漂白[化學名詞]

漂白在化學上是指將一件有顏色的東西經過一系列化學作用最後變成白色。但是在我們的生活用語上有時也會表示一個人或一件事物從壞變好的過程,但不是本質上的變好。 能把有機有色物質的發色基因氧化,但有機有色物的基本物質沒有破壞,這一變化叫漂白。

概念

珊瑚蟲是一種群居的微小生物,它們從與之共生的藻類那裡汲取營養。當水溫升高時,對水溫相當敏感的珊瑚蟲便開始生理緊張,因而失去大部分共生的藻類,這個運動被稱為“漂白”。被漂白的珊瑚逐漸走向死亡,由於近幾年全球變暖,珊瑚漂白的現象更是在多個海域發生,珊瑚數量正急劇減少,是使用的化學。

技術

定義

能把有機有色物質的發色基因氧化,但有機有色物的基本物質沒有破壞,這一變化叫漂白。

木質素是造紙工業中有效利用纖維素的最大障礙。在化學製漿過程中,大部分木質素可從木材、草類或其他粗原料的纖維中除去,但還殘留大約3~12%,這部分殘留的木質素會造成紙漿褐色,並降低紙張的強度。因此,需要對紙漿進行漂白。傳統的化學漂白法是採用多段的氯/二氧化氯漂白及鹼提取來去掉木質素,在廢水中會有大量含氯的、致癌致畸的物質,如呋喃、二惡英等,造成嚴重的環境污染和生態破壞。

80年代初,西方工業國家工業污染控制戰略出現了重大變革,以污染預防取代了污染治理。芬蘭率先將生物預漂白技術引入製漿造紙工業中。用木聚糖酶對紙漿進行預漂白,可以減少隨後的化學漂白用氯量30%~40%,廢液中有機氯化物與毒性物含量顯著減少。至今,用於生物預漂白的木聚糖酶已經經歷了三代的發展。從第一代酸性酶,第二代中性酶,到第三代鹼性酶。

目前,對第三代木聚糖酶的研究與套用正進入高峰期,採用基因工程與蛋白質工程手段獲得性質優良的耐熱耐鹼木聚糖酶已成為各相關實驗室的研究熱點,期望不久的將來重組酶會更有效地套用於漂白工藝中。目前,酶法助漂新工藝在歐洲和北美的30餘家大型紙廠得到套用,成為生物技術在造紙工業套用最成功的一例。加拿大已有約10%的硫酸鹽法紙漿廠採用了該新工藝。丹麥諾和諾德公司和美國山道斯化學公司等多家酶製劑廠商,紛紛推出了專門用於紙漿處理的木聚糖酶和纖維素酶新產品。

由於木聚糖酶處理工藝是通過降解除去紙漿表面再沉積的半纖維素等方式,來幫助化學漂劑漂白的。木聚糖酶只能起到助漂的作用,不能真正替代化學漂劑。因此,生物預漂白並不能完全替代化學漂白,能減少污染卻不能最終消除污染,因此要從根本上消除有毒氯漂液的污染,需最終實現生物漂白,即完全採用生物手段除去紙漿中殘留的木質素。近年來,利用各種木質素酶進行生物漂白的研究正在迅速興起,人們期望利用木質素酶對木質素的直接作用來實現生物漂白。許多實驗室都在努力研究非木聚糖酶的漂白用酶,涉及的酶類包括木素過氧化物酶、錳過氧化物酶、漆酶和纖維二糖脫氫酶等。其中,一種叫做漆酶的木質素酶成為近年來的研究熱點。?

過去,一般都認為漆酶的氧化還原電位太低,不能攻擊構成木素結構90%以上的非酚木素結構。但進入90年代後,有人發現,當有可起氧化還原中介物作用的簡單有機化合物存在時,漆酶不僅能氧化非酚結構,而且能使硫酸鹽漿脫木素和脫甲氧基。目前研究較多的中介物有1-羥基苯並三唑(1-hydroxybensotriazol,1-H等。喬治亞大學的研究者則發現一株漆酶產生菌朱紅密孔菌(pycnoporusCinnaba-rinus)可以產生自己的氧化還原中介物3-羥基鄰氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilicacid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系統不僅能氧化非酚模式化合物,而且能降解合成的木素。日本報導,利用漆酶進行生物漂白,可以去掉50%~60%的殘餘木質素,減少氯漂50%~60%,然而,離真正意義的生物漂白還有一段距離。木質素的結構非常複雜,並且在紙漿中木質素與木聚糖形成複合體緊密地附著在纖維上,難以除去。僅依賴於一種酶的作用遠遠不夠,利用木聚糖酶與木質素酶兩種酶的共同作用有望完全降解掉紙漿中殘留的木質素,實現真正意義上的生物漂白。

原理

1.強氧化性漂白:原理:將有色物質氧化成無色物質。

強氧化性漂白劑如:HClO,Ca(ClO)2(漂白粉的有效成分),NaClO,H2O2,Na2O2,O3。

HClO:有強氧化性,常用於自來水消毒(氯氣通入水)。

Ca(ClO)2 :Ca(ClO)2與CO2、水生成HClO而呈漂白性,常用於衣服、織物的漂白。

H2O2: H2O2有強氧化性,3%的雙氧水常用於醫療消毒。

Na2O2: Na2O2有強氧化性,常用於織物、絲稠、麥稈等漂白。

O3 :O3有極強的漂白性,常用於消毒。

2.還原性漂白:原理:與有機色素結合成無色的物質,新物質分解後顏色會復原。如書本擺放的時間長,會變黃,就是這個原因。

還原性漂白劑如:SO2 ,連二亞硫酸鈉(保險粉)等含硫還原劑。

SO2:SO2漂白品紅溶液,褪色後加熱返回紅色(化合漂白)。(比較:氯氣通入品紅溶液褪色後再加熱,顏色不復原)

SO2不能與氧化性的漂白劑混用,SO2中+4價硫有還原性,會氧化還原反應,都失去漂白性質。

3.物理吸附性漂白,可以做脫色劑,除臭劑,去味劑,防毒面具的濾毒罐等。

物理吸附性漂白劑如:木炭或活性炭

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