饲料添加剂甲酸钙的合成研究与应用

   日期:2019-10-09     来源:互联网    作者:admin    浏览:5    评论:0    
核心提示:钟国清 (四川畜牧兽医学院基础部,重庆荣昌402460) 摘要:本文报道了甲酸钙的合成和检测方法,以甲酸和石灰乳及甲酸和碳酸钙为原


钟国清
(四川畜牧兽医学院基础部,重庆荣昌402460)
摘要:本文报道了甲酸钙的合成和检测方法,以甲酸和石灰乳及甲酸和碳酸钙为原料合成甲酸钙,具有工艺简单、操作方便、收率高、纯度高等特点,并介绍了甲酸钙作为饲料添加剂的应用及效果。
关键词:甲酸钙;饲料添加剂;合成;测定;应用
SynthesisandApplicationofCalciumformateusedasFeedAdditive
ZhongGuoqing
(DepartmentofBasicScience,SichuanInstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryMedicine,Chongqing402460)
Abstract:MethodsofsynthesisanddeterminationofcalciumformatewerereportedThemethodsofcalciumformatesynthesizedwithformicacidandlimewhiteorformicacidandcalciumcarbonateasrawmaterialwascharacterizedby:simpletechnologicalprocessandoperation,highyieldandpurity,ect.Theapplicationsandeffectsofcalciumformatef0rfeedadditivewereintroduced.
Keywords:calciumformate;ladditive;synthesis;determination;application
甲酸钙用途较广,作为饲料添加剂,适用于各类动物饲料中作酸化荆、防霉剂、抗菌剂,可以代替柠檬酸、富马酸等作饲料酸化剂使用,能降低和调节胃肠道pH值,促进消化和对营养物质的吸收,并具有防病、保健功能,尤其对仔猪作用更为显著。此外,以甲酸钙为主要成分的植物生长调节剂增产效率高,它还可以作为煤砖粘合剂、润滑剂等。甲酸钙为白色结晶或粉末,不潮解,溶于水,不溶于醇,无毒,pH值为中性,400℃分解。本文采用甲酸和碳酸钙、甲酸和石灰乳为原料。两种工艺合成了甲酸钙,原料易得,工艺简单,操作方便,产品质量好,不污染环境。
1甲酸钙的合成
1.1碳酸钙法
反应方程式为:CaCO3+2HCOOH=Ca(HCOO)2+CO2↑+H2O
在反应池中加入一定量的一定浓度的甲酸,搅拌下缓缓加入碳酸钙固体,反应剧烈进行,并放出大量二氧化碳和

热,甲酸与碳酸钙投料量按质量比1.1:1.0进行。反应基本结束时加入石灰乳调节pH值为7~8,并保温1~2h,然后加入硫化物沉淀剂,当溶液中重金属离子达标后,过滤,滤液浓缩结晶,离心分离,干燥,即得产品。母液循环使用。
反应的主要条件:①甲酸的浓度控制在50%左右以利于反应的顺利进行,浓度过低则能耗高,增加生产成本。②由于反应剧烈放热,并产生大量二氧化碳,反应中甲酸有部分损失,甲酸应稍微过量;同时碳酸钙粉末应分批投入,以反应平稳进行为宜,以防反应液溢出反应池,减少甲酸的损失,反应温度维持在90℃左右。甲酸与碳酸钙的用量较佳投料,摩尔比为2.4:1.0或质量比为1.1:1.0。③反应终点pH值控制在7~8,并加入硫化物沉淀剂,使重金属离子沉淀完全。④产品的干燥温度以8O℃左右为宜,温度过低干燥速度慢,过高产品易分解。
1.2氢氧化钙法
反应方程式为:
Ca(OH)2+2HCOOH→Ca(HCOO)2+2H2O
在反应池中加入甲酸,搅拌下逐渐加入石灰乳,维持反应温度在80℃左右,反应终点控制在pH值为7~8,并加人适量硫化物沉淀剂,使溶液中重金属离子沉淀完全,过滤,滤液浓缩结晶,离心分离,干燥制得产品。母液循环使用。
反应的主要条件:该反应为中和反应,反应速度较快,反应物投料量以终点pH值控制在7~8为宜,该pH值下也有利于重金属沉淀完全,其它条件同碳酸钙法。本法反应易进行完全,反应平稳,几乎不造成甲酸损失,反应池装料量较碳酸钙法多。
2甲酸钙产品质量及检测方法
2.1产品质量及标准
用碳酸钙法及氯氧化钙法工艺制得的甲酸钙产品质量见表1,符合Q/WST011—91质量标准。 表1甲酸钙产品的质量指标(%)

