無污染漂白劑的動(dòng)態(tài)漂白機(jī)理研究項(xiàng)目摘要

紙漿的無污染漂白研究是當(dāng)今造紙技術(shù)研究熱點(diǎn)，但目前研究集中在靜態(tài)漂白方面的研究。本課題采用動(dòng)態(tài)漂白的原理，對(duì)無污染漂劑的動(dòng)態(tài)漂白的影響因素、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以及溶解出的木素特性進(jìn)行研究，為解決現(xiàn)存的無污染漂劑靜態(tài)漂白中反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、多段漂流程長(zhǎng)、設(shè)備多、能耗及水耗大等問題提供理論指導(dǎo)。對(duì)發(fā)展清潔生產(chǎn)技術(shù)具有重要的理論意義。

在食品的加工生產(chǎn)中，為了使食品保持特有的色澤，常加入漂白劑，依靠其所具有的氧化或還原能力來抑制，破壞食品的變色因子，使食品褪色或免于發(fā)生褐變。一般在食品的加工過程中要求漂白劑除對(duì)食品的色澤有一定作用外，對(duì)食品的品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及保存期均不應(yīng)有不良的改變。漂白劑從作用機(jī)理分為兩類：（1）還原型（SO₂、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉等）；（2）氧化型（H₂O₂、次氯酸等測(cè)定還原型漂白劑的方法有鹽酸副玫瑰苯胺比色法（國(guó)標(biāo)法）、(滴定法（中和法）、碘量法、極譜法、高效液相色譜法、極譜法。

漂白劑食品中的應(yīng)用

漂白劑除可改善食品色澤外，還具有抑菌等多種作用，在食品加工中應(yīng)用甚廣。氧化漂白劑除了作為面粉處理劑的過氧化苯甲酰、二氧化氯等少數(shù)品種外，實(shí)際應(yīng)用很少。至于像過氧化氫，我國(guó)僅許可在某些地區(qū)用于生牛乳保鮮、袋裝豆腐干外，不作氧化漂白劑使用。

漂白劑是通過還原等化學(xué)作用消耗食品中的氧，破壞、抑制食品氧化酶活性和食品的發(fā)色因素，使食品褐變色素褪色或免于褐變，同時(shí)還具有一定的防腐作用。

我國(guó)允許使用的漂白劑有二氧化硫、亞硫酸鈉、硫磺、二氧化氯等7種，其中硫磺僅限于蜜餞、干果、干菜、粉絲 、食糖的熏蒸，并有明確的使用量限制。

漂白劑是破壞、抑制食品的發(fā)色因素，使其退色或使食品免于褐變的物質(zhì)，分氧化漂白及還原漂白兩類。

二氧化氯廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)循環(huán)水和游泳池水，具有不污染環(huán)境、不與氨發(fā)生反應(yīng)、用量少、而殺菌效果好等特點(diǎn)。特別適用于化肥廠循環(huán)水、有機(jī)堿性水處理和含酚廢水處理。此外，二氧化氯還用于皮革工業(yè)上的原皮脫毛、含油污水凈化等方面。因此，二氧化氯已廣泛應(yīng)用于自來水、飲用水、游泳池水、罐頭等食品加工工業(yè)用水、藥品工業(yè)用水和工業(yè)循環(huán)水的殺菌消毒，蔬菜、水果、蝦等物品保鮮和食用前的淋洗消毒，家禽家畜飼養(yǎng)場(chǎng)、蠶室漁塘蘑菇房的專用殺菌消毒，醫(yī)院病房、高級(jí)賓館、食品車間、制藥車間、浴室理發(fā)室飲食店等的殺菌消毒，冰箱、話筒、冷藏室等的除臭消毒，面粉、紙漿、羊毛、食糖、油脂等的精煉漂白，皮膚病藥物、牙膏、皮革工業(yè)生產(chǎn)，含酚、含油污水、造紙黑液等的凈化。

漂白劑注意事項(xiàng)

