丁醇异构体混合物的GC分离——归一化法定量

丁醇异构体混合物的GC分离——归一化法定量

一、目的要求

1. 学会使用归一化法定量测定；

2. 进一步熟练TCD的使用。

二、方法原理

DNP柱对醇类有很好的选择性，特别是对四种丁醇异构体化合物的分析，在一定的色谱操作条件下，四种丁醇异构体化合物可以得到完全的分离，而且分析时间短。

三、仪器与试剂

1.仪器：气相色谱仪、气体发生器、实验三制备的色谱柱、TCD、微量注射器

2.试剂：异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正丁醇（以上均为分析纯）。丙酮洗针液

四、实验步骤

1．配制混合物试样用一干燥洁净的称量瓶分别称取0.5g异丁醇、0.6g仲丁醇、0.5g 叔丁醇、0.5g正丁醇（称准至0.001g），混合均匀，备用。

2. 色谱仪的开机和调试

（1）打开气体发生器，流速为30ml/min，十分钟后排水。

（2）将载气通入主机气路，检漏，调节载气流速为30ml/min，通载气半个小时将气路中的空气等赶走。

（3）打开色谱主机电源，在控制面板上对气化室、柱箱、检测器进行控温，将温度分别调节为160℃，75℃，80℃；

（4）打开桥流（100mA）

（5）打开色谱数据处理机，输入测量参数。

2.标准和未知试样的分析测定

（1）观察仪器谱图基线是否平直，待仪器电路和气路系统达到平衡，基线平直后，用1微升清洗过的微量注射器吸取混合试样0.6微升进样，记录分析结果。

（2）按上述方法再进样分析测定两次，记录分析结果。

（3）结束工作实验完成后，清洗进样器。

（4）关桥流。降低柱温，待柱温降至50℃再停止通载气。

五、结果处理

1. 记录实验条件。

3．归一化法计算各组分的质量分数。

六、注意事项

1.用氮气做载气，桥流一般100mA。

2. 柱温的升温速率切忌过快，以保持色谱柱的稳定性。关机时一定要等柱温降下来再

关载气。

七、思考题

1. 归一化法对进样量的准确性有无严格要求？

2. 实验中分离的几种丁醇出峰顺序如何？

丁醇异构体混合物的GC分离——归一化法定量

丁醇异构体混合物的GC分离——归一化法定量 一、目的要求 1. 学会使用归一化法定量测定； 2. 进一步熟练TCD的使用。 二、方法原理 DNP柱对醇类有很好的选择性，特别是对四种丁醇异构体化合物的分析，在一定的色谱操作条件下，四种丁醇异构体化合物可以得到完全的分离，而且分析时间短。 三、仪器与试剂 1.仪器：气相色谱仪、气体发生器、实验三制备的色谱柱、TCD、微量注射器 2.试剂：异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正丁醇（以上均为分析纯）。丙酮洗针液 四、实验步骤 1．配制混合物试样用一干燥洁净的称量瓶分别称取0.5g异丁醇、0.6g仲丁醇、0.5g 叔丁醇、0.5g正丁醇（称准至0.001g），混合均匀，备用。 2. 色谱仪的开机和调试 （1）打开气体发生器，流速为30ml/min，十分钟后排水。 （2）将载气通入主机气路，检漏，调节载气流速为30ml/min，通载气半个小时将气路中的空气等赶走。 （3）打开色谱主机电源，在控制面板上对气化室、柱箱、检测器进行控温，将温度分别调节为160℃，75℃，80℃； （4）打开桥流（100mA） （5）打开色谱数据处理机，输入测量参数。 2.标准和未知试样的分析测定 （1）观察仪器谱图基线是否平直，待仪器电路和气路系统达到平衡，基线平直后，用1微升清洗过的微量注射器吸取混合试样0.6微升进样，记录分析结果。 （2）按上述方法再进样分析测定两次，记录分析结果。 （3）结束工作实验完成后，清洗进样器。 （4）关桥流。降低柱温，待柱温降至50℃再停止通载气。 五、结果处理 1. 记录实验条件。 3．归一化法计算各组分的质量分数。 六、注意事项 1.用氮气做载气，桥流一般100mA。 2. 柱温的升温速率切忌过快，以保持色谱柱的稳定性。关机时一定要等柱温降下来再

