有机胺
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有机胺法吸收二氧化碳实验报告有机胺法是一种有效的二氧化碳吸收技术,被广泛应用于各种实验和工业应用中。
本文将结合实验报告,介绍有机胺法如何吸收二氧化碳的过程。
实验步骤:1. 实验材料有机胺(如乙醇胺、二乙醇胺等)、气密容器、二氧化碳气瓶、滴定管、pH计等。
2. 实验流程①将实验用容器放在天平上,记录初始质量,并注入二氧化碳气体。
②在实验材料中加入适量的有机胺溶液,将气密容器密封。
注意,有机胺的浓度要视二氧化碳气体的浓度而定。
③将气密容器加热,并定期翻动,以促进二氧化碳和有机胺的反应。
该反应产生的产物是碳酸盐和胺醇。
④反应结束后,取出气密容器,记录容器的质量。
⑤将反应产物放入滴定管中,使用酸碱滴定法测量其pH值,以确定反应产物是否为碳酸盐。
3. 结果通过以上实验,得到以下结果:①二氧化碳的吸收率与有机胺的浓度和反应时间有关。
②在加热和翻动的条件下,二氧化碳气体可以完全被有机胺吸收。
③反应产物是胺醇和碳酸盐,表明二氧化碳已被有效吸收。
4. 分析通过实验,我们可以发现有机胺法吸收二氧化碳的过程是一个化学反应过程。
有机胺在加热和搅拌的条件下,会与二氧化碳发生反应,生成碳酸盐和胺醇。
这个过程可以有效地将二氧化碳气体吸收,并转化为化学产物,不仅可以减少环境污染,同时还可以开发新的能源和化学品。
5. 总结有机胺法吸收二氧化碳是一种简单有效的二氧化碳减排技术,可以在工业生产中得到广泛应用。
本文通过实验报告阐述了该技术使用过程,并对实验结果进行了分析,为读者提供了一定的参考。
作为一项对环境和社会都有益的技术,我们有必要进一步研究和开发这种技术,以解决二氧化碳排放的问题。
乙二胺溶剂热反应
乙二胺(又称为1,2-乙二胺或乙撑二胺)是一种有机胺,分子式为C₂H₂(NH₂)₂。
在一些情况下,乙二胺可以参与热反应,但具体的反应方式会受到条件和反应物的影响。
一种可能的乙二胺的热反应是其与一些酸或酸酐发生中和反应。
例如,乙二胺与酸反应生成相应的乙二胺盐:
C₂H₂(NH₂)₂+HCl→C₂H₂(NH₂H)Cl
这是一种酸碱中和反应,其中乙二胺中的氨基和酸中的氢离子结合形成盐类产物。
此外,乙二胺还可以与一些醛和酮类化合物发生亲核加成反应。
这类反应通常需要较高的温度和合适的催化剂。
需要注意的是,热反应的具体性质会受到反应条件、反应物浓度和反应物之间的相互作用等因素的影响。
在实验室条件下进行热反应时,应当小心安全操作,并确保对反应条件和产物的性质有全面的了解。
有机胺碱性强弱胺类化合物的碱性强弱顺序导读:就爱阅读网友为您分享以下“胺类化合物的碱性强弱顺序”资讯,希望对您有所帮助,感谢您对的支持!第19 卷第4 期焦作师范高等专科学校学报Vol1 191No1 42003 年12 月JOU RNAL OF JIAOZUO T EACHERSCOLLEGE Dec1 2003胺类化合物的碱性强弱顺序王保安刘梅( 焦作师范高等专科学校理化生系, 河南焦作454001)摘要: 本文介绍了胺类化合物的碱性强弱顺序及其影响因素, 归纳总结了胺类化合物碱性强弱顺序的简明判断新方法。
关键词: 胺类化合物; 碱性; 电子效应; 溶剂化作用; 空间效应中图分类号: O621. 2 文章标识码: A 文章编号: 1672- 3465( 2003) 04- 0058- 021胺类化合物的碱性强弱比较, 是有机化学含氮有机化合物章节中的常见的一个问题。
由于胺类化合物种类较多, 不同的条件下又可产生不同碱性强弱顺序, 所以学生在遇到实际问题时往往感觉难以准确进行判断。
我们在多年的教学中, 摸索出一条以环境条件为突破口、以影响因素为中心的简明判断新方法。
该方法学生易于掌握, 且不易产生混淆,并使学生在判断的过程中, 对胺类化合物的碱性强弱又有进一步的理解。
1. 气态时胺类化合物的碱性强弱顺序在气态时, 胺类化合物的碱性强弱主要受电子效应的影响。
脂肪胺中由于烷基的供电子作用, 使氮原子上的电子云密度增大, 即其接受质子的能力增强; 而对于芳香胺来说, 由于P- F 共轭效应的作用, 使芳香胺氮原于上的电子云密度减少, 即其接受质子的能力减弱。
