過氧化鈣的合成和應用設(shè)計研究進展

./摘要本文綜述了過氧化鈣的合成方法。過氧化鈣的制備方法有氫氧化鈣法、氧化鈣法、鈣鹽法、空氣陰極法、噴霧法等。通過添加穩(wěn)定劑,提高了過氧化氫的利用率和產(chǎn)品中過氧化鈣的含量。本文還綜述了過氧化鈣的應用進展,它可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧業(yè),種植業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)用用品等方面。像食品和飼料添加劑、水果和蔬菜保鮮劑等,應用極其廣泛。關(guān)鍵詞：過氧化鈣；合成；應用\AbstractThisarticlesummarizedthecalciumsuperoxidesyntheticmethod.Thecalciumsuperoxidepreparationmethodhasthecalciumhydroxidelaw,thecalciumoxidelaw,thecalciumsaltlaw,theairnegativepolelaw,theatomizationlawandsoon.Throughtheincreasestabilizer,raisedinthehydrogenperoxideusefactorandtheproductthecalciumsuperoxidecontent.Thisarticlealsosummarizedthecalciumsuperoxideapplicationprogress,itmayuseintheaquaculture,theanimalhusbandry,aspectsandsooncropproduction,foodindustry,medicalthing.likelyfoodandthefeedadditive,thefruitandvegetableantistalingagentandsoon,theapplicationisextremelywidespread.Keywords:Calciumsuperoxide;Synthesis;Using目錄摘要…………………ⅠAbstract……………Ⅱ前言…………………1第1章過氧化鈣的合成方法………2第1節(jié)氫氧化鈣法………………2第2節(jié)氧化鈣法…………………4第3節(jié)鈣鹽法……………………5第2章過氧化鈣的應用現(xiàn)狀………6第1節(jié)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上的應用……………………6第2節(jié)畜牧業(yè)上的應用…………8第3節(jié)種植業(yè)上的應用…………8第4節(jié)食品工業(yè)等方面的應用…………………9第5節(jié)其它方面的應用…………10總結(jié)…………………12參考文獻……………13致謝…………………15.前言過氧化鈣<CaO2>為白色<工業(yè)品呈微黃色>結(jié)晶粉末,無臭、無味,無毒,微溶于水,室溫下穩(wěn)定,加熱到247℃時開始分解為氧和氧化鈣;在濕空氣中也會分解。在水中緩慢分解釋放出的活性氧,具有消毒殺菌的作用。溶于酸產(chǎn)生過氧化氫[1,.2]。從過氧化鈣的本身性質(zhì)出發(fā),可根據(jù)鈣源的不同,及反應條件的差異,過氧化鈣的合成方法有所不同。在本文中可見。過氧化鈣是一種新型的、環(huán)境友好的多功能無機化工產(chǎn)品,由于它是一種非常穩(wěn)定的過氧化物,常溫下干燥不分解,有較強的漂白、殺菌、消毒作用且對環(huán)境無污染,因此廣泛應用于環(huán)保、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品、冶金、化工等多個領(lǐng)域。