丁醇

1－丁醇 正丁醇 1.该名词的定义、又称 &Nb sp; 1.1 正丁醇分子式、理化性质 正丁醇俗称1－丁醇，英文简写为n-bu Ta nol;n-butyl alcohol;1-butanol，它是无色液体，有酒精味，相对密度0.8109，熔点－90.2℃，沸点117.7℃，与乙醇、乙醚及其它多种有机溶剂混溶。蒸汽与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.45－11.25（体积）。 1.2 正丁醇主要用途 正丁醇是一种重要的有机化工原料，用途非常广泛，主要用于邻苯二甲酸正丁酯、脂肪二元酸和磷酸丁酯、丙烯酸丁酯及醋酸丁酯等；可经过氧化生产丁醛或丁酸；还可用作油脂、医药和香料的提取溶剂以及醇酸树脂的添加剂等。还可用作有机染料和印刷油墨的溶剂、脱蜡剂。 我国丁醇主要用于生产醋酸丁酯、丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯及医药中间体等，用量较大的是醋酸丁酯、丙烯酸丁酯和邻苯二甲酸二丁酯（DBP），分别占我国丁醇消费总量的32.7%、15.3%和9%。 2.该名词的性状、情况简介。 毒性防护毒性大体与乙醇相同，但刺激性强，有使人难忍的恶臭。工作场所空气中最高容许浓度300mg/m3。车间应加强通风，设备应密闭。 包装储运用铁桶包装，每桶160kg或200kg。应贮存在干燥、通风的仓库中，温度保持在35℃以下，仓库内防火防爆。上下装卸和运输时，防止猛烈撞击，并防止日晒雨淋。按易燃化学品规定贮运。 物化性质无色液体，有酒味。相对密度0.8109(20/20℃)。沸点117.7℃。熔点-90.2℃。折射率Nd(20℃)1.3993。闪点35～35.5℃。自燃点365℃。20℃时在水中的溶解度7.7%(重量),水在正丁醇中的溶解度20.1%(重量)。与乙醇、乙醚及其他多种有机溶剂混溶。蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.45～11.25（体积）。 质量标准发酵法GB 6027-89；羟基合成法及乙醛缩合法GB 9014-88；GB 10618-89（食品添加剂） 消耗定额原料名称规格消耗，kg/t 3、生产工艺

正丁醇安全技术说明书

正丁醇 第1部分化学品及企业标识 化学品中文名：正丁醇；丁醇 化学品英文名：n-butyl alcohol；1-butanol 第2部分成分/组成信息 √ 纯品混合物 第3部分危险性概述 危险性类别：第3.3类高闪点液体 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收 健康危害：本品具有刺激和麻醉作用。主要症状为眼、鼻、喉部刺激，头痛、头晕、嗜睡、共济失调、精神错乱、谵妄、昏迷。液体对眼和皮肤有刺激性。 环境危害：对水体和土壤可造成污染。 燃爆危险：易燃，其蒸气与空气混合，能形成爆炸性混合物。 第4部分急救措施 皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如有不适感，就医。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗10～15分钟。如有不适感，就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸、心跳停止，立即进行心肺复苏术。就医。 食入：饮足量温水，催吐。就医。 第5部分消防措施 危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。在火场中，受热的容器有爆炸危险。 有害燃烧产物：一氧化碳。 灭火方法：用泡沫、干粉、二氧化碳、雾状水、1211灭火剂、砂土灭火。 灭火注意事项及措施：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。 第6部分泄漏应急处理 应急行动：消除所有点火源。根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨越泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭性空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸收。使用洁净的无火花工具收集吸收材料。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用飞尘或石灰粉吸收大量液体。用抗溶性泡沫覆盖，减少蒸发。喷水雾能减少蒸发，但不能降低泄漏物在受限制空间内的易燃性。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内。 第7部分操作处置与储存 操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴安全防护眼镜，穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。充装要控制流速，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损

正丁醇MSDS-GHS版

化学品安全技术说明书 （正丁醇） 版本 3.2（CN）/GHS 修订时间:2016年8月31日 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名称：正丁醇 英文名称：n-butyl alcohol；1-butanol 企业名称： 地址： 邮编： 电子邮件地址： 联系电话： 传真号码： 企业应急电话： 国家应急电话： 110,119,120 产品推荐用途：主要用于制造邻苯二甲酸、脂肪族二元酸及磷酸的正 丁酯类增塑剂，它们广泛用于各种塑料和橡胶制品中，也是有机合成 中制丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等的原料。还是油脂、药物（如抗 生素、激素和维生素）和香料的萃取剂，醇酸树脂涂料的添加剂等， 又可用作有机染料和印刷油墨的溶剂，脱蜡剂。 生效日期： 2016-8-31 第二部分危险性概述 危险性类别：第3.2类高闪点液体

紧急情况概述：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。在火场中，受热的容器有爆炸危险。 GHS危险性类别：根据化学品分类、警示标签和警示性说明规范系列标准，该产品属于易燃液体，类别3；皮肤腐蚀/刺激，类别2；严重眼睛损伤/眼睛刺激，类别1 签要素： 象形图： 警示词：危险 危险信息：易燃液体和蒸气。对皮肤有刺激。造成眼的严重损伤健康防范说明：预防措施：远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。得到专门指导后操作。阅读并了解所有预防措施。按要求使用个体防护装备。使用不产生火花的工具。使用防爆型电器和设备。采取防静电措施，防止静电积聚。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免接触眼睛、皮肤，避免吸入、食入，操作后彻底清洗。避免与氧化剂接触。工作场所不得进食、饮水。 事故响应：如果发生火灾，使用抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、雾状水等灭火。眼睛接触，立即翻开上下眼睑，用流动清水彻底冲洗。立即送医院或寻求医生帮助，不得延迟。眼睛受伤后，应由专业人员取出隐形眼镜。皮肤接触，立即脱去所有被污染的衣物，包括鞋类。用流动清水冲洗皮肤和头发（可用肥皂）。如果出现刺激症状，就医。吸入，如果吸入蒸气或燃烧产物，脱离污染区。静卧，保暖。开始急