因此, 胺类化合物的碱性强弱顺序为:脂肪胺> 氨> 芳香胺而对于脂肪胺中的伯、叔胺来说, 通常情况下氮原子上连结的烷基越多其碱性越强。
以甲胺、二甲胺、三甲胺为例, 即为:(CH3) 3N> (CH3) 2NH> CH3NH2> NH32对于取代芳香胺的碱性强弱取决于苯环上取代基的性质, 若取代基是供电子基, 则芳香胺的碱性增强: 若取代基是吸电子基, 则其碱性减弱。
有机化学基础知识胺的合成和反应有机化学基础知识:胺的合成和反应胺是一类含有氮原子的有机化合物,在许多重要的化学反应和合成中发挥着重要作用。
本文将介绍有机化学中胺的合成方法以及其在反应中的应用。
一、胺的合成方法1. 氨的合成氨是合成胺的基础。
氨可以通过哈伯法或哥白尼法合成。
哈伯法是通过在高温、高压条件下将氮气与氢气催化反应得到氨气。
哥白尼法则是通过电解氨水获得氨气。
2. 胺的取代反应胺可以通过取代反应来合成。
这种方法通常使用卤代烃和胺反应。
例如,使用氨和溴代烷反应可以得到相应的芳香胺。
取代反应的反应条件可以根据实际需要进行调整。
3. 氨基化反应氨基化反应是合成一些特殊结构的胺的重要方法。
它可以通过在适当条件下将亲电体与胺反应来实现。
例如,通过将亲电胺与亲电体反应可以合成季铵盐。
4. 胺的重排反应胺的重排反应可以将一种胺转化为另一种胺。
最常见的重排反应是霍夫曼重排反应和贝克曼重排反应。
霍夫曼重排反应是通过烷基化胺的重排反应来合成较高级的芳香胺。
贝克曼重排反应是通过胺和酯反应来合成醚胺。
二、胺的反应1. 胺的酰化反应胺可以与酰化试剂发生酰化反应。
这种反应可以产生酰胺,是制取多种药物和功能材料的重要方法。
2. 胺的烷基化反应胺可以与烷基卤化物进行反应,形成烷基胺。
这种反应可以通过改变烷基卤化物的结构来合成具有不同性质的烷基胺。
3. 胺的亲电取代反应胺可以通过参与亲电取代反应来合成其他有机化合物。
这种反应通常通过氧化作用或酰化作用来实现。
4. 胺的氧化反应胺可以被氧化剂氧化为相应的氧化胺或氧化物。
氧化胺在药物合成和生物学研究中具有重要作用。
5. 胺的还原反应胺可以通过还原反应来合成具有不同氧化态的胺。
还原反应可以将亚硝基胺还原为胺或将胺还原为亚胺。
总结:胺的合成方法包括氨的合成、胺的取代反应、氨基化反应和胺的重排反应等。
胺在有机化学反应中具有重要作用,包括酰化反应、烷基化反应、亲电取代反应、氧化反应和还原反应等。
有机化学基础知识点整理胺的性质与应用胺是有机化合物中常见的一类化合物,其性质和应用十分广泛。
本文将从胺的定义、命名规则、物理性质、化学性质以及常见的应用等方面对有机化学中的胺进行整理和概述。
一、胺的定义和命名规则胺是由氨基(-NH2)取代有机或无机化合物中的一个或多个氢原子而得的化合物。
根据氨基取代的数量和位置,胺可以分为一级胺、二级胺和三级胺。
一级胺中一个氨基取代在氮原子上,二级胺中两个氨基取代在氮原子上,三级胺则有三个氨基取代在氮原子上。
胺类化合物的命名规则是以氨作为1个碳原子的取代物,以“-amine”结尾。
根据取代基的不同,可以在胺的名称前面加上取代基的名称,如甲胺(methylamine)、乙胺(ethylamine)等。
当有多个氨基团取代在氮原子上时,可以用前缀“di-”、“tri-”等来表示。
二、胺的物理性质1. 臭气:很多胺具有刺激性气味,如腐鱼臭味的胺。
2. 溶解性:胺可以与水混溶,一般来说,碳链较短的胺可以与水形成氢键而溶解性较好,而长碳链的胺则溶解性较差。
3. 沸点和熔点:胺的沸点和熔点一般较低,随着碳链长度的增加,沸点和熔点都会升高。
三、胺的化学性质1. 酸碱性:由于胺分子中含有孤对电子,因此它可以与酸反应,形成胺盐。
例如:甲胺和盐酸反应生成甲胺盐酸盐。
2. 同样由于孤对电子的存在,胺可以与电子不足的物质发生亲核取代反应,例如与酰氯反应生成酰胺。
3. 胺也可以发生氧化反应,形成亚胺、亚醨等化合物。
4. 胺也可通过与羧酸反应生成酰胺,从而参与酰胺的合成。
四、胺的应用1. 医药领域:胺类化合物广泛用于制药工业,例如许多药物中含有胺基结构。
胺类化合物还可用于合成抗生素、镇痛药、抗肿瘤药等。
2. 染料工业:胺类化合物是染料分子的重要组成部分,可以赋予染料颜色,并且对染料的亲水性和亲油性起着调节作用。
3. 金属萃取:胺类化合物可以用于从矿石中提取金属离子,广泛应用于冶金行业。
