摘要: 2005 年 3 月 22 日農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)了
二甲酸鉀作為一種新型飼料添加劑用于豬飼料中,但國(guó)內(nèi)對(duì)二甲酸鉀合成文獻(xiàn)較少,筆者通過(guò)大量實(shí)踐,大膽采用不同于文獻(xiàn)報(bào)道的甲酸與氫氧化鉀直接反應(yīng),并有助于獲得了更高的收率與工業(yè)應(yīng)用。
關(guān)健詞:二甲酸鉀; 飼料添加劑; 甲酸; 氫氧化鉀; 合成 A Kind of Production Method is About the
Potassium DiformateAbstract : Master of Chinese Agriculture had sanctioned
potassium diformate as a kind of new-type swine feed additive in March 22, 2005
, This text offer a kind of new method that gain potassium diformate
Keyword: potassium diformate; feed additive; formic acid; KOH; preparation
二甲酸鉀是 2001 年 BASF
推出一一種新型的抗生素促生長(zhǎng)劑替代物產(chǎn)品,對(duì)大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等有很好的效果。在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用研究也得到了重視,北京挑戰(zhàn)農(nóng)業(yè)科技有限公司率先獲得新型飼料添加劑生產(chǎn)許可。
由于二甲酸鉀在飼料中添加量較大,必將在飼料中有不小的飼料成本投入,從一般意義上講,在國(guó)內(nèi)準(zhǔn)許使用抗生素情況下,太過(guò)高昂的添加成本將難以為飼料生產(chǎn)企業(yè)及養(yǎng)殖戶所接受,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于二甲酸鉀合成技術(shù)的公開(kāi)報(bào)道較少,但如參考工藝(梁平,
2004)生產(chǎn),在滿足收率的條件下,成本也相當(dāng)高。如何找尋更為廉價(jià)的原料、獲得更為理想的收率,降低生產(chǎn)成本,加速這種新型、綠色、高效產(chǎn)品推廣,是值得業(yè)內(nèi)探討的首要問(wèn)題。
筆者在參考國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)及合成工藝基礎(chǔ)上,進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)研究和結(jié)合工業(yè)化條件,對(duì)二甲酸鉀產(chǎn)品工藝進(jìn)行改進(jìn),大膽采用低含量、強(qiáng)堿性氫氧化鉀代替高含量、產(chǎn)氣性原料碳酸鉀,以期能對(duì)國(guó)內(nèi)大規(guī)模合成二甲酸鉀,實(shí)現(xiàn)這一綠色產(chǎn)品的順利推廣提供技術(shù)支持。
1 材料與方法 1.1 原料 甲酸 天津市化東化學(xué)試劑廠 分析純含量 88% 氫氧化鉀 萊陽(yáng)雙雙化工有限公司分析純 含量 82% 離子水自備 1.2 儀器原料
四口圓底反應(yīng)瓶,強(qiáng)力電動(dòng)攪拌器,溫度計(jì),可控溫油浴鍋,布氏漏斗、抽濾器,烘箱及其它玻璃儀器。 1.3 原理 甲酸與氫氧化鉀以 1-1.5:1的摩爾配比在一
定溫度下以酸堿反應(yīng)形式獲得甲酸鉀,然后補(bǔ)足生成二甲酸鉀所需的甲酸即得。 1.4 試驗(yàn) 方法 稱(chēng)取 65.5g
88%甲酸加入到25Oml四口圓底反應(yīng)中,攪拌下緩慢加入68.2g氫氧化鉀,在低于80℃下反應(yīng)2h,然后補(bǔ)充43g甲酸,繼續(xù)反應(yīng)2h,降至25℃,抽濾,于
60℃真空烘箱中干燥7-10小時(shí)h,得二甲酸鉀白色結(jié)晶體,收率65.5-67 g,單程收率50.19%,在對(duì)母液處理后,可得產(chǎn)品約35-48g,總收率可達(dá)88%
1.5 產(chǎn)品分析 測(cè)定產(chǎn)物指標(biāo)( 1)主含量及要求,97-105%(2)揮發(fā)性甲酸含量,33-37%(3)有毒有害物鉛砷測(cè)定(具體方法另文) 2、結(jié)果討論
2.1 制備二甲酸鉀的影響因素 1) 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品單程收率的景響(其它反應(yīng)條件不變,下同)
溫度, ℃ 50 60 70 80 90
產(chǎn)品 66.8
66.4 65.7 63.0 56.0
收率, % 51.22 50.9 50.35 48.28
42.9
從上表顯示,為達(dá)到最好的反應(yīng)收率,反應(yīng)溫度應(yīng)不高于 70 ℃,當(dāng)高于
70℃時(shí),對(duì)收率影響相對(duì)較大;筆者認(rèn)為主要原因?yàn)榧姿岱悬c(diǎn)為100.8℃,與水相近,隨溫度升高甲酸揮發(fā)加劇。與文獻(xiàn)(梁平,2004)的碳酸鉀反應(yīng)相似。但最優(yōu)反應(yīng)為50-60℃.過(guò)低的溫度,不利攪拌混勻。
2) 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)品結(jié)晶收率的影響
日間,min 30 60 90 120 150 180 210
240 270 300
產(chǎn)品 65.7 66.7 66.3 65.8 66.3 66.4 65.6
66.1 65.8 65.8
收率, % 50.32 51.12 50.8 50.42 50.81 50.91 50.23
50.64 50.41 50.45
從以上結(jié)果看,反應(yīng)時(shí)間對(duì)收率影響較小,主要可能是由于本反應(yīng)屬于較為簡(jiǎn)單的酸堿中和反應(yīng),反應(yīng)較為迅速而劇烈,瞬間即可完成。 3)
投料比例對(duì)收率的影響 反應(yīng)條件為 55 ℃,時(shí)間 60min,結(jié)晶溫度為25℃。
氫氧化鉀 / 甲酸摩爾比例 100:195 100:200
100 :205 100:210 100:230
收率, % 48.35 50.35
51.21 50.49 48.61
從上看,雖然 100:200比例能獲得較好收率,但與100:205比例差別不大;
又由于于反應(yīng)中有較易揮發(fā)的甲酸,為達(dá)到較好收率,筆者認(rèn)為,甲酸量可適當(dāng)過(guò)量,但不應(yīng)過(guò)多,與 (梁平, 2004)要求碳酸鉀過(guò)量幫助結(jié)晶不一致,筆者認(rèn)為 適宜比為
100:205. 3、結(jié)語(yǔ): 綜上,為了達(dá)到更好的產(chǎn)品收率,甲酸與氫氧化鉀的最適摩爾比為
100:205,所反應(yīng)溫度應(yīng)控制在70℃以下,最好不超過(guò)60℃;在實(shí)際生產(chǎn)中雖是越短越好,但由于反應(yīng)為放熱反應(yīng),時(shí)間太短溫度難以控制,在有條件情況下可盡量控制在1小時(shí)內(nèi)完成。