发酵法制备丙醇、丁醇的工艺及菌种

发酵法制备丙醇、丁醇的工艺及菌种 摘要：当今世界对石油、天然气和煤炭等不可再生能源的需求在日益增加。石油危机引起了世界各国对未来能源短缺问题的普遍关注。为了缓解石油危机，人们将目光逐渐转向了生物丁醇。丙酮丁醇发酵主要产生丙酮、丁醇、乙醇、乙酸和丁酸等有机溶剂，其主要产物—丁醇，是重要的精细化工原料，也是新型的可再生能源，有着十分广泛的用途。生物丁醇具有高能量、可混合性、低挥发性、污染少等优点，可以取代乙醇作为一种可再生的燃料添加剂，使生物丁醇展示了良好的发展前景。针对丙酮丁醇发酵工艺中存在的问题，人们提出生产菌种的改良和发酵工艺的改进等高产策略。 关键词：丙酮丁醇发酵、菌种、生物丁醇、生产工艺 一、引言 当今世界对石油、天然气和煤炭等不可再生能源的需求在日益增加。70年代的石油危机起了世界各国对未来能源短缺问题的普遍关注。按照现在的开采速度，目前世界已探明的石油贮量至多可供使用40-50年。而在中国，如果按照目前的开采速度则已探明的石油贮量至多可用30年[1]。为了缓解石油危机，人们将目光逐渐转向了生物丁醇。目前全世界范围内的丁醇绝大部分都通过石油工业合成，伴随着石油能源的枯竭，丁醇作为良好的有机溶剂和新一代的液体能源越来越受到发达国家的重视[2]。杜邦和BP都是研发生物丁醇的积极倡导者[3]。丁醇在自然界中由微生物发酵产生，能够融入自然界的整体代谢循环。丁醇既是重要的化工原料又是良好的有机溶剂，同时也是有效的汽油增烷剂和增氧剂，丁醇作为燃料具有其它燃料无可比拟的优点。首先，丁醇燃油的一个很明显的优势就是：丁醇的能量密度要比乙醇高30％，生物丁醇较低的饱和蒸汽压，并允许汽油混合物含水，这有助于它在现有汽油供应和分配渠道中利用。甚至无需对车辆进行改造，就可以使用几乎100％浓度的丁醇。它有可能以更大的比例调入汽油而无需改造汽车，它比汽油/乙醇调和物具有更好的燃料经济。丁醇与其他生物燃料相比，腐蚀性较小，混合燃料中可混入20％的丁醇。丁醇还是一种高能量生物燃料，与传统燃料相比，每加仑（1Gallon=4.5L）可支持汽车多走10％的路程，与乙醇相比可多走30％的路程。它还可提高乙醇汽油的性能，减少乙醇对汽油蒸汽压的影响，这是影响乙醇在现有汽油分配渠道中广泛使用的一个问题。同样的条件下，要想使用高浓度的乙醇最为燃料，车辆需要进行必不可少的改造。杜邦首席执行官Charles Holliday表示：“给发动机使用丁醇，能得到更理想的性能，同时也更节省能源。”。其次，生物丁醇的生产原料——淀粉、纤维素等价格低廉。并且燃烧产物仅为二氧化碳和水，而二氧化碳能进入自然界的碳循环。因此，燃料丁醇的使用将从根本上解决温室效应问题。再次，生物丁醇作为一种可再生的清洁能源是石油等化石能源的首选替代品。目前生物燃料占世界运输燃料的比例不到2％，但可能在未来运输燃料构成中占很大的比例，可能在主要市场中占20％～30％。

丁醇

亚洲正丁醇市场交易气氛冷清，价格小幅下滑。市场现货供应充足，下游需求乏力，买家有一定观望情绪，主动性买盘缺乏。目前中国正丁醇到岸价在1279-1281美元/吨，比一周前下跌10美元/吨；东南亚地区正丁醇到岸在1279-1281美元/吨，比一周前下跌10美元/吨。 (文章来源：生意社) 二、市场行情分析： 华东地区正丁醇市场气氛淡静，价格弱势整理。市场交易气氛疲软，终端买家购买兴趣不高，贸易商出货呆滞，价格稳中略跌。目前主流报价在9200-9300元/吨，实际成交在9150-9250元/吨。 华南正丁醇市场到货量增加，价格继续下跌。市场成交气氛低迷，买家心态消极，贸易商出货不畅，价格继续下跌，市场主流报价9900-10000元/吨，实际商谈在9800-9900元/吨。

