摘要：殼聚糖可以有效去除三氯甲烷、殼聚二氯乙烷等具有變異性或致癌性的糖絮消毒副產物，并且對飲用水中的凝蛋細菌有一定的滅菌作用。最新研究發現，白廢將殼聚糖作為聚合氯化鋁的殼聚助凝劑，處理北京昆明湖的糖絮湖水，結果表明，凝蛋其助凝作用明顯，白廢濁度及有機物的殼聚去除率明顯提高。殼聚糖在吸附去除飲用水中有害物質的糖絮同時，不吸附水中的凝蛋K⁺、Ca²⁺、白廢Na⁺、殼聚Mg²⁺、糖絮SO₄^2-、凝蛋Cl^-、HCO₃^-等離子，不影響天然水體的本底濃度，且有抑菌、殺菌作用，是飲用水凈化的理想吸附劑。考慮到殼聚糖的生產成本及我國給水水質的實際情況，將無機高分子絮凝劑和殼聚糖天然絮凝劑復配，是我國水處理劑發展的趨勢。

關鍵詞：殼聚糖 蛋白廢水 絮凝劑

Abstract：The shell can get rid of chloroform , two chlorine ethane ,etc. effectively and have variability or carcinogenic disinfecting accessory substances while gathering candies, and have certain sterilization function on the bacterium in the drinking water . Discover , gather shell candy is it get chlorine to help and congealing the pharmaceutical aluminium together to regard as newly, dealing with the lake water of Kunming Lake in Beijing, the result indicates , it helps function of congealing to be obvious, turbid degree and getting rid of rate of the organic matter obviously improve. Shell gather candy in absorb while getting rid of drinking water harmful substancing , K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-、HCO^-₃,etc. of adsorbed water, do not influence this density of bottom of the natural water body , and restrain funguses , sterilization function , it is the ideal absorbent which drinks aqueous cleaning. Consider shell gather production cost and our country of candy supply water actual conditions of water quality, gather inorganic high polymer flocculant and shell candy natural flocculant is it mix to reply , of our country water treatment pharmaceutical development trend

Keyword：The shell gathers candies   Albumen waste water    Flocculant

　　殼聚糖是甲殼素的脫乙酰基產物。甲殼素廣泛地存在于甲殼類動物的外殼以及許多低等植物如菌、藻類的細胞壁中。自然界每年可生物合成甲殼素數十億噸，它是儲量僅次于纖維素的又一豐富的自然資源。80年代以來，對甲殼素、殼聚糖的性質和應用的研究日趨活躍，它們在生物、醫學、化工、食品等許多領域中都顯示了廣闊的應用前景。殼聚糖在水處理方面的應用又表現出其獨特的優勢，由于殼聚糖分子中含有大量的游離氨基，在適當條件下，能夠表現出陽離子型聚電解質的性質，是一種很有發展前途的天然高分子絮凝劑。我們將殼聚糖絮凝劑用于蛋白質的回收試驗，取得了很好的效果。另外，還測了殼聚糖乙酸溶液的黏度。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

   6個小燒杯，6個大燒杯，100mL、800mL的量筒各一個，玻璃棒，洗耳球，溫度計，4個容量瓶，1mL、2mL、5mL、10mL的移液管，三角瓶，六聯攪拌器一臺，濁度儀一臺，天平一臺，磁力攪拌器一臺，抽濾機一臺，濾紙，烏氏黏度計，超級恒溫箱，pH試紙，培養皿18個，試管18個，高壓蒸汽滅菌鍋，烘箱，電爐，冰箱，棉花

