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新鄉市盛世嘉化生物科技有限公司
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水處理用有機胍殺菌劑研究進展
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  隨著工業和石油開采業的迅猛發展,石油化學工業生產中用水和油田回注水的使用量也在逐年增加,其含有的硫酸鹽還原菌和腐生菌等對設備造成嚴重腐蝕,造成了巨大的經濟損失,因此,對設備投加殺菌劑極為必要。但目前廣泛使用的表面活性劑型殺菌劑如1227等,使用一段時問后,微生物往往能對其產生抗藥性,而且在添加過程中會產生大量泡沫,從而影響使用效果,因此迫切需要研究開發新型高效無泡殺菌劑。由于有機胍類殺菌劑具有高效、無泡等優點,已日益受到研究者的關注
  1861年Streeker發現了胍(cH3N3),從結構上看,胍是亞胺脲,又稱作氨基甲酸脒。胍是無色吸濕性晶體,胍基化合物因其具有強堿性、高穩定性、較好的生物活性等優良特性,應用領域十分廣泛,其衍生物廣泛應用于藥物、染料、炸藥、農用化學品、紡織品、塑料的生產以及生物技術等方面,國外常用于纖維織物、紙張等的殺菌消毒。目前胍基化合物逐漸向水處理方向發展,其合成方法也在不斷地改進和完善。美國梅勒克和貝茨公司的商品名為多果定(Dogdine)的殺菌劑就是醋酸十二烷基胍。I-Iorst等發現烷基胍衍生物都是良好的殺菌劑。
  1有機胍殺菌劑在水處理中的應用現狀
  有機胍類殺菌劑是水處理用新型殺菌劑,屬于非氧化型殺菌劑。鹽酸十二烷基胍能和亞甲基二硫氰酸酯配合控制冷卻水中的微生物,效果接近國際先進水平。在勝利油田進行的現場試驗表明,以胍鹽為主的殺菌劑殺菌效果是1227的l倍,明顯優于其他殺菌劑。但目前在國內水處理過程中有機胍殺菌劑的使用并未普及。
  2幾種主要的有機胍殺菌劑的殺菌機理及合成方法
  有機胍類殺菌劑主要包括長鏈烷基胍類殺菌劑和雙胍類殺菌劑。目前應用較多的長鏈烷基胍類殺菌劑有十二烷基胍醋酸鹽、十二烷基胍硫酸鹽、醋酸十八胍等;雙胍類殺菌劑有丁基雙胍硫酸鹽、咪唑啉雙胍硫酸鹽、雙胍辛乙酸鹽、聚六亞甲基胍鹽酸鹽等。
  長鏈烷基胍本身是一種陽離子表面活性劑,易溶于水,水溶液無泡,便于現場應用。殺菌機理主要是其在水溶液中帶正電荷,可以吸附于微生物表面,形成微團,并逐步滲入細胞漿的類脂層和蛋白質層,從而改變胞膜通透性,使細胞內容物外滲,導致微生物死亡;同時可以凝固蛋白,使酶和結構蛋白變性,破壞微生物的代謝體系,導致其死亡。烷基雙胍同時具有抗菌和殺菌的特性,對微生物有抑制作用。
  2.1十二烷基胍醋酸鹽的合成
  2.1.1反應原理
  選用十二胺與O一甲基異脲醋酸鹽為原料,其反應方程式如下:
  2.1.2實驗過程
  將十二胺溶于乙醇,于四口瓶中40℃油浴加熱溶解,再將0一甲基異脲醋酸鹽的水溶液加入四口瓶,40℃恒溫攪拌反應6h,加人醋酸蒸餾回收甲醇。殘留物用無水乙醇洗滌3次,抽濾后放入烘箱干燥。得到的白色粉末狀固體即為十二烷基胍醋酸鹽。
  2.2咪唑啉雙胍硫酸鹽的合成
  2.2.1反應原理
  以咪唑啉與三氧化硫脲為原料,反應式如下:
  2.2.2實驗過程
  將乙醇放入反應瓶中35c《=恒溫攪拌,然后將咪唑啉一次性投入反應瓶中,使之溶解成透明液體,1h內分批投入水合三氧化硫脲(A1MSOH),繼續恒溫攪拌,反應2h后停止加熱,將樣品冷卻至10℃后用玻璃坩堝抽濾,濾餅用乙醇沖洗,6O℃下烘干,得白色片狀晶體,即為咪唑啉胍硫酸鹽。
  2.3聚六亞甲基胍鹽酸鹽的合成
  2.3.1反應原理
  以鹽酸胍與己二胺為原料,反應方程式如下。
  1)等物質的量的鹽酸胍與己二胺反應生成低聚合度的聚六亞甲基胍鹽酸鹽:
  3研究方向及前景展望
  有機胍類殺菌劑因其良好的殺菌效果,長期的抑菌作用,對各種金屬材料無腐蝕、毒性低、使用安全等特點,具有廣闊的發展前景。國外該類殺菌劑已得到了廣泛應用,國內相關研究工作開展很少,目前有機胍類殺菌劑的生產廠家很少,產品主要依靠進口。今后的研究重點應放在開發生產工藝過程更便捷、更綠色環保的有機胍類殺菌劑,開展有機胍殺菌劑物化性質方面的研究,特別是該類殺菌劑與其它殺菌劑的復配性能的方面研究

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