在我國,過氧化鈣廣泛應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、食品加工等許多應用領(lǐng)域。歐洲、日本等國早在六十年代末就對過氧化鈣進行了工業(yè)化的研究,并逐漸開發(fā)出許多方面的用途。如橡膠工業(yè)、化學工業(yè)、食品加工及建筑材料、涂料等。隨著應用科學技術(shù)的不斷發(fā)展,過氧化鈣的用途會日益廣泛。受益于過氧化鈣行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷提高以及下游需求市場不斷擴大,過氧化鈣行業(yè)在國內(nèi)和國際市場上發(fā)展形勢都十分看好。雖然受金融危機影響使得過氧化鈣行業(yè)近兩年發(fā)展速度略有減緩,但隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展以及國際金融危機的逐漸消退,我國過氧化鈣行業(yè)重新迎來良好的發(fā)展機遇?？偠灾?過氧化鈣是一個很有應用價值和發(fā)展前途的化工產(chǎn)品。具有廣闊的市場前景。隨著應用領(lǐng)域的不斷開辟,其需求量將不斷增加。本文就過氧化鈣的合成與應用現(xiàn)狀展開綜述。第1章過氧化鈣的合成方法目前,過氧化鈣的生產(chǎn)方法按所含鈣原料,可分為氫氧化鈣法、氧化鈣法和鈣鹽法<氯化鈣或碳酸鈣>。第1節(jié)氫氧化鈣法氫氧化鈣法有又可分為傳統(tǒng)法,空氣陰極法和噴霧干燥法1.1傳統(tǒng)法傳統(tǒng)法主要是利用含鈣的化合物與過氧化物發(fā)生氧化還原反應來制備濕的過氧化鈣,然后再經(jīng)過分離,脫水便可得過氧化鈣產(chǎn)品。有關(guān)過氧化鈣的制備和放氧反應為:Ca<OH>2+H2O2→CaO2+2H2O<1>CaO2+H2O→Ca<OH>2+O2<2>在這兩個反應中,其中反應<1>用于過氧化鈣的制備,反應<2>是過氧化鈣釋放活性氧的機理。1.1.1不用添加劑法XX工業(yè)大學的何潤霞、秦海莉、白雪教授[3]在1999年曾以氫氧化鈣和過氧化物來制備過氧化鈣。過氧化物通常是過氧化氫,Ca<OH>2造價較低,所以主要的原料成本來自過氧化氫,而過氧化氫在堿性條件下分解很快,為了降低其分解速度,減少成本,常采用濃的Ca<OH>2懸浮液與H2O2在常溫下反應制備過氧化鈣。XX魯南化肥廠的研究人員朱金偉、張金泉、李春玲以氫氧化鈣和雙氧水為原料合成過氧化鈣。首先將反應混合物<漿料>冷卻。再加進氧化鈣去干燥此漿料,同時生成過氧化鈣產(chǎn)品,如需得無水過氧化鈣,則需進一步干燥。若用濃縮的氫氧化鈣水懸液,在冷卻和不斷攪拌下與濃縮的雙氧水反應,反應結(jié)束后所得混合物直接噴霧、干燥,不需分離、提純等過程,也可得到分散性好,粒度均勻的無水過氧化鈣產(chǎn)品[4]。應用上述方法的同時并采用射流反應器可以強化傳質(zhì),加速Ca<OH>2固體的溶解,從而可促進反應的進行,而抑制過氧化氫分解反應的發(fā)生,提高H2O2的利用率?？纱龠M過氧化鈣生成,從而可降低過氧化氫的成本.但單純的用氫氧化鈣制備過氧化鈣純度不夠高。耗能大[3]。1.1.2用添加劑法XX民族學院生命科學學院張偉,莫欣滿等教授[4]在用氫氧化鈣制備過氧化鈣時通過加入新型穩(wěn)定劑磷酸銨,研究了合成過氧化鈣的新工藝,討論了原料配比、濃度、溫度、時間、穩(wěn)定劑加入量等因素對過氧化鈣產(chǎn)率和純度的影響程度,在最佳條件下合成的CaO2純度大于65%。