CN105609872B - 一种由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由多种植物提取液制成的电池电解液，采用茶、活性液、剑麻、小粒咖啡、可可粉按照38‑42:16‑18:28‑30:10‑12:3的质量比混合的混合物，经萃取后制得粗品，用乙醇作溶剂，在索氏提取器中连续萃取制得粗品，然后粗品经过蒸干、升华制得植物碱；其中，活性液由田七、冰片、散瘀草、白牛胆、穿山龙、淮山药、苦良姜、老鹳草组成。本发明使用云南高海拔地区茶叶、云南小粒咖啡豆、可可碱、剑麻科植物等提取的多种植物碱制成电池电解液，以纯度高的植物碱代替化学碱达到环保的目的，主要应用于环保植物电解质电池的生产。
Description
技术领域
本发明涉及电解液技术领域，具体是一种由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂。
背景技术
电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。其中电解液是化学电池、电解电容等使用的介质(有一定的腐蚀性)，为它们的正常工作提供离子。并保证工作中发生的化学反应是可逆的。电解液在电池正、负极之间起到传导电子的作用，是电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。但是常规电池中使用硫酸、汞、NaOH、KOH等环境二次污染的电解液，不利于环境保护，危害人类健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保、纯度高的由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，采用茶、活性液、剑麻、小粒咖啡、可可粉按照38-42:16-18:28-30:10-12:3的质量比混合的混合物，经萃取后制得粗品，用乙醇作溶剂，在索氏提取器中连续萃取制得粗品，然后粗品经过蒸干、升华制得植物碱；其中，活性液由田七、冰片、散瘀草、白牛胆、穿山龙、淮山药、苦良姜、老鹳草组成。
作为本发明进一步的方案：混合物的萃取过程：将混合物置入索氏提取器的提取器中，将乙醇加入索氏提取器的烧瓶中，并加入沸石，然后将该烧瓶安装在提取器下方，索氏提取器上方装上冷凝管，加入回流2.5h，冷却后，将烧瓶中的物料置入蒸馏装置中，蒸干，制得粗品。
作为本发明进一步的方案：混合物的萃取过程：将碳酸钙与水置入烧瓶中，然后加入混合物，煮沸30min，然后用抽滤瓶抽滤，再用氯仿萃取2次，制得粗品，其中混合物与氯仿的质量体积比为1:1-2，单位为g/ml。
作为本发明进一步的方案：粗品制得植物碱的过程：向粗品中加入4g生石灰粉，在蒸发皿中搅成糊状，在蒸气浴中蒸干成粉，置入含有多孔滤纸的漏斗中，然后在酒精灯上加热，使其慢慢升华至棕色雾，再加热至其完全升华，冷却后制得植物碱。
作为本发明进一步的方案：混合物是由茶、活性液、剑麻、小粒咖啡、可可粉按照40:17:29:11:3的质量比混合的。
作为本发明进一步的方案：乙醇的体积浓度为95％。
作为本发明进一步的方案：剑麻采用云南红河剑麻。
作为本发明进一步的方案：小粒咖啡采用云南小粒咖啡。
本发明中的植物碱，多以丹宁酸盐的形式存在于茶叶、咖啡豆中、热带剑麻科植物中，该盐可溶于乙醇等溶剂。故先用乙醇连续提取，再以生石灰中和丹宁酸使咖啡因游离出来，最后用升华法纯化以制取纯品——植物碱。所得到植物碱是一种白色针状的晶体，无臭，味苦。易溶于水、乙醇、丙酮、氯仿，微溶于石油醚，难溶于苯和乙醚。在100℃时失去结晶水，并开始升华，178℃时升华很快。熔点为238℃,它的化学名称为1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤，其结构式如下：
本发明所得到的植物碱具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用，因此，可作为中枢神经兴奋剂，在医学上有重要的用途。
所得到的植物碱pH值为9.6，适合用于碱金属做负极的环保电池电解液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，使用云南高海拔地区茶叶、云南小粒咖啡豆、可可碱、剑麻科植物等提取的多种植物碱制成电池电解液的添加剂。以纯度高的植物碱代替化学碱达到环保的目的。避免了常规电池中使用硫酸、汞、NaOH、KOH等环境二次污染的材料。主要应用于环保植物电解质电池的生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，采用茶、活性液、剑麻、小粒咖啡、可可粉按照38:16:28:10:3的质量比混合的混合物，经萃取后制得粗品，用乙醇作溶剂，在索氏提取器中连续萃取制得粗品，然后粗品经过蒸干、升华制得植物碱；其中，活性液由田七、冰片、散瘀草、白牛胆、穿山龙、淮山药、苦良姜、老鹳草组成。
实施例2
本发明实施例中，一种由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，采用茶、活性液、剑麻、小粒咖啡、可可粉按照42:18:30:12:3的质量比混合的混合物，经萃取后制得粗品，用乙醇作溶剂，在索氏提取器中连续萃取制得粗品，然后粗品经过蒸干、升华制得植物碱；其中，活性液由田七、冰片、散瘀草、白牛胆、穿山龙、淮山药、苦良姜、老鹳草组成。
实施例3
本发明实施例中，一种由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，采用茶、活性液、剑麻、小粒咖啡、可可粉按照40:17:29:11:3的质量比混合的混合物，经萃取后制得粗品，用乙醇作溶剂，在索氏提取器中连续萃取制得粗品，然后粗品经过蒸干、升华制得植物碱；其中，活性液由田七、冰片、散瘀草、白牛胆、穿山龙、淮山药、苦良姜、老鹳草组成。
上述实施例1-3的具体实施步骤和操作流程如下所述。
第一步：提取粗品
方法1.
