全 文 ：植物举通报 2 0 8 6 , 4 ( 1 一 2 ) : 4卜毛5
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猪屎豆胶和田青胶的氨乙基化改性 ’
张 国 文
(中国科学院植物研究所, 北京 )
经对不同科属的九十余种含胶植物进行筛
选 , 找出了絮凝效果较好的猪屎豆胶和 田首胶 。
经氨乙基化改性后 , 有效地提高了 它 们 的 性
能 , 改性后的产物 , 可提高对矿泥的絮凝沉降
速度 。
猪屎豆 ( C ; o亡a l a r i a , a e r o o a f a D e s v . )
和 田善仁s 仑 s ` a 。 ` a e a 。 。 a “ 。 a ( R e t z . ) P e r s〕均
为豆科植物 , 主要分布在我国江南地区 。 它们种
子的内胚乳主要由半乳甘露聚糖 组成 。 其中猪
屎豆的半乳糖 与甘露糖之比为 1 : 4 . 5 , 田背的为
1 : 2
。 近年来 , 这种半乳甘露聚糖类化合物已
逐渐被金属选矿 、 石油开采 、 造纸等工业所采
用。 对于天然产半乳甘露聚糖胶的化学改性 ,
已有人进行了不少工作 。 其中包括 致 甲 基 型
( C
a r b o x y o e 弋h y l ) 、 经乙基型 ( H了d r o x y e t h -
y l ) 以及簸轻基型 ( C a r b o x y血 e t五了1一五y d r o 二 y
以 h 尹 ) 等 。 但氨乙基这种阳离子型 的 改 性工
作在国内尚未见过报道 。 开展这方面的工作 ,
生产出新型的改性植物胶是具有一定意义的 。
中 , 在不断搅拌下 , 将稀释的单 乙醇胺慢慢滴
加到被稀释的硫酸中 。 此过程亦需在冰浴冷却、
下进行 。 滴加温度控制在 35 一 4 。 “ c , 大约一 个
小时 。 加沸石后 , 用强火加热至 120 “ c 时 开始
沸腾 。 反应过程中要不断将水蒸出 。 当水被蒸
出约 1 0 毫升时 , 温度升至 1 3 。 。 c 。 大约再蒸出
1 0 毫升时 , 减压蒸馏至出现混浊 , 此过程温度
约在 1 70 “ c 。停火前几分钟 , 温度 升 至 195 “ c ,
放置冷却 。 加 1 50 毫升 95 % 的乙醇软化产物 , 倾
出 。 加 20 0毫升乙.醇洗瓶 , 与产物合并 , 吸滤 , 干·
实验方法
(一 ) 样品
江西产猪屎豆胶粉 , 上海市土产杂品公司
生产的田普一号粉 。 均过 10 目筛 。
(二 ) 乙抹亚胺的制备
1
. 由单乙醇胺制备氨乙基硫酸
先用 9 . 5克蒸馏水在冰浴中将 3 克分 子 单
乙醇胺稀释 , 再用 147 克蒸馏水在冰浴中将 3克
分子 95 % 的 H : 5 .0 稀释 。 然后于一 圆 底 烧 瓶
在一个 1 0。。毫升的三 口 圆底 烧瓶 _ l二 , 装上
滴液漏斗 、 搅拌器和冷凝管 。 然后加入 14 % 的
N o o H溶液 30 毫升 。 加热至回流 。 将 140 克 氨
乙 基 硫 酸 溶解在由 6 0 毫升蒸馏 水溶解 83 克
N
。 O H 的溶液中 , 这要在冰浴 中进行 。 然后 通
过滴液漏斗滴入反应瓶中。 滴加速度要与蒸出
达度相等 。 过热的馏份在 1 10 “ C 以上被收 集在
另一个 1 00 0毫升圆底烧瓶中 。 该瓶部分被浸入
冰盐浴中 , 并装上一直立的冷凝管 , 该冷凝管
亦用冰盐水冷凝 。 待蒸馏完 以后 , 接收瓶再装
上一个直立冷凝管 (用冰盐水冷凝 ) 和一个搅
拌器 。 通过冷凝管加人峨。 0克固体 N o O H 。 此过
程不可超过室温过多 。 N a 0 H加入后 , 便有亚
胺析出 。 反应结束 。 用分液漏斗将乙撑亚胺分
. 此项研究是在华瑾老师的指导下进行的 . 李 欣同志提
供徉 品并参加筛选工作 .