XX理工學院的于海蓮和胡震[9]教授在用氫氧化鈣合成過氧化鈣時,以磷酸二氫鈉為穩(wěn)定劑[9]。該法不僅設(shè)備簡單,操作方便,與傳統(tǒng)的低溫合成法相比,在大大降低了能耗與成本的同時,也帶來了高品質(zhì)的產(chǎn)品,而且無污染。穩(wěn)定性好[10]。用氫氧化鈣與過氧化氫反應制備過氧化鈣。不加穩(wěn)定劑時,一般需要在0～5℃下進行反應;加入穩(wěn)定劑后,反應可在室溫下進行。由于氫氧化鈣微溶于水,也有使其先在銨鹽溶液中溶解生成氨絡合物,然后利用絡合物解離出的Ca2+與H2O2反應,生成過氧化鈣的制備方法[5]。通過加入穩(wěn)定劑磷酸鹽,不僅研究了常溫水相中合成過氧化鈣的新工藝,并且闡述原料配比、溫度、穩(wěn)定劑加入量等因素對過氧化鈣產(chǎn)率和純度的影響。通過采用雙槳葉與盤式干燥機進行兩級干燥,可減少物料在濕態(tài)下的活性氧損失,過氧化鈣質(zhì)量分數(shù)可達60%以上,雙氧水利用率≥70%[6]。1.2空氣陰極法空氣陰極法制備過氧化鈣的工藝,實質(zhì)上是把過氧化鈣的合成與過氧化氫的生產(chǎn)結(jié)合起來,通過降低關(guān)鍵原料過氧化氫的成本,來降低最終產(chǎn)品過氧化鈣的生產(chǎn)成本。其基本原理是,在堿性條件下,空氣中的氧和水在特制的陰極上直接還原得過氧化氫,然后加入氫氧化鈣進行反應制得產(chǎn)品過氧化鈣[7]陰極:O2+H2O+2e-→HO-2+OH-陽極:2OH-→2e-+H2O+1/2O2此法生產(chǎn)能力比較小,只適用于小規(guī)模生產(chǎn)。1.3噴霧干燥法將按一定比例配制好的過氧化氫和氫氧化鈣的水懸濁液通過一個有多層圓心通道的噴嘴,進行氣流霧化反應,可直接制得過氧化鈣產(chǎn)品[8],氣源是脫除水、油及二氧化碳的干燥氮氣,反應壓力為0.2MPa,反應式如下:Ca<OH>2+H2O2CaO2+2H2O此法工藝簡單,產(chǎn)品純度高,能耗低,能連續(xù)生產(chǎn)。但該法操控難度較大,設(shè)備、管道易結(jié)垢堵塞,且存在爆炸的危險性第2節(jié)氧化鈣法江南大學化工學院的丁先鋒,段海寶,吳艷教授[11]以氧化鈣和雙氧水為原料,通過添加穩(wěn)定劑,實現(xiàn)了過氧化鈣的常溫合成.研究了反應時間、穩(wěn)定劑的用量、原料配比等因素對過氧化鈣的合成、純度和產(chǎn)率的影響情況.確定了最佳工藝條件.中國科學院XX鹽湖研究所的葛飛,李權(quán)等[8]采用氧化鈣為原料直接與雙氧水反應制備過氧化鈣。加入穩(wěn)定劑可以使反應在常溫下進行,得到CaO2·8H2O,進行干燥處理。并且反應中沒有銨鹽的加入;新工藝具有反應原料少,產(chǎn)品純度高,沒有外加雜質(zhì)的引入和三廢排放,是一種清潔的環(huán)保生產(chǎn)工藝.除此之外還有XX師范高等院校的江慧華,陳良壁教授[12]也用氧化鈣為鈣源制備過氧化鈣。其方法是通過以氧化鈣和過氧化氫為主要原料,探索在常溫下適當添加堿為穩(wěn)定劑合成過氧化鈣的新工藝及最佳工藝條件。此方法通過加入適當?shù)膲A穩(wěn)定劑探索了一條常溫水相法合成過氧化鈣的新工藝,所得到的過氧化鈣產(chǎn)品產(chǎn)率和純度較高,穩(wěn)定性好。與傳統(tǒng)的低溫合成相比,不僅降低了能量消耗和成本,而且該法操作簡便,裝置簡單易控制,為過氧化鈣的工業(yè)化生產(chǎn)及應用創(chuàng)造了條件。所以通過本研究的改進與傳統(tǒng)的低溫合成方法相比,更有利于合成過氧化鈣的生產(chǎn)及推廣和應用。