謝彩梅 周孫進 龍得金(茂名市石油化工研究所,廣東 茂名 525011)
新型無菌劑是當前化學工業(yè)領(lǐng)域研究的一個熱點之一,隨著人們對化工生產(chǎn)要求的逐漸提升,及對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高,對于會造成工業(yè)原材料及人們身體健康的各種微生物,如病原菌和細菌等的容忍度也越來越低,在這樣一個大環(huán)境下,各種無機抗菌劑不斷出現(xiàn)在市場中,如以往使用比較廣泛的有機抗菌劑,然而雖然有機抗菌劑,其殺菌效果較為理想,當其也存在諸多的缺陷,如化學穩(wěn)定性不好,及容易使微生物產(chǎn)生耐藥性等。而新型無機抗菌劑的研發(fā)及應(yīng)用則有效的改變了這一局面,當前市場上的無機抗菌劑,主要有氯制劑,及非氯制劑兩種,后者主要以銀系無機抗菌劑為主,該抗菌劑具有優(yōu)異的殺菌效果,且無毒性,毒副作用也較小,然而其最大的缺陷就是生產(chǎn)成本過高,價格昂貴,因而其很難廣泛應(yīng)用。前者則包括漂白粉,及次氯酸鈉等系列產(chǎn)品,該類型的無機抗菌劑,其主要特點是能夠殺滅各種類型的微生物,同時其生產(chǎn)成本也較低,價格相對較為便宜,操作起來也十分簡單便捷,但是其也存在一定的缺陷,就是不夠穩(wěn)定,且易受到酸堿環(huán)境的影響,因此研發(fā)新型無機抗菌劑,以彌補傳統(tǒng)氯制劑抗菌劑的缺陷,有著積極意義。堿式次氯酸鎂(BMH)是一種新型的無機抗菌劑,其最早是由德國人發(fā)現(xiàn)的,當時其作為一種消毒劑在市場上出售,之后歐美日等化學工業(yè)發(fā)達國家,相繼開展了對其的研究,在外觀上,其是一種白色粉末,溶解度方面,其溶解度較小,微溶于水,且不吸濕,在空氣中相當穩(wěn)定,甚至在酸堿及加熱條件下,也不會出現(xiàn)分解情況。然而當其與二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),則能夠得到生態(tài)氧,而其具有優(yōu)異的漂白,及殺菌消毒效果,同時也無毒,對皮膚沒有刺激性。正是基于BMH有以上優(yōu)異殺菌效果,其當前已被廣泛應(yīng)用到生活、農(nóng)業(yè)及工業(yè)等多個領(lǐng)域[1]。
本研究采用的是氯化鎂,及次氯酸鈉的合成工藝,次氯酸鈉是一種傳統(tǒng)的殺菌消毒劑,其具有較長的使用歷史,殺菌效果良好,生產(chǎn)成本低廉,價格實惠,是其主要的優(yōu)異特性,其缺點主要是其不太穩(wěn)定,在光照及加熱的條件下易分解,產(chǎn)生具有刺激性氣味的氯氣,因而其極大的限制了其的廣泛應(yīng)用,而堿式次氯酸鎂,則有效的解決了這一問題,其除了具有高效的殺菌性能外,其穩(wěn)定性也非常好[2]。
堿式次氯酸鎂的化學式為[Mga(clo)b(OH)C·XH2O],其合成原料配比為NaCLO∶MgCL·6H2O=1∶1.5(mal/ml),其反應(yīng)方程式為4NaCLO+6MGCL2·6H2O—3[Mg2(CLO)n(OH)4_n·XH2O]+(m+4)NaCL。
本實驗中,BMH的有效氯含量高達41.5%,與其理論值41.95%相差無幾,同時該產(chǎn)品的國外文獻方面,其有效氯含量為41.52%,相比也只是略低;此外,在鎂含量方面,本實驗結(jié)果其鎂含量為28.95%,理論值為28.78%,國外文獻值28.89%,相比兩者還略高,因而本試驗BMH的研制較為成功。
該合成工藝所需材料有①氯化鎂CPMgCL·H2O≥98%;②次氯酸鈉工業(yè)級,江門電化廠生產(chǎn),有效氯11.5%,pH=11;③NaOHCP。
本研制實驗所用儀器有①500ml四口燒瓶;②自動恒溫加熱套(500ml);③球型漏斗;④布氏漏斗;⑤真空泵。
首先將次氯酸鈉溶液,用蒸餾水稀釋,配置得到5%濃度的溶液,然后在根據(jù)NaCLO∶MgCL·6H2O=1∶1.5(mal/ml)的配比,依次加入次氯酸鈉和氯化鎂,加熱反應(yīng)容器至80攝氏度,并讓反應(yīng)物在該溫度下恒溫反應(yīng),使用濃度為30%的液堿,調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為10,并在該恒溫條件下,予以攪拌,四小時后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到布氏漏斗中,進行減壓抽濾,獲得的過濾產(chǎn)品使用蒸餾水潤洗3次,在使用真空泵抽濾,得到濾餅,最后放入烘干箱中進行烘焙,獲得最終成品[3]。
BMH其在水溶液中的溶解度較小,在常溫下,其飽和溶液中,有效氯只有77毫克每升,此種濃度的有效氯對細菌有著良好的殺菌效果,其分解溫度相對于其他無菌抗菌劑較高,達到320攝氏度,因而其可以用于制成殺菌薄膜,如LDPE吹膜,其可有效實現(xiàn)對食品的保鮮[4]。對其毒性進行實驗測試,據(jù)有關(guān)標準其屬于無毒及無刺激性產(chǎn)品,送檢樣品對雌雄昆明種小鼠急性經(jīng)口LD50超過了4500mg/kg.bw。在對其的殺菌實驗中發(fā)現(xiàn),其與大腸桿菌混合24小時后,大腸桿菌被殺滅率高達99.99%以上,可以看出其具有優(yōu)異的殺菌效果。同時經(jīng)實驗證明,BMH還可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)中,其可以有效的防控水稻紋枯病,70%的BMH可濕性粉劑,其對于該病的效果十分良好,其藥效與其濃度有關(guān),用900和450倍的藥液,其在一周和2周后,其病情防控效果依然可以達到85.13%和78.25%,從而有效保障水稻的健康生長。其還可以用于涂料的殺菌劑。BMH的穩(wěn)定性,使得其能夠緩釋殺菌因子,在使用后,其在半個月內(nèi),其藥效依然較高。因而其可以廣泛應(yīng)用與工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們?nèi)粘I畹阮I(lǐng)域[5]。
BMH合成工藝較為簡單,原料來源也較為廣泛,按照合成工藝條件:其配料比為Naclo∶Mgcl2·6H2O=1:1.5(mol),其反應(yīng)所需溫度為80℃,所需pH值為10—11,在該反應(yīng)溫度及pH值下,即可獲得滿意的產(chǎn)品。在BMH性能方面,其殺菌能力強,投藥濃度在20×10-6時,只需要2小時內(nèi)即可殺滅所有細菌。同時由于其無毒,不刺激皮膚,可以用于很多行業(yè)作殺菌添加劑,是一個很有發(fā)展前途的殺菌劑。由以上可以看出,堿式次氯酸鎂具有良好的殺菌效果,同時其無毒無刺激性,穩(wěn)定性也較好,在價格方面也較為實惠,因而其能夠廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,因此加大對新型無機抗菌劑的研發(fā)應(yīng)用的相關(guān)研究,有著深遠意義。
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