絮凝剂红外光谱分析..

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新型杂化絮凝剂PAC-PDMDAAC对染料废水的脱色光谱分析

将一定浓度的ＰＡＣ与ＤＭＤＡＡＣ混合溶液置于四口烧瓶中，其中加入质量分数为０．００４的Ｎａ４ＥＤＴＡ溶液，充氮气３０ｒａｉｎ，在氮气保护下缓慢滴加过硫酸铵溶液，恒温度下反应一定时间。反应结束后，产物于７Ｏ℃恒温干燥箱内烘至恒重。１．３絮凝脱色实验
将分散紫样品和经过杂化絮凝剂混凝处理后产生的絮体进行傅里叶红外光谱扫描，结果如图５和图６所示。分散紫是一种蒽醌类化合物。从图５中可看出１６２５ｃｍ处为醌羰基的Ｃ－Ｏ伸缩振动峰，１２１７处和１０３３ｃｍ－处是芳香醚的Ｃ＿（）＿一Ｃ的伸缩振动，同时在１２１７ｃｍ处的振动要强于１０３３ｃｍ＿１处，１３５０ｃｍ处峰为与苯环相连的芳香胺振动，３４７７ｃｍ处形成的尖锐峰是由一０Ｈ的伸缩振动引起。而在图６絮体的红外谱图中１２１７，１０３３和１３５０ｃｍ处的峰均消失了，这说明杂化絮凝剂破坏了分散紫结构中的芳香醚，打开了Ｃ＿Ｏ键，同时絮凝剂中水解的羟基铝离子与分散紫中的一ＮＨ２键合，使得１０３３ｃｍ＿１处峰消失，而３４７７ｃｍ＿１处尖锐的吸收峰变成了宽化的吸收峰，原因是杂化絮凝剂通过吸附架桥能力将分散的颗粒连接到一起，同时在电中和作用下，带正电荷的羟基铝离子不断与分散紫络合，因而使得在３３００￣３６００ｃｍ处出现多个（卜Ｈ振动吸收峰，这些峰重叠在一起，形成了宽的吸收带。因而可以看出，在絮凝过程中，吸附架桥能力和电中和二者是协同作用的。

复合型生物絮凝剂成分分析及其絮凝机理的研究

复合型生物絮凝剂成分分析及其絮凝机理的研究
复合型生物絮凝剂成分分析及其絮凝机理的研究
摘要：蒽酮反应、考马斯亮蓝、紫外扫描等测定结果表明,絮凝剂CBF的主要成分为多糖类物质.红外光谱扫描分析CBF中含有羧基,分别以-COO-和COOH的形式存在.用凝胶色谱柱测其相对分子量为105～106.Zeta(ξ)电位测定及氢键和离子键检验结果表明,CBF与高岭土等无机颗粒之间的`作用力为离子键,絮凝过程中存在架桥作用.利用原子力显微镜观察其絮凝形态发现絮体结构密实,有利于絮体沉降.其絮凝机理为絮凝剂和高岭土以离子键的形式结合,之后通过架桥作用絮凝沉淀.作者：马放张金凤远立江王微王琴王爱杰MA Fang ZHANG Jinfeng YUAN Lijiang WANG Wei WANG Qin WANG Aijie 作者单位：哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,哈尔滨,150090 期刊：环境科学学报ISTICPKU Journal：ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE 年，卷(期)：2005, 25(11) 分类号：X703.5 关键词：微生物絮凝剂絮凝多糖絮凝机理吸附架桥。

红外光谱表面活性剂的分析与测试

红外光谱表面活性剂的分析与测试表面活性剂具有降低表面张力及在溶液中定向吸附并形成胶束的特性，由此表面活性剂具有湿润、乳化、分散、起泡、消泡、增溶、絮凝、杀菌、去污等一系列作用和功能。

这些功能已在洗涤剂生产、纺织、造纸、皮革加工、金属加工、石油工业、农药制剂生产等诸多工业领域得以应用并发挥重要作用。

各种用途的工业表面活性剂产品通常是用几种不同性能的表面活性剂、无机物、水或有机溶剂等复配而成。

一般需要用物理、化学和色谱方法对混合物进行分析、分离和精制，再利用红外、紫外、核磁、质谱和色谱等仪器进行未知物的定性分析、定量分析及组成与结构测试。

一、表面活性剂的理化性能测试浊点是非离子表面活性剂亲水性与温度关系的重要指标，与应用需求密切相关，多采用一定浓度的水溶液升温法。

分散力测试方法有分散指数法、酸量滴定法、比浊法等。

润湿力的测定方法通常用帆布沉降法、纱布沉降法、纱线沉降法和接触角法等。

静表面张力测定有滴重法、吊环法、平板法、悬滴法和最大泡压法。

形成胶束所需表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度（cmc），表面活性剂的水溶液只有其浓度略高于其CMC值时它的作用才能充分显示，测定方法有表面张力、染料、电导率法等。

表面活性剂在水溶液中形成胶束以后，能使不溶解或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力，形成真溶液体系。

增溶实验是将一定量的表面活性剂将苯或其它所需考察的有机物增溶在水中，当体系中有机溶剂含量超过表面活性剂的增溶极限时，体系浑浊，由此测定其增溶能力。

表面活性剂的泡沫性能包括它的起泡性和稳泡性两个方面，均随其浓度上升而增强（直至极限值），测定方法是测定表面活性剂在一定浓度、一定温度、一定高度自由流下的一定硬度的水溶液所产生的泡沫高度/量，及此泡沫在一定时间后的泡沫高度/量。