第3節(jié)鈣鹽法3.1氯化鈣XXXX師范學院化學化工學院的吳秀紅,周璇教授[13]以氯化鈣和雙氧水為主要原料,實現(xiàn)了過氧化鈣的實驗室制備,研究了反應時間、反應溫度、穩(wěn)定劑的用量、種類、投料配比等因素對過氧化鈣的合成的影響,確定過氧化鈣合成的最佳工藝條件。制備的過氧化鈣產(chǎn)品含量和產(chǎn)率都達到了60%以上,各項指標都達到了理想要求。在用氯化鈣與過氧化氫制備過氧化鈣時常常加入氨水,加氨水的目的是中和反應過程中產(chǎn)生的酸,CaCl2在氨水介質(zhì)中先生成配合物,然后再與過氧化氫反應生成CaO2·8H2O,經(jīng)干燥脫水得無水CaO2。反應式如下：CaCl2·6H2O+2NH3→Ca<NH3>2Cl2·6H2OCa<NH3>2Cl2·6H2O+2H2O2→2NH4Cl+CaO2·8H2OCaO2·8H2O→CaO2+8H2O該方法為液-液反應,反應物能充分混合,但需要加入氨水中和副產(chǎn)物HCl,這會使CaO2產(chǎn)品存在氨的氣味而難以用作食品添加劑,而且銨鹽的存在會使CaO2分解[14]而造成有效成分含量的降低。如果低溫下反應,可降低H2O2和CaO2的分解損失,提高H2O2的利用率和產(chǎn)品中CaO2的含量。但在低溫下需要制冷設(shè)備,其工藝復雜且成本高。目前普遍采用加入穩(wěn)定劑在常溫下制備的方法,以減少過氧化鈣的分解損失,提高其利用率,并降低成本[8.15]。3.2碳酸鈣XX石的主要成分是碳酸鈣,還含有其他金屬離子〔錳,鐵等及不溶性雜質(zhì),本方法以XX石,過氧化氫為原料,制備過氧化鈣,將提純后的碳酸鈣溶于適量的鹽酸中,在低溫和堿性條件下,與過氧化氫反應制得過氧化鈣[16]。鈣鹽法,氫氧化鈣法反應一般控制在0-5℃進行,均生成CaO2·8H2O。鈣鹽法生產(chǎn)過氧化鈣,產(chǎn)品質(zhì)量較高,但成本高些;氫氧化鈣法成本較低,但產(chǎn)品質(zhì)量較低。這兩種方法均可通過在合成時添加適當?shù)幕罨瘎┮缘玫讲煌潭鹊目朔?。?章過氧化鈣的應用現(xiàn)狀80年代以來,過氧化鈣的開發(fā)應用進入了迅速發(fā)展的時期,在許許多多的領(lǐng)域出現(xiàn)了重要的研究成果,有很多的經(jīng)濟效益。過氧化鈣是一種新型的多功能無機化工產(chǎn)品,其應用極其廣泛,可作為果蔬保鮮劑、油類的漂白劑、食品添加劑、殺菌劑、防酵劑和防腐劑等。復合過氧化鈣在水中緩慢分解,在較長時間內(nèi)釋放氧氣,是水產(chǎn)養(yǎng)殖優(yōu)良的供氧劑,并且可以改善水質(zhì)和保護環(huán)境,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著積極意義和重大作用。過氧化鈣的生產(chǎn)及應用具有廣泛前景。第1節(jié)水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應用過氧化鈣水產(chǎn)養(yǎng)殖上有重要的應用,不僅可以增加水中溶氧量,防止水質(zhì)惡化,消除厭氧菌繁殖,破壞對水棲動物有害的H2S,而且對水產(chǎn)類缺氧急救、運輸、預防浮頭具有極其明顯的效果,還可治理浮游生物迅速繁殖所引起的赤潮。如在1.5m深的魚池內(nèi)每畝投放20-30kgCaO2,就相當于更換一池新水。當魚池出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象時,可于每畝每米深的水中均勻地加入CaO24kg;若已出現(xiàn)嚴重翻池,則用量適當增加。再例如浮游生物是魚蝦類的營養(yǎng)源,但夏季易形成赤潮而造成魚類大量死亡,若在1升赤潮中加入50-250mgCaO2,則赤潮在數(shù)小時至一晝夜內(nèi)即消失[7]。