指标名称

Q/WST011-91

优级品

质量标准合格品

碳酸钙法产品

氢氧化钙法产品

含量

≥99.0

≥98.0

98.7

99.2

重金属(以pb计)

≤0.002

≤0.002

<0.001

<0.001

砷(以As计)

≤0.002

≤0.002

0.0005

0.0005

pH值(10%水溶液)

7.0~7.5

7.3

7.2

水不溶物

≤0.15

≤0.20

0.09

0.12

干燥失重

≤0.50

≤1.00

0.42

0.35

2.2甲酸钙含量测定
称取0.2g甲酸钙样品,准确至0.O001g,加入50mL蒸馏水溶解后,用滴定管滴入0.05mol/LEDTA标准溶液约250mL(以接近滴定终点为宜,然后加入l0mLl0%NaoH溶液,1%钙红指示剂0.1g,继续用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色刚好变成纯蓝色为终点,记录消耗EDTA标准溶液的体积,按下式计算甲酸钙的含量,测定结果见表2,从表2可知,测定方法的精密度高,平均偏差及变异系数均小于0.2%;且操作方便,终点变色敏锐。

nnecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f">式中:C-EDTA标准溶液的浓度,mol/L;
V-滴定所耗EDTA标准溶液的体积,mL;
m-试样质量,g;
130.11-甲酸钙的摩尔质量,g/mol
表2甲酸钙含量的剽定结果(%)

注:1号为碳酸钙法产品:2号为氢氧化钙法产品;3~4号为市售产品
3 甲酸钙的应用
甲酸钙作为一种新型饲料添加剂,特别适用于断奶仔猪,它可影响肠道微生物的增殖,活化胃蛋白酶原,提高自然代谢物的能量利用,提高饲料转化率,防止腹泻、下痢,提高仔

猪成活率和日增重速度。同时甲酸钙还具有防霉保鲜的功效。
试验证明,在饲料中添加甲酸钙,在动物体内会游离出微量甲酸,使胃肠道pH值降低,并且具有缓冲作用,有利于胃肠道内pH值稳定,从而抑制有害细菌的繁殖,促进有益微生物的生长,如乳酸杆菌的生长,达到覆盖肠粘膜不受毒素的侵入,从而达到控制和防止与细菌有关的腹泻、下痢等现象发生,其添加量一般为1~1.5%。甲酸钙作为酸化剂,与柠檬酸相比,在饲料生产过程中不会潮解,流动性好,pH值为中性,不会造成设备腐蚀,直接加入饲料中能防止维生素和氨基酸等营养成分被破坏,是一种理想的饲料酸化剂,完全可以替代柠檬酸、富马酸等。
德国的研究发现,甲酸钙在仔猪日粮中添加l.3%时可改善饲料转化率7~8%;添加0.9%可减少腹泻的发生;添加1.5%可改善仔猪生长率l.2%,饲料转化率4%;添加1.5%及175mg/kg铜可增加生长率21%,饲料转化率10%。国内研究表明,在仔猪的头8个星期日粮中添加l~1.5%甲酸钙,可防止腹泻和下痢发生,提高成活率,提高饲料转化率7~10%,饲料消耗下降3.8%,猪的日增重9~13%;在青贮饲料中添加甲酸钙可提高乳酸的含量,减少酪酸含量,增加青贮饲料的营养成分。
参考文献
[1]王九思,马思其.甲酸钙的合成及应用[J].甘肃化工,1993,(3):14~16.
[2]中国医药公司上海化学试剂采购供应站试剂手册(第二版)[M].上海:上海科学技术出版社,1986.
[3]李祥君主编.新编精细化工产品手册[M].北京:化学工业出版社,1998.

 
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