乳化力的测定因不同的乳化对象及不同的乳化环境表面活性剂呈现出不同的乳化力，视具体情况而定，无统一的方法。

相转变温度（PIT）是测定乳液相转变的温度，是衡量乳液稳定性的重要指标。

一株微生物絮凝剂产生菌的絮凝特性及处理气田废水研究

等在特定培养条件下，其生长代谢到一定程度时产生的具有絮凝活性的高分子化合物，包括糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和ＤＡ等…。微生物絮凝剂可使水体Ｎ
中的悬浮颗粒、胶体粒子及菌体细胞发生凝聚和沉淀【。微生物絮凝剂与传统的铝盐铁盐絮凝剂相比，２Ｊ
时间、温度、培养基ｐＨ值对絮凝效果的影响，并开展了菌株絮凝剂成分的初步研究，絮凝剂的进一步开为
时间为７ｈ，絮凝剂邶卜２对高岭土悬浊液的絮凝率可达９．％。红外光谱扫描分析表明，２时７３８该絮凝剂的主要成分为多糖类物质。同时，生物絮凝剂Ｍ卜２Ｂ７对气田废水的ＣＤ和色度去除率分别达到６．７Ｏ０７％和８．％，于传统的絮凝剂聚乙烯丙胺（Ａ６１优ＰＭ）
发利用打下了良好基础。１材料与方法
具有安全、无毒、二次污染的特点［制目前，无３。・微生
摘要：从土壤中分离、筛选得到一株稳定高效的微生物絮凝剂产生菌，名为Ｂ－７命＿２。考察了碳源、源、Ｈ、氮ｐ温度、培养时间等
多种因素对絮凝剂（命名加３２）卜７絮凝效果的影响。实验结果表明，当碳源为葡萄糖、氮源为酵母膏、Ｈ为７０温度为３℃、ｐ．、５培养
资源开发与市场Ｒｓｕｃｅｅｏｍｎ＆Ｍａｅ２１ｅｏｒｅＤｖｌｅｔｖｒｔ００２ｋ６
一
株生絮剂生的凝性处气废研微物凝产菌絮特及理田水究
何歆，欣，钶，信崔夏丽容，袈瑞林，羊依金

微生物絮凝剂XM09与PAC复配处理生活污水

ｆｏｃｌｎｄｉｇａｏｅａｅ８．４ａｄ８．６，ｒｓｅｔｖｌｌｃｕａｔａｄｎｌｎｒ７７％ｎ９９％ｅｐｃｉｅｙ；ｔｅｃｍｂｎｔｎｏ０ｎＡＣｏｎｙｉｒｖｓｈｏｉａｉｆｏＸＭ９ａｄＰｎｔｌｏｍｐｏｅ
ｒｅＰ）ｌｎｎｏｉｉｇｉ（ＡＣａｏｅａｄｃｍｂｎｎ０ｎＡＣｗａｏａｅ．ｓｌｈｗｔａｅｆｃｕａｉｇｅｆｉｎｉｓｆａｈｄＸＭ９ａｄＰｓｍｐｒｄＲｅｕｔｓｏｔｈｏｃｌｔｆｃｅｃｅｃｃｓｈｔｌｎｉｏｅ
ｇｔｄＲｅｕｔｓｏｄｔａｅｃｎｅｔｔｎｏｓｕｌｌｍｉｕｉ０８／ｈｎｔｅｄｓｇｆａｅ．ｓｌｗｅｔｈｏｃｎｒｉｆｅｉａｕｎｍ．ｓｈｈｔａｏｒｄａｓｇＬｗｅｏａｅｏｈＸＭ０２ｍｇＬ９ｉ１／ｓ
Ｐ０／ＡＣ５ｍｇＬ时，絮凝率可达９．７１％．另外，为了评价复配絮凝剂的安全性，还考察了ＸＭ０５９与ＰＡＣ复配处理污水后水中残留铝的情况，发现当ＸＭ０２／９ｍｇＬ、ＰＣ５ｍｇ时，残留铝质量浓度为０８／，比单独使用ＰＣ降低１Ａ０／Ｌ．ＬｇＡ了９．７９５％．表明Ｘ９对水中残留铝有一定的去除作用，从而降低了由于使用化学絮凝剂所带来的二次污染的风Ｍ０
ｐｎｎｆｂｏｏｃａｔｏｅｔｉｆｃｕｌｎｏｌＸＭ０ｒｄｅｙｓｒｉ０ｓｉｅｔｆｅｓｐｌｓｃｈｒｄｉｈｉｙｒｘｌｎａｂｘｌ９ｐｏｕｃｄｂｔａｎＭ９ｗａｄｎｉｄａｏｙａｃａｉｅｒｃｈｄｏｙｄｃｒｏｙｉｎａｆｎｔｎｌｒｕｓＴｈｒａｍｅｔｆｅｔｎｄｍｅｔｓｅｔｒｂｄｉｇＸＭ０ｌｎｕｃｉａｏｐ．ｅｔｅｔｎｆｃｏｓｉｗａｔｗａｅｙａｄｎｏｇｅｏｃ９ａｏｅ，ａｄｎｏｙｌｍｉｕｃｌ— ｄｉｇｐｌａｕｎｍｈｏ

基于红外光谱的混凝土材料组成分析

基于红外光谱的混凝土材料组成分析一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施建设的材料，其组成影响着其性能和特性。

