CN101181296A - 基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然药用矿物的除去重金属离子的方法。经过本发明处理的天然药用矿物中重金属的含量少于10ppm。其制备方法的步骤为：以天然药用矿物为原料，以有机酸或EDTA为萃取剂，有机酸盐或弱碱性盐为络合剂进行辅助作用，采用微波加热的方法除去药用矿物中的重金属离子，降低重金属对人体及动物的危害。最终制成的药用矿物对人体及动物的副作用很小。本发明使用的原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，化学性质稳定，对环境的污染小，容易进行工业化生产，适合于对各种天然药用矿物进行除去重金属离子的处理。
Description
技术领域
本发明涉及基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法。
背景技术
人类生活在地球上，本身就是地壳发展演化的产物，人体元素都直接或间接的来自地壳，每天都在和地壳进行能量和物质的交换，长此以往，必然在人地之间建立起一种平衡关系。
我国地域辽阔，矿产资源种类繁多，药用矿物资源丰富，种类较多，分布面积也较广泛，目前全国已查明的药用矿物有上百种，产地有数千处。药用矿物的开发及其应用研究，已随着人们的需求和科技的进步正日益得到发展，并已取得显著的成绩。不仅如此，开发药用矿物还能产生极大的经济效益，这是因为：一是有些矿物药材逐年挖掘，资源减少，造成物以稀为贵；二是元素与人体健康息息相关的理论日趋被人们所接受。医药界采用药用矿物促进人体内元素平衡，达到防病治病之功能，已得到普遍重视；三是中医药事业的发展，拉动了药用矿物的价格上扬。
但是天然药用矿物在没有处理之前含有许多有毒有害的重金属元素，如Pb、Cd、Hg、Ni等，这些重金属元素往往对人体有害，因此药用矿物对重金属的含量有严格限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法。
本发明的经过处理后的药用矿物中重金属离子的含量少于10ppm。
基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法，其特征在于所说的天然药用矿物为自然界产出的可以治疗或者预防疾病的矿物，如蒙脱石、高岭石、滑石、阳起石、云母、白石脂、金精石等。
本发明提供的基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法步骤为：
1)在1升水中加入0.05～0.2摩尔萃取剂，0.1～0.2摩尔辅助络合剂，100～200克粉碎到100微米以下的天然药用矿物粉体，搅拌直至萃取剂、络合剂和药用矿物完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热10～15分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1～2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3～5次，再次加入1～2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60～80℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的药用矿物。
所说的萃取剂为EDTA、Na-EDTA、DTPA、NTA、柠檬酸、酒石酸等中的一种，所说的络合剂为柠檬酸钠等有机酸盐、碳酸氢钠等弱碱性盐中的一种。
本发明以天然药用矿物为原料，以有机酸或EDTA为萃取剂，络合剂进行辅助作用，采用微波加热的方法除去药用矿物中的重金属离子，降低重金属对人体的危害。最终制成的药用矿物对人体及动物的副作用很小。本发明使用的原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，化学性质稳定，对环境的污染小，容易进行工业化生产，适合于对各种天然药用矿物进行除去重金属离子的处理。
具体实施方式
本发明所说的天然药用矿物指在自然界产出的可以治疗或者预防疾病的矿物，如蒙脱石、高岭石、滑石、阳起石、云母、白石脂、金精石等。这些矿物大都属于硅酸盐类，在我国都有广泛的产出，对人体的特定疾病都有一定的功效，如滑石可用于暑热烦渴、小便短赤或水泻等症，治疗痱子、湿疹以其粉末适量外撒，内服可保护肠管，以达消炎、止泻作用；膨润土在药品中作胶凝剂用于制造悬浮药剂，这主要用在儿科和老年保健方面，因为这些病人吞服药片有困难，膨润土还可用作悬浮剂、乳胶稳定剂、吸附剂或澄清剂等。
天然药用矿物使用前需粉碎至小于100微米，建议使用超微气流粉碎机，它具有较高的工作效率，并能防止粉碎过程的二次团聚，粉碎后有助于反应更加顺利的进行。
制备方法的核心技术是对天然药用矿物微粒进行萃取剂在微波加热条件下的处理。与传统的加热方法相比，微波加热具有快速高效、加热均匀和加热具有选择性等优点：样品及溶剂中的偶极分子在高频微波能的作用下变换其正、负极，产生偶极涡流、离子传导和高频率摩擦，从而在短时间内产生大量的热量。偶极分子旋转导致的弱氢键破裂、离子迁移等加速了溶剂分子对样品基体的渗透，待分析成分很快溶剂化，使微波萃取时间显著缩短。微波加热是透入物料内部的能量被物料吸收转换成热能对物料加热，形成独特的物料受热方式，整个物料被加热，无温度梯度，即微波加热具有均匀性的优点。微波对介电性质不同的物料呈现出选择性的加热特点，介电常数及介质损耗小的物料，对微波的入射可以说是“透明”的。溶质和溶剂的极性越大，对微波能的吸收越大，升温越快，促进了萃取速度。而对于不吸收微波的非极性溶剂，微波几乎不起加热作用。所以，在选择萃取剂时一定要考虑到溶剂的极性，以达到最佳效果。
以下结合具体实例进一步说明本发明。
实施例1：基于天然蒙脱石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.05摩尔Na-EDTA，0.1摩尔碳酸氢钠，100克粉碎到100微米以下的天然蒙脱石，搅拌直至Na-EDTA、碳酸氢钠和蒙脱石完全溶解。碳酸氢钠在溶液中起稳定PH值的作用，使Na-EDTA最大限度的发挥作用。但是碳酸氢钠也会带来气泡等负面影响。
2)使用微波辐射将混合物加热10分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3次，再次加入1升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的蒙脱石矿物。
