據(jù)記載,中國(guó)是世界上早生產(chǎn)炭黑的國(guó)家之一。在古時(shí)候,人們焚燒動(dòng)植物油、松樹(shù)枝,收集火煙凝成的黑灰,用來(lái)調(diào)制墨和黑色顏料。這種被稱(chēng)之為“炱”的黑灰就是早的炭黑。
1821 年人們?cè)诒泵赖貐^(qū)用天然氣為原料生產(chǎn)炭黑,從此炭黑不再是“炱”那么簡(jiǎn)單,它是“氣態(tài)或液態(tài)的碳?xì)浠衔镌诳諝獠蛔愕臈l件下進(jìn)行不完全燃燒或熱裂分解所生成的無(wú)定形碳,為疏松、質(zhì)輕而極細(xì)的黑色粉末”。大片油氣田相繼開(kāi)采,源源不斷的原料供應(yīng)推動(dòng)炭黑生產(chǎn)由手工操作邁入了大規(guī)模工業(yè)化時(shí)代。
1912 年人們發(fā)現(xiàn)炭黑對(duì)橡膠具有補(bǔ)強(qiáng)作用,從此炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原材料。世界橡膠工業(yè)原材料耗用量排在位的是生膠,第二位的是炭黑;換言之,炭黑已成為消費(fèi)量大的橡膠配合劑。炭黑的耗用量一般占橡膠耗用量的40%~50%,也就是說(shuō),在橡膠配方中,通常每使用2份橡膠就會(huì)搭配使用1份炭黑。
硬脂酸是自然界廣泛存在的一種脂肪酸,幾乎所有油脂中都有含量不等的硬脂酸,在動(dòng)物脂肪中的含量較高,如牛油中含量可達(dá)24%,植物油中含量較少,茶油為0.8%,棕櫚油為6%,但可可脂中的含量則高達(dá)34%。工業(yè)硬脂酸的生產(chǎn)方法主要有分餾法和壓榨法兩種。在硬化油中加入分解劑,然后水解得粗脂肪酸,再經(jīng)水洗、蒸餾、脫色即得成品。同時(shí)副產(chǎn)甘油。
(1)分餾法 在水解鍋中加入棉籽油硬化油6t,水解劑硬脂酸甲酚磺酸和硬脂酸萘磺酸120kg。通入蒸氣至油層透明后,加水4200kg。繼續(xù)加熱至沸,常壓下反應(yīng)7.5h,澄清0.5h,分離下層甘油水。此后再加水解劑120kg,通入蒸氣加熱到油層透明后,加水3600kg,反應(yīng)約10h,當(dāng)混合酸價(jià)達(dá)190mg KOH/g以上時(shí)即為水解終點(diǎn)。此后澄清0.5h,分離甘油水后,加鹽7kg、水3600 kg進(jìn)行水洗。再用鹽14kg、水4200kg進(jìn)行二次水洗滌。步洗滌后澄清0.5h,第二步洗滌后澄清2h。
海藻酸鈉是從褐藻類(lèi)的海帶或馬尾藻中提取碘和甘露醇之后的副產(chǎn)物,其分子由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic,M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic,G)按(1→4)鍵連接而成。海藻酸鈉的水溶液具有較高的黏度,已被用作食品的增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑等。海藻酸鈉是食品,早在1938年就已被收入美國(guó)藥典。海藻酸鈉含有大量的—COO-,在水溶液中可表現(xiàn)出聚陰離子行為,具有一定的黏附性,可用作治療黏膜組織的 藥物載體。在酸性條件下,—COO-轉(zhuǎn)變成—COOH,電離度降低,海藻酸鈉的親水性降低,分子鏈?zhǔn)湛s,pH值增加時(shí),—COOH基團(tuán)不斷地解離,海藻酸鈉的親水性增加,分子鏈伸展。因此,海藻酸鈉具有明顯的pH敏感性。海藻酸鈉可以在極其溫和的條件下快速形成凝膠,當(dāng)有Ca2+、Sr2+等陽(yáng)離子存在時(shí),G單元上的Na+與二價(jià)陽(yáng)離子發(fā)生離子交換反應(yīng),G單元堆積形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而形成水凝膠。海藻酸鈉形成凝膠的條件溫和,這可以避免敏感性藥物、蛋白質(zhì)、細(xì)胞和酶等活性物質(zhì)的失活。由于這些優(yōu)良的特性,海藻酸鈉已經(jīng)在食品工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
