一種魷魚墨黑色素清除六價(jià)鉻離子的方法
【專利摘要】一種魷魚墨黑色素清除六價(jià)鉻離子的方法，其特征在于步驟為：制備Cr6+吸附劑—魷魚墨黑色素粉末；調(diào)節(jié)Cr6+溶液pH值至5~5.5，并保溫至30~40℃，按照魷魚墨黑色素粉末：Cr6+=1g:700~800μg的比例，往Cr6+溶液中加入魷魚墨黑色素粉末，攪拌均勻，吸附60~120min后過濾；重復(fù)上述操作，采取二次吸附法或多次吸附法直至濾液中Cr6+濃度符合排放要求。本發(fā)明以魷魚加工的副產(chǎn)物魷魚墨黑色素作為吸附劑，并對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，具有工藝簡(jiǎn)單合理、操作方便、成本低廉的特點(diǎn)，采用本發(fā)明的方法可實(shí)現(xiàn)Cr6+有效清除，每g魷魚墨黑色素粉末吸附Cr6+達(dá)到750μg，可減少重金屬對(duì)人體的危害，對(duì)保障人類的健康具有及其重大的意義。
【專利說明】一種魷魚墨黑色素清除六價(jià)鉻離子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及重金屬離子的清除方法，具體涉及一種魷魚墨黑色素清除Cr6+的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]魷魚墨是魷魚加工副產(chǎn)物之一，約占魷魚體重的1.3%(張井.北太平洋魷魚內(nèi)臟酶解液中重金屬鎘的脫除研究[D].中國(guó)海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009)。因?yàn)轸滛~墨黑色素含有羥基、羧基、氨基或酰胺類官能團(tuán)，一些金屬離子，如:Cd2+、Pb2+可以通過靜電吸附方式結(jié)合到黑色素上，所以魷魚墨黑色素有較強(qiáng)的重金屬清除作用(Chen S G, XueC H, Wang J F，et al.Adsorption of Pb (II) and Cd (II) by squidOmmastrephes bartramiMelanin[J].Bioinorg ChemAppI，2009:901563)。Cr6+ 是對(duì)人體健康危害極大的一種有害金屬離子，由于采礦業(yè)、皮革加工、合成色素制造業(yè)及冶煉工業(yè)的不當(dāng)處理，常常會(huì)造成自然水域中Cr6+濃度超標(biāo)(Sarin V, Singh T S，Pant KK.Thermodynamic andbreakthrough column studies for the selective sorption ofchromium from industrial effluenton activated eucalyptus bark[J].BioresourTechonol, 2006，97:1986 - 1993)。重金屬元素具有生物富集效應(yīng)，一旦有害金屬元素進(jìn)入食物鏈，人類將是最終受害者。
[0003]目前，在魷魚墨黑色素對(duì)Cr6+清除影響已有所研究(魯婷婷，林琳，褚夢(mèng)思等.魷魚墨黑色素對(duì)Pb2+、Cr6+吸附的影響[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012，31 (I):39-43, 48.)，但是還不夠完善，在對(duì)Cr6+的有效清除上還不夠理想，因此需要進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，以達(dá)到對(duì)Cr6+的有效清除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡(jiǎn)單合理、操作方便且成本低的魷魚墨黑色素清除六價(jià)鉻離子的方法，以魷魚墨黑色素作為吸附劑，可實(shí)現(xiàn)對(duì)Cr6+的有效清除。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種魷魚墨黑色素清除Cr6+的方法，其特征在于步驟依次為:
[0006]1)制備Cr6+吸附劑一魷魚墨黑色素粉末；
[0007]2)調(diào)節(jié)Cr6+溶液pH值至5~5.5，并保溫至3(T40°C，按照魷魚墨黑色素粉末:Cr6+= 1 g: 700-800 μ g的比例，往Cr6+溶液中加入魷魚墨黑色素粉末，攪拌均勻，吸附60~120min后過濾；
[0008]3)重復(fù)上述操作，采取二次吸附法或多次吸附法直至濾液中Cr6+濃度符合排放要求。
[0009]作為改進(jìn)，所述魷魚墨黑色素粉末的制備過程為:手工去除魷魚墨囊的囊衣取出魷魚墨，然后用去離子水浸泡魷魚墨，攪拌后靜置分層，然后傾倒掉水溶液，反復(fù)水洗至水溶液顏色無黑色，收集不溶性黑色素，在3(T40°C烘箱干燥，得到結(jié)塊的魷魚墨黑色素，將魷魚墨黑色素塊用手工方式破碎成小塊，再用粉碎機(jī)破碎得到魷魚墨黑色素粉末。
[0010]作為優(yōu)選，所述步驟2)中Cr6+溶液pH值是采用5~7mol/L HCl進(jìn)行調(diào)節(jié)的。