实施例2：基于天然蒙脱石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.1摩尔Na-EDTA，0.2摩尔碳酸氢钠，200克粉碎到100微米以下的天然蒙脱石，搅拌直至Na-EDTA、碳酸氢钠和蒙脱石完全溶解。碳酸氢钠在溶液中起稳定PH值的作用，使Na-EDTA最大限度的发挥作用。但是碳酸氢钠也会带来气泡等负面影响。
2)使用微波辐射将混合物加热15分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复5次，再次加入2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在80℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的蒙脱石矿物。
实施例3：基于天然高岭石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.05摩尔柠檬酸，0.1摩尔柠檬酸钠，100克粉碎到100微米以下的天然高岭石粉体，搅拌直至柠檬酸、柠檬酸钠和高岭石完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热10分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3次，再次加入1升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的高岭石矿物。
实施例4：基于天然高岭石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.2摩尔柠檬酸，0.2摩尔柠檬酸钠，200克粉碎到100微米以下的天然高岭石粉体，搅拌直至柠檬酸、柠檬酸钠和高岭石完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热15分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复5次，再次加入2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在80℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的高岭石矿物。
实施例5：基于天然滑石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.05摩尔Na-EDTA，0.1摩尔碳酸氢钠，100克粉碎到100微米以下的天然滑石粉体，搅拌直至Na-EDTA、碳酸氢钠和滑石完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热10分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3次，再次加入1升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的滑石矿物。
实施例6：基于天然滑石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.1摩尔Na-EDTA，0.2摩尔碳酸氢钠，200克粉碎到100微米以下的天然滑石粉体，搅拌直至Na-EDTA、碳酸氢钠和滑石完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热15分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复5次，再次加入2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在80℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的滑石矿物。
实施例7：基于天然阳起石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.05摩尔EDTA，0.1摩尔柠檬酸钠，100克粉碎到100微米以下的天然阳起石粉体，搅拌直至EDTA、柠檬酸钠和阳起石矿物完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热10分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3次，再次加入1升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的阳起石矿物。
实施例8：基于天然阳起石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.1摩尔EDTA，0.2摩尔柠檬酸钠，200克粉碎到100微米以下的天然阳起石粉体，搅拌直至EDTA、柠檬酸钠和阳起石矿物完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热15分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复5次，再次加入2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在80℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的阳起石矿物。
实施例9：基于天然云母的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.05摩尔DTPA，0.1摩尔碳酸氢钠，100克粉碎到100微米以下的天然云母粉体，搅拌直至DTPA、碳酸氢钠和云母完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热10分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3次，再次加入1升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的云母矿物。