由此可見過氧化鈣還可治理浮游生物迅速繁殖所引起的赤潮。過氧化鈣作為釋氧劑,在有限的水域內(nèi)能提高飼養(yǎng)密度,增加單位產(chǎn)量,避免因養(yǎng)殖水體缺氧而導致的水產(chǎn)動物浮頭或泛池。特別是在水產(chǎn)動物的越冬期?；铘~運輸過程中使用過氧化鈣,有同樣的增氧效果[15,17]。將過氧化鈣膨潤土混合物應用于對蝦育苗生產(chǎn)中時,能增加水體中的溶解氧含量,促使對蝦脫皮,增加幼蝦的活力[18]。過氧化鈣在水體中逐漸釋氧后,轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣,氫氧化鈣能與水體中的二氧化碳反應生成碳酸鈣,從而調(diào)節(jié)水體的pH。魚類越冬期<封冰>或活魚運輸過程中,由于魚類密度較大,呼出的二氧化碳量也較大,在水體中逐漸積累,從而導致水體酸化,妨礙了魚類對溶解氧的吸收及利用,加入過氧化鈣后可基本上消除二氧化碳的影響。此外,過氧化鈣能促進硝化作用,從而降低水體中氨氮的含量。過氧化鈣還能抑制厭氧生物的繁殖,有效殺滅厭氧菌和致病細菌,消除硫化氫,增加水體中鈣離子的含量,可預防水產(chǎn)動物軟殼、軟骨等病。在水產(chǎn)養(yǎng)殖的水體中加入過氧化鈣后,在過氧化鈣逐漸下沉過程中,就能使水體中的有機物和懸浮物凝聚,逐漸形成絮狀膠體物質(zhì)沉入水底或形成泡沫狀物質(zhì)漂于池邊,使水質(zhì)得到凈化,增加了水體的透明度,促進了浮游植物的光合作用,為底棲魚類生存、生長創(chuàng)造了良好條件。當前我國在對對蝦育苗生產(chǎn)中存在許多問題,主要表現(xiàn)在近岸海水質(zhì)量下降和環(huán)境污染,由于蝦池中殘餌、排泄物等有機質(zhì)的腐敗使水質(zhì)及底質(zhì)狀態(tài)不斷惡化,使許多育苗場生產(chǎn)極不穩(wěn)定。過早地捕撈新蝦,降低卵的孵化率。另外各期幼蟲發(fā)病率高,降低了單位水體的出苗率。大量使用豆?jié){和蛋白等代用餌料,降低了餌料的質(zhì)量,增加了育苗池水中的懸浮物,污染了育苗池底和水質(zhì)。再加上高溫育苗和大量使用漂白粉、抗生素打破了生物間的相互依賴、相互制約的生態(tài)平衡關(guān)系,使對蝦產(chǎn)生抗藥性,增加了對蝦養(yǎng)成期間防病治病的難度[18]。膨潤土是以蒙脫石為主要成分的黏土巖,含有多種生物生長所必須的微量元素,具有優(yōu)良的吸附交換能力。鑒于對蝦育苗生產(chǎn)存在的種種原因XX大學藥學院的王繼波教授將膨潤土和過氧化鈣混合物在對蝦生產(chǎn)試驗取得良好效果的情況下,又在對蝦育苗中進行應用研究及生產(chǎn)試驗。結(jié)果表明,在育苗過程中使用的膨潤土和過氧化鈣混合物在對對蝦生產(chǎn)中無副作用,而且價格低廉,對進一步提高和穩(wěn)定我國的對蝦育苗生產(chǎn)成本具有重要意義?？傊?過氧化鈣在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面的所起的作用非常之關(guān)鍵。歸納看來有以下幾點[19]：〔1作為釋氧劑增加水體溶氧?！?調(diào)節(jié)水體pH,過氧化鈣在水中呈堿性反應?！?降低或消除二氧化碳,避免水體酸化。〔4降低水體氨氮含量過氧化鈣能促進硝化作用,降低水域中氨氮的含量?！?改良池塘底質(zhì),消除硫化氫.〔6凈化水質(zhì).〔7增加水體硬度,促進池底有益微生物的活動,加速有機物分解礦化?！?消滅病原菌過氧化鈣能抑制厭氧生物的繁殖,而當作為氧化劑使用進行消毒時,能有效地殺滅厭氧菌和致病細菌。