红外光谱分析是一种常用的材料组成分析方法，本文将介绍基于红外光谱的混凝土材料组成分析。

二、混凝土的组成混凝土主要由水泥、砂、石子和水组成。

其中水泥起到粘结作用，砂和石子作为骨料填充物，水则用于混合和流动性调节。

此外，混凝土中还可能添加一些掺合料以改善其性能，如矿渣、粉煤灰和硅灰等。

三、红外光谱分析原理红外光谱分析利用物质吸收红外光的特性来确定物质的成分。

当红外光照射到样品上时，样品中的分子会吸收特定波长的光子，产生振动和转动。

不同的基团会产生不同的振动频率和强度，因此可以通过检测样品吸收红外光的情况来确定样品的成分。

四、样品制备混凝土样品通常需要经过压制和研磨处理才能进行红外光谱分析。

首先将混凝土样品压成块状，然后使用研磨机将其磨成粉末状。

在制备样品时需要注意避免样品受到空气、水分和杂质的污染。

五、实验步骤1. 样品制备：按照上述方法制备混凝土样品。

2. 红外光谱仪校准：根据仪器要求进行校准。

3. 样品测试：将样品放在红外光谱仪上进行测试。

4. 数据处理：使用专业软件对测试得到的光谱数据进行处理和分析，确定样品中的各种基团和成分。

六、数据分析通过红外光谱分析，可以确定混凝土样品中存在的各种基团和成分。

例如，水泥中含有的硅酸盐基团和碳酸盐基团可以通过红外光谱分析得到。

同时，还可以确定掺合料的种类和含量，从而了解混凝土的性能和特性。

七、应用基于红外光谱的混凝土材料组成分析可以应用于混凝土产品的质量检测和工程建设中。

通过分析混凝土样品中的成分和组成，可以确定其性能和特性是否符合要求。

如果发现问题，可以及时进行调整和改进，确保混凝土产品的质量和安全性。

八、结论基于红外光谱的混凝土材料组成分析是一种有效的混凝土质量检测和工程建设方法。

通过对混凝土样品进行红外光谱分析，可以确定样品中的各种基团和成分，从而了解混凝土的性能和特性。

基于红外光谱的混凝土材料组成分析

基于红外光谱的混凝土材料组成分析一、研究背景混凝土是一种重要的建筑材料，在建筑、道路、桥梁等工程中广泛应用。

混凝土的性能取决于其组成成分，包括水泥、骨料、水等。

因此，对混凝土的组成成分进行分析具有重要的意义。

传统的化学分析方法需要耗费大量时间和精力，而近年来发展起来的红外光谱技术则能够快速、准确地分析混凝土的组成成分。

二、研究目的本研究旨在利用红外光谱技术对混凝土材料的组成进行分析，探究其在混凝土材料中的应用，为混凝土材料的研究和应用提供支持。

三、研究方法本研究采用红外光谱仪对不同组分的混凝土样品进行测试。

首先，收集不同配比的混凝土样品，包括不同品种的水泥、不同骨料、不同掺合材料等。

然后，将混凝土样品研磨成粉末，制成压片样品。

最后，利用红外光谱仪对样品进行测试，获取样品的红外光谱图谱，并通过比对标准库对样品进行分析。

四、研究结果1. 水泥成分分析通过红外光谱技术，可以准确地分析出水泥中的主要成分，包括硅酸盐、铝酸盐、铁酸盐等。

例如，对于硅酸盐水泥，其红外光谱图谱中会出现强烈的Si-O和Si-O-Si振动吸收峰；对于铝酸盐水泥，其红外光谱图谱中会出现Al-OH、Al-O和Al-O-Si振动吸收峰。