1、此反應(yīng)的最適反應(yīng)溫度為20-25℃，溫度低靈敏度低，所以標(biāo)準(zhǔn)系列管和樣品在相同溫度下顯色；

2、反應(yīng)溫度如果為15-16℃，靜置時(shí)間需延長(zhǎng)為20分鐘；

3、鹽酸副玫瑰苯胺中的鹽酸用量對(duì)顯色有影響，加入鹽酸量多，顯色淺；加入量少，顯色深，所以配制試劑時(shí)一定要按操作進(jìn)行；

4、甲醛濃度在0.15-0.25%時(shí)，顏色穩(wěn)定，所以應(yīng)選擇0.2%甲醛溶液；

5、測(cè)定樣品顏色較深的樣品，可用10%活性炭脫色；

6、樣品加入Na₂HgCl₄吸收液于100mL容量瓶中加水至刻度，搖勻，此液在24小時(shí)內(nèi)很穩(wěn)定，否則于4℃可使用一周；

7、此法測(cè)SO₂采用HgCl₂毒性很強(qiáng)，故實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意安全。有科技報(bào)道采用EDTA（乙二胺四乙酸）試劑代替四氯汞鈉，但此實(shí)驗(yàn)沒有證實(shí)過。

漂白劑除可改善食品色澤外，還具有抑菌等多種作用，在食品加工中應(yīng)用甚廣。氧化漂白劑除了作為面粉處理劑的過氧化苯甲酰等少數(shù)品種外，實(shí)際應(yīng)用很少。至于像過氧化氫，僅許可在某些地區(qū)用于生牛乳保鮮、袋裝豆腐干外，不作氧化漂白劑使用。

漂白劑是通過還原等化學(xué)作用消耗食品中的氧，破壞、抑制食品氧化酶活性和食品的發(fā)色因素，使食品褐變色素褪色或免于褐變，同時(shí)還具有一定的防腐作用。中國(guó)允許使用的漂白劑有二氧化硫、亞硫酸鈉、硫磺等7種，其中硫磺僅限于蜜餞、干果、干菜、粉絲、食糖的熏蒸。

漂白劑成分介紹

漂白劑分為氧化型和還原型，氧化型又分為鹽素〔含氯〕類和酸素〔含氧〕類。鹽素漂白劑的漂白力較強(qiáng)，殺菌、除臭的效果亦佳，適合漂白衣物時(shí)使用，不可用於花色衣物。并非每種布料皆可使用鹽素漂白劑，所以務(wù)必先看使用說明。此外，如果和含有酸素的洗衣粉一起使用的話，就會(huì)減低洗衣粉的效力，所以切勿一起使用。酸素漂白劑的漂白力較溫和，花色衣物可安心使用，就是用于絲綢和羊毛也沒問題。如果和洗衣粉一起放洗衣機(jī)，對(duì)於防止黃斑和黑斑都很有效。還原型漂白劑的效力最強(qiáng)，只要是白色纖維皆可使用，但不能用于花色衣物。鹽素漂白劑洗不掉的黃斑、血跡和泥土等等頑垢，用這個(gè)絕對(duì)有效。一般應(yīng)該含有次氯酸，當(dāng)然也有過氧化氫、臭氧來漂白的，甚至還有硫，用途不同物質(zhì)也不同，平常用的漂白劑主要是次氯酸鈣（Ca(ClO)₂）一般市售的漂白劑主要成分是次氯酸鈉，次氯酸鈉水解產(chǎn)生次氯酸，次氯酸有強(qiáng)氧化性，可以氧化色素。還有如雙氧水、漂白粉等都是用氧化色素的方法來漂白的。用還原法漂白物體的漂白劑可能含硫代硫酸鈉，硫代硫酸鈉具有還原性。

