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壳聚糖与几丁质是什么关系

发布时间:2018-12-24 08:14 类别:几丁质

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  1甲壳素与壳聚糖

  甲壳素(chitin)别名甲壳质、壳卵白、几丁、几丁质,普遍具有于虫豸和甲壳动物(虾、蟹等)的甲壳中,少数真菌和绿藻等低等动物的细胞壁中也含有甲壳素。在天然高分子中,其数量仅次于纤维素。甲壳素是由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖经由-1,4糖苷键聚合而成的线万以上。甲壳素和壳聚糖有分歧的化学布局,甲壳素分子链上具有羟基和乙酰基,壳聚糖分子链上还含有游离的氨基能够通过各类化学改性,获得多种功能和用处。甲壳素和壳聚糖能够与一氯乙酸、环氧乙烷、丙烯腈等醚化剂进行羧甲基化、羟乙基化、氰乙基化反映,生成响应的离子型醚和非离子型醚。例如,在碱性(NaOH)前提下,以异丙醇为溶剂,插手一氯乙酸与甲壳素或壳聚糖反映,经中和、洗涤、干燥获得羧甲基甲壳素或羧甲基壳聚糖,是一类水溶性离子型醚。

  2甲壳素和壳聚糖的使用

  甲壳素、壳聚糖及其多种多样的化学改性产物具有各种功能,在纺织、印染、造纸、生化、食物、医疗、日用化工、农业和情况庇护等方面都获得了普遍使用。壳聚糖是一种阳离子聚电解质,对固体悬浮物有很好的凝结感化,壳聚糖本身无毒性,所以可作为絮凝剂使用。例如:用于水质净化和饮料(果汁、果酒)的除浊澄清;仪器工业下脚废水处置及对淀粉、卵白质的收受接管;活性污泥的凝固及脱水;印染废水染料的凝固等。按照美国贸易部估量,目前全世界甲壳素的工业用量每年约15万t,次要用作环保处置剂及清水剂、约占50%。它涉及的行业有食物业、屠宰业、染整业、电镀业。甲壳素本身是天然材料,在发财国度环保办理机构均激励业界优先考虑利用,因对于其凝固之沉淀物不需考虑“二次污染”问题。以甲壳素为主的滤材目前已利用于泅水池及其他大型水池除污及饮水净化。甲壳素和壳聚糖及其衍生物在农业、纺织、造纸、生化、化学阐发、重金属富集收受接管等方面还有多种用处。

  甲壳素及其衍生物因为分子中羟基、氨基及其他基团的具有,对很多金属离子具有螯合感化,所以能无效地吸附或捕集溶液中的重金属离子,但不吸附水中的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-等离子,因此不影响天然水的本底浓度。用壳聚糖收受接管工业废水中的铜曾经工业化。壳聚糖还能吸附无机汞化合物,富集海水中微量铀等元素,还能吸附富集放射性核素钚等,用作放射性废液的去污剂。壳聚糖分子中的胺基极易构成胺正离子,对很多过渡金属有优良的螯合感化,可用于去除废水中的铜、镉、汞、锌、铬等重金属离子。张廷安等用壳聚糖絮凝剂去除水中汞的环境,当pH为7时,对于不大于200mg/L的含汞水样,对汞的去除率大于99.8%,并调查了酸度、汞离子浓度、壳聚糖用量和絮凝时间对去除率的影响。杨润昌等研制了含壳聚糖的三元复合固体絮凝剂,用来处置Cu2+、Zn2+中的废水,对含Zn2+、Cu2+的夹杂废水进行处置后均能达到排放尺度。此中Cu2+的去除率大于98%,Zn2+的去除率大于95%,每吨水处置费用仅为0.2元。方忻兰将壳聚糖絮凝剂用于电镀废水的处置,成果对Cr2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的去除率均大于99%,且可收受接管重金属离子[20]。研究发觉,卤代壳聚糖能使水溶液中的很多金属离子在必然的前提下构成不溶于水的物质,从而从程度分离出去,这些金属离子包罗V、Cr、Co、Zr、Pd、Sb、Os、Pt、Au、Hg、Pb、Th和U的离子,利用壳聚糖的量按照金属离子的品种和数量不等,为金属离子质量的0.1~5倍。壳聚糖絮凝剂处置水中的重金属离子,次要是通过改性壳聚糖高分子与重金属离子发生反映,构成絮体或者是由壳聚糖絮体吸附、螯合水中的重金属离子,有时两种感化兼而有之。张秋华等采用研制的羧甲基壳聚糖絮凝剂处置毛巾厂的印染废水,尝试成果显示,羧甲基壳聚糖絮凝剂在废水的脱色及COD的去除率的方面,都优于常用的其他高分子絮凝剂。蒋挺大等人对壳聚糖的絮凝剂特征进行了研究,并与日本强阳离子和弱阳离子合成C109P、C809P及国产阴离子聚丙烯酰胺PAM做了对比,壳聚糖具有很好操作不变性。徐洪峰等人报道了用壳聚糖在电解质存鄙人螯合絮凝除铜的方式。对Cu2+浓度为20~60mg/L的水样,除铜率为99.5%。

  综上所述,甲壳素、壳聚糖及其衍生物在水处置中具有很大潜力和使用前景。可是,目前因为脱乙酰基费用过高,其推广使用遭到了必然的限制。虽然如斯,日本此刻每年用于水处置的壳聚糖也有500t之多,到20世纪末,甲壳素和壳聚糖去世界上每年的发卖额将达2亿美元,其顶用于水处置的约1400万美元。由此可见,甲壳素、壳聚糖及其衍生物在水处置方面简直大有作为。

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