本發(fā)明涉及一種補(bǔ)鋅強(qiáng)化劑，具體涉及一種檸檬酸鋅銨的制備方法。

背景技術(shù)：

檸檬酸鋅銨是一種白色結(jié)晶顆粒，易吸潮，溶于水得白色渾濁狀，且難溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。檸檬酸鋅銨生產(chǎn)工藝簡單、含鋅量高、無刺激性、吸收率高、安全可靠，是一種十分理想的補(bǔ)鋅強(qiáng)化劑。因此，檸檬酸鋅銨的開發(fā)生產(chǎn)具有廣闊的應(yīng)用前景。通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),已有的檸檬酸鋅銨的合成方法多使用無機(jī)鹽先與堿作用制得氫氧化鋅,再依次與檸檬酸和氨水反應(yīng)得到檸檬酸鋅銨，制備過程中產(chǎn)生的氫氧化鋅為膠體沉淀，洗淀比較困難，能耗大、污染嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低，另外，且其還有一定的吸附作用，會吸附水中的重金屬離子和雜質(zhì)等有害物質(zhì)，影響終產(chǎn)品的純度和食用安全性。此外，現(xiàn)有技術(shù)中也存在以氧化鋅為原料制檸檬酸鋅銨方法，其不足之處在于：①氧化鋅的純度很難做到高純，故以其為原料制備的終產(chǎn)品通常僅用作植物肥料的添加劑或植物微量元素的調(diào)節(jié)劑，用于人體補(bǔ)鋅時存在食用安全性問題，而且當(dāng)氧化鋅純度達(dá)到99.7％以上時，價格攀升，以其為原料生產(chǎn)檸檬酸鋅銨的成本會極大提高；②其生產(chǎn)的中間過程需得到檸檬酸鋅的水溶液，而檸檬酸鋅僅微溶于水，故生產(chǎn)過程中需要使用大量的水，加入氨水生成檸檬酸鋅銨后的濃縮及烘干需要耗費(fèi)大量時間及能源，生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種檸檬酸鋅銨的制備方法，其工藝簡單且得到的終產(chǎn)品純度高、有害物質(zhì)少，可用作人體的補(bǔ)鋅強(qiáng)化劑。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種檸檬酸鋅銨的制備方法，其包括如下步驟：首先，將檸檬酸溶于蒸餾水中得濃度為10-70wt％的檸檬酸溶液，在30-80℃磁力攪拌下向所述檸檬酸溶液中加入鋅粉，所述鋅粉與所述檸檬酸的摩爾比為1：1-1.5，反應(yīng)10-15min，有少量白色沉淀析出；隨后，向所述檸檬酸溶液中加入濃度為15-30wt％的雙氧水，所述鋅粉與所述雙氧水中H₂O₂的摩爾比為1：1-1.1，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h以上，有大量白色沉淀析出，過濾、洗滌、干燥得白色粉末狀的檸檬酸鋅；最后，將所述檸檬酸鋅加入濃度為10-28wt％的氨水中，所述檸檬酸鋅與所述氨水中NH₃·H₂O的摩爾比為1：1-1.1，攪拌10-20min，過濾并洗滌濾餅，將濾餅轉(zhuǎn)入真空干燥箱中在70℃以下干燥即得檸檬酸鋅銨。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下進(jìn)一步的優(yōu)選方案。

具體的，所述檸檬酸溶液的濃度優(yōu)選為35-55wt％。

具體的，所述鋅粉與所述檸檬酸的摩爾比優(yōu)選為1：1.2-1.5。

具體的，所述氨水為濃度優(yōu)選為25-28wt％的濃氨水。

具體的，所述雙氧水加入方式優(yōu)選為滴加且加入雙氧水后維持的反應(yīng)溫度優(yōu)選為30-60℃并反應(yīng)2h以上。

具體的，所述鋅粉優(yōu)選為高純鋅，其鋅含量在99.999wt％以上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：以鋅粉為原料，其純度高，雜質(zhì)及有害物質(zhì)含量少，制得的檸檬酸鋅銨可用作可食用補(bǔ)鋅強(qiáng)化劑；制備過程中加入一定量的雙氧水，不僅可極大的加快反應(yīng)速率，而且加入的雙氧水不會引起污染；后處理過程簡單，只需水洗即可得到純度較高的檸檬酸鋅銨產(chǎn)品，產(chǎn)率高，鋅原料幾乎100％轉(zhuǎn)化成檸檬酸鋅，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)闄幟仕徜\銨。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的檸檬酸鋅銨的紅外譜圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的檸檬酸鋅銨的X射線衍射圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