4. 有机合成:胺类化合物在有机合成中起着重要的作用,例如用作催化剂、溶剂和取代基等。
金属抑制剂主要成分金属抑制剂是一种能够有效地抑制金属离子催化反应的化学物质,广泛应用于许多领域,如石油化工、水处理、食品加工等。
其主要成分包括有机胺、螯合剂和缓蚀剂等。
一、有机胺有机胺是金属抑制剂的重要成分之一,能够与金属离子形成络合物,从而抑制其催化反应。
常用的有机胺包括乙二胺(EDA)、三乙矾胺(TEPA)、四乙矾胺(TETA)等。
1. 乙二胺乙二胺是一种无色液体,具有弱碱性和良好的溶解性。
它可以与大多数金属离子形成络合物,如Fe3+、Cu2+、Zn2+等。
在水处理领域中,乙二胺常被用作防垢剂和缓蚀剂。
2. 三乙矾胺三乙矾胺是一种淡黄色液体,具有较高的络合能力和良好的溶解性。
它可以与多种金属离子形成稳定的络合物,并且不易被水中其他离子影响。
因此,在水处理领域中,三乙矾胺常被用作防垢剂和缓蚀剂。
3. 四乙矾胺四乙矾胺是一种无色液体,具有较高的络合能力和良好的溶解性。
它可以与多种金属离子形成稳定的络合物,并且不易被水中其他离子影响。
因此,在水处理领域中,四乙矾胺常被用作防垢剂和缓蚀剂。
二、螯合剂螯合剂是金属抑制剂的另一个重要成分,它们具有很强的配位能力,能够与金属离子形成稳定的络合物,并有效地抑制其催化反应。
常用的螯合剂包括EDTA、DTPA、NTA等。
1. EDTAEDTA是一种白色晶体粉末,具有良好的水溶性和稳定性。
它可以与多种金属离子形成稳定的络合物,并且在不同pH值下都能有效地抑制金属催化反应。
因此,在食品加工、医药等领域中,EDTA常被用作稳定剂和抗氧化剂。
2. DTPADTPA是一种无色液体,具有很强的络合能力和良好的溶解性。
它可以与多种金属离子形成稳定的络合物,并且在不同pH值下都能有效地抑制金属催化反应。
因此,在石油化工、水处理等领域中,DTPA常被用作防垢剂和缓蚀剂。
3. NTANTA是一种无色液体,具有很强的络合能力和良好的溶解性。
它可以与多种金属离子形成稳定的络合物,并且在不同pH值下都能有效地抑制金属催化反应。
有机化学基础知识点整理胺与胺类化合物的性质与反应胺与胺类化合物的性质与反应胺是有机化合物中常见的一类化合物,它们具有独特的性质和广泛的应用。
本文将对胺与胺类化合物的性质和反应进行整理,以加深对它们的理解。
一、胺的性质1. 物理性质:胺通常为无色气体或液体,有时也可为固体。
高级脂肪胺是无色液体;低级脂肪胺的碱性比高级脂肪胺强,常因含有游离电子对而产生氢键,导致沸点较高。
此外,胺具有恶臭味,特别是低级脂肪胺。
2. 碱性:胺是有机碱,可以和酸反应生成盐类。
由于胺的碱性较强,故能中和一定量的酸,与无水酸反应时可生成盐类。
3. 水溶性:胺类化合物具有较好的水溶性,但随着碳链长度的增加,水溶性逐渐降低。
4. 氧化性:次级胺和三级胺具有较强的氧化性,能够被氧气和氧化剂氧化,生成氧化胺。
二、胺类化合物的反应1. 胺的酸碱反应:胺能与酸发生酸碱中和反应生成盐类。
一般情况下,胺与酸的中和反应是一种比较快速的反应。
2. 胺的烷基化反应:胺能够与烷基卤化物进行烷基化反应,生成烷基胺。
此反应通常在碱的存在下进行,如在氨水溶液中加入烷基卤化物,生成烷基胺。
3. 胺的酰化反应:胺可以与酸酐或酰氯发生酰化反应,生成酰胺。
胺的氨基与酰化试剂中的羧基发生酰化反应,生成酰胺。
4. 胺的氧化反应:次级胺和三级胺能够被氧气和氧化剂氧化,生成氧化胺。
此外,胺还可以与过氧化氢反应,生成相应的氧化胺。
5. Hofmann消去反应:胺与氯代磷酰在碱存在下进行反应,生成相应的异腈。
此反应称为Hofmann消去反应,经过水解后,生成酰胺。
6. Gabriel合成:Gabriel合成是一种合成一级胺的方法。
该方法以季铵盐为起始物,通过碱处理生成季铵碱,再与卤代烷反应生成一级胺。
7. 羰基化反应:胺可以与羰基化合物发生鸟嘌呤碱咪反应,生成N-烷酰胺。
8. 烷基胺的胺化反应:烷基胺通过胺化反应能够生成胺类化合物,通常在氨的存在下进行。
9. 胺的取代反应:胺能够参与烷基、芳基等取代反应,生成相应的取代胺,这在合成中非常常见。
Xiezx -Lzu2内容一、胺的分类、命名和结构二、胺的物理性质三、胺的碱性四、胺的制备五、胺的反应Xiezx -Lzu3根据在氮上的取代基的数目,胺可分为:一级(伯),二级(仲),三级(叔)胺, 四级(季)铵盐。