第2節(jié)畜牧業(yè)上的應用在畜牧業(yè)上,過氧化鈣可用于飼料草的青貯保鮮,作為豬、牛、羊、雞等的飼料添加劑[7]。如牛用育貯料在貯存中食用價值下降,有機物顯著損失。如生成的乳酸和氨鹽含量過高,乳牛的攝入量會大大下降,如出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象,青貯料即不能再用。但添加過氧化鈣,使其含有活性氧濃度在0.001%以上時,效果良好。過氧化鈣作為豬飼料添加劑時,可提高瘦肉百分比,改善豬的體架質(zhì)量,同時在生長期獲得較好的重量增益[25]。作為飼料添加劑,過氧化鈣還有助于反芻動物的消化,抑制甲烷產(chǎn)生[7]。第3節(jié)種植業(yè)上的應用由于過氧化鈣能緩慢供氧,可促進種子發(fā)芽和改善植物根部的供氧狀況。3.1水稻直播稻種播在水田的泥土里,會因缺氧而不能發(fā)芽,而且播在土壤表面又會造成禾苗的流失和倒伏。用含CaO2與N,P,K等多種元素的肥料<例如尿素、硫銨、氯化銨、過磷酸鈣、硫酸鉀、氯化鉀等混XX料>以及除草劑做成種子包衣劑[21],包裹于稻種表面,CaO2在水或濕土壤中逐步釋放O2,土壤透氣性及植物呼吸困難的狀態(tài)就會被。將包衣稻種直接播種到水田土壤1～1.5cm以下,10d左右可以發(fā)芽,2～3周稻苗鉆出水面。這種方法不僅省時省力,而且克服了移栽過程中傷根的缺點,可使成本下降50%左右,水稻增產(chǎn)10%左右[8,15]。而且還增強了大豆、豌豆的透氣性,有助于植物吸收營養(yǎng),并且它還有一定的抗菌滅菌能力,有效地防治蔬菜、水果的根腐病,提高肥料的利用率,促進植物健壯成長,提高果實品質(zhì)。施用過氧化鈣后,馬鈴薯可增產(chǎn)43%;草莓果重增加30%,甜度提高30%;甜瓜果重增加30%,甜度增加7%;對藕可防止藕根腐敗,增加產(chǎn)量[7]。3.2土壤改良在水分作用下,過氧化鈣可作為釋氧劑在土壤中緩慢釋放氧氣,一方面進行物理擴散作用,增加土壤透氣性,有利于植物根系生長;另一方面又進行化學氧化作用,控制細菌的生長,增強植物抵御病蟲害的能力,中和酸性土壤,更有利于作物的新陳代謝。例如鄂東南棕紅壤丘陵區(qū)有典型的沖垅冷浸田[20],這些田由于長期漬水,或有冷泉入侵,導致土壤通透性差,氧氣供應不足,還原性物質(zhì)大量積累,水稻生長發(fā)育不良,產(chǎn)量低。用過氧化鈣對該土壤進行改良,研究結(jié)果表明,過氧化鈣基能使土壤氧化還原電位提高113.9～184.2mV,使土壤還原物質(zhì)的含量減少8.6～9.6mmol/kg,使活性還原物質(zhì)的含量減少2.3～8.3mmol/kg,可使根系活力提高31.2～50.2μg/<g·h>,可使水稻增產(chǎn)3.3%～12.4%[20]。第4節(jié)食品工業(yè)等方面的應用4.1果蔬保鮮過氧化鈣用于水果、蔬菜保鮮,安全可靠,且效果顯著。由于水果在自然存放過程中釋放出二氧化碳和乙烷氣體,會造成水果軟化乃至腐爛,給貯存和長途運輸帶來了很大的難題。如果在貯運過程中將果品裝入塑料袋并加入適量過氧化鈣,由于過氧化鈣釋放氧氣,改善果品周圍的氣體成分,氧化乙烯氣體,進而起到保鮮作用,保鮮期一般可延長近兩個月,自然損失率大大降低。而且操作起來非常方便。如將1g過氧化鈣用紙包好,放入塑料食品袋內(nèi),再放入桔子1.5kg,室溫下貯存60天不變質(zhì)、不變色,且甜度提高。制作腌菜時,加入過氧化鈣可使腌菜保持原有的青綠色[19]。培育豆芽菜時加入2-7%的過氧化鈣,可提高豆類的發(fā)芽率和生長速度,培育同樣時間,生長量指數(shù)從100增至133,個體長度平均增長20mm,使產(chǎn)量提高,降低成本,并且豆芽白度高、口味好。