以下實(shí)施例中使用到的化學(xué)藥品若無特殊說明，均為市售產(chǎn)品，其中鋅粉均采用高純鋅，其鋅含量在99.999-99.99999wt％之間。

實(shí)施例1

一種檸檬酸鋅銨的制備方法，其包括如下步驟：首先，將檸檬酸溶于蒸餾水中得濃度為10wt％的檸檬酸溶液，在30℃磁力攪拌下向所述檸檬酸溶液中加入鋅粉，所述鋅粉與所述檸檬酸的摩爾比為1：1，反應(yīng)10min，有少量白色沉淀析出；隨后，向所述檸檬酸溶液中加入濃度為15wt％的雙氧水，所述鋅粉與所述雙氧水中H₂O₂的摩爾比為1：1，保持30℃的反應(yīng)溫度繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h以上，有大量白色沉淀析出，過濾、洗滌、干燥得白色粉末狀的檸檬酸鋅；最后，將所述檸檬酸鋅加入濃度為10wt％的氨水中，所述檸檬酸鋅與所述氨水中NH₃·H₂O的摩爾比為1：1，攪拌10min，過濾并洗滌濾餅，將濾餅轉(zhuǎn)入真空干燥箱中在70℃以下干燥即得檸檬酸鋅銨。

實(shí)施例2

一種檸檬酸鋅銨的制備方法，其包括如下步驟：首先，將檸檬酸溶于蒸餾水中得濃度為20wt％的檸檬酸溶液，在40℃磁力攪拌下向所述檸檬酸溶液中加入鋅粉，所述鋅粉與所述檸檬酸的摩爾比為1：1.2，反應(yīng)12min，有少量白色沉淀析出；隨后，向所述檸檬酸溶液中加入濃度為20wt％的雙氧水，所述鋅粉與所述雙氧水中H₂O₂的摩爾比為1：1.05，保持40℃的反應(yīng)溫度繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h以上，有大量白色沉淀析出，過濾、洗滌、干燥得白色粉末狀的檸檬酸鋅；最后，將所述檸檬酸鋅加入濃度為15wt％的氨水中，所述檸檬酸鋅與所述氨水中NH₃·H₂O的摩爾比為1：1.05，攪拌15min，過濾并洗滌濾餅，將濾餅轉(zhuǎn)入真空干燥箱中在70℃以下干燥即得檸檬酸鋅銨。

實(shí)施例3

一種檸檬酸鋅銨的制備方法，其包括如下步驟：首先，將檸檬酸溶于蒸餾水中得濃度為35wt％的檸檬酸溶液，在50℃磁力攪拌下向所述檸檬酸溶液中加入鋅粉，所述鋅粉與所述檸檬酸的摩爾比為1：1.3，反應(yīng)15min，有少量白色沉淀析出；隨后，向所述檸檬酸溶液中加入濃度為25wt％的雙氧水，所述鋅粉與所述雙氧水中H₂O₂的摩爾比為1：1.1，保持50℃的反應(yīng)溫度繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h以上，有大量白色沉淀析出，過濾、洗滌、干燥得白色粉末狀的檸檬酸鋅；最后，將所述檸檬酸鋅加入濃度為25wt％的氨水中，所述檸檬酸鋅與所述氨水中NH₃·H₂O的摩爾比為1：1.1，攪拌20min，過濾并洗滌濾餅，將濾餅轉(zhuǎn)入真空干燥箱中在70℃以下干燥即得檸檬酸鋅銨。

實(shí)施例4

一種檸檬酸鋅銨的制備方法，其包括如下步驟：首先，將檸檬酸溶于蒸餾水中得濃度為45wt％的檸檬酸溶液，在60℃磁力攪拌下向所述檸檬酸溶液中加入鋅粉，所述鋅粉與所述檸檬酸的摩爾比為1：1.5，反應(yīng)11min，有少量白色沉淀析出；隨后，向所述檸檬酸溶液中加入濃度為28wt％的雙氧水，所述鋅粉與所述雙氧水中H₂O₂的摩爾比為1：1，保持60℃的反應(yīng)溫度繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h以上，有大量白色沉淀析出，過濾、洗滌、干燥得白色粉末狀的檸檬酸鋅；最后，將所述檸檬酸鋅加入濃度為27wt％的氨水中，所述檸檬酸鋅與所述氨水中NH₃·H₂O的摩爾比為1：1.1，攪拌20min，過濾并洗滌濾餅，將濾餅轉(zhuǎn)入真空干燥箱中在70℃以下干燥即得檸檬酸鋅銨。

