离解的次氯酸盐能产生淀粉次氯酸酯和水,酯分解产生氧化产物和氯化氢。

生产工艺

氧化过程中的次氯酸钠必须是新配制的,方法为冷氢氧化钠溶液吸收氯气,温度不超过30℃,吸收方程式为:

2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O

反应为放热反应,需要冷却,并且保持碱性,以减少NaClO分解,大于30℃会生成不需要的NaClO3,在pH值为7.0时,其生成量可以达到28.8%.产生的氯酸钠不能作为氧化剂从而使有效氯降低.

常用的生产方法是碱性氧化:向反应釜中加入浓度为35%-40%的淀粉乳,不断搅拌下加入2%的氢氧化钠溶液调pH到8-10,慢慢假日次氯酸钠,用稀盐酸调节到反应所要求的酸碱度。次氯酸钠用量随着氧化程度而定,氧化程度越高,次氯酸钠用量越大。

说明:

(1)淀粉乳浓度

淀粉乳浓度控制在33%-44%,一般为40%。

(2)反应温度

反应温度一般控制在30-50℃。氧化反应为放热反映,因此必须细心的操作,谨防温度上升太高,要控制次氯酸钠添加速度火冷却。如果温度上升过高会引起淀粉颗粒膨胀,促进水溶物的增加,造成后处理困难,致使产出率下降,特别是制备高氧化程度的淀粉时,一开始就应该对淀粉悬浮液进行冷却.

(3)反应pH值

pH值影响氧化反映的速度,因此在氧化反映过程中,应该要求严格控制反映的pH值.一般pH值控制在8-9.另外在氧化过程中,因酸性物质的生成导致pH值下降(如下表所示),因此反应过程中应不时地滴加碱使pH值保持一定值.氧化过程中pH值的变化

(4)次氯酸钠用量

次氯酸钠用量直接影响氧化淀粉的羧基和羰基的含量,如下表所示:次氯酸钠用量与玉米氧化淀粉中羧基与羰基含量的关系从上表可以卡不出,在低次氯酸用量时,羰基生成量高于羧基生成量,但是随着氧化程度的增高,羧基生成量高于羰基生成量.次氯酸钠氧化木薯淀粉在羧基与羰基生成量数据上存在差别,但羧基与羰基生成量上存在类似的情况。

生产实例:配制33%-44%的淀粉乳,保持不停地搅拌,搅拌速度为60r/min,用2%NaOH调pH值至8-10,在规定时间内(至少1-2小时)缓慢加入磁力酸钠溶液(含有效氯5%-8%),不断搅拌,并且加稀盐酸保持要求的反应pH值.在氧化过程中,羧基的生成导致pH值下降,应加入稀碱液控制pH值在稳定的范围内.次氯酸的用量随要求的氧化程度而定,氧化程度高,用量高.达到要求的氧化程度后,用稀酸中和至pH值为6.0-6.5,再加亚硫酸氢钠或者通入二氧化硫气体还原过量的次氯酸钠.用真空过滤机过滤火用多级旋液分离器清洗,除去淀粉降解产生的水溶物和氯化钠等。于气流干燥机干燥得水分为10%-12%的氧化淀粉.氧化淀粉对热敏感干燥温度过高会引起颜色变黄这是由于含有醛基的缘故。

在生产过程中应注意以下几点:

1、此反应是一个放热反应,要防止温度升高

2、次氯酸钠是在温度低于30℃时,将氯气通入NaOH溶液中而制得,因而有未反应的NaOH。加入次氯酸钠时,应控制加入速度,防止由于加入速度过快,淀粉局部糊化。

3、随着氧化反应的进行,体系的PH不断下降,应随时调节PH保持恒定。

4、次氯酸钠的加入量视原料不同、所要求产品的粘度不同而不同。

5、反应时间,根据产品的粘度、氧化度而定。

6、在反应结束时,为防止剩余的次氯酸钠继续氧化淀粉,可用焦亚硫酸钠来中和次氯酸钠,阻止淀粉继续反应。

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