称取10g混合物置入索氏提取器的提取器中，将100ml乙醇加入索氏提取器的250ml烧瓶中，并加入沸石，然后将该烧瓶安装在提取器下方，索氏提取器上方装上冷凝管，加入回流2.5h，冷却至室温后取下索氏提取器，将烧瓶中的物料置入蒸馏装置中，蒸馏至近干，回收乙醇，制得粗品。
方法2.
将碳酸钙与100ml水置入250ml烧瓶中，然后加入10g混合物，煮沸30min，然后用抽滤瓶抽滤，再用15ml氯仿萃取2次，制得粗品。
第二步：制得有效成分或者植物碱
有效成分：取粗品2-4ml，置入瓷皿中蒸干，然后加入1ml HCl进行溶解，再加入0.1gKClO3，蒸干后冷却，滴加氨水，使其变为紫色，制得有效成分。
植物碱：向粗品中加入4g生石灰粉，在蒸发皿中搅成糊状，在蒸气浴中蒸干成粉，置入含有多孔滤纸的漏斗中，然后在酒精灯上小心加热，使其慢慢升华至棕色雾，继续加热至其完全升华，冷却后取植物碱，称重后计算产率。
本发明从茶、活性液(田七、冰片、散瘀草、白牛胆、穿山龙、淮山药、苦良姜、老鹳草)、云南红河剑麻、云南小粒咖啡、可可粉按照：40：17:29:11:3混合物萃取植物碱是用适量的乙醇(95％)作溶剂，在索氏提取器中连续萃取，然后浓缩、焙炒、升华而制得。索氏提取器又叫脂肪提取器，它由三部分组成，下部为烧瓶，上部为冷凝管，中间为提取器。被提取的物质放在提取器中加热至沸腾后溶剂蒸汽通过蒸汽上升管进入冷凝管，被冷凝为液体滴入提取器中。提取器内液体与固体进行液-固萃取。当液面超过虹吸管的顶点时，萃取液自动流回烧瓶中，经加热再蒸发、冷凝、萃取，如此循环，直至大部分可溶性固体物质被萃取，富集于烧瓶为止。
升华是利用固体混合物的蒸汽压或挥发度不同，将不纯净的固体化合物在熔点温度以下加热，利用产物蒸汽压高，杂质蒸汽压低的特点，使产物不经过液体过程而直接气化，遇冷后固化，而杂质则不发生这个过程，达到分离提纯的目的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，其特征在于，采用茶、活性液、剑麻、小粒咖啡、可可粉按照38-42:16-18:28-30:10-12:3的质量比混合的混合物，经萃取后制得粗品，用乙醇作溶剂，在索氏提取器中连续萃取制得粗品，然后粗品经过蒸干、升华制得植物碱；其中，活性液由田七、冰片、散瘀草、白牛胆、穿山龙、淮山药、苦良姜、老鹳草组成；植物碱的化学名称为1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤，其结构式如下：
植物碱pH值为9.6，且用于碱金属做负极的电池电解液中。
2.根据权利要求1所述的由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，其特征在于，混合物的萃取过程：将混合物置入索氏提取器的提取器中，将乙醇加入索氏提取器的烧瓶中，并加入沸石，然后将该烧瓶安装在提取器下方，索氏提取器上方装上冷凝管，加入回流2.5h，冷却后，将烧瓶中的物料置入蒸馏装置中，蒸干，制得粗品。
3.根据权利要求1所述的由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，其特征在于，混合物的萃取过程：将碳酸钙与水置入烧瓶中，然后加入混合物，煮沸30min，然后用抽滤瓶抽滤，再用氯仿萃取2次，制得粗品，其中混合物与氯仿的质量体积比为1:1-2，单位为g/ml。
4.根据权利要求1所述的由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，其特征在于，粗品制得植物碱的过程：向粗品中加入4g生石灰粉，在蒸发皿中搅成糊状，在蒸气浴中蒸干成粉，置入含有多孔滤纸的漏斗中，然后在酒精灯上加热，使其慢慢升华至棕色雾，再加热至其完全升华，冷却后制得植物碱。
5.根据权利要求1所述的由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，其特征在于，混合物是由茶、活性液、剑麻、小粒咖啡、可可粉按照40:17:29:11:3的质量比混合的。
6.根据权利要求1所述的由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，其特征在于，乙醇的体积浓度为95％。
7.根据权利要求1或5所述的由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，其特征在于，剑麻采用云南红河剑麻。
8.根据权利要求1或5所述的由多种植物提取液制得植物碱作为电池电解液的添加剂，其特征在于，小粒咖啡采用云南小粒咖啡。
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