1.1.2 試劑

    (1) 殼聚糖溶液的配制：

① 先將50mL冰醋酸溶于1000mL的蒸餾水中制成5%的乙酸水溶液1000mL待用。

② 稱取殼聚糖5g溶于500mL5%的乙酸水溶液中配成10g/L的殼聚糖乙酸溶液。

    (2) 蛋白質模擬廢水的配制：取豆漿以1:40的比例溶于蒸餾水中加以配制。

    (3) 工業含蛋白質廢水：取某制牛奶廠含蛋白質的工業廢液。

    (4) 鹽酸溶液的配制: 量取7mL36%的HCl溶液溶于43Ll蒸餾水中配成 50mL5%的HCl溶液。

    (5) NaOH溶液的配制：稱取NaOH0.25g溶于50mL蒸餾水中配成50mL5%的NaOH溶液。

    (6) NaCl-乙酸溶液的配制：稱取NaCl3.9739g，量取冰醋酸2ml溶于338mL蒸餾水中而配成待用。

1.2 實驗方法

1.2.1 pH值的影響

    往6個編好號的小燒杯中分別注入200mL蛋白模擬廢水。分別加入2mL10g/L的殼聚糖溶液，然后調節6個不同的pH值。1#燒杯為4、2#燒杯為5、3#燒杯為6、4#燒杯為8、5#燒杯為9，放入攪拌器上開始攪拌10min，轉速為46r/min，時間到了之后靜沉20min，取上清液測其濁度。

1.2.2 濃度的影響

    6個小燒杯分別稱取模擬廢水200mL，分別加入不同體積的10g/L殼聚糖溶液，1#燒杯加入2mL、2#燒杯加入2.5mL、3#燒杯加入3mL、4#燒杯加入3.5mL、5#燒杯加入4mL，然后均調pH值為6，放入攪拌器上攪拌10min，調節轉速為46r/min,最后靜沉20min，測其上清液的濁度。

1.2.3 溫度的影響

　　先往6個小燒杯中注入200mL模擬廢水。先將1#燒杯在加熱爐上加熱至某一溫度，然后加入2mL10g/L的殼聚糖溶液，快速調節pH值至6，在磁力攪拌器上攪拌10min，轉速為46r/min，最后靜沉20min,取上清液測其濁度。其它的燒杯步驟一樣，只是加熱的溫度逐個增加。

1.2.4 黏度的影響

　　取4個小燒杯，分別裝入200mL模擬廢水，加入不同黏度的殼聚糖溶液10g/L2mL，1#燒杯加入的殼聚糖分子量為757400、2#燒杯加入的殼聚糖分子量為134738、3#燒杯加入的殼聚糖分子量為104787、4#燒杯加入的殼聚糖分子量為76657、5#燒杯加入的殼聚糖分子量為4461，調節pH值為6，放在六聯攪拌器上，攪拌10min，轉速為46r/min,靜沉20min后取上清液測濁度。

1.2.5 殼聚糖回收蛋白質及殺菌能力

(1) 將大量筒盛取400mL工業廢水，加入2mL殼聚糖溶液，調節pH為8，稍微用玻璃棒攪拌幾下。開始有絮凝體產生，待幾分鐘后絮凝體基本全部沉淀至量筒的底部。然后取上清液測其濁度。取底部的絮凝體放在燒杯中用磁力攪拌器將絮凝體打碎待用。

(2) 將培養皿、移液管、三角瓶洗凈后將其包裝，滅菌。

(3) 在6個試管中，1#加1mL蒸餾水，2#加4mL蒸餾水，3#、5#、6#加9mL蒸餾水，4#加19mL蒸餾水。每組6支，塞好棉花，蓋上報紙，包扎滅菌待用。

(4) 取一干凈的燒杯，先加入一定量的蒸餾水，按牛肉膏、蛋白胨、NaCl、瓊脂稱取并依次加入蒸餾水中。在有石棉網的電爐上加熱，用玻璃棒不斷攪動，待藥品全部溶解后補加蒸餾水至所需要的體積。用精密pH試紙先測一下培養基的pH值，再按培養基要求的pH值調節。最后裝到三角瓶中，塞好棉花，包好滅菌待用。

(5) 往1#、2#、3#、4#試管中各加入1mL工業廢水搖勻。從3#試管中取出1mL加入5#試管中搖勻后，再從5#試管中取出1mL加入6#試管中搖勻。

(6) 從各試管中取出1mL分別放入6個培養皿中，往培養皿里倒入培養基剛好能蓋住培養皿底部，搖勻，放入冰箱中在37℃條件下培養24小時，然后數出培養基中菌群的個數，即為該水樣中含有的細菌總數。再測殼聚糖絮凝工業廢水后沉淀物的細菌總數，步驟如上，且再測一個平行樣。