(一) 胺的分类RNH 2RR 1NHRR 1R 2NRR 1R 2R 3N +Cl -(注意:与伯、仲、叔醇有别)一、胺的分类、结构和命名Xiezx -Lzu4大多数胺具有特殊的生物活性,可作为药物使用。
HOHONH 2HOHONHOHCH 3HNNH多巴胺(升压药,似肾上腺素)肾上腺素(治疗支气管性气喘)哌嗪(治疗蛔虫病)吗啡可待因海洛因一、胺的分类、结构和命名Xiezx -Lzu5NHHHN(1)氨和胺中的N 是不等性的sp 3杂化,未共用电子对占据一个sp 3杂化轨道。
(2)随着N 上连接基团的不同,键角大小会有改变。
(二) 胺的结构一、胺的分类、结构和命名Xiezx -Lzu6NR 1N R 1R 2R3R 3R 2ΔE = 25k J/mol (室温下互变速度为2×1011次/秒)C 6H 5 N C 2H 5CH 3CH 2CH=CH 2+已拆分出一对季铵盐对映体。
(3)当氮与三个不同基团相连时,有一对对映体。
一、胺的分类、结构和命名(二) 胺的结构Xiezx -Lzu7(三) 胺的命名CH 3NH 2NH 2NCH 2CH 3CH 3methylamine aniline cyclopropylethylmethylamine甲胺苯胺甲基乙基环丙胺1. 普通命名法:可用胺为官能团,如:一、胺的分类、结构和命名Xiezx -Lzu8选含氮最长的碳链为母体,称某胺。
N 上其它烃基为取代基,并用N 定其位N ,N -diethyl-3-methyl-2-pentanaimeN ,N -二乙基-3-甲基-2-戊胺2. IUPAC 命名法:CH 3CH 2CH CHCH 3CH 3N(C 2H 5)2甲胺N ,4-二甲基-N -乙基苯胺CH 3NH 2NH 3CCH 3C 2H 5methylamineN -ethyl-N ,4-di ethylbenzenamine一、胺的分类、结构和命名(三) 胺的命名Xiezx-Lzu9CF 3CF 3NH 22,5-bis(trifluoromethyl)benzenamine2,5-双(三氟甲基)苯胺一、胺的分类、结构和命名Xiezx -Lzu103. 胺盐和四级铵化合物的命名:CH 3NH 2HClmethylamine hydrochloride甲胺盐酸盐乙胺醋酸盐Tetraethylammonium bromide Tetraethylammonium hydrooxide溴化四乙铵氢氧化四乙铵CH 3CH 2NH 2HOAc ethylamine acetateCH 3CH 2-N-CH 2CH 3 Br -+CH 2CH 3CH 2CH 3CH 3CH 2-N-CH 2CH 3 OH -+CH 2CH 3CH 2CH 3一、胺的分类、结构和命名Xiezx -Lzu11低级胺为气体或易挥发性液体,沸点低于醇,且:伯胺〉仲胺〉叔胺(前二者分子间能形成氢键)高级胺为固体;芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体;胺具有特殊的气味;胺能与水形成氢键,含6-7个碳原子的低级胺能溶于水。
有机胺有机胺一般是指有机类物质与氨发生化学反应生成的有机类物质。
分为七大类,脂肪胺类、醇胺类、酰胺类、脂环胺类、芳香胺类、萘系胺类、其它胺类等。
具体如表中所述。
聚乙烯亚胺羟胺絮凝剂理论基础是;“聚并”理论,絮凝剂主要是带有正电(负)性的基团中和一些水中带有负(正)电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒,降低其电势,使其处于不稳定状态,并利用其聚合性质使得这些颗粒,集中,并通过物理或者化学方法分离出来。
一般为达到这种目的而使用的药剂,称之为絮凝剂。
絮凝剂主要应用于给水各污水处理领域。
絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
[编辑本段]无机絮凝剂按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。
低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。