過氧化鈣作為水果和蔬菜的保鮮劑,能吸收植物代謝所放出的二氧化碳,并放出氧氣,調(diào)節(jié)水果和蔬菜周圍的氣體成分,還能氧化水果和蔬菜放出的乙烯氣體<乙烯氣體能促使水果和蔬菜成熟>,從而減緩水果和蔬菜的熟化過程,起到保鮮作用[8,17]。同時過氧化鈣也滿足果蔬保鮮劑必須具備的三個條件,第一,能有效控制果蔬采后腐爛的病原菌。第二,果蔬使用部分中藥劑殘留量低,符合食品衛(wèi)生標準。第三,使用方便,價格低廉。過氧化鈣本身無毒,因此它用于食品保鮮是安全的,并且效果顯著采摘后的果蔬在進行新陳代謝時釋放出乙烯,乙烯能加速果蔬的后熟而過氧化鈣能夠緩慢釋放氧氣,氧化并排除乙烯氣體且過氧化鈣制作簡單,成本較低.以貯藏竹筍為例,國內(nèi)貯藏竹筍主要有制作筍干和加工成半潮竹筍兩種方法,但這兩種方法都有一定的弊端,制作筍干使竹筍失去了鮮嫩的特點,食用口感較新鮮竹筍大打折扣,而加工成半潮竹筍工藝流程十分復雜,要經(jīng)過真空包裝、殺菌、冷藏等多道程序,成本過高不易普及推廣[22]。因為過氧化鈣具有無味、無臭、無毒等特點,所以用過氧化鈣做笨竹筍的保鮮劑非常合適,既保留了蛛竹筍特有的鮮味,且方法簡單,加工費用較低[23,24]。4.2食用菌菌種生產(chǎn)中的應用食用菌生產(chǎn)過程中,影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一是菌種的質(zhì)量,而菌種的質(zhì)量與菌齡密切相關(guān)。食用菌二級種、三級種生產(chǎn)過程中,通常以麥粒、木屑、麥麩、米糠、棉籽殼為原材料。由于裝袋滅菌后孔隙度變的很小、培養(yǎng)基密實度被提高,菌種生長發(fā)育所需的氧氣極度缺乏,使菌絲發(fā)育中、后期遲滯,菌絲吃料緩慢,同一菌袋中老齡菌種、幼齡菌種同時存在,致使菌種成活率降低,易形成隱性污染,畸形菇比例增多,菇潮模糊,產(chǎn)量下降[25]。為解決這些難題,生產(chǎn)中通常采用翻袋、倒垛、扎微孔等方法解決二氧化碳濃度高、氧氣缺乏等問題,但由于勞動強度大、破損率高、易污染等弊端,導致菌種生產(chǎn)成本上升[26]。于是張躍華等教授[25]將過氧化鈣作為增氧劑應用于食用菌菌種生產(chǎn),摻拌于菌種培養(yǎng)基中,可以改善菌種發(fā)育環(huán)境中二氧化碳濃度高、氧氣不足的狀況。生成的碳酸鈣還可以作為食用菌菌絲生長發(fā)育的鈣源。研究表明,過氧化鈣可以明顯改善菌種菌絲生長發(fā)育的微環(huán)境,使菌絲發(fā)育整齊、有力,菌齡一致;與未添加過氧化鈣的對照菌種相比,菇潮明顯,原基分化整齊,菇形一致,商品率高。此外過氧化鈣還可作為食品添加劑。如用于面包的添加劑使面包成色白并松軟且保持水分。在青菜制咸菜時,使用一定量的過氧化鈣即可保持綠色,添加物對人體無害[27]。總之,過氧化鈣不僅是環(huán)境友好型的物質(zhì),近幾年在食品工業(yè)上的廣泛應。足以證明過氧化鈣的應用可以讓人們百分百的放心。第5節(jié)其它方面的應用5.1保護環(huán)境在環(huán)境保護中過氧化鈣起到了相當大的作用?？捎米鲝U水、廢氣凈化處理劑。用于處理污水,有害元素如砷、鉻、錳、鋅、鉛等,去除率達99%,COD及BOD值大幅度下降。在冶金工業(yè)上,過氧化鈣可用作煉鋼的脫磷劑和粗銅精煉的凈化劑。在化工上,可作特殊橡膠和聚合物的添加劑,油類的漂白劑等[7]。CaO2也可用于制備船舶防污染的涂料和電子線路板的玻璃糊[21]。用過氧化鈣與活性炭、沸石、磷酸、硫酸鋅、水玻璃中的一種或多種成分復合,可制成空氣清新劑,用于居室、浴池、廁所、冰箱等除去氨、硫化氫、乙醛等氣體及氣味的友好產(chǎn)品[21]。