2. 骨料成分分析通过红外光谱技术，可以分析出混凝土中的骨料成分，如石英、长石、云母等。

例如，对于石英，其红外光谱图谱中会出现强烈的Si-O-Si振动吸收峰；对于长石，其红外光谱图谱中会出现Al-O和Si-O振动吸收峰。

3. 掺合材料成分分析通过红外光谱技术，可以分析出混凝土中的掺合材料成分，如粉煤灰、硅灰等。

例如，对于粉煤灰，其红外光谱图谱中会出现强烈的Si-O和Al-O-Si振动吸收峰；对于硅灰，其红外光谱图谱中会出现强烈的Si-O和Si-O-Si振动吸收峰。

五、研究结论本研究利用红外光谱技术对混凝土材料的组成进行了分析，结果表明，红外光谱技术能够快速、准确地分析混凝土的组成成分，包括水泥、骨料、掺合材料等。

絮凝剂的测定原理

絮凝剂的测定原理絮凝剂是一种用于处理水中悬浮物和颗粒的化学物质。

它们能够结合和聚集水中的微小颗粒，使其形成较大的团聚体，从而方便过滤和分离。

絮凝剂的测定原理是通过准确测量其在水中的浓度来确定其处理效果和使用量。

下面将详细介绍絮凝剂的测定原理。

首先，我们需要选择一种可靠和准确的测定方法来测量絮凝剂的浓度。

常用的测定方法有：比色法、荧光法、紫外分光光度法、滴定法和红外法等。

在选择测定方法时，需要考虑絮凝剂的特性和样品的性质。

比色法是测定絮凝剂浓度的常用方法之一。

该方法通过将絮凝剂与某种试剂反应产生有颜色的物质，然后利用比色计或分光光度计测量样品的吸光度或透明度，从而确定絮凝剂的浓度。

不同的絮凝剂使用不同的试剂，所产生的有色物质也会不同。

比色法测定絮凝剂浓度的优点是操作简便、快速、准确度高，但其在某些特殊情况下可能存在干扰。

荧光法是一种测定絮凝剂浓度的敏感方法。

该方法利用絮凝剂分子中的特定荧光团对荧光光谱的影响来测量絮凝剂浓度。

通过对样品进行激发和发射光谱的测量，进而测量样品中荧光团的浓度。

荧光法具有灵敏度高、选择性好、干扰少等优点，但需要较为复杂的仪器设备。

紫外分光光度法也可用于测定絮凝剂浓度。

此法基于絮凝剂分子中特定官能团对紫外光的吸收，测量吸收光的强度来确定絮凝剂浓度。

紫外分光光度法的优点是准确度高、灵敏度好、仪器简单易得，但对于有色样品会产生干扰。

滴定法也是测定絮凝剂浓度的一种常用方法。

该方法通过在絮凝剂溶液中加入已知浓度的滴定剂，直到达到等价点，然后通过滴定剂的浓度和用量计算絮凝剂的浓度。

滴定法的优点是操作简单、准确性高，但结果可能受颜色和浑浊度的影响。

红外法是一种新兴的絮凝剂浓度测定方法。

该方法利用红外光谱仪测量絮凝剂的红外吸收谱，通过谱图解析和对吸收峰强度的分析来测定浓度。

红外法具有非接触、快速、高精度的优点，但设备和软件的选择以及样品准备过程可能较为复杂。

总结来说，絮凝剂的测定原理是通过选择合适的分析方法来测量絮凝剂在水中的浓度，从而确定其处理效果和使用量。

水洗砂中絮凝剂对混凝土质量的影响分析

水洗砂中絮凝剂对混凝土质量的影响分析水洗砂中絮凝剂对混凝土质量的影响是当前砂石行业关注的问题。

因此，本文作者进行了实验研究，旨在分析水洗砂中絮凝剂对混凝土质量的影响，并提出使用絮凝剂的建议。

本文作者使用了红狮P.O.42.5水泥、细砂、机制砂、小石、大石和聚羧酸泵送剂等原材料，并选用了几种常见的絮凝剂进行实验。

在实验之前，作者将这些絮凝剂配制成不同的浓度，并使用红外光谱仪进行检测。

实验结果表明，1200万分子量的阴离子型聚丙烯酰胺（PAM1）、分子量1800万的阴离子型聚丙烯酰胺（PAM2）、非离子型聚丙烯酰胺（PAM3）、阳离子型聚丙烯酰胺（PAM4）和聚合氯化铝（PAC）均可用于水洗砂中的絮凝剂。

砂石生产企业使用絮凝剂是因为机制砂大多为破碎石砂或山砂，它含有不同种类和数量的泥与粉。

为了除去其中的泥与粉，需要采用水洗技术。

然而，洗砂水需要净化处理，不能乱排放。

因此，絮凝剂被广泛使用，以净化洗砂水的水质，并回收利用。

但砂石生产企业只考虑了洗砂水的排放符合环保要求，却未考虑回收利用的洗砂水中含有大量的絮凝剂会带入机制砂中，对混凝土产生不利影响。

因此，本文作者进行了实验研究，旨在分析水洗砂中絮凝剂对混凝土质量的影响。

实验结果表明，使用絮凝剂的洗砂水会带入大量的絮凝剂，从而对混凝土质量产生不利影响。

因此，建议砂石生产企业在使用絮凝剂时应注意控制浓度，以避免对混凝土质量产生不良影响。

在实验前，我们使用红外光谱仪对某种絮凝剂和砂的冲洗水进行了分析。

根据图1，我们可以看到在3433cm-1、2925cm-1附近，有烷基（-C-H）的伸缩振动吸收峰，而在1634cm-1则有羰基（-C=C-CO-O-）的伸缩振动吸收峰，1110cm-1则有醚键（-C-O-C）的伸缩振动吸收峰。

这表明该絮凝剂为含有羰基和醚基的有机物。

而根据图2，我们可以看到它与图1相似，出峰位置基本吻合，表明砂的冲洗水中含有该类絮凝剂。

因此，我们可以利用红外光谱仪对水洗砂中是否残留絮凝剂进行检测。

水洗砂含絮凝剂对混凝土和易性的影响

1. 试验方案与结果分析本次试验使用当前阶段几种最为常用的絮凝剂，包括阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺（分子量达到1200 万）、非离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺（分子量达到1800万）、聚合氯化铝。

在正式试验前，将所有的絮凝剂配制成不同的浓度。

考虑到氯化铝所带入的氯离子会对混凝土质量造成很大的影响，因而不去考虑氯化铝。

另外，在试验前需要红外光谱仪对絮凝剂和砂的冲洗水加以分析，本次研究证明砂的冲洗水中含有絮凝剂，因而可以使用红外光谱仪检测水洗砂中是否残留絮凝剂。

本次试验发现，不同种类的絮凝剂对混凝土和易性和其他性质均有较大的影响，包括对水泥净浆流动度的影响、对混凝土流动性的影响、对混凝土抗压强度的影响、对外加剂掺量的影响、对混凝土性能的影响。

①对水泥净浆流动度影响：阴离子型聚丙烯酰胺影响水泥净浆流动度的能力很强，影响作用最小的是聚合氯化铝，水泥净浆流动度受到非离子型聚丙烯酰胺与阳离子型聚丙烯酰胺的影响大致相当。

②对混凝土流动性的影响：当混凝土外加剂掺量保持不变时，无论是加入何种絮凝剂，混凝土初始流动度均会发生一定程度的降低。

以其中的聚合氯化铝为例来说，相比于基准混凝土，混凝土初始的坍落度和1h 坍落度均有细微的减小，但相差不大，但时间越长混凝土的扩展度变化会越来越大。

再以阳离子型聚丙烯酰胺为例来说，相比于基准混凝土，混凝土初始扩展度和1h 扩展度均减小，当阳离子型聚丙烯酰胺浓度越大时，其初始扩展度会越小。

③对混凝土抗压强度的影响：总的来说，加入不同种类的絮凝剂时，混凝土的抗压强度均有着明显的规律。

比如在加入阴离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺时，混凝土在第7 天和第28 天的抗压强度均有所降低，当浓度越大时，强度会降低的越明显。

