硫氰酸铵浓缩液

近年来，随着我国城市规模的快速扩大，城市生活垃圾产生量呈现爆发式增长，使得垃圾填埋量逐年增加。城市生活垃圾在填埋场内经过长时间生物和化学作用，形成一股污染重、处理难的垃圾渗滤液。目前，垃圾渗滤液的处理以“生物+双膜法”(纳滤+反渗透)为主，然而，该工艺最大的问题之一是形成了一股占原有体积20-30%的膜浓缩液。膜浓缩液成分复杂，处理难度更大，是垃圾填埋场面临的主要处理难题之一。 　　垃圾渗滤液膜浓缩液是典型的难降解高盐有机废水，无机盐含量高，难降解有机物浓度高，这两类污染物的共存给传统废水处理技术带来挑战。中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队提出利用双极膜电渗析(BMED)高效分离膜浓缩液中无机盐并同步制备无机酸碱的资源化工艺。该工艺处理垃圾填埋场膜浓缩液，能够实现94.7%的脱盐率，并制备出0.4M左右的无机酸碱。质子化调控技术可以有效控制带电有机分子的跨膜迁移，提高回收资源的纯度。在不考虑设备折旧的条件下，该工艺能够实现$27.630/m3的净收益。该工作为解决垃圾渗滤液膜浓缩液的处理难题提供了新的处理思路。 　　相关研究成果以Bipolar membrane electrodialysis for sustainable utilization of inorganic salts from the reverse osmosis concentration of real landfill leachate为题，发表在Separation and Purification Technology上。研究工作得到福建省科技计划项目、中科院城市污染物转化联合项目、福建省中科院STS计划、中科院国际人才计划的支持。图1.双极膜电渗析处理垃圾渗滤液膜浓缩液并同步制备无机酸碱的工艺图2.双极膜电渗析的运行过程

p 　　近来，一桩牛奶被检出硫氰酸钠超过“最高限量值”的乌龙事件，成为社会、乳品企业、消费者、政府相关部门、媒体关注的热点，被称是“第二个三聚氰胺事件”。因为，硫氰酸钠这个化学名词不像氯化钠为人们所熟知，特别是又有一个“氰”字，一些人把它误认为是剧毒氰化物，立即引起社会的震动，“毒奶”再次被提起，极大地影响了乳品消费市场。 /p p 　　硫氰酸钠到底是一种什么化学物质，在自然界是如何存在的，它的毒性有多大，如何跑到了牛奶里去，会不会对人体造成伤害?如有，有多大?这些问题，广大消费者和社会各界都急于想知道。本文以作者工作中所了解的知识，来回答这些问题，以期消除公众的疑虑。 /p p 　　 strong 硫氰酸钠及其毒性 /strong /p p 　　硫氰酸钠是一种用于医药、印染等多种行业的化工原料，为白色结晶或粉末状，易溶于水。 /p p 　　硫氰酸钠属于有毒有害物质，大量摄入有急性致毒作用。硫氰酸钠的急性毒性，主要是由于其在体内释放的氰根离子引起。氰根离子在体内能很快与细胞色素氧化酶中的三价铁离子结合，抑制酶的活性，使组织不能利用氧，引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等肠道功能紊乱，血压波动，心率减慢，重度中毒可致肾功能明显损害。 /p p 　　在医疗临床中，硝普钠用于治疗高血压急症和严重心率衰竭。硝普钠可在体内迅速代谢为氰化物，进一步代谢为硫氰酸盐，血浆中硫氰酸盐的浓度可达100mg/L，急性毒性常常发生在120mg/L浓度以上。在报道的死亡事件中，血浆浓度约在200mg/L。对小白鼠的口服半数致死量为764mg/kg.b.w。 /p p 　　硫氰酸盐的慢性毒性，主要是抑制碘的运转和甲状腺激素合成，恶化碘缺乏症。因此，硫氰酸盐是影响甲状腺疾病发生的一个重要的化合物。 /p p 　　 strong 自然界中的硫氰酸钠 /strong /p p 　　硫氰酸钠作为硫代糖苷和生氰糖苷的代谢物，而天然存在于各种食品中(包括乳)，并在人类的肝脏中合成，是氰化物的解毒代谢产物。 /p p 　　许多植物，尤其是十字花科类植物富含硫代糖苷和生氰糖苷。