1.2.6 絮凝顆粒的沉降規律

　　用大量筒取400mL工業廢水，加入2mL殼聚糖溶液，調節pH值為8，用三角板的0刻度對準量筒底部且與量筒平行。當絮凝體開始出現時，找到一個比較大的顆粒，計下其位置所對應得刻度，此時，時間為0。每隔一段時間計下其對應的刻度。以時間為橫坐標，以高度為縱坐標畫出曲線。

1.3 殼聚糖分子量的降解及其黏度的測定

1.3.1 分子量的降解

(1) 將恒溫箱裝滿水，溫度設定為60℃，打開加熱器使溫度達到60℃。

(2) 稱取5g殼聚糖分別放入4個圓底燒瓶里，然后倒入200mL蒸餾水，放到恒溫箱中恒溫幾分鐘。

(3) 往1#、4#燒瓶里加入4mL HO，2#燒瓶里加入6mL HO,3#燒瓶里加入2mLHCl、4mL HO。

(4) 然后開始攪拌，1#、2#燒瓶攪拌4小時，3#燒瓶攪拌6小時，4#燒瓶攪拌20小時。

(5) 最后用抽慮機過濾，濾紙上的固體用蒸餾水洗滌，然后將其放在烘箱里烘干。烘干后編好號用紙包好放到干燥器里。注意的是3#燒瓶里殼聚糖全部溶解，過濾后只有濾液，所以先把濾液倒入坩堝里，然后把坩堝放在裝有水的燒杯上進行水浴加熱。燒杯里的水不要太滿且不能燒干。

1.3.2 黏度的測定

　　黏度反映了高分子物的分子量大小。殼聚糖是一種天然高分子多糖，分子量大小不同，其物理機械性能也不一樣，用途也不同，因此黏度是其一項重要指標。

　　黏度的測定方法有多種，其物理意義不一樣。

　　在殼聚糖生產上，常用烏氏黏度計來測定殼聚糖的黏度。其原理是在一定溫度和溶劑條件下，特性黏度[η]和高聚物摩爾質量M之間的關系通常用帶有兩個參數的Mark-Houwink經驗方程式來表示：

　　式中，M為黏均摩爾質量；K為比例常數；α是與分子形狀有關的經驗參數。K和α值與溫度、聚合物、溶劑性質有關，也和分子量大小有關。K值受溫度的影響較明顯，而α值主要取決于高分子線團在某溫度下，某溶劑中舒展的程度，其數值介于0.5～1之間。K與α的數值可通過其它絕對方法確定，例如滲透壓法、光散射法等，由黏度法只能測定[η]。有下列公式可求[η]

y=                  

[η]=

　　式中，t為測定溶液黏度時液面從a刻度流至b刻度的時間；t₀為純溶劑流過的時間，c為殼聚糖溶液的濃度

　　可以看出高聚物摩爾質量的測定最后歸結為特性黏度[η] 的測定。本實驗采用毛細管法測定黏度，通過測定一定體積的液體流經一定長度和半徑的毛細管所需時間而獲得。

(1) 黏度計的洗滌  先用熱洗液(經砂心漏斗過濾)將黏度計浸泡，再用自來水、蒸餾水分別沖洗幾次，每次都要注意反復流洗毛細管部分，洗好后烘干備用。

(2) 調節恒溫槽溫度至(25.0± 0.1)℃，然后將其垂直放入恒溫槽，使水面完全浸沒G球。

(3) 溶液流出時間的測定  用移液管分別吸取已知濃度的殼聚糖溶液，由A管注入黏度計中，恒溫15min，在C管處用食指堵住使之不通氣，在B管處用洗耳球將溶液從F球經D球、毛細管、E球抽至G球2/3處，松開食指，讓C管通大氣，此時D球內的溶液即回入F球，使毛細管以上的液體懸空。毛細管以上的液體下落，當液面流經a刻度時，立即按停表開始記時間，當液面降至b刻度時，再按停表，測得刻度a、b之間的液體流經毛細管所需時間。重復這一操作至少三次，它們間相差不大于0.3s，取三次的平均值為t₁。

(4)溶劑流出時間的測定 先用殼聚糖溶液的溶劑潤洗黏度計幾次，步驟如上。

　　實驗完畢后，黏度計一定要用蒸餾水洗干凈。