总体来看，当絮凝剂的浓度较高时，混凝土抗压强度所受到的影响会很大。

④对外加剂掺量的影响：不同絮凝剂对外加剂掺量的影响有着很大的差异，阴离子型聚丙烯酰胺对外加剂掺量会有最大的影响。

含硅多核无机高分子絮凝剂的红外光谱研究

关键词：硅多核无机高分子絮凝剂；互作用；外光谱含相红中图分类号：５．３Ｏ６７３文献标识码：Ａ文章编号：６２４５２０）７０３３１７～５２（０７０ —０７ —０
含硅多核无机高分子絮凝剂是聚硅酸、、、铁铝硼
ＰＣ样品中与铝离子相连的一０Ｈ基团及样品内所ＡＳ吸附的水分子和配位水分子中的一ＯＨ基团伸缩振动
产生的吸收峰，５３ｃ２３ｍ处的吸收峰主要是（一Ａ１）键合的结果，２２ｃ２８ｍ是空气中Ｃ的吸收峰，分Ｏ水子在１３ｍ区域内有角度变形频率，ｌ８ｃ６８ｃｌ３ｍ处的吸收峰是由Ｓ一０基团伸缩振动所形成的，ｉ
用。结果发现：外图谱中有Ｓ一（Ｂ键、一０一Ｂ键、（～Ｂ键、 — ０一Ｓ键、ｅ（Ｓ键生成，明Ｓ、红ｉ）一ＡｌＦ）Ａ１ｉＦ一）ｉ～表ｉＢ、ＡｐＦ ”及其水解产物之间发生了相互作用，其作用的大小受Ａ１Ｓ、ｅＳ摩尔比的影响较大。＋、ｅ且／ｉ／ｉＦ
析。
ｌ实验
１１试剂和仪器．ＡＩＩ・６Ｏ、Ｆ２（Ｏ）、砂、硫酸、Ｃ。Ｈ２ｅＳ４。硼浓
ＮａＯＨ，分析纯；工业水玻璃（数为３２、Ｂ，级模．）Ｋｒ优