草酸又名乙二酸,廣泛存在于植物源食品中。草酸是無(wú)色的柱狀晶體,易溶于水而不溶于乙醚等有機(jī)溶劑,
草酸根有很強(qiáng)的配合作用,是植物源食品中另一類(lèi)金屬螯合劑。當(dāng)草酸與一些堿土金屬元素結(jié)合時(shí),其溶解性大大降低,如草酸鈣幾乎不溶于水。因此草酸的存在對(duì)礦物質(zhì)的生物有效性有很大影響;當(dāng)草酸與一些過(guò)渡性金屬元素結(jié)合時(shí),由于草酸的配合作用,形成了可溶性的配合物,其溶解性大大增加 [2] 。
草酸在100℃開(kāi)始升華,125℃時(shí)迅速升華,157℃時(shí)大量升華,并開(kāi)始分解。
可與堿反應(yīng),可以發(fā)生酯化、酰鹵化、酰胺化反應(yīng)。也可以發(fā)生還原反應(yīng),受熱發(fā)生脫羧反應(yīng)。無(wú)水草酸有吸濕性。草酸能與許多金屬形成溶于水的絡(luò)合物。
為了適應(yīng)從海洋生物演變?yōu)殛懙厣?,陸生植物開(kāi)始產(chǎn)生海洋生物所不具有的抗氧化劑比如維生素C、多酚和生育酚。五千萬(wàn)年到兩億年前被子植物植物在進(jìn)化的過(guò)程中發(fā)展出了許多抗氧化的天然色素--特別是在侏羅紀(jì)時(shí)代--作為一種化學(xué)手段抵御光合作用的副產(chǎn)物活性氧類(lèi)物質(zhì)。本來(lái)抗氧化劑一詞特指那類(lèi)可以防止氧氣消耗的化學(xué)物質(zhì)。在19世紀(jì)末至20世紀(jì)初,廣泛研究集中在重要的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)抗氧化劑的使用上,比如防止金屬腐蝕、橡膠的硫化、由燃料聚合導(dǎo)致的內(nèi)燃機(jī)積垢等。
生物學(xué)對(duì)抗氧劑的研究早期集中在是如何使用抗氧化劑來(lái)避免不飽和脂肪酸氧化引起的酸敗??梢酝ㄟ^(guò)將一塊脂肪置于一個(gè)充氧的密封容器后對(duì)其氧化速率進(jìn)行測(cè)定的簡(jiǎn)單方法度量抗氧化活性。然而隨著具有抗氧化作用的維生素A、C、E的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn),人們意識(shí)到抗氧化劑在生物體內(nèi)起到生化作用的重要性。當(dāng)認(rèn)識(shí)到具有抗氧化活性的物質(zhì)可能本身就容易被氧化的事實(shí)后,對(duì)抗氧化劑可能作用機(jī)理的探索開(kāi)始。通過(guò)研究維生素E如何防止脂質(zhì)過(guò)氧化,明確了抗氧化劑作為還原劑通過(guò)與活性氧物質(zhì)反應(yīng)來(lái)避免活性氧物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的破壞,達(dá)到抗氧化的效果。
纖維素是世界上蘊(yùn)藏量豐富的天然高分子化合物,生產(chǎn)原料來(lái)源于木材、棉花、棉短絨、麥草、稻草、蘆葦、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我國(guó)由于森林資源不足,纖維素的原料有70%來(lái)源于非木材資源。我國(guó)針葉材、闊葉材的纖維素平均含量約43-45%;草類(lèi)莖稈的纖維素平均含量在40%左右。纖維素的工業(yè)制法是用亞硫酸鹽溶液或堿溶液蒸煮植物原料,主要是除去木素,分別稱(chēng)為亞硫酸鹽法和堿法。得到的物料稱(chēng)為亞硫酸鹽漿和堿法漿。然后經(jīng)過(guò)漂白進(jìn)一步除去殘留木素,所得漂白漿可用于造紙。再進(jìn)一步除去半纖維素,就可用作纖維素衍生物的原料。