出 。 再于 3召 . C蒸馏 , 产物为无色透明液 体 。 得
率 8 2% 。
(三 ) 氮乙 基猪屎豆胶和 田普胶的翻备
在一个 2 50 毫升的圆底三口 烧瓶上 , 分别装
上冷凝管 、 温度计和搅拌器 。 先加入胶粉 81 克
(0
.
5克当量 ) , 然后在不断搅拌下慢慢 滴 入
2
.
6毫升 ( ~ 。 · 0 5克当量 ) 乙撑亚胺。 用 电 加
热套加热 , 在切 “ C 下搅拌反应 2 . 5小时 。 反 应
结束后 , 将产物铺开为一薄层 , 放置过 夜 , 或
于烘箱中4。 。 c 以下烘千 , 将未反应的乙撑亚胺
挥发 。 氨乙基化以后的胶粉 , 比原胶粉略显深
黄 色 。 测得猪屎豆胶 的含氮量为 1 · 93 % , 原胶
粉含氮 1 . 4 % 。 反应效率为 70 % 。 田蓄的含氮
量为 1 . 89 写 , 原胶粉含氮 1 . 18 纬。 反应效率为
7 2%
。
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我 1 沉降理度比较 ,
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。 胶浓度加 . 5肠的水溶浓 , 加入且为 4 毫升 . 矿 浆 浓嚼
比为 4 ’ .l
结果与讨论
氨乙基胶的制备过程 〔 3 〕 , 与前面提到的那
几种类型的改性方法有所不同 。 由于乙撑 亚胺
是一种化学性质较活泼的化合物 , 因此很容 易
与半乳甘露聚塘中的经基起反应 , 取代轻基上
的氢 , 而生成取代后的半乳甘露聚糖的氨乙基
醚 。 反应条件 比较温和 , 不需要用 乙醇作分散
剂 , 也不需要其它催化剂 , 只要用干燥 的胶粉
(含水量在 5 %左右 ) 与一定比例的乙撑亚胺
反应 , 在适当的温度和时间下 , 便能得到满意
的取代物 。 反应温度可以控制在 25 一 5 5 “ C 之
间 , 反应时间可在 .1 5一 4 小时之间 。 为 了 使
取代基在多糖分子中分布均匀 , 可采用加强机
械搅拌的方法 , 以保证改性产物性能的均衡 、
稳定 。 一般说来 , 取代度可以通过延长反应时
间 , 适当调节反应 温度 , 或用过量 的 乙 撑 亚
胺 , 都能得到取代度较高一些的改性产物 。
在制备乙撑亚胺的两步合成中临 : 、 ` 〕 , 反
应条件要求比较严格 , 主要应该控制好几个不
同步骤的反应温度 。 这两步反应产 率 都 比 较
高 。
改性后 的产物 , 作为絮凝剂使用 , 较没改
性的胶粉性能有所提高 。 在规定时间内 , 可以
使混浊的高岑土泥浆沉降速度 明显 增 加 ( 表
由表中可以看出 , 改性后的猪屎豆胶粉 ,
在较短的时间内可使沉降速度成倍增加 , 田警
胶在改性后 , 也可使沉降速度明显增加 , 这可 -
能是由于该类多糖分子 中增加了这种阳离子型
的集团后 , 更有利于对矿泥的捕集 , 从而使其
沉降速度加快 。 实验表明 , 配合其它化学絮凝
剂 , 可以适用于碳酸盐和硅酸盐类型 的金属矿
石的浮选 中。 该类化合物作为金属 选 矿 中 的
絮凝剂是 比较理想的 , 它可以改善絮凝作用 ,
使矿浆沉降速度加快 , 在选矿中 , 更有利于排
除脉石干扰 , 提高金属回收率 。
据实验观察表明 , 这种絮凝剂可使矿浆 巾
的固体微粒形成大小均匀的絮凝团 , 而有些单
纯的化学絮凝剂所形成的絮凝团较 大 且 不 均 -
匀。 当它们联合使用时 , 可使固体分级絮凝 ,
更有利于沉降速度加快 。
另外 , 在制备和使用 乙撑亚胺 时 应 在 通
风的条件下进行 。 它对呼吸道粘膜 刺 激 性较 、
强 。
参 考 文 献
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