现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。
(1)聚合铝类絮凝剂(如聚合氯化铝,硫酸铝等)聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。
它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。
而OH-与Al3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。
通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。
研究表明,盐基度在75%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。
聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。
在工业水处理中得到广泛的应用[3]。
值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。
通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。
(2)聚合铁类絮凝剂(如聚合硫酸铁等)聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。
其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。
聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、pH值适用范围宽等特点。
但是总体来说,聚合铁需要较低的盐基度,一般须将OH-/Fe3+比值控制在8%~15%。
超出此范围,铁水解反应突变,从高价聚合态羟基络离子转化成低价聚合态胶凝产物。
且聚合铁产品稳定性差,聚合几个小时至一周内即转向沉淀,絮凝效果降低,故其用量远不及聚合铝。
(3)活性硅酸类絮凝剂活性硅酸也是一种重要的无机高分子絮凝剂,它来源广、价格低廉、无毒、且絮凝、助凝效果好,尤其对于低温低浊水的混凝处理这一净水处理中的难题有着显著的特性[4],在国内外引起足够重视。
但由于易自行缩聚析出凝胶而失活只能现用现配;另外,在生产中很难精确控制其聚合度,难以达到最佳絮凝效果,限制了其应用。
所以应用效果较好的多为改性产品,诸如改性活化硅酸、聚硅酸硫酸铝(PSAA)[5],PSAM等等。
究其机理,大都是在活性硅酸中加入一定量高价金属离子,使其组分带正电荷,控制其聚合度、电荷密度,保证其同时具有电中和作用和吸附架桥作用,从而克服活性硅酸自身弱点,大大提高絮凝效果。
(4)复合絮凝剂近年来,复合絮凝剂的研制成为热点。
复合絮凝剂按化学成分分为无机复合型、有机复合型、有机无机复合型三大类。
无机复合絮凝剂成分较多,主要原料有铝盐、铁盐和硅酸盐。
国外先后研制开发出聚合铝铁、铝硅、硅铝、硅铁以及聚合铝/铁与活性致混物质等复合絮凝剂。
有机无机复合絮凝剂以品种多样和性能多元化占主导地位。
作用机理主要与协同作用相关。
无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒,使形成颗粒并逐渐增大;而有机高分子成分通过自身的桥联作用,利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用,网捕其它杂质颗粒一同下沉。
同时,无机盐的存在使污染物表面电荷中和,促进有机高分子的絮凝作用,大大提高絮凝效果。
我国无机高分子絮凝剂的生产和应用已取得长足进展,最具有代表性的聚合氯化铝和聚合硫酸铁的研究,已居世界前列。
[编辑本段]有机高分子絮凝剂有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代,它们应用前途广阔,发展非常迅速。
已用于给水净化,水/油体系破乳,含油废水处理,废水再资源化及污泥脱水等方面;还可用作油田开发过程的泥浆处理剂,选择性堵水剂,注水增稠剂,纺织印染过程的柔软剂,静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。