漂白劑原理介紹

HgCl₂ 2NaCl→Na₂HgCl₄（吸收液）

Na₂HgCl₄ SO₂ H₂O→HgCl₂SO₃^2- 2H 2NaCl

HgCl₂SO₃^2- HCHO→HgCl₂ HOCH₂SO₃H

3HOCH₂SO₃H 酸漂副品紅→聚玫瑰紅甲基磺酸（紫紅色絡(luò)合物）

吸收液用氯化汞與氯化鈉作用生成四氯汞鈉，當(dāng)樣品中的SO₂與吸收液作用之后，生成一種穩(wěn)定的絡(luò)合物（可防止SO₂的損失），這種絡(luò)合物與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色絡(luò)合物，顏色的深淺與SO₂濃度成正比，可在580nm下比色測(cè)定。

漂白劑種類介紹

家用漂白劑或次氯酸鈉NaClO在家中為被用作漂白衣裳、消除污漬和消毒。這是因?yàn)榇温人徕c可產(chǎn)生氯自由基——是一種可與許多物質(zhì)起反應(yīng)的氧化劑。

頭發(fā)的漂白劑含有H₂O₂ （過氧化氫），當(dāng)它分解時(shí)會(huì)釋放氧自由基。氧和氯的自由基都有相同的漂白效用。

氯漂白劑通常會(huì)與洗衣粉一起使用，家庭主婦亦會(huì)用它作為消毒劑。要注意，不要把漂白劑與含有氨的清潔劑混合在一起，也不要用氯漂白劑來清理尿漬，因?yàn)檫@樣會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氨和會(huì)爆炸的三氯化氮。還有不要把漂白劑與廁所清潔劑混合，因?yàn)檫@樣會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氣。

不過不是所有的漂白劑都有氧化的特性。例如一些漂白劑的配方中會(huì)加入的低亞硫酸鈉Na₂S₂O₄和漂白面粉、杏脯、酒精飲料或干果的二氧化硫都是強(qiáng)還原劑。

另一種漂白劑二氧化氯是用于漂白木質(zhì)紙漿、油脂和油、纖維素、面粉、紡織品、蜂蠟等工業(yè)。

除對(duì)細(xì)菌外，二氧化氯在廣泛的pH值范圍內(nèi)，對(duì)病毒、芽抱、真菌、藻類、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等有很強(qiáng)的殺滅作用，殺滅效果為氯氣的2.5-2.6倍，而且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。溫度越高，其效率越快。二氧化氯對(duì)有機(jī)鐵、錳、硫的氧化作用可用來脫色脫臭，改善原水預(yù)處理時(shí)的凝集性，其殘留生成物氨基化合物，也不生成氯酚。

在食品工業(yè)，一些有機(jī)過氧化物（過氧化丙酮、過氧化苯等）及其他化學(xué)藥品（如溴酸鹽）會(huì)用作面粉漂白劑及陳化劑。

用O₃處理自來水，可改善水質(zhì)的口感及透明度，預(yù)防致癌的三鹵甲烷和其它鹵代物的產(chǎn)生。

漂白劑實(shí)驗(yàn)室操作

水溶性固體樣品的處理

（各種罐頭類樣品）稱取搗碎均勻樣10g → 用少量水溶解后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中 → 加0.5mol/L NaOH 4mL → 搖勻 → 加0.5N H₂SO₄ 4mL → 加Na₂HgCl₄ 20mL → 定容100mL → 過濾備用淀粉類樣品的處理（粉條、粉皮等）稱取粉碎均勻樣10g → 少量水溶解轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中 → 加Na₂HgCl₄ 20mL → 浸泡4小時(shí)以上（若上層液不澄清，要加入亞鐵氰化鉀及乙酸鋅溶液各2.5mL）→ 用水定容 → 過濾液體樣品處理吸取樣液10mL → 于100mL容量瓶中 → 加Na₂HgCl₄ 20mL → 定容 → 過濾備用。

樣品分析

吸濾液5mL → 比色管中 → 加吸收液5mL → 加0.2%甲醛1mL → 顯色劑1mL → 混勻 → 定容靜置15分鐘 → 于580nm測(cè)定 → 根據(jù)樣品的波長(zhǎng)從標(biāo)準(zhǔn)曲線查相應(yīng)SO₂含量