华北正丁醇市场走势疲弱，价格持续走低。市场供应十分充足，但交投气氛低迷，贸易商存在库存压力，价格震荡下跌，主流报价在8900-9000元/吨，实际成交在8800-9000元/吨。 三、展望预测： 综上所述，生意社化工分社正丁醇分析师刘美丽认为：正丁醇市场延续弱势下滑。市场现货供应比较充足，下游丁酯行业需求向淡，买家接货兴趣降低，持货商出货阻力上升，压制市场价格走低。不过在价格连续下跌后，成本的支撑将逐渐增强，有助于正丁醇市场下跌空间的收窄。 (责任编辑：leonlee07) 正丁醇是一种重要的有机化工原料，用途非常广泛，主要用于邻苯二甲酸正丁酯、脂肪二元酸和磷酸丁酯、丙烯酸丁酯及醋酸丁酯等；可经过氧化生产丁醛或丁酸；还可用作油脂、医药和香料的提取溶剂以及醇酸树脂的添加剂等。还可用作有机染料和印刷油墨的溶剂、脱蜡剂。 我国丁醇主要用于生产醋酸丁酯、丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯及医药中间体等，用量较大的是醋酸丁酯、丙烯酸丁酯和邻苯二甲酸二丁酯（DBP），分别占我国丁醇消费总量的32.7%、15.3%和9%。 2.该名词的性状、情况简介。 (1)毒性防护毒性大体与乙醇相同，但刺激性强，有使人难忍的恶臭。工作场所空气中最高容许浓度300mg/m3。车间应加强通风，设备应密闭。 (2)包装储运用铁桶包装，每桶160kg或200kg。应贮存在干燥、通风的仓库中，温度保持在35℃以下，仓库内防火防爆。上下装卸和运输时，防止猛烈撞击，并防止日晒雨淋。按易燃化学品规定贮运。 物化性质无色液体，有酒味。相对密度0.8109(20/20℃)。沸点117.7℃。熔点-90.2℃。折射率nD(20℃)1.3993。闪点35～35.5℃。自燃点365℃。20℃时在水中的溶解度7.7%(重量),水在正丁醇中的溶解度20.1%(重量)。与乙醇、乙醚及其他多种有机溶剂混溶。蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.45～11.25（体积）。

正丁醇

化学品安全技术说明书 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名：正丁醇；丁醇 化学品英文名：n-butyl alcohol；1-butanol 企业名称： 生产企业地址： 邮编: 传真: 企业应急电话： 电子邮件地址： 技术说明书编码: 第二部分成分/组成信息 √纯品混合物 有害物成分浓度CAS No. 丁醇71-36-3 第三部分危险性概述 危险性类别：第3.3类高闪点液体 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收 健康危害：本品具有刺激和麻醉作用。主要症状为眼、鼻、喉部刺激，头痛、头晕、嗜睡、共济失调、精神错乱、谵妄、昏迷。液体对眼和皮肤有刺激性。环境危害：对水体和土壤可造成污染。 燃爆危险：易燃，其蒸气与空气混合，能形成爆炸性混合物。 第四部分急救措施 皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如有不适感，就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗10～15分钟。如有不适感，就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸、心跳停止，立即进行心肺复苏术。就医。 食入：饮足量温水，催吐。就医。 第五部分消防措施 危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。在火场中，受热的容器有爆炸危险。 有害燃烧产物：一氧化碳。 灭火方法：用泡沫、干粉、二氧化碳、雾状水、1211灭火剂、砂土灭火。 灭火注意事项及措施：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。 尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结 束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上 撤离。 第六部分泄漏应急处理 应急行动：消除所有点火源。根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给式呼吸 器，穿防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨越泄漏 物。尽可能切断泄漏源。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭性 空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸收。使用洁净的无火花工具收 集吸收材料。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用飞尘或石灰粉吸收大量 液体。用抗溶性泡沫覆盖，减少蒸发。喷水雾能减少蒸发，但不能降低泄 漏物在受限制空间内的易燃性。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内。 第七部分操作处置与储存 操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴安全防护眼 镜，穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型

