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新乡市盛世嘉化生物科技有限公司
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水处理用有机胍杀菌剂研究进展
发布:xxshengshi 浏览:3669次

  随着工业和石油开采业的迅猛发展,石油化学工业生产中用水和油田回注水的使用量也在逐年增加,其含有的硫酸盐还原菌和腐生菌等对设备造成严重腐蚀,造成了巨大的经济损失,因此,对设备投加杀菌剂极为必要。但目前广泛使用的表面活性剂型杀菌剂如1227等,使用一段时问后,微生物往往能对其产生抗药性,而且在添加过程中会产生大量泡沫,从而影响使用效果,因此迫切需要研究开发新型高效无泡杀菌剂。由于有机胍类杀菌剂具有高效、无泡等优点,已日益受到研究者的关注
  1861年Streeker发现了胍(cH3N3),从结构上看,胍是亚胺脲,又称作氨基甲酸脒。胍是无色吸湿性晶体,胍基化合物因其具有强碱性、高稳定性、较好的生物活性等优良特性,应用领域十分广泛,其衍生物广泛应用于药物、染料、炸药、农用化学品、纺织品、塑料的生产以及生物技术等方面,国外常用于纤维织物、纸张等的杀菌消毒。目前胍基化合物逐渐向水处理方向发展,其合成方法也在不断地改进和完善。美国梅勒克和贝茨公司的商品名为多果定(Dogdine)的杀菌剂就是醋酸十二烷基胍。I-Iorst等发现烷基胍衍生物都是良好的杀菌剂。
  1有机胍杀菌剂在水处理中的应用现状
  有机胍类杀菌剂是水处理用新型杀菌剂,属于非氧化型杀菌剂。盐酸十二烷基胍能和亚甲基二硫氰酸酯配合控制冷却水中的微生物,效果接近国际先进水平。在胜利油田进行的现场试验表明,以胍盐为主的杀菌剂杀菌效果是1227的l倍,明显优于其他杀菌剂。但目前在国内水处理过程中有机胍杀菌剂的使用并未普及。
  2几种主要的有机胍杀菌剂的杀菌机理及合成方法
  有机胍类杀菌剂主要包括长链烷基胍类杀菌剂和双胍类杀菌剂。目前应用较多的长链烷基胍类杀菌剂有十二烷基胍醋酸盐、十二烷基胍硫酸盐、醋酸十八胍等;双胍类杀菌剂有丁基双胍硫酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、双胍辛乙酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐等。
  长链烷基胍本身是一种阳离子表面活性剂,易溶于水,水溶液无泡,便于现场应用。杀菌机理主要是其在水溶液中带正电荷,可以吸附于微生物表面,形成微团,并逐步渗入细胞浆的类脂层和蛋白质层,从而改变胞膜通透性,使细胞内容物外渗,导致微生物死亡;同时可以凝固蛋白,使酶和结构蛋白变性,破坏微生物的代谢体系,导致其死亡。烷基双胍同时具有抗菌和杀菌的特性,对微生物有抑制作用。
  2.1十二烷基胍醋酸盐的合成
  2.1.1反应原理
  选用十二胺与O一甲基异脲醋酸盐为原料,其反应方程式如下:
  2.1.2实验过程
  将十二胺溶于乙醇,于四口瓶中40℃油浴加热溶解,再将0一甲基异脲醋酸盐的水溶液加入四口瓶,40℃恒温搅拌反应6h,加人醋酸蒸馏回收甲醇。残留物用无水乙醇洗涤3次,抽滤后放入烘箱干燥。得到的白色粉末状固体即为十二烷基胍醋酸盐。
  2.2咪唑啉双胍硫酸盐的合成
  2.2.1反应原理
  以咪唑啉与三氧化硫脲为原料,反应式如下:
  2.2.2实验过程
  将乙醇放入反应瓶中35c《=恒温搅拌,然后将咪唑啉一次性投入反应瓶中,使之溶解成透明液体,1h内分批投入水合三氧化硫脲(A1MSOH),继续恒温搅拌,反应2h后停止加热,将样品冷却至10℃后用玻璃坩埚抽滤,滤饼用乙醇冲洗,6O℃下烘干,得白色片状晶体,即为咪唑啉胍硫酸盐。
  2.3聚六亚甲基胍盐酸盐的合成
  2.3.1反应原理
  以盐酸胍与己二胺为原料,反应方程式如下。
  1)等物质的量的盐酸胍与己二胺反应生成低聚合度的聚六亚甲基胍盐酸盐:
  3研究方向及前景展望
  有机胍类杀菌剂因其良好的杀菌效果,长期的抑菌作用,对各种金属材料无腐蚀、毒性低、使用安全等特点,具有广阔的发展前景。国外该类杀菌剂已得到了广泛应用,国内相关研究工作开展很少,目前有机胍类杀菌剂的生产厂家很少,产品主要依靠进口。今后的研究重点应放在开发生产工艺过程更便捷、更绿色环保的有机胍类杀菌剂,开展有机胍杀菌剂物化性质方面的研究,特别是该类杀菌剂与其它杀菌剂的复配性能的方面研究

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