BAC-膨润土在蔗汁中的实验研究.doc

BAC-膨润土在蔗汁中的实验研究 AbstractBentonite is modified with benzyldimethyltetradecylammonium chloride(BAC).Then BAC-bentonite is examined for its ability to improve pure degree and color from sugar juice .The result indicates that the efficiency of BAC-bentonite has been enhanced obviously. This research may provide valuable date for bentonite’s modification and its application in treating sugar juice. Key words：Bentonite ，Benzyldimethyltetradecylammonium chloride，Sugar juice 引言 澄清过程是制糖工艺中最重要的一环。如何最有效的澄清蔗汁，是制糖工作者致力解决的问题。在我国现阶段，糖厂一般采用的澄清方法是石灰法及亚硫酸法，其蔗汁澄清过程其实就是一个胶体化学的过程，引起胶体聚沉的方法主要是通过添加电解质、改变温度或浓度等[1]。但是这两种方法都有其自己的不足之处[2]。 膨润土具有较高的阳离子交换容量及良好的吸附性能，为其在环保及其他领域中的应用奠定了基础。近年来，国内外有关膨润土在废水及果汁处理方面的应用越来越广泛[3]。用膨润土处理具有制备简单、价格低廉、可同时除去多种污染物、去除效率高特点，因此其具有广阔的应用前景[4]63。目前，国内外学者关于天然及改性膨润土对废水处理的研究较多[5]，而对其在在蔗汁上的研究报导很少。用不同种类的表面活性剂改性膨润土，已成为当前科学研究的热点之一。用苄基二甲基十四烷基氯化铵（BAC）对膨润土进行改性[4]64，笔者用BAC-膨润土对蔗汁进行处理，取得良好的效果。本研究为改性膨润土在蔗汁澄清中应用研究提供了基础数据，为膨润土在蔗汁澄清的应用开拓了一个新的领域。 1???????? 实验部分 1.1 实验材料与试剂 钙钠质膨润土为浙江临安产，主要成分为蒙脱石，阳离子交换容量（CEC）为1.00mmol/g,比表面积76.0m2/g。主要化学成分：SiO2 80.7%,Al2O3 8.5%,Fe2O3 1.9%,MgO 4.0%,CaO 1.1%,Na2O 2.7%和k2O 1.0% [6]。苄基二甲基十四烷基氯化铵为分析纯。 实验所用蔗汁（混合汁）取自广西凤山糖厂。 1.2?????? 主要仪器及药品 1．2．1 仪器 320PH meter酸度计， HJ3-恒温磁力搅拌器， 阿贝折光仪(WAY-2S ABBE REFRACTACTOMETER) ， 721-100型分光光度计， WZZ-T2 旋光仪 ，电热恒温玻璃水浴锅 ， 微孔膜过滤器(φ150MM孔径0.45μm) ， HANCPINC FA2004 分析天平（0.1mg）， DJ1000型电子精密天平， 可调式电炉， 微波炉， 标准检验筛（200目 300目），800B型离心机， 101-1型电热鼓风干燥箱。 1．2．2 药品 亚硫酸，磷酸溶液，石灰乳，0.05mol/L的盐酸，0.05mol/L氢氧化钠溶液，糖用碱性醋酸铅（均为分析纯A.R），150g/L氢氧化钠。 1.3???????? BAC-膨润土的制备 用蒸馏水将BAC配成质量分数为5.5%的溶液200mL,往溶液中加入100g膨润土，混合均匀，在107r/min的搅拌速度和50℃左右的条件下水浴加热2h,真空抽滤，用蒸馏水洗涤沉淀至滤液无氯离子（用AgNO3指示剂检验），在90℃左右烘干，在110℃下活化1h，研磨后过筛（250目），即得BAC-膨润土[7]。 1.4?????? 对蔗汁澄清的处理方法及步骤 a.对BAC: 混合汁→加磷酸→ 预灰（石灰乳）→一次加热→硫熏→中和（石灰乳+BAC-膨润土）→二次加热→加絮凝剂→沉降→过滤→清汁 b.对原土：混合汁→加磷酸→ 预灰（石灰乳）→一次加热→硫熏→中和（石灰乳+膨润土）→二次加热→加絮凝剂→沉降→过滤→清汁 c.对传统亚硫酸法：混合汁→加磷酸→ 预灰（石灰乳）→一次加热→硫熏→中和（石灰乳）→二次加热→加絮凝剂→沉降→过滤→清汁 2??????? 结果与讨论 2.1?????? 改性前后膨润土的层间距变化 膨润土的主要成分为蒙脱石，而蒙脱石是由两层硅氧四面体中间夹一层铝（镁）氧八面体组成的2：1型黏土矿物。由于同