新型生物燃料———丁醇的研究进展

新型生物燃料———丁醇的研究进展 姓名:吴柏君 学号：201307231 班级：应化1301班 专业：化学与生物工程学院 兰州交通大学 2015年10月10日

摘要:出于能源安全和环保的考虑,生物燃料已成为许多国家研究发展的目标,而生物丁醇以其特有的优势体现了能源的多元化和巨大的发展潜力。介绍了丁醇作为新型生物燃料的优势及国内外最新研究进展,并对丁醇生产中存在的问题及其应对策略进行了探讨,最后对其发展前景进行了展望。 关键词:丁醇; 生物燃料; 研究进展 中图分类号:O623.411文献标识码:A文章编号:0253-4320(2008)06-0028-04 Research progress in new biofuel butanol Abstract:In view of energy security and environment protection,biofuel has been turned into research and developmenttarget in many countries.With special advantages,biobutanol demonstrates energy diversification and great developmentpotential.The advantages of butanol as a newbiofuel and its latest research progress athome and abroad are introduced,and thepresent problems existing in butanol production by the fermentation and their strategies are discussed.Finally,the prospects ofbiobutanol are looked forward to. Key words:butanol;biofuel;research progress 受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,发展生物燃料已成为许多国家提高能源安全、减排温室气体、应对气候变化的重要措施。生物燃料是指通过生物资源生产的适用于汽油或柴油发动机的燃料,包括燃料乙醇、生物柴油、生物丁醇、生物气体、生物甲醇、生物二甲醚等,目前市场上以燃料乙醇和生物柴油最为常见。生物丁醇与乙醇相似,可以和汽油混合,但却具有许多优于乙醇之处,因此,生物丁醇的研究开发日益受到许多国家的重视[1-3]。 1生产概述 工业上生产丁醇的方法有3种[4-5]:①羰基合成法。丙烯与CO、H2在加压加温及催化剂存在下羰基合成正、异丁醛,加氢后分馏得正丁醇,这是工业上生产丁醇的主要方法。②发酵法。以淀粉等为原料,接入丙酮-丁醇菌种,进行丙酮丁醇(ABE)发酵,发酵液精馏后得产品正丁醇。③醇醛缩合法。乙醛经缩合成丁醇醛,脱水生成丁烯醛,再经加氢后得正丁醇。发酵法生产丙酮和丁醇工业始于1913年。第一次世界大战爆发后,丙酮用于制造炸药和航空机翼涂料等用量激增。英国首先改造酒精厂为丙酮丁醇工厂,继而又在世界各地建立分厂,以玉米为原料大规模生产丙酮、丁醇。战后由于与丙酮同时制得约有2倍量的正丁醇未发现可利用价值,丙酮、丁醇工业曾衰退停顿,当发现正丁醇是制造醋酸丁酯作为硝酸纤维素之最佳溶剂后,此工业又获得新生。20世纪五六十年代,由于来自石油化工的竞争,丙酮、丁醇发酵工业走向衰退。但是70年代的石油危机,促使人们重新认识到丙酮、丁醇发酵工业的重要性[6]。 2优势 发酵法生产的生物丁醇可作为生物燃料替代汽油等石化能源,其优势体现在生产方法和产品性能两方面。 2.1发酵方法上的优势 (1)化工合成法以石油为原料,投资大,技术设备要求高;而微生物发酵法一般以淀粉质、纸浆废液、糖蜜和野生植物等为原料,利用丙酮丁醇菌所分泌的酶来将淀粉分解成糖类,再经过复杂的生物化学变化,生成丙酮、丁醇和乙醇等产物,其工艺设备与酒精生产相似,原料价廉,来源广泛,设备投资较小;(2)发酵法生产条件温和,一般常温操作,不需贵重金属催化剂;(3)选择性好、安全性高、副产物少,易于分离纯化;(4)降低了对有限石油资源的消耗和依赖。

正丁醇相的分离

正丁醇部位的分离一向是分离工作中的难点，但由于其出新率远高于小极性部位，所以还是值得下一番功夫的。 一般来说，正丁醇部位往往含有单糖、二糖等小分子糖，多种酚类化合物，以及苷类化合物，极性较大，在硅胶柱上吸附较多，成点性差，分离效果不好。因此，一般说来，对于正丁醇部位可采取以下方法： 1. 大孔树脂柱分段。水溶后上样，依次用水，30%、60%、95%乙醇溶液洗脱，分别合并、收集。一般说来目标化合物多在60%段，水，30%段多为一些水溶性单糖、二糖及多酚类化合物，可以考虑弃去。而95%部分多和乙酸乙酯部位大极性段重叠，可以乙酸乙酯部位合并处理。 2. 反相硅胶分段。如果正丁醇部位量不是太大，或者课题组有大反相柱，可以考虑用反相柱砍段。唯一需要提醒注意的是，由于我们一般是用正相硅胶板检测化合物分离情况，所以反相柱砍段后往往各组份在硅胶板上看起来比较混乱，不如硅胶柱砍段后那么直观，一定要小心对比，否则会越分越乱。 3.正相柱分配色谱层析。如果正丁醇部位量太大，或者课题组没有大的反相柱用来分段，那么可以考虑氯仿：甲醇：水体系来砍段。我一般用8：2：1、7：3：1以及 6.5：3.5：1依次洗脱，效果不会很好，但两到三次反复上柱后各部分还是可以看得到点的。这时再会反相柱细分，拿十到二十个点应该没问题的。 正丁醇在提取分离这一块是难度最大 1.正丁醇层部分极性大，容易变化，譬如，皂苷类发生水解，变成次级皂苷和苷元。 2.化合物稳定性差，容易变化，往往导致重复性差，譬如，上柱子前可以看见一个很好的点，准备分离这个目标点，但是从柱子上下来以后，点比上柱子前还多。 3.薄层条件难于摸索，一般用到氯仿甲醇水系统，但是，这不是绝对的，有时候，展开系统就难于选择了，比如，极性最小三相氯仿甲醇水系统中的一般最小的是9：1：0.1，但是如果用这个比例还是展到了最上面，你肯定想把极性调小，比如，换成20：1，或者是15：1，跑出来就是一条线，想往其中加水，但是水加多少呢？加多了，三相就变成分层的了，1％不算多吧，可是，还是分层，真是不好处理。 4.溶解性也不好，遇到一些东西，说什么也不溶解，实在没有办法，有时候1克的东西，全部溶解都需要50-80ml的溶剂，你想想用这么多的溶液来拌样，是个什么样的工作量，推荐系统有：氯仿甲醇水系统，正丁醇醋酸水系统，乙酸乙脂甲醇水系统，分极性大的部分，不能拘泥于硅胶柱，应结合多种色谱分离手段，应多尝试用ODS柱，凝胶柱，还可以考虑制备薄层，有时此法效果极其好，有条件的可以考虑制备液相进行分离 可以先考虑用树脂，甲醇-水系统 然后再用硅胶，氯仿-甲醇-水 然后再用别的方法进一步分离 运气好的时候从甙元到糖都能得到 一篇文献的一部分 The n-BuOH-soluble fraction was separated first by column chromatography on a highly porous synthetic resin, Diaion HP-20 (? ) 5.0 cm, L ) 60 cm) (Mitsubushi Chemical Co., Ltd., Tokyo, Japan), with MeOH-H2O [(1:4, 8 L), (2:3, 8 L), (3:2, 8L), and (4:1, 8 L)]; 500 mL fractions were collected. The residue(26.6 g in fractions 13-18) of the 40% MeOH eluate obtained on Diaion HP-20 column chromatography was subjected to silica gel (500 g) (70-230 mesh; Merck Co., Ltd., Darmstadt,Germany) column chromatography with CHCl3 (2 L) and CHCl3-MeOH (99:1, 3 L), (49:1, 3 L), (97:3, 3 L), (24:1, 3 L),(19:1, 3 L),