高效絮凝菌的鉴定及絮凝特性研究

高效絮凝菌的鉴定及絮凝特性研究常玉广;马放;王博;王弘宇【摘要】从含油废水曝气池活性污泥中筛选6株具有絮凝特性的菌株,命名为:F1、F2、F3、F4、F5、F6.为了研究絮凝菌的分类及絮凝特性,采用16S rDNA序列方法对6株絮凝菌进行鉴定分类;利用紫外扫描光谱与红外光谱扫描光谱分析絮凝活性成分.鉴定结果表明:6株絮凝菌分别与芽孢杆菌属、农杆菌属、库克菌属聚为一类,特征基本一致,具有99%同源性;絮凝测定结果显示,絮凝率在69%以上,其中F2、F3、175、176的絮凝率高于80%.将上述4株絮凝菌进行双菌混合培养试验,结果显示:F2和F6组合絮凝活性最佳,均优于各单菌,絮凝剂的有效成分为多糖类物质.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2010(042)010【总页数】5页(P1609-1613)【关键词】絮凝;16S rDNA序列;系统发育分析;多糖【作者】常玉广;马放;王博;王弘宇【作者单位】哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,哈尔滨,150090;南京晓庄学院,生物化工与环境工程学院,南京,211171;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,哈尔滨,150090【正文语种】中文【中图分类】X703微生物絮凝剂是微生物在发酵过程中分泌的高分子聚合物，其主要成分为多糖［1］、蛋白质、糖蛋白和DNA等［2－4］，具有高效，无毒，絮凝效果好等特点，对一些工业废水、河水、泥浆废水等有较好的絮凝效果.因此，利用微生物发酵产生新的复合型生物絮凝剂的前景非常广阔［5－8］.近年有关生物絮凝剂的报道较多，但大部分研究集中于微生物絮凝剂的发酵效果、特性、影响因素的水平，因而能否培育出高效的优良絮凝菌种，是今后的主要研究方向，国内外学者已筛选到了细菌、真菌等几十种高效的生物絮凝剂产生菌株［9－10］.由哈尔滨工业大学马放教授率先提出的“复合型生物絮凝剂”的概念［5］，是以稻草、秸秆等廉价生物质材料为底物，利用纤维素降解菌群和絮凝菌群组成的复合型微生物絮凝剂产生菌菌群，进行两段式发酵后分离提取而获得生物絮凝剂.本文是在“复合型生物絮凝剂”概念的基础上开展深入研究，从基因水平鉴定絮凝微生物及对其进行分类，并且对产絮菌最佳菌群的构建、絮凝试验以及絮凝成分进行了研究.这不仅是对“复合型生物絮凝剂”概念的实际应用，也为研究絮凝机理及复合型生物絮凝剂的开发提供了有利的理论基础.1 试验1.1 材料1.1.1 菌株高效絮凝菌来源于含油废水曝气池污泥中的泥样，是由黑龙江省环境生物技术重点实验室分离开发的.1.1.2 培养基筛选培养基:每升含葡萄糖10 g，K2HPO45 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，KH2PO42 g，NaCl 0.1 g，尿素0.5 g，酵母膏0.5 g，pH7.5.絮凝菌分离培养基:牛肉膏蛋白胨琼脂培养基［11］.1.2 絮凝活性测定取5 g高岭土加至1 000 mL的烧杯中，然后依次加入自来水1 000 mL，10%的CaCl2溶液1.0 mL和10 mL发酵液，并且调节溶液 pH至7.2，之后将烧杯溶液放在搅拌仪上搅拌(快搅、慢搅)使之充分混合，静置 20 min后于波长550 nm处测定吸光度(B).以蒸馏水代替培养液作空白对照，于波长550 nm处测定吸光度(A).通过絮凝率F来表示絮凝活性，公式如下［12］1.3 16SrDNA序列的扩增和分析1.3.1 絮凝菌基因组DNA的提取方法参照文献［13］.1.3.2 16SrDNA序列的PCR扩增反应PCR反应以基因组DNA为模板，用通用引物扩增16SrDNA片段.正向引物为BSF8/20:5＇－AGAGTTTG ATCCTGGCTCAG－3＇;反向引物为BSR1541/20:5'－AAGGAGGTG AACCAG CCGCA－3'，引物由大连宝生物公司合成.PCR反应体系(100 μL)为:10×Buffer 10 μL，dNTP 8 μL，引物BSF8/20 3 μL，引物BSR1541/20 3 μL，模板DNA 1 μL，Taq酶0.5 μL，dH2O 74.5 μL.反应程序: 94℃预变性4 min;94℃变性1.5 min，55℃退火1 min，72℃延伸1.5 min，30个循环;然后72℃延伸10 min.PCR产物与克隆载体pMD18—T连接后，由大连宝生物基因公司测序.1.4 絮凝菌系统发育树的构建将测得的6株絮凝菌株的16S rDNA序列通过BLAST程序在GenBank数据库上进行相似性比对分析，调出同源性99%的菌株16SrDNA序列，并利用序列比对软件ClustalX1.8、系统发育分析软件PHYLIP3.6及进化树生成软件Treeview构建系统发育树和序列同源性的比较.1.5 絮凝菌的菌群构建将絮凝菌按照(1∶1)比例进行每两株复配培养，测其絮凝率.1.6 絮凝剂的成分分析用红外光谱扫描分析絮凝剂中的特征基团，确定絮凝剂中的有效成分.1.7 絮凝剂的成分分析将絮凝剂粗品分别用紫外扫描测定蛋白质、核酸;用红外光谱扫描分析絮凝剂中的特征基团，确定絮凝剂中的有效成分.2 结果与讨论2.1 絮凝菌的形态特征与生理生化测定将6株絮凝菌编号为:F1、F2、F3、F4、F5、F6.图1 絮凝菌的电镜观察图由透射电镜观察(图1)，6株菌中只有F1为球状菌，其余为杆状菌.这些菌株的菌落形态都是圆形，直径较大，表面都光滑，颜色多为乳白色，只有F1菌落为桔红色，絮凝菌的形态特征见表1，生理生化特性分析见表2，并参照伯杰氏菌种鉴定手册，对6株絮凝菌进行菌种鉴定，初步确定F1为库克菌属(Kocuria sp.)，F2为农杆菌属(Agrobacterium sp.)，F3、F4、F5、F6为芽孢杆菌属(Bacillus sp.). 表1 絮凝菌体的形态特性注:“+”表示阳性，有芽孢产生;“－”表示阴性，无芽孢产生.F1 F2 F3 F4 F5 F6革兰氏染色 G－ G+ G+ G+ G+ G项目+芽孢－ + + + + +菌体形状球状杆状微杆状微杆状微杆状杆状菌落大小/mm 0.5～1.0 2～3 1～2 1.5～2.0 1.2～2.0 1～2菌落形状圆形圆形圆形圆形圆形圆形菌落颜色桔红色乳白色乳白色乳白色乳白色乳白色表2 絮凝菌的生理生化特性注:“+”表示阳性，有此项反应;“－”表示阴性，无此项反应.在*试验中，“+”表示产酸，“－”表示不产酸.F1 F2 F3 F4 F5 F6过氧化氢酶项目+ + +－－+淀粉水解 + －－－－ +油脂利用 + + + + + +产吲哚－－ + + －－甲基红试验 + + + + + +乙酰甲基醇试验－－ + －－－柠檬酸盐 + + + + + +石蕊牛奶* + + + + + +产NH3 + + + + + +产H2S －－－－－－硝酸盐还原 + －－－－ +葡萄糖* －－－－－－乳糖* －－－－－－蔗糖* + + + + + －明胶液化+－－－－－2.2 构建系统发育树测序结果表明:F1、F2、F3、F4、F5、F6的16SrDNA的核甘酸序列为1 518 bp、1 478 bp、1 477 bp、1 477 bp、1 544 bp、1 544 bp(图2).图2 絮凝菌的16S rDNA序列系统发育树将6株絮凝菌的16SrDNA序列用BLAST软件与GenBank中已发表的16SrDNA 序列进行同源性比较，选取同源性在95%以上的细菌序列.根据16S rDNA序列同源性构建系统发育树，从进化树可以看出，6株絮凝菌分别与 Bacillus sp.、Agrobacterium sp.、Kocuria Polaris各归为同一簇族群.其中F3、F4、F5、F6最接近于Bacillus sp.，该菌株在系统发育地位上属于芽孢杆菌属.F1接近于库克菌属 Kocuria sp.，F2与农杆菌属Agrobacterium sp.归为同一族群，利用BLAST的序列比对结果表明，各菌株与相似性菌属的相似性均为99%.结合菌株的形态学和生理学特性，可基本确定分离的菌株的属为 Bacillus sp.、Agrobacterium sp.、Kocuria sp..2.3 絮凝活性的测定由絮凝菌的电镜照片来看，F5菌株和F6菌株有大量的粘液性物质产生，细菌易粘连在一起，形成膜状物质，说明这两株菌的分泌代谢很旺盛，而絮凝效果的产生也是来源于微生物的代谢产物，有报道具有絮凝活性的细菌多数均形成胞外多糖［14］.