其中：芸苔属植物(油菜花)可达100mg/kg，甘蓝属(包括油菜、卷心菜、花椰菜)的植物可达250mg/kg，生扁豆100～3100mg/kg，生木薯块10～462mg/kg，生木薯叶68～468mg/kg，干木薯根皮2450mg/kg，杏仁62mg/kg，竹笋尖8000mg/kg，高粱2500mg/kg。 /p p 　　硫氰酸盐被认为是哺乳动物血液中一种常见的电解质，在动物、人类组织和分泌物中都能检测到，它属于防御系统的一部分，例如在初乳和患乳房炎奶牛的乳中浓度高，是对硫代糖苷(葡糖异硫氰酸盐)和生氰糖苷脱毒处理的一种产物。正常人体血浆中硫氰酸钠的浓度在2～3mg/L，吸烟与不吸烟浓度不一样，吸烟者为9～12mg/L。研究表明，乳腺不浓缩硫氰酸盐，但人体的其他分泌液可浓缩硫氰酸盐，特别是唾液和胃液，含量一般高达10～300mg/L。 /p p 　　 strong 乳中的硫氰酸钠 /strong /p p 　　动物乳腺可以分泌硫氰酸钠，所以牛乳本底含有硫氰酸钠。 /p p 　　奶牛饲养中，十字花科类植物作为青饲料是必不可少的，芸苔属的油菜花籽实榨油后的菜籽饼也常用作奶牛的蛋白补充饲料。十字花科类的植物，因为富含硫代糖苷而成为非人为添加的生鲜乳中硫氰酸钠的主要来源之一。 乳中的硫氰酸钠含量主要取决于饲料中硫氰酸盐及其前体的含量，包括硫代糖苷(葡糖异硫氰酸钠)和生氰糖苷。然而，实验还表明，当十字花科类植物饲喂量达到一定水平后，再提高饲喂量对生鲜乳中的硫氰酸钠含量的提高帮助不大，推测可能是奶牛本身对硫代糖苷和生氰糖苷的吸收转化率有一定的极限。 /p p 　　国际乳联(IDF)公报234号指出，牛乳中的硫氰酸钠含量是不稳定的，可以达到10～15mg/kg，但通常的浓度范围是2～7mg/kg。国内外科学界做的一些研究，认为硫氰酸钠在原料乳的正常浓度：牛乳为6～12mg/L，平均值8.5mg/L 山羊乳为6.6～8mg/L，平均值7mg/L 个体牛之间，乳中的硫氰酸钠浓度在2.3～35mg/L。有的研究则是，牛奶中平均含硫氰酸根离子范围0.4～22mg/kg之间。 /p p 　 strong 　硫氰酸钠与牛乳保鲜 /strong /p p 　　硫氰酸盐可以激活生鲜乳中过氧化物酶体系，而过氧化物酶体系可以对生鲜乳起到保鲜作用。因此，在上世纪九十年代被用做没有冷却条件的生鲜乳保鲜。1991年，WHO和FAO的食品法典委员会公布了CAC/GL13—1991《乳过氧化物酶体系用于原料乳的保鲜指南》，利用天然存在于牛乳中的过氧化物酶、硫氰酸盐、过氧化氢抗菌体系，再添加一定量的硫氰酸钠和过氧化氢，阻断细菌代谢繁殖，从而对生鲜乳起到保鲜作用。该指南严格规定了此方法的适用范围和使用方法，规定在原料乳收集和运输至加工厂期间，仅在缺乏必要的冷却设施时才可以应用。在发展中国家，由于奶牛场缺乏冷却设施，为防止生鲜乳腐败，此方法提供了一种费用低廉而实用的方法。因而在一些第三世界国家普遍使用。按照CAC使用指南的要求，使用过氧化物酶体系处理原料乳时，补充的硫氰酸钠的浓度为10～15mg/L，因此在散装活化乳中硫氰酸钠总含量约为20mg/L左右，比报道中对碘代谢有影响的浓度低10～20倍。同时，食品法典委员会一致强调，预期用于国际贸易的产品，不使用乳过氧化物酶体系进行处理。 /p p 　　1995年，我国发布了GB/T 15550—1995《活化乳中过氧化物酶体系保存生鲜乳实施规范》，添加15mg/kg硫氰酸钠，利用乳中的过氧化物酶体系保存生鲜乳，防止牛奶腐败变质。1996年，颁布的GB2760—1996《食品添加剂使用卫生标准》，规定使用0.3%的过氧化氢2.0ml/L和15.0mg/L硫氰酸钠，用于原料乳保鲜。GB/T 15550——1995《活化乳中过氧化物酶体系保存生鲜乳实施规范》属于推荐性标准，规定适用范围仅限于交通不便，没有冷却设施的边远地区生鲜乳保鲜。这种方法一开始就受到了乳品行业的普遍抵制，因为对添加物的浓度、数量要求很严，而偏远地可能无法满足这样精准的要求，容易滥用。当时行业统一实施的有效方法是，定时挤奶，限时将奶送到收奶站，奶站配备降温冷却设施，有效保持原奶的新鲜。后来，由于担心硫氰酸钠被滥用，以及其带来的不利影响，2005年GB/T 15550—1995废止，GB2760—2007《食品添加剂卫生标准》也取消了硫氰酸钠的使用。