海藻酸钠

[结构式]

海藻酸钠(Sodium Alginate，NaAlg，简称AGS)是从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种多糖碳水化合物，是由1，4-聚-β-D-甘露糖醛酸和a-L-古罗糖醛酸组成的一种线型聚合物，是海藻酸衍生物中的一种，所以有时也称褐藻酸钠或海带胶和海藻胶。其分子式为(C6H7O6Na)n，相对分子质量为32000～200000，其结构单元相对分子质量理论值为198.11。

[物化性质]海藻酸钠为白色或淡黄色粉末，几乎无臭无味。易溶于水，不溶于乙醇、乙醚、氯仿和酸(pH<3)。当pH值在6～11之间时，海藻酸钠的稳定性较好，pH值低于6时析出海藻酸；pH值高于11时则凝聚。黏度在pH值为7时最大，但随温度的升高而显著下降。海藻酸钠水溶液遇钙、铁、铅等二价以上的金属离子，立即凝固成这些金属的盐类，不溶于水而析出。

[制备方法]海藻酸钠的制备方法主要有以下4种。

(1)酸凝、酸化法

将原料海带或褐藻浸泡，除去机械杂质、褐藻糖胶、无机盐等水溶性组分，然后将原料切成均匀块状。在25℃下，用低于0.01mol/L的稀盐酸或稀硫酸处理。浸泡过程或稀释过程中加入不超过所处理料液的3%(质量分数)的甲醛溶液，以处理物料中带有的蛋白质，同时甲醛可与海带中的色素结合，防止海带中的色素也被浸出而加深成品色泽。然后加入碳酸钠。在55～75℃下，搅拌反应1～1.5h，把多价金属离子型的海藻酸转化为钠型。反应方程式如下：

式中，Alg为海藻酸(下同)。

将原料消化液过滤，除去其中的粗大颗粒，其中未消化完全的残渣送回前一工序处理回收，过滤后的料液流入稀释池，同时通入压缩空气，以起到搅拌作用。缓缓加入稀盐酸沉降8～12h，最后可得50%～60%(质量分数)的清液。将料液先经鼓泡机或溶气罐溶气乳化后，再缓缓加入稀酸，调pH值约为1～2，海藻酸即凝聚成酸块，流入酸化槽，并由于气浮作用上浮，酸块在槽中的停留时间控制在1h左右。反应如下：

收集酸块，洗涤、脱水、粉碎、拌入粉状碳酸钠，一般加碱量为8%(质量分数)左右，搅拌混合均匀，静置4～6h，使其完成转化过程，生成褐藻酸钠。中和后的产品含水量为65%～75%，pH值为6.0～7.5。此为固相中和，也可进行液相中和。海藻酸粉碎后，分散于凝胶量40%～80%以上的碱性乙醇溶液中，于搅拌下混合反应得海藻酸钠，直至pH值为7.5，中和完成后，过滤，干燥，粉碎即可得产品。

(2)钙凝-酸化法

原料处理、浸泡、消化、澄清工序与“酸凝酸化法”相同，只是后面的凝固等工序不同：消化液过滤后，在pH值为6.0～7.0条件下，加入定量的10%的氯化钙溶液，搅拌下凝聚。钙凝得到的海藻酸钙经水洗除去残留的无机盐类后，用10%的稀酸酸化30min，使其转化为海藻酸凝块。再用碳酸钠溶液通过液相法或者固相法转化成海藻酸钠，过滤，干燥，粉碎即可得产品。

(3)钙凝-离子交换法

本工艺的原料处理、浸泡、消化、预中和稀释、过滤、钙凝与“钙凝酸化法”工序相同。钙凝后，以10%的氯化钠溶液为洗脱液，用柱层析交换，也可用容器间歇式反应。反应生成的海藻酸钠经干燥、粉碎后即得产品。

(4)酶解提取法

海藻除杂后、加入海藻量2%的木瓜酶，在55℃下搅拌进行酶解2h,反应完后用清水洗涤。本过程主要降解了海藻中的大分子杂质，使得海藻酸易于浸出，然后过滤、再采用常规工艺即可。实践证明，酶解工艺可以提高浸出率和浸出速度。

[技术指标]GB1976-2008

[应用]海藻酸钠作为一种天然高分子物质以其良好的生物降解性和生物相容性，以及良好的增稠性、成膜性、稳定性、絮凝性和螯合性而被广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域。

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文章来源：《水处理化学品手册》

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