因此，在絮凝菌发酵液中含有影响絮凝活性的物质.结果表明，絮凝率达69%以上，其中4株絮凝率在80%以上，分别为F2、F3、F5、F6.在混凝过程中，菌株F2的发酵液混凝产生的矾花大，沉降速度快，从图3可以看出，F2絮凝率最高，其他菌株也同样表现了高絮凝特点.图3 絮凝菌的絮凝率示意图2.4 絮凝菌的菌群构建将絮凝率高于80%的4株絮凝菌F2、F3、F5、F6按照(1∶1)比例进行每两株复配培养，测其絮凝率.尽管这4株菌单独培养时絮凝率都在80%以上，但从表3可以看出，每两株菌混合培养之后，并不是絮凝率都有所提高，有的反而降低了.根据生态位的理论［7］，不同菌株能够在一起共存，是因为它们之间通过协调作用出现了生态位的分离，从而避免了种群间激烈的竞争.因此，混合培养絮凝率较单株菌培养有所降低，这两株菌之间存在生态位的重叠，导致它们不能共同生长或生长力下降，影响了代谢产物的增加，也就是絮凝活性物质减少，从而絮凝率降低;而F2和F6的混合培养后的絮凝率较原来有一定的提高，说明它们能够在一起共同生长，其生态位出现了分离，所以絮凝率提高.由表3可以看出:F2和F6菌株组合所得发酵液絮凝率为93.1%，其效果优于其他各组，同时也优于各个单菌.这可以由生态位来解释，另外，在Kurane R和Matsuyama研究结果中也有阐述，混合培养的条件下不同微生物之间的相互作用促进微生物絮凝剂的产生［15］.因此，采用F2和F6作为复合型生物絮凝剂产生菌，用于生产复合型生物絮凝剂，并对这两株菌进行进一步的研究.2.5 复合型生物絮凝剂的絮凝活性分布对复合型生物絮凝剂F2和F6的发酵原液、上清液、细胞悬浮液三者的絮凝率进行了测定.由图4可知，发酵原液活性最高，为96.61%，分别高于上清液、细胞悬浮液1.91%，35.53%.通过絮凝率的测定可知上清液的絮凝率很高，说明絮凝活性物质主要存在于上清液中，生物絮凝是利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂，絮凝剂有效成分存在于发酵液中.而细胞悬浮液絮凝的效果较低(相对絮凝剂的效果)，表明絮凝菌产生的胞外物大部分分泌至胞外液中.因此，在后续的实验中，以发酵上清液为对象，来研究生物絮凝剂的分离纯化.表3 不同两株絮凝菌混合培养的絮凝率组别絮凝率/% 组别絮凝率/% F2+F3 73.2 F3+F5 85.6 F2+F5 74.9 F3+F6 70.4 F2+F6 93.1 F5+F6 81.2图4 絮凝活性分布图2.6 复合型微生物絮凝剂的成分分析2.6.1 紫外扫描分析絮凝菌发酵液上清液的紫外扫描结果见图5.曲线为平滑曲线，没有特征吸收峰(蛋白质在280 nm有吸收峰，核酸在260 nm有吸收峰)，说明絮凝剂中几乎不含有核酸和蛋白质.因此，可以定性地判断该絮凝剂的有效成分不是蛋白质或核酸. 2.6.2 红外光谱扫描将生物絮凝剂提纯后进行红外光谱扫描，结果见图6.谱图是较为典型的多糖红外光谱图，2 926 cm－1是C—H不对称伸缩振动的结果，此区域的吸收峰是糖类的特征峰.1 647 cm－1是由于多糖中的乙酰氨基(—NHCOCH3)的C O键伸缩振动造成的.在图中1 541 cm－1和1 508 cm－1处的峰为 N—H的变角振动，此峰说明多糖中的—NH—是乙酰化的.在3 443 cm－1处强而宽的吸收峰是分子内的—OH伸缩振动所导致的.1 733 cm－1为—COOH中的C O键伸缩振动的结果.在1 385 cm－1处为羧基—COO－中的C O对称伸缩振动.1 063 cm－1的强吸收峰是酯内的C—O—C反对称伸缩振动吸收谱带.879 cm－1为呋喃糖或羟基呋喃环的吸收峰，是由环和取代基的伸缩振动及次甲基的横向振动所致.因此，可以判断CBF中含有羧基，分别以—COO－和COOH的形式存在.此外，将絮凝剂溶液摊放在平板玻璃片上，使其干燥成膜，结果发现，形成的薄膜韧性很强，从某种程度上表明絮凝剂的链型为线性.图5 紫外扫描图谱图6 CBF的红外光谱图3 结论1)絮凝测定结果表明絮凝率达69%以上.其中4株絮凝率达80%以上，表明这6株絮凝菌具有很强的絮凝特性.2)根据絮凝菌形态和生理生化特征鉴定及16SrDNA序列系统发育分析，Agrobacterium sp.与F2聚为一类，Bacillus sp.与絮凝菌F3、F4、F5、F6聚为一类，Kocuria sp.与絮凝菌F1聚为一类，序列同源性99%，但该6株絮凝菌尚不能定种，有待于进一步分析.3)在菌群构建中，F2和F6菌株按照1∶1比例混合培养发酵液絮凝率可达93.1%，这种组合的复合型生物絮凝剂絮凝率优于各个单菌的絮凝率，也优于其他双菌组合.4)在絮凝剂的成分分析中，紫外扫描图谱分析絮凝剂中不含有蛋白质和核酸，红外光谱分析絮凝剂的有效成分为多糖类物质.参考文献:［1］WANG W，MA F，YUE X L，et al.Purification andcharacterizationofcompoundbioflocculant［C］//The 2nd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering.Shanghai:IEEE，2008.［2］吕向红.微生物絮凝剂［J］.化工环保，1994，15:211－218.［3］NAKAMURA J.Purification and chemical analysis of microbial cell flocculants produced by Aspergillus Sojae AJ7002［J］.Agric Biol Chem，1976，40(3):619－624.［4］ZHANG Tong，LIN Zhe.Microbial flocculant and its application in environmental protection［J］.Environmental Sciences，1999，1(1):1－12. ［5］马放.复合生物絮凝剂的开发与应用研究［D］.哈尔滨:哈尔滨工业大学，2004.［6］MA Fang，WANG Bo，FAN Chun，et al.Security evaluation of compounded microbial flocculant［J］.Journal of Harbin Institute of Technology，2004，11(1):38－42.［7］马放，刘俊良，李淑更.复合型微生物絮凝剂的开发［J］.中国给水排水，2003，19(4):1－4.［8］ZOUBOULIS A I，CHAI X L，KATSOYIANNIS I A.The application of bioflocculant for the removal of humic acids from stabilized landfill leachates［J］.J Environ Manag，2004，70:35－41.［9］SHENG Y L，ZHANG Q，SHENG Y R，et al.Screening and flocculating properties of bioflocculant－producing microorganisms［J］.Journal of University of Science and Technology Beijing，Mineral，Metallurgy，Material，2006，13(4):289－292.［10］YIM J H，KIM S J，AHN S H，et al.Characterization of a novel bioflocculant，p－KG03，from a marine dinoflagellate，Gyrodinium impudicum KG03［J］.Bioresource Technology，2007，98(2):361－367. ［11］马放，任南琪，杨基先.污染控制微生物学实验［M］.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002.［12］NAKAMURA J，MIYASHIRO S.Screening，isolation and some properties of microbial cell 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红外光谱法鉴定聚合物的结构特征

