维生素C改性膨润土的制备及其在蔗汁脱色中的应用（二）

二、结果与分析

1、制备条件对有机物含量的影响

（1）反应温度

图2是1.5g维生素C，95％乙醇，反应3h条件下，不同反应温度对改性土有机物含量的影响。可以看出，温度对有机物含量有一定的影响，在30℃～60℃范围内，随着温度的升高，分子间运动逐渐加快，有利于维生素C分子扩散进入膨润土层间，当温度为60℃时，维生素C膨润土的有机物含量最高；而当温度达到80℃，也就是乙醇溶液沸点的温度时，因乙醇的挥发会变快，导致反应体系变稠，黏度增加，影响维生素C分子扩散。因此，该反应的最佳温度是60℃。

（2）反应时间

由图3是5g碱性土，1.5g维生素C，100mL95％的乙醇，反应温度60℃的条件下，不同反应时间对改性土有机物含量的影响。可以看出，维生素C膨润土的有机物含量在反应时间为3h达到最大值，在l～3h范围，有机物含量随时间增长而升高，但在3～5h范围，有机物含量随时间增长而降低。因为维生素C与碱性土的反应属于动态平衡，维生素C分子中的酸性基团扩散到膨润土层间的这个过程缓慢，当反应时间较短时，酸性基团扩散的不完全，造成有机物含量偏低，反应时间较长时，反应体系中生成的水较多，新生成的基团较容易脱离碱性土表面，从而使有机物含量下降。因此，该反应最适宜的时间为3h。

（3）维生素C用量

由图4是5g碱性土，100mL95％的乙醇，反应时间3h，反应温度60℃条件下，不同维生素C用量对改性土有机物含量的影响。可以看出，随着维生素C用量的增加，有机物含量升高；当维生素C含量达到4g后，继续增加维生素C的用量，材料的有机物含量升高的速度变缓，原因是在实验中加入碱性土的量是固定的，当加入维生素C的量为4g时，维生素C分子中的酸性基团与碱性土层间的氢氧根充分反应，此时反应达到饱和，继续增加维生素C的量对反应体系中有机物含量的变化不大，故从经济成本出发，选择最适宜的维生素C的用量为4g。

(4)乙醇溶液浓度

图5是5g碱性土，4g维生素C，反应温度60℃条件下，不同乙醇浓度对改性土有机物含量的影响。可以看出，乙醇浓度越高，有机物含量越大，乙醇作为一种有机脱水溶剂，浓度越高，越容易与维生素C和碱性土反应后生成的水产生共沸，使反应生成的水及时分离除去，促进了化学反应平衡移动。实验结果表明，该反应需要的乙醇最适宜的浓度为99.7％。

2、结构表征

（1）扫描电镜分析

图6为维生素C膨润土的扫描电镜图，在放大2000倍和10000倍的条件下，可以清楚的看见，维生素C改性膨润土有很多孔道，层状结构良好，这说明了以维生素C对碱性土进行有机改性后，膨润土的层状结构没有被破坏。

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