丁醇的研究进展与前景展望

2010-4-29 10:05:59 丁醇的研究进展与前景展望 生物燃料是指通过生物资源生产的适用于汽油或柴油发动机的燃料，包括燃料乙醇、生物柴油、生物丁醇、生物气体、生物甲醇、生物二甲醚等，目前市场上以燃料乙醇和生物柴油最为常见。生物丁醇与乙醇相似，可以和汽油混合，但却具有许多优于乙醇之处，因此，生物丁醇的研究开发日益受到许多国家的重视。 1 生产概述 工业上生产丁醇的方法有3种：①羰基合成法。丙烯与CO、H2在加压加温及催化剂存在下羰基合成正、异丁醛，加氢后分馏得正丁醇，这是工业上生产丁醇的主要方法。②发酵法。以淀粉等为原料，接人丙酮-丁醇菌种，进行丙酮丁醇(ABE)发酵，发酵液精馏后得产品正丁醇。③醇醛缩合法。乙醛经缩合成丁醇醛，脱水生成丁烯醛，再经加氢后得正丁醇。发酵法生产丙酮和丁醇工业始于1913年。第一次世界大战爆发后，丙酮用于制造炸药和航空机翼涂料等用量激增。英国首先改造酒精厂为丙酮丁醇工厂，继而又在世界各地建立分厂，以玉米为原料大规模生产丙酮、丁醇。战后由于与丙酮同时制得约有2倍量的正丁醇未发现可利用价值，丙酮、丁醇工业曾衰退停顿，当发现正丁醇是制造醋酸丁酯作为硝酸纤维素之最佳溶剂后，此工业又获得新生。20世纪五六十年代，由于来自石油化工的竞争，丙酮、丁醇发酵工业走向衰退。但是70年代的石油危机，促使人们重新认识到丙酮、丁醇发酵工业的重要性。 2 优势 发酵法生产的生物丁醇可作为生物燃料替代汽油等石化能源，其优势体现在生产方法和产品性能两方面。 2.1 发酵方法上的优势 (1)化工合成法以石油为原料，投资大，技术设备要求高；而微生物发酵法一般以淀粉质、纸浆废液、糖蜜和野生植物等为原料，利用丙酮丁醇菌所分泌的酶来将淀粉分解成糖类，再经过复杂的生物化学变化，生成丙酮、丁醇和乙醇等产物，其工艺设备与酒精生产相似，原料价廉，来源广泛，设备投资较小； (2)发酵法生产条件温和，一般常温操作，不需贵重金属催化剂； (3)选择性好、安全性高、副产物少，易于分离纯化； (4)降低了对有限石油资源的消耗和依赖。 2.2 生物丁醇的性能优势

GC法分离丁醇异构体及其含量测定(学生版1)

