饲料添加剂甲酸钙的合成研究与应用

和兴

摘要：本文报道了甲酸钙的合成和检测方法，以甲酸和石灰乳及甲酸和碳酸钙为原料合成甲酸钙，具有工艺简单、操作方便、收率高、纯度高等特点，并介绍了甲酸钙作为饲料添加剂的应用及效果。
关键词：甲酸钙
饲料添加剂
合成
测定
应用
甲酸钙用途较广，作为饲料添加剂，适用于各类动物饲料中作酸化荆、防霉剂、抗菌剂，可以代替柠檬酸、富马酸等作饲料酸化剂使用，能降低和调节胃肠道pH值，促进消化和对营养物质的吸收，并具有防病、保健功能，尤其对仔猪作用更为显著。此外，以甲酸钙为主要成分的植物生长调节剂增产效率高，它还可以作为煤砖粘合剂、润滑剂等。甲酸钙为白色结晶或粉末，不潮解，溶于水，不溶于醇，无毒，pH值为中性，400℃分解。本文采用甲酸和碳酸钙、甲酸和石灰乳为原料。两种工艺合成了甲酸钙，原料易得，工艺简单，操作方便，产品质量好，不污染环境。
1 甲酸钙的合成
1.1 碳酸钙法

反应方程式为：
                     CaCO3+2HCOOH=Ca (HCOO)2+CO2↑+H2O
    在反应池中加入一定量的一定浓度的甲酸，搅拌下缓缓加入碳酸钙固体，反应剧烈进行，并放出大量二氧化碳和热，甲酸与碳酸钙投料量按质量比1．1：1．0进行。反应基本结束时加入石灰乳调节pH值为7～8，并保温1～2h，然后加入硫化物沉淀剂，当溶液中重金属离子达标后，过滤，滤液浓缩结晶，离心分离，干燥，即得产品。母液循环使用。
反应的主要条件：①
甲酸的浓度控制在50％左右以利于反应的顺利进行，浓度过低则能耗高，增加生产成本。②
由于反应剧烈放热，并产生大量二氧化碳，反应中甲酸有部分损失，甲酸应稍微过量；同时碳酸钙粉末应分批投入，以反应平稳进行为宜，以防反应液溢出反应池，减少甲酸的损失，反应温度维持在90℃左右。甲酸与碳酸钙的用量较佳投料，摩尔比为2．4：1．0或质量比为1．1：1．0。③
反应终点pH值控制在7～8，并加入硫化物沉淀剂，使重金属离子沉淀完全。④
产品的干燥温度以8O℃左右为宜，温度过低干燥速度慢，过高产品易分解。
1.2 氢氧化钙法

反应方程式为：
                    Ca(OH)2+2HCOOH→Ca(HCOO)2+2H2O
    在反应池中加入甲酸，搅拌下逐渐加入石灰乳，维持反应温度在80℃左右，反应终点控制在pH值为7～8，并加人适量硫化物沉淀剂，使溶液中重金属离子沉淀完全，过滤，滤液浓缩结晶，离心分离，干燥制得产品。母液循环使用。
反应的主要条件：该反应为中和反应，反应速度较快，反应物投料量以终点pH值控制在7～8为宜，该pH值下也有利于重金属沉淀完全，其它条件同碳酸钙法。本法反应易进行完全，反应平稳，几乎不造成甲酸损失，反应池装料量较碳酸钙法多。
2 甲酸钙产品质量及检测方法
2.1 产品质量及标准
用碳酸钙法及氯氧化钙法工艺制得的甲酸钙产品质量见表1，符合Q／WST011—91质量标准。


表一 甲酸钙产品的质量指标

指标含量	Q/WST011-91	优级品	质量标准合格品	碳酸钙法产品	氢氧化钙产品
含量	≥99.0		≥98.0	98.7	99.2
重金属（以Pb计）	≤0.002		≤0.002	＜0.001	＜0.001
砷（以As计）	≤0.002		≤0.002	0.0005	0.0005
pH（10%水溶液）		7～7.5		7.3	7.2
水不溶物	≤0.15		≤0.20	0.09	0.12
干燥失重	≤0.50		≤1.00	0.42	0.35

2.2 甲酸钙含量测定
称取0.2g甲酸钙样品，准确至0．O001g，加入50mL蒸馏水溶解后，用滴定管滴入0.05mol/L EDTA标准溶液约250mL(以接近滴定终点为宜，然后加入l0mLl0%NaoH溶液，1％钙红指示剂0．1g，继续用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色刚好变成纯蓝色为终点，记录消耗EDTA标准溶液的体积，按下式计算甲酸钙的含量，测定结果见表2，从表2可知，测定方法的精密度高，平均偏差及变异系数均小于0．2％；且操作方便，终点变色敏锐。
           Ca（HCOO）2%=CV×130.11/1000/m×100=CV/m×13.011
     式中：C-EDTA标准溶液的浓度，mol/L；
        
V-滴定所耗EDTA标准溶液的体积，mL；
      
m-试样质量，g；
      
130．11-甲酸钙的摩尔质量，g/mol

表2 甲酸钙含量的测定结果（%）

编号	测定结果					平均值	平均偏差	变异系数
1	98.62	98.86	98.75	98.75	98.68	98.73	0.08	0.08
2	99.10	98.24	98.36	98.16	99.24	99.22	0.09	0.09
3	98.48	98.56	98.50	98.64	98.64	98.56	0.07	0.07
4	97.65	97.55	98.72	97.70	97.82	97.71	0.10	0.11

注：1号为碳酸钙法产品：2号为氢氧化钙法产品；3～4号为市售产品
3  甲酸钙的应用
甲酸钙作为一种新型饲料添加剂，特别适用于断奶仔猪，它可影响肠道微生物的增殖，活化胃蛋白酶原，提高自然代谢物的能量利用，提高饲料转化率，防止腹泻、下痢，提高仔猪成活率和日增重速度。同时甲酸钙还具有防霉保鲜的功效。
试验证明，在饲料中添加甲酸钙，在动物体内会游离出微量甲酸，使胃肠道pH值降低，并且具有缓冲作用，有利于胃肠道内pH值稳定，从而抑制有害细菌的繁殖，促进有益微生物的生长，如乳酸杆菌的生长，达到覆盖肠粘膜不受毒素的侵入，从而达到控制和防止与细菌有关的腹泻、下痢等现象发生，其添加量一般为1～1．5％
。甲酸钙作为酸化剂，与柠檬酸相比，在饲料生产过程中不会潮解，流动性好，pH值为中性，不会造成设备腐蚀，直接加入饲料中能防止维生素和氨基酸等营养成分被破坏，是一种理想的饲料酸化剂，完全可以替代柠檬酸、富马酸等。
德国的研究发现，甲酸钙在仔猪日粮中添加l.3％时可改善饲料转化率7～8％
；添加0．9％可减少腹泻的发生；添加1.5％可改善仔猪生长率l.2％，饲料转化率4％；添加1．5％及175mg/kg铜可增加生长率21％，饲料转化率10％。国内研究表明，在仔猪的头8个星期日粮中添加l～1．5％甲酸钙，可防止腹泻和下痢发生，提高成活率，提高饲料转化率7～10％，饲料消耗下降3．8％，猪的日增重9～13％；在青贮饲料中添加甲酸钙可提高乳酸的含量，减少酪酸含量，增加青贮饲料的营养成分。

      摘自中国饲料添加剂网

如梦

那楼主需要甲酸吗?我可以提供的呀!

gay1118

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