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饲料脱霉吸附用蒙脱石的采购与评价浅谈

来源: 赤峰和明生化工有限公司  点击:6124次 发布时间:2017/8/1

饲料脱霉吸附用蒙脱石的采购与评价
  蒙脱石采购和使用中,用户会发现以下几个方面:
  (1)不是所有的蒙脱石效果都一样。
  我们知道,蒙脱石的吸附性能与其层间电荷密切相关,根据蒙脱石层间电荷高低可以将蒙脱石划分为:怀俄明型(Wyoming)(低层电荷蒙脱石,能产生0.20~0.35单位半晶胞的层间负电荷)、切托型(Cheto)(高层电荷蒙脱石,能产生0.45~0.60单位半晶胞的层间负电荷)和过度型(介于上述二者之间)三种类型,而这三种类型电荷差异可以达到3倍之多,可见电荷差异会对其效果会产生多大差异。另外,蒙脱石的成因、晶体形状及杂质种类等都会影响蒙脱石的吸附、分散等众多性能。
  事实上,蒙脱石科技研发人员早在2007年就对不同产地不同电荷属性的蒙脱石样品进行了毒素吸附和最低抑菌浓度实验,(见表:不同省份蒙脱石对AFB1的具体吸附脱毒效果)
  结果表明:各种产地类型的蒙脱石对毒素和细菌的作用效果差异十分显著,且并非蒙脱石层间电荷越高吸附效果就越好,吸附不同的物质需要选用不同属性的蒙脱石,才能达到最佳效果。

 