气相色谱实验-01 GC 法分离丁醇异构体及其含量测定 一、实验目的 1．掌握气相色谱仪的基本构成及基本操作 2．掌握色谱柱分离化学物质的原理，以及影响分离度的因素 3．掌握分离度的计算方法 4．掌握气相色谱中保留值定性与内标法定量的分析方法。 二、实验原理： 不同化合物之所以能够色谱分离是因为在色谱柱中停留时间的不同，停留时间取决于化合物与固定相的亲和能力。当样品通过进样口汽化进入色谱柱，化合物分子会溶解在固定相，随后在温度、气流作用下再次汽化到流动相，这个过程不断反复，微弱的性质差别被不断放大，直至流出色谱柱。与固定相亲和力强的化合物，汽化到流动相比较难，流出色谱柱的时间（保留时间Retention time ，Rt ）也就比较长，根据相似相溶的原理，不同极性的色谱柱适合分离相应极性的化合物；保留时间还取决于蒸汽压和汽化焓，即与沸点密切相关；保留时间受环境温度、流动相速度的影响也很明显。 色谱柱的分离能力是决定色谱分析成败的关键，现代气相色谱广泛采用高效率的毛细管色谱柱。毛细管色谱柱种类众多，按固定相的不同可分为非极性柱、弱极性柱、中等极性柱、极性柱等。本实验采用的色谱柱Rtx-1是一种非极性柱，固定相是高分子量聚二甲基硅氧烷，最高使用温度340℃。 在气液色谱中，有两种力同时影响组分的分离。即（1）建立在拉乌尔定律基础上的蒸汽压平衡力和（2）组分分子与固定相分子间的作用力。组分最终从柱后流出的次序就是这两种力相互“竞争”的结果。柱温严重影响分配系数，进而影响组分的分离度。一般地说，柱温降低，分配系数增大，分离改进。图1是典型的气相色谱图，Y 轴表示检测器电压，X 轴是从样品进样到某个组分流出的时间，即该组分的保留时间。如果色谱峰分离不理想，如图2的第二、第三峰，虽然可以简单地在峰谷画一条垂直线将两峰分离，但是在第三峰起始处仍然有第二峰分子的存在，无法准确标定峰面积与分子数之间的关系，因此有必要调整色谱条件，使各色谱峰得到良好分离（基线分离）。 分离度： )(2 1 )2(2/1)1(2/11 2W W t t R R R +-= (1) 式中t R 为保留时间，W 1/2为半峰宽，计算时要注意单位。 定性分析：如果色谱条件保持不变，那么每次进样某个组分的保留时间应该是相同的，对于多组分混合物，若色谱峰均能分开，则可以将各峰的保留值，与各相应的标准样品在相同条件所测定的保留值进行对照，通过纯物质的标定可以确认混合样品色谱图中每个峰对应的物质。 定量分析：定量分析是建立在检测信号A i （峰面积）的大小与进入检测器的被测组分的量m i （浓度或质量等）成正比的基础上的，即： m i =f i A i (2) 式中校正因子f i ，表示单位峰面积所代表的某种物质的质量，它与物质的性质有关。

微生物产丁醇代谢

微生物的产丁醇代谢 摘要：丁醇作为一种传统工业原料，自二战前就开始被广泛应用，是印染、医药、香料等的重要原料。传统上用石油产品作为生产原料，如今，丁醇被赋予了新的用途，即汽车等燃料的替代品。为了节约成本，加强环保，各个实验室开展了生物法制丁醇的研究。本文介绍了微生物产丁醇的一些菌种，以及产丁醇代谢的过程，最后介绍了现在的应用状况以及前景。 关键词：丁醇厌氧发酵汽油梭菌 简介 丙酮丁醇是一种重要的有机溶剂和化工原料，广逆用于喷漆、炸药、塑料、制药、植物油提取及有机玻璃、合成橡胶等工业[2,3,4,11~17]。目前生产方法有化学合成和发酵法两种[13]：发酵法产丁醇曾经是世界上仅次于酒精发酵的第二大发酵产业[2,9]，而现在常用的是石油产品进行化学合成。石油资源紧缺而导致的石油价格持续上涨已成为不可逆转的趋势[12]，而丁醇作为一种替代的清洁性能源，其生物学制法越来越受到关注。 国内生产生物丁醇(ABE发酵)主要是以玉米为原料，利用丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)发酵[7]，而国外一般使用拜氏梭菌，用蜜糖为发酵原料[8]。梭菌属严格厌氧，能形成芽孢、厌氧生长的革兰氏阳性杆菌。因芽孢常比菌体大，致使菌体呈梭状而得名，又称厌氧芽孢杆菌属。现在已知的梭菌都是产生正丁醇的，近期，美国杜邦公司和加州大学发现一种使用藻类产生异丁醇的工艺，现在处于保密阶段。本文中如无特指，丁醇均是指正丁醇。 1. 发酵原理 丙酮丁醇发酵包括2个不同的时期：产酸期和产溶剂期。产酸阶段，细胞处于指数生长期，主要产生乙酸、丁酸、H2和CO2，有机酸的产生引起了发酵液pH 的下降；随着有机酸积累到一定阶段（pH 达到4 .3~4.5），发酵进入产溶剂期，此时细胞处于稳定期，产生的乙酸和丁酸在这一阶段转变为ABE，随着发酵的进行，丙酮丁醇梭菌开始衰老，活力下降，加上底物的消耗，溶剂的毒害作用，使菌体开始自溶或生成孢子，发酵逐渐由微弱最终达到静止结束[11]。 如图1，是整个产丁醇的反应的流程及相关酶类。

