制革與毛皮加工中的污染不僅影響到皮革工業的可持續發展,而且關系到皮革工業的存亡。在皮革加工過程中,加脂劑是耗用量最大的材料之一,加脂工序中,只有部分加脂劑被皮革吸收,其余的存留于廢液中形成污染物,使廢水中的 BCD、ECD 增加,所以有必要對加脂劑的生物降解性進行研究。
加脂劑的主要成分為活性物(表面活性劑)、中性油脂和其它添加物。表面活性劑作為加脂劑的最重要組分對其各種性能具有顯著的影響,因此研究加脂劑的生物降解性在一定意義上就是研究表面活性劑的生物降解性。
1 表面活性劑的生物降解
1.1表面活性劑的生物降解性與其結構的關系
所謂生物降解就是指某些物質在環境因素作用下結構發生變化,從對環境有害的分子逐步轉化成對環境無害的小分子如(CO2、NH3、H2O等),從而引起化學和物理性質發生變化。完整的降解一般分為 H 步:
(1)初級降解,表面活性劑的母 "體結構消失,特性發生變化;
(2)次級降解,降解得到的產物 #不再導致環境污染;
(3)最終降解,底物(表面活性劑)完全轉化為CO2、NH3、H2O等無機物。
表面活性劑的生物降解性與其化學結構和物理化學性質有關,其主要表現在:表面活性劑的疏水基在性質上越接近脂類,越容易被降解;直鏈烴基的表面活性劑在較少的處理時間內比支鏈或環狀結構的化合物降解更快、更為完全;表面活性劑的親水基對生物降解的趨勢也有重要的影響,通常使用的非離子表面活性劑具有一個聚氧乙烯鏈作為親水基,其生物降解速度和程度取決于鏈長,鏈越長則越難于生物降解;另外,疏水鏈呈直鏈較支鏈的表面活性劑更易降解;疏水鏈中含有芳香環的表面活性劑較難降解。
2003年6月出版的歐洲理事會第76\769\EEC號指令有關于限制某些有毒物質的銷售、使用和制備的第26號修正案。該法案有關于壬基酚和壬基酚聚氧乙烯醚含量的限定,于2005年1月17日起正式生效,要求用于各個領域的壬基酚和
陳勝慧[2]等運用拓撲指數研究方法,證明陰離子表面活性劑烷基苯磺酸鹽系列化合物的生物降解性與其結構及降解時間之間具有明顯的相關性。
1.2陰離子表面活性劑的生物降解性
直鏈烷基苯磺酸鹽能夠很容易被降解,并且其降解產物比母體分子的毒性小。
Carolyn等[3]對含不同碳原子數(C10-C13)烷基鏈以及相應不同苯環取代位置的多種直鏈烷基苯磺酸鹽進行了降解試驗,結果表明,當苯環在烷基鏈上的取代位置一致時,隨著直鏈烷基苯磺酸鹽烷基鏈上碳原子數的增多,降解速率加快;而當烷基鏈碳原子數一定時,苯環的取代位置越靠近鏈尾,降解速率相對較快。
直鏈的伯烷基硫酸鹽是具有最快初級降解速度的表面活性劑,直鏈仲烷基硫酸鹽盡管降解速度比直鏈的伯烷基硫酸鹽要稍慢一些,但也很容易被降解。直鏈的烷基磺酸鹽,無論是伯烷基磺酸鹽還是仲烷基磺酸鹽,都很容易生物降解,但一般比直鏈的伯烷基硫酸鹽慢一些,比直鏈烷基苯磺酸鹽要快。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽和烷基硫酸鹽具有相似的生物降解性,但脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽似乎比烷基硫酸鹽要稍難降解一些,當烷鏈為直鏈時,這種差別不容易發現,但如果烷鏈為支鏈,這種差別就比較明顯。烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽的衍生物因其疏水基結構的不同而具有很大的差別[4]。
酰胺醚羧酸及其鹽的分子結構類似于氨基酸,因此它與人體的相容性非常好,對皮膚和粘膜無刺激、無毒,對人體不產生突變反應,是理想的化妝品原料[5]。Swisher6]對表面活性劑生物降解性與結構的關系總結了3條一般性的規律:
相關信息 







推薦企業
推薦企業
推薦企業