实验8 红外光谱法鉴定聚合物的结构特征1. 实验目的（1）了解红外光谱分析法的基本原理。

（2）初步掌握红外光谱样品的制备和红外光谱仪的使用。

（3）红外吸收光谱的应用和谱图的分析方法。

2. 实验原理红外光谱与有机化合物、高分子化合物的结构之间存在密切的关系。

它是研究结构与性能关系的基本手段之一。

红外光谱分析具有速度快、取样微、高灵敏并能分析各种状态的样品等特点，广泛用于高聚物领域，如对高聚物材料的定性定量分析，研究高聚物的序列分布，研究支化程度，研究高聚物的聚集态结构，高聚物的聚合过程反应机理和老化，还可以对高聚物的力学性能进行研究。

红外光谱属于振动光谱，其光谱区域可进一步细分为近红外区（12 800～4 000cm-1）、中红外区（4 000～200cm-1）和远红外区（200~l0cm-1）。

其中最常用的是4 000～400cm-1，大多数化合物的化学键振动能的跃迁发生在这一区域。

图2.18为典型的红外光谱。

横坐标为波数(cm-1，最常见)或波长(μm)，纵坐标为透光率或吸光度。

图2－18 聚苯乙烯的红外光谱在分子中存在着许多不同类型的振动，其振动与原子数有关。

含N个原子的分子有3N 个自由度，除去分子的平动和转动自由度以外，振动自由度应为3N－6（线形分子是3N－5）。

这些振动可分两大类：一类是原子沿键轴方向伸缩使键长发生变化的振动，称为伸缩振动，用υ表示。

这种振动又分为对称伸缩振动（用υs表示）和非对称伸缩振动（用υas表示）。

另一类是原子垂直键轴方向振动，此类振动会引起分子内键角发生变化，称为弯曲（或变形）振动，用δ表示。

这种振动又分为面内弯曲振动（包括平面及剪式两种振动），面外弯曲振动（包括非平面摇摆及弯曲摇摆两种振动）。

图2－19为聚乙烯中－CH2－基团的几种振动模式。

图2－19 聚乙烯中－CH 2－基团的振动模式分子振动能与振动频率成反比。

为计算分子振动频率，首先研究各个孤立的振动，即双原子分子的伸缩振动。

絮凝剂的纯度监测原理

絮凝剂的纯度监测原理
絮凝剂的纯度监测原理通常是通过测量其在水溶液中的特定光学性质来实现的。

常用的监测方法包括紫外光吸收光谱、荧光光谱和圆二色光谱等。

以紫外光吸收光谱监测为例，当纯度较高的絮凝剂溶解在水中时，会使水的透明度降低，这是由于絮凝剂分子吸附并聚合水中的杂质颗粒或悬浮物造成的。

此时，水溶液中的吸光度会随着絮凝剂的添加量增加而增加，通过对吸光度的测量可以确定絮凝剂的纯度以及适当的用量范围。

荧光光谱监测法则是利用荧光分子所具有的特异性发射光谱来监测纯度，当絮凝剂溶解在水中形成聚合物颗粒时，其荧光强度会发生明显的变化。

通过测量溶液的荧光强度和荧光光谱分布，可以确定溶液中的絮凝剂浓度和纯度。

圆二色光谱监测法是利用圆二色效应测量溶液中的光学活性分子的结构和构象，由于纯度较高的絮凝剂分子的手性构象是相对稳定的，因此可以通过测量圆二色效应来检测纯度和结构的变化。

总的来说，不同的监测方法可以针对不同的纯化剂，在不同的条件下进行监测，以最佳的效果和准确性来指导纯化剂的纯度控制及优化。

硅溶胶聚硅酸铝锌复合絮凝剂的制备及应用

硅溶胶聚硅酸铝锌复合絮凝剂的制备及应用高丽;熊丽丽;朱超;杨刚;邢卫红【摘要】以硅溶胶(SS)、硫酸锌、硫酸铝和硅酸钠为原料制备一种新型的硅溶胶-聚硅酸铝锌(SS-PSAZS)复合絮凝剂,结合单因素和正交实验优化其制备条件,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)表征其形态和结构.结果表明,SS-PSAZS的最优制备条件:硅溶胶的加入量为10 μL,复合体系的pH=1.7,加热温度为60 ℃,加热时间为0.5 h.在最优条件下,硅溶胶和PSAZS复合形成了新的无定形的链网状结构的复杂聚合物.当SS-PSAZS的投加量为4 mL(每200 mL造纸废水)时,处理造纸废水的效果最好,浊度、色度和化学需氧量(COD)的去除率分别为98.0%、89.7%和69.8%,且其絮凝性能优于PSAZS和聚合氯化铝(PAC).%A novel silica sol(SS)contained polysilicate aluminum zincsulfate(PSAZS)composite flocculant was synthesized by SS,zincvitriol,aluminum sulfate,octadecahydrate and sodium metasilicate nonahydrate.The preparation conditions of SS-PSAZS were optimized by single factor experiments and orthogonal ones.The morphology and the structure of SS-PSAZS were investigated by field emission scanning electron microscope(FESEM)and Fourier transform infrared spectrometer(FT-IR).Results indicated that the optimum preparation conditions of SS-PSAZS were as follows:silica sol dosage of 10 μL,pH value of 1.7,temperature of 60 ℃ and heating time of 0.5 h.Under the optimal conditions,SS and PSAZS reformed a new complex compound with special amorphous chain network structure.The turbidity,chroma and chemical oxygen demand(COD)removal rates were 98.0%,89.7% and 69.8%,respectively,when the optimal dosage of SS-PSAZS was 4 mL(200 mL paper making wastewater),and SS-PSAZS exhibited a superior flocculation performance than that of PSAZS and polyaluminium chloride (PAC).【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】6页(P65-70)【关键词】硅溶胶;聚硅酸铝锌;絮凝;造纸废水【作者】高丽;熊丽丽;朱超;杨刚;邢卫红【作者单位】南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】TQ314;X703絮凝法因其成本低廉、操作简单、处理效果好而被广泛应用于污水处理的工艺中[1-2]。

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