实施例10：基于天然云母的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.1摩尔DTPA，0.2摩尔碳酸氢钠，200克粉碎到100微米以下的天然云母粉体，搅拌直至DTPA、碳酸氢钠和云母完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热15分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复5次，再次加入2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在80℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的云母矿物。
实施例11：基于天然白石脂的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.05摩尔NTA，0.1摩尔碳酸氢钠，100克粉碎到100微米以下的天然白石脂粉体，搅拌直至NTA、碳酸氢钠和白石脂完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热10分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3次，再次加入1升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的白石脂矿物。
实施例12：基于天然白石脂的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.1摩尔NTA，0.2摩尔碳酸氢钠，200克粉碎到100微米以下的天然白石脂粉体，搅拌直至NTA、碳酸氢钠和白石脂完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热15分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复5次，再次加入2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在80℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的白石脂矿物。
实施例13：基于天然金精石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.05摩尔酒石酸，0.1摩尔柠檬酸钠，100克粉碎到100微米以下的天然金精石粉体，搅拌直至酒石酸、柠檬酸钠和金精石完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热10分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3次，再次加入1升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的金精石矿物。
实施例14：基于天然金精石的除去重金属离子的制备方法
1)在1升水中加入0.1摩尔酒石酸，0.2摩尔柠檬酸钠，200克粉碎到100微米以下的天然金精石粉体，搅拌直至酒石酸、柠檬酸钠和金精石完全溶解。
2)使用微波辐射将混合物加热15分钟，缓缓搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复5次，再次加入2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在80℃烘箱中烘干，得到除去了重金属离子的金精石矿物。
本发明以天然药用矿物为原料，以有机酸或EDTA为萃取剂，络合剂进行辅助作用，采用微波加热的方法除去药用矿物中的重金属离子，降低重金属对人体的危害。最终制成的药用矿物对人体及动物的副作用很小。本发明使用的原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，化学性质稳定，对环境的污染小，容易进行工业化生产，适合于对各种天然药用矿物进行除去重金属离子的处理。
Claims (4)
1.一种基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)在1升水中加入0.05～0.1摩尔萃取剂、0.1～0.2摩尔辅助络合剂和100～200克粉碎到10～100微米的天然药用矿物粉体，搅拌直至完全溶解，得到混合物；
2)将混合物用微波辐射加热10～15分钟后，搅拌直至冷却到室温；
3)离心或压滤脱水后，重新加入1～2升水，搅拌均匀后再次脱水，重复3～5次，再次加入1～2升水，搅拌均匀后喷雾干燥，所得固体产物在60～80℃烘箱中烘干，得到重金属离子的含量少于10ppm的药用矿物。
2.根据权利要求1所述的一种基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法，所述的萃取剂为EDTA、Na-EDTA、DTPA、NTA、柠檬酸或酒石酸。
3.根据权利要求1所述的一种基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法，其特征在于所述的辅助络合剂为柠檬酸钠或碳酸氢钠。
4.根据权利要求1所述的一种基于天然药用矿物的除去重金属离子的方法，其特征在于所述的天然药用矿物为蒙脱石、高岭石、滑石、阳起石、云母、白石脂或金精石。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106145257A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-11-23 | 合肥智慧殿投资管理有限公司 | 一种稠油污水用处理剂及其制备方法和应用 |
| CN106666334A (zh) * | 2016-12-11 | 2017-05-17 | 孙祎 | 一种适口性饲料脱霉剂的制备方法 |
| CN107649502A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-02-02 | 大连地拓环境科技有限公司 | 一种原位修复重金属污染土壤的方法 |
| CN111494543A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-07 | 成都中医药大学 | 一种黄精绿色加工工艺 |
| CN113019145A (zh) * | 2021-04-03 | 2021-06-25 | 浙江海洋大学 | 一种超润湿油水分离膜的制备方法 |
-
2007
- 2007-11-12 CN CNA2007101566844A patent/CN101181296A/zh active Pending
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