二甲酸鉀的合成工藝及其在飼料防霉上的擴(kuò)展應(yīng)用研究.pdf

1、傳統(tǒng)的抗生素飼料添加劑在給養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大變革的同時(shí)，其引發(fā)的細(xì)菌耐藥性、藥物殘留、環(huán)境污染等問題日益凸顯并倍受關(guān)注。二甲酸鉀是歐盟批準(zhǔn)的第一種用于替代抗生素促生長(zhǎng)劑的綠色飼料添加劑，其在促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、預(yù)防疾病發(fā)生以及提高飼料轉(zhuǎn)化率等方面起到了與抗生素促生長(zhǎng)劑相似的良好效果，而其良好的適口性與安全性是抗生素促生長(zhǎng)劑所不能比擬的。然而，目前二甲酸鉀的生產(chǎn)技術(shù)尚不成熟，尤其在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)尚處于起步階段。因此對(duì)二甲酸鉀合成工藝的系統(tǒng)研究，以及對(duì)其

2、應(yīng)用的進(jìn)一步拓展具有重要意義。 本文選擇了二甲酸鉀的三條合成路線，考察了過程工藝條件對(duì)合成反應(yīng)的影響，選出了較優(yōu)合成路線，并進(jìn)一步考察了二甲酸鉀產(chǎn)品的吸濕性能，最后嘗試了將二甲酸鉀應(yīng)用于飼料防霉，主要研究工作及結(jié)果如下： (1)分別采用甲酸—甲酸鉀法、甲酸—碳酸鉀法與甲酸—?dú)溲趸浄ê铣啥姿徕?，考察反?yīng)條件對(duì)二甲酸鉀產(chǎn)品產(chǎn)率的影響，通過正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化合成工藝，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量作分析檢測(cè)。結(jié)果表明，甲酸—甲酸鉀法最佳合

3、成工藝條件為：原料摩爾比n(HCOOH)/n(HCOOK)1.3/1.0、反應(yīng)溫度65℃、反應(yīng)時(shí)間30min；甲酸-碳酸鉀法最佳合成工藝條件為：原料摩爾比n(HCOOH)/n(K2CO3)4.4/1.0、反應(yīng)溫度85℃、反應(yīng)時(shí)間90min；甲酸—?dú)溲趸浄ㄗ罴押铣晒に嚄l件為：原料摩爾比n(HCOOH)/n(KOH)2.2/1.0、反應(yīng)溫度70℃、反應(yīng)時(shí)間30min。三條合成路線在其最佳工藝條件下所得二甲酸鉀產(chǎn)品的產(chǎn)率分別為94.0％、8

4、9.9％與98.4％。經(jīng)三者的原料價(jià)格、能耗以及產(chǎn)品產(chǎn)率與質(zhì)量的比較發(fā)現(xiàn)，甲酸—?dú)溲趸浄▋?yōu)于其它兩種方法，是一條符合綠色化學(xué)原理的合成路線。 (2)采用靜態(tài)重量法首次研究了二甲酸鉀產(chǎn)品的吸濕性能，結(jié)果表明，30℃下，二甲酸鉀產(chǎn)品吸濕過程中前12h內(nèi)的吸濕速率與相對(duì)濕度呈良好的線性關(guān)系，由所擬合的線性方程可估算其在不同相對(duì)濕度下的吸濕速率。同樣，二甲酸鉀產(chǎn)品的平衡吸濕量與環(huán)境相對(duì)濕度關(guān)系密切，可根據(jù)所擬合的多項(xiàng)式方程估算其在不同

5、相對(duì)濕度下的平衡吸濕量。二甲酸鉀產(chǎn)品的臨界相對(duì)濕度為46.2％。相對(duì)濕度低于46.2％時(shí)，其平衡含水量小于0.11g/g二甲酸鉀；當(dāng)相對(duì)濕度高于46.2％，平衡含水量迅速增大，最高可超過2.0g/g二甲酸鉀。二甲酸鉀具有很強(qiáng)的吸濕性能，此研究可為二甲酸鉀的制備及其后處理過程操作條件的選擇提供一定參考。 (3)采用飼料中霉菌總數(shù)測(cè)定的通用方法，考察二甲酸鉀在飼料中的防霉效果。結(jié)果表明，當(dāng)添加量為0.1wt％與0.3wt％時(shí)，其防霉