2.1 有机高分子絮凝剂种类和性质有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。
从化学结构上可以分为以下3种类型:(1)聚胺型-低分子量阳离子型电解质;(2)季铵型-分子量变化范围大,并具有较高的阳离子性;(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量较高,可以几十万到几百万、几千万,均以乳状或粉状的剂型出售,使用上较不方便,但絮凝性能好。
根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。
有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团,具有链状、环状等多种结构。
因其活性基团多,分子量高,具有用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好等特点,在处理炼油废水,其它工业废水,高悬浮物废水及固液分离中阳离子型絮凝剂有着广泛的用途。
特别是丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高,絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。
2.2 非离子型有机高分子絮凝剂非离子型有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺。
它由丙烯酰胺聚合而得。
2.3 阴离子型有机高分子絮凝剂(1)阴离子型有机高分子絮凝剂主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙以及聚丙烯酰胺的加碱水解物等聚合物。
(2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。
2.4 阳离子型有机高分子絮凝剂2.4.1 季铵化的聚丙烯酰胺季铵化的聚丙烯酰胺阳离子均是将-NH2经过羟甲基化和季铵化而得,可以分为聚丙烯酰胺阳离子化和阳离子化丙烯酰胺聚合。
(1)由聚丙烯酰胺季铵化聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应,酰胺基部分羟甲基化,其次与仲胺反应进行烷胺基化,然后与盐酸或胺基化试剂反应使叔胺季铵化。
(2)由季铵化的丙烯酰胺聚合在碱性条件下,先由丙烯酰胺与甲醛水溶液反应,然后与二甲胺反应,冷却后加盐酸季铵化。
产物经蒸发浓缩、过滤,得季铵化丙烯酰胺单体。
2.4.2 聚丙烯酰胺的阳离子衍生物这类产品多是由丙烯酰胺与阳离子单体共聚合得到的。
2.5 两性聚丙烯酰胺聚合物以部分水解聚丙烯酰胺加入适量甲醛和二甲胺,通过曼尼兹反应合成出具有羧基和胺甲基的两性型聚丙烯酰胺絮凝剂。
2.6 丙烯酰胺接枝共聚物因为淀粉价廉来源丰富,其本身也是高分子化合物,它具有亲水的刚性链,以这种刚性链为骨架,接上柔性的聚丙烯酰胺支链,这种刚柔相济的网状大分子除了保持原聚丙烯酰胺的功能之外,还具有某些更为优异的性能。
由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒,且合成用丙烯酰胺单体有毒,能麻醉人的中枢神经,应用领域受到一定限制,迫使絮凝剂向廉价实用、无毒高效的方向发展。
[编辑本段]微生物絮凝剂3.1 微生物絮凝剂概述国外微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代,因不存在二次污染,使用方便,应用前景诱人。
如红平红球菌及由此制成的NOC-1是目前发现的最佳微生物絮凝剂,具有很强的絮凝活性,广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理。
我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。
微生物絮凝剂主要包括利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂,利用微生物细胞壁代谢产物的絮凝剂、直接利用微生物细胞的絮凝剂和克隆技术所获得的絮凝剂。