實(shí)施例5

一種檸檬酸鋅銨的制備方法，其包括如下步驟：首先，將檸檬酸溶于蒸餾水中得濃度為55wt％的檸檬酸溶液，在70℃磁力攪拌下向所述檸檬酸溶液中加入鋅粉，所述鋅粉與所述檸檬酸的摩爾比為1：1.2，反應(yīng)10min，有少量白色沉淀析出；隨后，向所述檸檬酸溶液中加入濃度為30wt％的雙氧水，所述鋅粉與所述雙氧水中H₂O₂的摩爾比為1：1.1，保持70℃的反應(yīng)溫度繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h以上，有大量白色沉淀析出，過濾、洗滌、干燥得白色粉末狀的檸檬酸鋅；最后，將所述檸檬酸鋅加入濃度為28wt％的氨水中，所述檸檬酸鋅與所述氨水中NH₃·H₂O的摩爾比為1：1.1，攪拌15min，過濾并洗滌濾餅，將濾餅轉(zhuǎn)入真空干燥箱中在70℃以下干燥即得檸檬酸鋅銨。

實(shí)施例6

一種檸檬酸鋅銨的制備方法，其包括如下步驟：首先，將檸檬酸溶于蒸餾水中得濃度為70wt％的檸檬酸溶液，在80℃磁力攪拌下向所述檸檬酸溶液中加入鋅粉，所述鋅粉與所述檸檬酸的摩爾比為1：1.5，反應(yīng)10min，有少量白色沉淀析出；隨后，向所述檸檬酸溶液中加入濃度為30wt％的雙氧水，所述鋅粉與所述雙氧水中H₂O₂的摩爾比為1：1，保持80℃的反應(yīng)溫度繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h以上，有大量白色沉淀析出，過濾、洗滌、干燥得白色粉末狀的檸檬酸鋅；最后，將所述檸檬酸鋅加入濃度為25wt％的氨水中，所述檸檬酸鋅與所述氨水中NH₃·H₂O的摩爾比為1：1，攪拌15min，過濾并洗滌濾餅，將濾餅轉(zhuǎn)入真空干燥箱中在70℃以下干燥即得檸檬酸鋅銨。

對實(shí)施例1至6得到的檸檬酸鋅銨進(jìn)行稱重并進(jìn)行相應(yīng)產(chǎn)率的計(jì)算，實(shí)施例1至6檸檬酸鋅銨的產(chǎn)率依次為82.8％、85.3％、88.7％、91.1％、75.6％和60.3％，造成產(chǎn)率變化主要因素是反應(yīng)溫度，30-60℃溫度區(qū)間內(nèi)，反應(yīng)速度快，反應(yīng)2h產(chǎn)率可達(dá)到82.8％以上，最高產(chǎn)率為60℃時的91.1％，高于60℃H₂O₂開始分解，故溫度高于60℃，檸檬酸鋅銨的產(chǎn)率降低。

以實(shí)施例1制備的檸檬酸鋅銨為樣品，進(jìn)行紅外光譜測試，測試結(jié)果如圖1所示，從圖1中可見，1577cm^-1，1433cm^-1為羧酸鹽COO-伸縮振動；1253cm^-1為羧酸鹽的C-O伸縮振動吸收；1083cm^-1為醇中C-O伸縮振動；660cm^-1為Zn-O伸縮振動吸收，與檸檬酸鋅銨的標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖一致，證明制備所得產(chǎn)品為檸檬酸鋅銨。

以實(shí)施例1制備的檸檬酸鋅銨為樣品，進(jìn)行X射線粉末衍射測試，測試結(jié)果如圖2所示，與檸檬酸鋅銨的標(biāo)準(zhǔn)X射線粉末衍射圖一致，也可表明制得的產(chǎn)品為檸檬酸鋅銨。對該X射線粉末衍射圖進(jìn)行定量分析，得檸檬酸鋅銨的純度在99.97％以上。

制備過程中不要求將鋅完全轉(zhuǎn)變成檸檬酸鋅的水溶液而是直接得到檸檬酸鋅白色粉末，中間過程也不會出現(xiàn)氫氧化鋅膠體沉淀，故可大量減少水資源的浪費(fèi)，減小濃縮和廢水處理成本

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。