在制造香煙的過程中加入過氧化鈣,可減少吸煙時產(chǎn)生的一氧化碳的含量,減小香煙對人體及周圍環(huán)境的危害。給日常生活帶來了潔凈與溫馨。5.2廢水處理染料廢水具有排放量大、色度高、有機物難生物降解、毒性大等特點,是環(huán)境危害極大的一類工業(yè)廢水,此類廢水經(jīng)生化處理仍帶有較深色度,難以達到排放標準。因此,脫色是印染廢水處理的一個重要環(huán)節(jié)。目前,化學氧化法是染料廢水脫色的主要方法,常用的氧化劑為臭氧或氯及其含氧化合物。臭氧成本高且使用不方便,用氯及其含氧化合物為氧化劑最終可生成含氯的有機化合物導致二次污染。過氧化鈣<CaO2>是一種新型的多功能無機化工產(chǎn)品,鑒于CaO2無臭無味,常溫下干燥品很穩(wěn)定,易于貯存,在酸性介質(zhì)中Fe2+存在下可以釋放高活性、氧化性很強的羥基自由基<·OH>,本文用自制的CaO2做氧化劑,對陽離子藍染料廢水進行處理,取得了很好的脫色效果[31]。5.3涂料CaO2是生產(chǎn)含硒玻璃的添加劑。它可使玻璃中保有需要量的紅色著色劑硒或再與其它元素合成多種著色劑。CaO2也是船舶防污染涂料的配料,由其制成的涂料可防治船體骯臟,其涂料于漁網(wǎng)涂浸后,在海水中使用三個月都不會污染[21]。5.4在醫(yī)用藥品上的應用解放軍第二軍醫(yī)大發(fā)明的應急供氧裝置中[29]就用了酸和過氧化鈣反應產(chǎn)生氧,可以供家庭中突發(fā)性缺氧患者作臨時急救的需要[30]。用過氧化鈣和硫酸鈉及氯化鎂等制成供氧片,放人浴缸中,可以緩慢釋放出微泡狀氧氣[30],使人在浴室中感到清心舒爽。總結(jié)在過氧化鈣的合成方法中,鈣鹽法和傳統(tǒng)的氫氧化鈣法的工藝過程和設(shè)備比較簡單,技術(shù)比較成熟,更適合于小規(guī)模生產(chǎn).鈣鹽法和傳統(tǒng)的氫氧化鈣法、空氣陰極法的共同缺點是采用稀溶液生產(chǎn),大量母液中過氧化氫分解損失嚴重,其產(chǎn)品收率和CaO2含量不可能生成過氧化鈣的分解,但通過加入穩(wěn)定劑,基本上解決了稀溶液法生產(chǎn)過程中產(chǎn)品CaO2含量和收率不能兼顧這一矛盾.綜上表明穩(wěn)定劑的效果良好.過氧化鈣是一種重要的無機過氧化物,具有長期緩慢釋放出氧氣的特征,本身安全無毒,無污染,可用作殺菌劑、防菌劑、保鮮劑、種子消毒劑、油類漂白劑等。隨著應用技術(shù)的研究與開發(fā)不斷發(fā)展,其用途日漸增多,不少國家已廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),如農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)、畜牧、食品、化工、環(huán)保等行業(yè),具有良好的經(jīng)濟效益及社會效益,是一個很有應用價值和發(fā)展前途的化工產(chǎn)品。綜上所述,過氧化鈣是一種具有廣闊市場前景的化工產(chǎn)品,還有許多領(lǐng)域應加強這方面的研究,推動國內(nèi)市場的發(fā)展,具有重要意義。參考文獻[1]呂希倫,無機過氧化合物化學[M],出版社,1987.307309.[2]汪群慧,徐學文,制備過氧化鈣的新工藝[J],化工進展,1989,〔5：44,46[3]何潤霞,秦海莉,白雪,過氧化鈣的制備及機理研究［J］,XX科技與經(jīng)濟,1999-07-05[4][4]張偉,莫欣滿等,環(huán)境友好型產(chǎn)品—過氧化鈣的合成及其應用［J］,XX民族學院學報,2006-01-30[5]方元,常溫合成過氧化鈣工藝研究[J],XX化工,2006,31<1>:16-18[6]劉亞雄,過