微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物,相对分子质量在105以上。
微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂。
由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题。
3.2 微生物絮凝剂的种类和性质微生物絮凝剂的研究者早就发现,一些微生物如酵母、细菌等有细胞絮凝现象,但一直未对其产生重视,仅是作为细胞富集的一种方法。
近十几年来,细胞絮凝技术才作为一种简单、经济的生物产品分离技术在连续发酵及产品分离中得到广泛的应用。
微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。
主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。
从其来源看,也属于天然有机高分子絮凝剂,因此它具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。
同时,微生物絮凝剂的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种,以较低的成本获得高效的絮凝剂的研究,因此其研究范围已超越了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范畴。
具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。
最早的絮凝剂产生菌是Butterfield从活性污泥中筛选得到。
1976年,Nakamura j.等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等菌种中,筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中以酱油曲霉(Aspergillus souae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。
1985年,Takagi H等人研究了拟青霉素(Paecilomyces sp.l-1)微生物产生的絮凝剂PF101。
PF101对枯草杆菌、大肠杆菌、啤洒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等有良好的絮凝效果。
1986年,Kur ane等人利用红平红球菌(Rhodococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨胀污泥、纸浆废水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的最好的微生物絮凝剂。
絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。
一般来讲,分子量越大,絮凝活性越高;线性分子絮凝活性高,分子带支链或交联越多,絮凝性越差;絮凝剂产生菌处于培养后期,细胞表面蔬水性增强,产生的絮凝剂活性也越高。
处理水体中胶体离子的表面结构与电荷对絮凝效果也有影响。
一些报道指出,水体中的阳离子,特别是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低胶体表面负电荷,促进“架桥”形成。
另外,高浓度Ca2+的存在还能保护絮凝剂不受降解酶的作用。
微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高,而且作用条件粗放,大多不受离子强度、pH值及温度的影响,因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。
微生物絮凝剂高效、安全、不污染环境的优点,在医药、食品加工、生物产品分离等领域也有巨大的潜在应用价值。
3.3微生物絮凝剂的应用3.3.1 城市污水用从城市生活污水中分离出的具有絮凝、降解作用的高效混合菌群对生活污水进行处理,可使污水COD 和BOD 的去除率达到100 %1[0。