2008年12月12日，卫生部公布了《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》，明确规定乳及乳制品中硫氰酸钠属于违法添加物质。 /p p 　　我国乳制品行业对生鲜乳保鲜一直是采取低温冷链保鲜技术。在上个世纪，硫氰酸钠被允许当做保鲜剂使用的时候，乳品行业没有一家企业允许奶户使用此法。在今天，现代化的规模奶牛场已超过45%，全部实现机械挤奶，冷却设备、保温储罐齐全 全国基本上没有了散户饲养，饲养小区全部实现机械挤奶，冷却储奶。全国没有企业会使用硫氰酸钠来保鲜原奶。特别是辉山乳业集团，是全产业链模式的企业，所有原料乳均来自本公司办的现代化牛场，牛奶挤下来后马上冷却进入冷藏储罐，在很短的时间内即可到达工厂进行加工，整个过程都在冷链控制之下，加工的产品又属于灭菌乳，根本就用不着加防腐剂来保鲜。 /p p strong 　　乳中的硫氰酸钠对人类 /strong /p p strong 　　健康的风险评估 /strong /p p 　　早在1990年，国际食品添加剂专家联合委员会(JECFA)第35次会议的评估得出结论，认为按照CAC指南使用，乳过氧化物酶体系不存在毒理风险。且在乳过氧化物酶体系活化乳的消费人群中，十多年来未发现有不良影响的证据。 /p p 　　国外对乳中硫氰酸钠的临床研究中，仅在200～400mg/L浓度时发现碘代谢的副作用。而且，在对甲状腺功能正常的个体研究中，每天摄入含硫氰酸钠8mg/L的牛奶连续12周，虽然血清和尿中硫氰酸钠浓度提高了，但对甲状腺功能(甲状腺素、三碘甲腺原氨酸和促甲状腺素)无明显影响。 /p p 　　硫氰酸钠乌龙事件，把本底含有硫氰酸钠的牛奶认为是“毒害品”，“少量食入就会对人体造成极大伤害”是没有科学依据的。以乌龙事件中超最高限量值含硫氰酸钠15.2mg/kg的牛奶为例，1人1天喝500g计算，每天摄入的硫氰酸钠为7.6mg，仅相当于30g卷心菜、3g扁豆、20g生木薯块的含量。 /p p 　　综上所述，硫氰酸钠含量在正常范围内的牛奶是安全的，不存在任何风险。 /p p /p

旋蒸使用注意事项与技巧”在化学和生物化学实验室中，旋转蒸发仪是一种常见且不可或缺的仪器。它主要用于有效地蒸发和浓缩液体样品，特别是在处理大量溶液或需要去除溶剂以获得浓缩提取物的情况下。旋转蒸发仪的工作原理基于减压蒸馏的概念。将液体样品放入一个旋转的烧瓶中，该烧瓶在加热浴中旋转，通过旋转产生的离心力使液体均匀地分布在烧瓶的内壁上，从而增加了液体的表面积，加速了蒸发过程。同时，通过连接到系统上的真空泵，降低了系统内的压力，从而降低了液体的沸点，使得蒸发在较低的温度下进行，减少了对热敏性物质的破坏。在有机化学合成中，它常用于分离和纯化有机化合物。例如，在反应结束后，通过旋转蒸发仪可以去除反应溶剂，留下纯净的产物。浓缩的过程大致分为几步？每一步都有哪些注意事项？1装样装样体积要根据所使用的蒸发瓶而定，并不是越多越好。一般为蒸发瓶体积的1/3，最多不超过2/3。如果过多则会溶剂造成爆沸或蒸汽导管损坏。2加热加热温度首先需要考虑样品特性，其次为了维持动态平衡，加热温度越高，溶剂沸点越低，真空系统则无需设置越低。加热温度的设置一般遵循“Δ20℃”原则，即：在50℃的浴温下产生30℃的溶剂蒸汽温度，然后在10℃冷凝。3真空真空系统的设置并不是越低越好，即所谓的“一抽到底”。如果浓缩石油醚、乙酸乙酯等低沸点溶剂，真空过低则会导致蒸汽来不及在冷凝器进行冷凝，直接进入到真空泵中，如果是隔膜泵，则会造成泵内温度升高，降低真空效率；如果是水泵，则会造成水源污染，需频繁更换。除此之外，由于内部真空过低，收集瓶内回收的溶剂也溶剂发生反沸现象，影响样品浓缩效率。4旋转转速越快，样品形成涡流越明显，与蒸发瓶接触比表面积越大，蒸发效率越高。需要注意的是，如浓缩乙腈/水溶剂，最好将蒸发瓶在水浴锅里旋转加热几分钟，待溶剂整体受热均匀情况下再启动真空系统到设定值，否则容易由于溶剂受热不均造成爆沸过冲现象。5取样浓缩后的样品通过溶剂复溶取样，一般采取少量多次的方式，避免溶剂增加过多。当然，广口瓶的出现进一步解决了样品复溶难取出的问题，可以打开蒸发瓶上盖，直接用钥匙刮取样品。