生物样品的制备与提取

第二章生物样品的制备 §2. 1 生物分析化学分析对象的复杂性 生物样品往往是一种具有高度复杂性的体系，这种复杂性表现在组成、含量、动力学范围、时空依存性等各个方面，这使得生物样品的处理有很大的难度。因此，与经典分析化学的样品制备相比，生物分析化学的样品制备有以下特点： （1）生物样品的组成极其复杂，常常包含有数百种乃至几千种化合物。如人类血浆蛋白质组学的阶段性研究结果表明，正常人血浆中的蛋白质至2005年时已鉴定了3020种。有的生物分子在分离过程中还在不断的代谢，所以生物分子的分离纯化方法差别极大，想找到一种适合各种生物大分子分离制备的标准方法是很困难的。 （2）许多生物分子在生物材料中的含量极微，只有万分之一、几十万分之一，甚至几百万分之一。分离纯化的步骤繁多，流程长，有的目的产物要经过十几步、几十步的操作才能达到所需纯度的要求。 （3）生物分子往往有很宽的动力学浓度范围。如不同的蛋白质在细胞内的浓度分布范围相差106～1010倍，而同一种蛋白质在不同的生理或病理状态下浓度相差有时也很大。 （4）许多生物分子一旦离开了生物体内的环境时就极易失活，因此分离过程中如何防止其失活，就是生物分子提取制备最困难之处。过酸、过碱、高温、剧烈的搅拌、强辐射及本身的自溶等都会使生物大分子变性而失活。 （5）生物分子的分离和制备几乎都是在溶液中进行的，很难准确估计和判断温度、pH值、离子强度等各种参数对溶液中各种成分的综合影响，因而实验结果常常带有很大的经验成份，实验的重复性较差，分析仪器、分析方法学、乃至个人的实验技术水平和经验对实验结果会有较大的影响。 制备生物分子的基本原则是：以尽可能少的步骤、尽可能短的时间，获得尽可能多的目标产品。通常包括以下步骤：①确定要制备的生物分子的目的和要求；②通过文献调研和预备性实验，掌握目标产物的物理、化学以及生物学性质；③生物材料的破碎和预处理；④分离纯化方案的选择和探索；⑤选择相应的、可靠的分析技术，建立鉴定生物分子制备物的均一性（即纯度）的方法；⑥产物的浓缩、干燥和保存。 在进行样品处理时，需要考虑的生物分子的物理、化学及生物学性质主要有：①在水和各种有机溶剂中的溶解性；②在不同温度、pH值和各种缓冲液中的稳定性；③固态时对温度、含水量和冻干时的稳定性；④各种物理性质：如分子的大小、穿膜的能力、带电的情况、等电点、在电场中的行为、离心沉降的表现、在各种凝胶、树脂等填料中的分配系数等；⑤其它化学性质，如对各种蛋白酶、水解酶的稳定性和对各种化学试剂的稳定性；⑥对其他生物分子的特殊亲和力；⑦在细胞内的定位等。 生物大分子和生物小分子的分离纯化方法多种多样，主要是利用它们之间在物理、化学及生物特异性的差异，如分子的大小、形状、酸碱性、溶解性、溶解度、极性、电荷和与其它分子的亲和性等。各种方法的基本原理基本上可以归纳为两个方面：一是利用混合物中几个组分分配系数的差异，把它们分配到两个或几个相中，如盐析、有机溶剂沉淀、层析和结晶等；二是将混合物置于某一物相（大多数是液相）中，通过物理力场的作用，使各组分分配于不同的区域，从而达到分离的目的，如电泳、离心、超滤等。目前纯化蛋白质等生物大

正丁醇安全技术说明书

正丁醇 第1部分化学品及企业标识化学品中文名：正丁醇；丁醇 化学品英文名：n-butylalcohol ；1-butanol 第2部分成分/组成信息 √纯品混合物 有害物成分浓度CASNo. 丁醇71- 36-3 第3部分危险性概述 危险性类别：第3.3类高闪 点液体侵入途径：吸入、食 入、经皮吸收 健康危害：本品具有刺激和麻醉作用。主要症状为眼、鼻、喉部刺激， 头痛、头晕、嗜睡、共济失调、精神错乱、谵妄、昏迷。液体对眼和 皮肤有刺激性。 环境危害：对水体和土壤可造成污染。 燃爆危险：易燃，其蒸气与空气混合，能形成爆炸性混合物。 第4部分急救措施 皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如有不适感，就医。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗10～15分钟。如有不适感，就 医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸、心跳停 止，立即进行心肺复苏术。就医。 食入：饮足量温水，催吐。就医。 第5部分消防措施 危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热 能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。在火场中，受热的容器有 爆炸危险。 有害燃烧产物：一氧化碳。 灭火方法：用泡沫、干粉、二氧化碳、雾状水、1211灭火剂、砂土灭火。 灭火注意事项及措施：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。尽可能将容器 从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安 全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。 第6部分泄漏应急处理 应急行动：消除所有点火源。根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒 区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给 式呼吸器，穿防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨越泄 漏物。尽可能切断泄漏源。防止泄漏物进入水体、下水道、地下 室或密闭性空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸收。使用洁净的无火花工具收集吸收材料。 大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用飞尘或石灰粉吸收大量液体。用抗溶性泡沫覆盖，减少蒸发。