活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　活性炭对阿拉伯胶脱色

　　阿拉伯胶通常是有颜色的，在阿拉伯胶中存在的颜色通常被称为杂质。这些颜色的一些原因可能是由于提取方法、储存环境如温度和气候变化造成的。阿拉伯树胶中这些颜色的存在会降低口香糖的质量，为了将阿拉伯树胶质量提高到可接受的标准，需要去除这些颜色。所以要在阿拉伯树胶上使用添加剂之前，使用活性炭对阿拉伯树胶进行脱色，以提高阿拉伯树胶的质量。

　　脱色只是意味着去除颜色。为了改善阿拉伯树胶溶液的颜色，必须借助活性炭脱色剂去除初始颜色。活性炭是一种经过常见吸附剂，在本体碳原子之间拥有数百万个小孔。并且它比其他吸附剂具有经济优势、可用性、还拥有化学惰性以及不干扰产品的化学成分。金合欢树胶或阿拉伯树胶的使用是所有天然树胶中很古老的。在其许多古老的应用中，阿拉伯树胶被用作化妆品和墨水的粘合剂。它主要由高分子量多糖及其钙盐、镁盐和钾盐组成，水解产生阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸。

　　阿拉伯胶的用途

　　到目前为止，阿拉伯树胶主要用于食品工业的不同应用。在食品中，阿拉伯树胶的典型功能是：乳化剂、调味剂、保湿剂、增稠剂、表面整理剂和延缓糖结晶。此外，阿拉伯树胶具有水溶性，不溶于醇并形成无色、无味的溶液。阿拉伯胶的食品应用源于其无与伦比的特性组合，乳化、酸稳定性、高浓度下的低粘度、粘合性和粘合性以及良好的口感特性已应用于全球五个主要食品领域，按重要性降序排列，包括：糖果、饮料和乳液、香料封装、烘焙产品和酿造。

　　脱色用活性炭

　　活性炭的巨大表面积为其提供了无数的粘合点。当某些化学物质靠近碳表面时，它们会附着在表面上并被困住。活性炭擅长捕获其他碳基杂质(有机化学物质)以及氯等物质。许多其他化学物质根本不会被碳、钠、硝酸盐等吸引。所以它们会直接通过。这意味着活性炭过滤器会去除某些杂质而忽略其他杂质。这也意味着一旦所有的粘合点都被填满，活性炭过滤器就会停止工作。此时您必须更换过滤器。活性炭可以从气流或溶液中去除有机物质。去除的材料量取决于活性炭的容量以及材料对木炭的亲和力。

　　使用活性炭的脱色工艺

　　脱色只是意味着去除颜色。活性炭的化学性质与高表面积和孔隙率相结合，使其成为吸附有机化学品的理想介质。例如，为了改善阿拉伯树胶样品的颜色，必须借助脱色剂去除初始颜色。实验室里有很多脱色剂，如氯化合物、活性铝硅胶和活性炭等含碳化合物。这些脱色剂中使用广泛的是活性炭，因为它具有优于其他产品的经济优势、可用性和对我们大多数建筑材料的化学惰性。另一方面，氯化合物通常具有腐蚀性，会造成损坏并干扰产品的化学成分。在它们可用的地方，它们常常被发现是昂贵的。因此，在此脱色过程中，应使用固体活性炭作为我们的吸附剂。从阿拉伯树胶样品中去除颜色的过程是吸附过程。吸附是一种分离过程，其中流体相的某些成分被转移到固体吸附剂的表面。

　　大多数吸附剂是高度多孔的材料，吸附主要发生在孔壁上或颗粒内部的特定位置。分离的发生是因为分子量、形状或极性的差异导致某些分子比其他分子更牢固地保持在表面上，或者因为孔太小而无法容纳较大的分子。在许多情况下，吸附组分(或被吸附物)被保持得足够牢固，以允许从流体中完全去除该组分，而其他组分的吸附很少。因此，在使用活性炭对未分类和分类的阿拉伯树胶溶液进行脱色时，预计当阿拉伯树胶溶液被引入活性炭床时，颜料和色料将被吸附在活性炭提供的表面上。

　　活性炭的脱色阿拉伯胶的方法

　　吸附柱为塑料量筒，然后在活性炭上方放置另一块滤布，以防止沙子、树皮等任何杂质进入活性炭。然后用蒸馏水洗涤床以除去活性炭上的灰分和其他污垢。这是通过从柱顶倒入蒸馏水来完成的，通过的水被收集在烧杯中，并与装有蒸馏水的烧杯中的水进行比较。重复此过程，直到从柱中收集的水与另一个烧杯中的水一样清澈。当这完成时，让水排出几分钟。洗涤后，将20ml未分选的阿拉伯树胶溶液倒入标有A的锥形瓶中，将另外20ml的分选的阿拉伯胶溶液倒入另一个锥形瓶中，然后标为E。

　　然后将剩余的未分类的阿拉伯树胶溶液倒入柱中。总共使用了1000毫升未分类的阿拉伯树胶溶液，这样做的方式是将柱子填充到顶部(边缘)，以施加足够的压力将溶液推下通过床。然后将流过床的溶液收集在烧杯中，然后将20ml放入另一个锥形瓶中并标记为B，然后将剩余的溶液再次倒入床中，并在第二次通过床后将溶液倒入收集在烧杯中，20ml再次放入另一个锥形瓶中并标记为C，在这整个过程之后，使用未分选的阿拉伯树胶溶液完成脱色过程，然后使用相同的程序进行分选的脱色过程。也使用了总共​​1000ml的分选阿拉伯树胶溶液，但这次第一次通过床后进入锥形瓶的20ml左右标记为F，通过床后进入锥形瓶的20ml第二次标记为G，最后收集的最后一个溶液用滤纸过滤并标记为H。最后，将收集到的八个样品(A-H)按字母顺序排列，并测定了标有(A-H)的锥形烧瓶中不同溶液的透射率、pH值和粘度。使用分光光度计(色度计)测定阿拉伯树胶溶液的透射率，使用pH计测量pH，使用粘度计测定粘度。

　　从活性炭对阿拉伯胶脱色的实验结果中可以看出，随着脱色过程的继续，pH值升高而粘度降低。这表明溶液中颜色杂质的存在降低了溶液的pH值，而另一方面它增加了溶液的粘度。对于阿拉伯树胶溶液的未分类和分类的pH值和粘度值都观察到这种现象。未分类和分类的溶液(A-H)的透射率值随着波长的增加而增加。此外，从表中可以看出，脱色前未分选和分选的阿拉伯树胶溶液A和E的透光率分别落在1-10%的范围内，这表明溶液颜色较深，因此大部分光线穿过溶液通过仅允许1-10%的光通过而被吸收。对于第二次通过床并过滤后分别是未分选和分选的阿拉伯树胶溶液的溶液D和H，其透光率值在25-96%之间，现在很明显，只有很少的颜色杂质存在于溶液，因此溶液现在是微弱的颜色，只有很小百分比的光被吸收，从而允许大部分百分比的光透射或穿过溶液。根据获得的结果，可以得出结论，使用活性炭成功地进行了阿拉伯树胶溶液的脱色。

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