  (2)普通蒙脱石和提纯改性蒙脱石的区别很大。
  蒙脱石产品核心技术除了蒙脱石提纯技术,更重要的就是蒙脱石的改性技术。为什么要对蒙脱石进行提纯和改性处理呢?由于蒙脱石的成因不同、膨润土中的蒙脱石含量不同、杂质种类和数量不同、有害成分不同,为了获得纯度更高、品质更佳的蒙脱石,需要对膨润土进行提纯。也正是因为各种膨润土性能及杂质种类的差异,使得其提纯技术具有独特性和不可复制性,也就是说,不同膨润土矿只有用不同的提纯工艺和方法才可能达到最佳的品质。另外,我们知道蒙脱石对细菌、毒素都具有一定的吸附效果,但对不同的物质其效果差异也十分明显。例如,2009年有研究报道指出,纯蒙脱石对黄曲霉毒素吸附效果较好但不稳定易解吸附,对玉米赤霉烯酮毒素几乎没有吸附作用,通过改性处理后可以同时增加蒙脱石对黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮毒素的吸附量和吸附的稳定性。但由于改性的方法有数十种,每一种方法所得到的效果都不一样,因此市场上才会出现众多种类改性蒙脱石。
  (3)吸附力、比表面积和蒙脱石含量不能说明使用效果。
  在蒙脱石产品的实际应用中,常常听到一些客户提出“吸附力多少?比表面积多少?蒙脱石含量多少?是不是越高越好?”等问题。吸附力就是蒙脱石吸附硫酸士的宁的能力,与其吸附次甲基蓝一样,其高低只能说明其对这种物质的吸附效果,不能作为其替代吸附黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮以及各种细菌毒素的评价方法。同样,对于不同的应用领域其比表面积与使用效果也不成比列关系。对于未经改性的蒙脱石,其含量越高效果越好。但对于改性蒙脱石情况发生变化,通过改性过后蒙脱石的组成或吸附次甲基蓝的能力发生变化,而蒙脱石的含量是用吸附次甲基蓝的量来计算的,因此通常还会出现改性蒙脱石使用效果提高,但含量却下降的现象。
  (4)蒙脱石产品的安全性非常重要。
  在饲料和食品安全越来越被重视的今天,蒙脱石产品作为一种重要的饲料添加剂,产品本身的安全性也尤为重要。二恶英的危害众所周知,2005年有研究报告指出,美国特殊营养公司生产的饲料添加剂霉可脱(改性蒙脱石)中二恶英含量高达88.003ps/g,严重危害养殖动物和人体健康被禁止使用。
目前有些厂家以有机膨润土为原料生产制备霉菌毒素吸附剂(有机膨润土是膨润土经季铵盐复合改性得到的改性蒙脱石产品),体外实验表明有机改性蒙脱石有助于提高其对ZEN的吸附,但动物体内应用试验结果却不一致;同时,有机蒙脱石在养殖业中的应用还存在极大的安全隐患,改性用的有机试剂以及有机试剂中残留的合成中间体都可能存在一些毒副作用,如果这类物质被长期大量的使用,最终将危害养殖动物和人体健康。这应引起饲料行业的关注。
另外近年方英石的危害也备受关注,在2013年中国药典中最新实施的蒙脱石原料药标准已经明确限定了有害物质方英石含量,因此有必要考虑对畜牧用蒙脱石产品也进行相关方面指标的考察。
  为此,关于蒙脱石,笔者有些粗浅的分析要说,通常我们会用以下的一些性能指标来对蒙脱石进行初步评价:
(1)蒙脱石产品的纯度指标
  目前,评价蒙脱石纯度的指标主要有吸蓝量、阳离子交换量、吸氨值、砂石量、XRD。
吸蓝量的基本原理:水分散状态下的蒙脱石具有吸附亚甲基蓝的能力,其吸附的量被称为吸蓝量,以100g样吸附的亚甲基蓝毫克当量数或克数表示。亚甲基蓝在水中为一价阳离子,可以与蒙脱石进行层间离子交换,形成蒙脱石有机复合体。按经验公式蒙脱石含量(%)=吸蓝量/0.442计算得出。一般膨润土中的蒙脱石含量越高,吸蓝量越大。因此,吸蓝量可作为粗略评估膨润土中蒙脱石相对含量的主要技术指标之一。
  阳离子交换量/吸氨值:膨润土层间有可交换性阳离子,进行膨润土的阳离子交换容量测试,是鉴别膨润土矿的属型和判断蒙脱石含量的重要依据。常规采用氯化铵-50%乙醇法测试。吸氨值来自GB/T21695-2008饲料级沸石粉,基本原理与阳离子交换量测试方法相同,测试结果较阳离子交换高。
  砂石量:一般指矿石内没有除去的石英砂,云母片、铁质等粗粒杂质,含量过多会影响产品品质。因此,砂石量是粗略评价膨润土中蒙脱石品质优劣的主要技术指标之一。其测试方法是采用在有分散剂条件下,加水将试样制成均匀分散的悬浮液,由于粗粒级石英、云母片等不受分散剂影响,经一段时间后沉积在容器底部,根据沉积物计算石英砂的百分含量。市场上很多不良商家用膨润土假冒蒙脱石或改性蒙脱石,甚至宣称产品纯度达到95-99%,通过砂石量的方法可以区分类似的假冒伪劣的蒙脱石产品,但是我们应注意的是,有的蒙脱石产品含有粘土、方英石等细粒杂质,砂石量也可能很低。
  XRD图谱:一般是指运用X射线衍射仪测出某种蒙脱石样品的XRD衍射图谱后,根据所得的衍射峰位置和强度,对照JCPDS卡片检索,确定蒙脱石种属及含量,并可得到蒙脱石产品杂质的种类和有害物质方英石含量。
  (2)蒙脱石产品的粒度
  众所周知,蒙脱石产品粒度越细分散性能及吸附性能越好,蒙脱石粒度的评价方式主要有:粉体粒度、堆密度、水分散粒度。
  粉体粒度测试:分为干法过筛、显微镜观察、粉体粒度仪和SEM(扫描电子显微镜)图像法。
  堆密度的测试:将测试样在105℃烘干至恒重,慢慢倒入干燥的100ml量筒中直至刻度100,倾泻过程中以没有明显粉体上扬为标准,不对量筒进行震敲操作,对满  刻度两桶内的粉体进行称重,计算堆密度值,以g/ml表示,产品粒度越细,松堆密度越小。该方法可以迅速简单的比较出不同产品的粒度差异。
水分散粒度:是将蒙脱石产品分散在水中采用激光粒度分布仪进行粒度测试,这种方法比较科学直观,应用较广。
  (3)分散悬浮性
  膨胀倍和胶质价是评价蒙脱石分散悬浮性的主要技术指标。同时,膨胀倍和胶质价与膨润土的属型和蒙脱石的含量密切相关,同一属型的膨润土,蒙脱石含量越高,膨胀倍和胶质价越高;所以膨胀倍和胶质价也是鉴定膨润土属型和评价膨润土质量的技术指标之一。并且,膨胀倍根据不同的要求又分为酸膨胀倍、药品膨胀倍、5g膨胀倍和2g膨胀倍。
  (4)重金属及毒害成分
  蒙脱石重金属主要包括铅、镉、汞和砷等,这类物质可以通过原子吸收分光光度法进行评价,而目前对于医药用蒙脱石重金属的测试方法主要采用比色法。毒害成分主要包括方石英和二恶英。
  (5)吸附性
  评价蒙脱石吸附性能的指标主要有:吸附力和吸附霉菌毒素的能力;但吸附力的大小不能代表其吸附霉菌毒素的能力。
  吸附力:是每1g蒙脱石应吸附硫酸士的宁的量,一般为0.30~0.50g。该指标仅能反应蒙脱石对硫酸士的宁的吸附效果以及蒙脱石的含量,蒙脱石中镁含量增加会导致吸附力增加。
  而评价吸附霉菌毒素的能力主要分为体外缓冲液体系、饲料体系、人工模拟动物胃肠液和动物体内测试四个方面。
  评价蒙脱石产品的性能指标众多,应用范围各不相同。事实上,不同用途的蒙脱石产品要运用不同评价指标和体系来评价,最佳的评价方法就是动物养殖试验。
 

 

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