[0011]最后，所述步驟2)中Cr6+溶液pH值為5.2，保溫至35°C，魷魚墨黑色素粉末:Cr6+=Ig: 750 μ g，吸附時(shí)間為 90min。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:以魷魚加工的副產(chǎn)物魷魚墨黑色素作為吸附劑，并對(duì)吸附條件進(jìn)行優(yōu)化，具有工藝簡(jiǎn)單合理、操作方便、成本低廉的特點(diǎn)，采用本發(fā)明的方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)Cr6+的有效清除，每g魷魚墨黑色素粉末吸附Cr6+達(dá)到750 μ g，可減少重金屬對(duì)人體的危害，對(duì)保障人類的健康具有及其重大的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的魷魚墨黑色素清除Cr6+工藝流程圖；
[0014]圖2是清除Cr6+對(duì)魷魚墨黑色素顆粒形態(tài)的影響，a和b分別表示魷魚墨黑色素清除Cr6+前后的掃描電鏡結(jié)果；
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]一種魷魚墨黑色素清除Cr6+的方法，工藝流程見圖1所示，具體步驟為:
[0017]1、魷魚墨黑色素粉末制備:手工去除魷魚墨囊的囊衣取出魷魚墨，然后用去離子水浸泡魷魚墨，攪 拌后靜置分層，然后傾倒掉水溶液，反復(fù)水洗至水溶液顏色幾乎無黑色，收集水不溶性黑色素，40°C下烘箱干燥，得到結(jié)塊的魷魚墨黑色素；將魷魚墨黑色素塊用手工方式盡量破碎成小塊，再用中藥粉碎機(jī)高速破碎10s，得到魷魚墨黑色素粉末。
[0018]2、用6mol/L HCl調(diào)節(jié)Cr6+溶液pH值為5.2，然后水浴保溫至35°C，按照每g魷魚墨黑色素粉能夠清除750 μ g的總鉻計(jì)，根據(jù)Cr6+溶液體積加入相應(yīng)質(zhì)量的魷魚墨黑色素粉，攪拌均勻，吸附90min后過濾?？筛鶕?jù)待吸附的Cr6+濃度采取二次吸附法或多次吸附法直至濾液中Cr6+濃度符合排放要求。
[0019]下面通過具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0020]1、Cr6+吸附條件優(yōu)化
[0021]設(shè)定魷魚墨黑色素粉末加入量與Cr6+比例為魷魚墨黑色素粉末:Cr6=lg:1333y g，選擇吸附溫度、吸附時(shí)間和溶液初始pH值進(jìn)行三因素三水平的Box - Behnken響應(yīng)面分析試驗(yàn)，根據(jù)公式I建立數(shù)學(xué)模型，其中y是變量，為常數(shù)項(xiàng)，βρ @爿和分別是模型中一次項(xiàng)、二次項(xiàng)和交互項(xiàng)。魷魚墨黑色素清除Cr6+的Box-Behnken響應(yīng)面分析試驗(yàn)因素及編碼值見表1，具體試驗(yàn)結(jié)果及方差分析結(jié)果分別見表2和表3。
[0022]β,χ) + Σ Σ公式 I
7=1 /=1 ?=1 !=i+l
[0023]表1Box - Behnken響應(yīng)面分析試驗(yàn)因素和水平編碼值
【權(quán)利要求】
1.一種魷魚墨黑色素清除六價(jià)鉻離子的方法，其特征在于步驟依次為: 1)制備Cr6+吸附劑一魷魚墨黑色素粉末； 2)調(diào)節(jié)Cr6+溶液pH值至5~5.5，并保溫至3(T40°C，按照魷魚墨黑色素粉末:Cr6+=Ig: 700^800 μ g的比例，往Cr6+溶液中加入魷魚墨黑色素粉末，攪拌均勻，吸附60~120min后過濾； 3)重復(fù)上述操作，采取二次吸附法或多次吸附法直至濾液中Cr6+濃度符合排放要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述魷魚墨黑色素粉末的制備過程為:手工去除魷魚墨囊的囊衣取出魷魚墨，然后用去離子水浸泡魷魚墨，攪拌后靜置分層，然后傾倒掉水溶液，反復(fù)水洗至水溶液顏色無黑色，收集不溶性黑色素，在3(T40°C烘箱干燥，得到結(jié)塊的魷魚墨黑色素，將魷魚墨黑色素塊用手工方式破碎成小塊，再用粉碎機(jī)破碎得到魷魚墨黑色素粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟2)中Cr6+溶液pH值是采用5~7mol/L HCl進(jìn)行調(diào)節(jié)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟2)中Cr6+溶液pH值為5.2，保溫至35°C，魷魚墨黑色 素粉末:Cr6+=lg:750l.! g，吸附時(shí)間為90min。
【文檔編號(hào)】C02F101/22GK103848470SQ201210529867
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月6日
【發(fā)明者】宋茹, 韋榮編 申請(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院