羧酸磷酸化淀粉制備方法及應用

時間：2023-03-24 12:49:44來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

羧酸磷酸化淀粉制備方法及應用

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

羧酸磷酸化淀粉

[結(jié)構式]

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)大量的羥基對高價金屬具有螯合作用，因此天然淀粉具有一定的緩蝕阻垢性能。淀粉來源廣、價格低、無污染，在提倡綠色化學的今天，有著廣泛的應用前景。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，不能適應要求日益嚴格的現(xiàn)代水處理。近年來，人們采用各種方法對淀粉進行改性，使淀粉的結(jié)構、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和磷酸基團，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，相對分子質(zhì)量范圍103～105。羧酸磷酸化淀粉的阻垢機理與水解馬來酸酐、聚丙烯酸類阻垢劑相似，具有絡合增溶、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，兩者進行復配，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步驟，先進行氧化使淀粉羧基化再進一步磷酸化，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器中，加入適量的去離子水，開動攪拌并逐漸升溫，在70～80℃的溫度下將淀粉預膠化，然后加入次氯酸鈉或高錳酸鉀進行氧化反應3h。將氧化后的淀粉反應液冷卻至室溫，在攪拌下分批加入計量的五氧化二磷(P2O5)，控制加入速度不使反應過于激烈，加完后繼續(xù)攪拌反應1h即得羧酸磷酸化淀粉型阻垢緩蝕劑。反應式如下：

[應用]羧酸磷酸化淀粉中含有較高的—COOH含量，并且通過改性引入—PO(OH)2基團，因此具有較高的阻垢和緩蝕性能。屬于以陽極控制為主的混合型緩蝕劑，對自來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源廣泛、價格低廉，因此這--水處理產(chǎn)品具有廣闊的應用前景。

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