天然无毒柚子皮洗洁精制备工艺研究

任秀娥　陈逸帆　叶静恋　王立英　金杭艳

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[摘 要]文章利用湿柚子皮和干柚子皮为原料，研究不同提取方法工艺对柚子皮中的柠檬烯含量的影响，并通过气相色谱仪对不同提取方法下柚子皮提取液中的柠檬烯含量进行分析与测定，比较得知最佳提取工艺；利用柠檬烯提取液和其他原料制得天然无毒柚子皮洗洁精，与市售的洗洁精进行对比，对其去污能力进行研究，同时利用正交实验探索最佳配方配比，最终制得去污能力强，天然无毒柚子皮洗洁精。实验结果表明，添加了柚子皮提取油精植物型洗洁精较市售的洗洁精去污能力大大提升。

[关键词]柚子皮；柠檬烯；气相色谱仪；洗洁精；正交实验

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.36.075

柚子属于芸香科植物，大多在11月采摘。柚子多见于南方，以福建漳州、厦门所产柚子最为著名。其果实鲜食甘酸可口，沁人心脾，令人赞不绝口；其果皮、柚花皆可入药，有“天然水果罐头”之称。其中柚子皮具有食用、驱除异味、防蚊虫等功效。柚子皮中含有丰富的柠檬烯，是广泛存在于自然界的天然植物中的单环单萜，其具有很强的去污能力。在徐慧等的《柚子皮精油提取分离方法以及成分分析》一文中指出柚子皮精油中含有62.43%D-柠檬烯。本文研究几种不同工艺提取柚子皮中的柠檬烯优劣，同时利用天然椰子皮起泡剂和绿色环保的表面活性剂烷基多糖苷（APG）进行制备天然无毒柚子皮洗洁精。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

天津市富宇精细化工有限公司：无水乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、三乙醇胺苯甲酸钠、乙二胺四乙酸、氯化钠等均为分析纯；山东临沂鲁南化工城：柠檬烯、烷基多糖苷（APG）、椰子油起泡剂等均为分析纯。柚子、混合油、小麦粉、全脂奶粉、鸡蛋均为市售。

1.2 试验方法

1.2.1 不同材料和工艺方法提取测定柠檬烯

（1）设计实验方法方案。柚子皮的处理主要有两种方法：湿法处理和干法处理。对于柠檬烯提取的方法，我们对比验证了水提取法和乙醇提取法不同溶剂，以及在方法上索氏提取和蒸馏及生物提取发酵的好坏，从这两个方面进行探究不同工艺方法柚子皮中的柠檬烯提取，确定7种提取方法。

（2）气相色谱仪测定柠檬烯含量。利用气相色谱仪检测7种提取方法下柠檬烯提取液中柠檬烯的含量，其中气相色谱仪的设定参数如下：

仪器：岛津GC-2014CF气相色谱仪。

色谱条件：色谱柱——Prx-1毛细管柱；柱温——程序升温：65℃初始温度（保持1min），以2℃每min升到100℃（保持1min），以50℃每min升到250℃（保持5min）；检测器——氢火焰离子检测器FID；进样温度——250℃；检测温度——280℃；氮气——0.8ml/min；分流比为40∶1；进样1μL。

1.2.2 天然植物型洗洁精制备

烧杯中加入80g蒸馏柚子皮水提取液水浴加热至60℃ 左右，慢慢加入10g烷基多糖苷（APG），10g椰子油起泡剂和2g 烷基酚聚氧乙烯醚（op-10），并不断搅拌至全部溶解，此时水温要控制在60℃，保持温度60℃，搅拌至全部溶解为止。降温至40℃以下，加入4g三乙醇胺，2g苯甲酸钠，1.5g氯化钠，0.1g乙二胺四乙酸（EDTA），搅拌均匀；测定溶液的pH，用硫酸调节pH至10，加入食盐调节到所需黏度。调节之前把产品冷却到室温或测黏度时的温度。调节后即为成品。

1.2.3 去污实验

（1）污垢的制备：将15g混合油置于烧杯中加热到50℃～60℃，并倒进搅拌混合均匀的15g小麦粉和7.5g全脂奶粉中进行搅拌，再将30g新鲜鸡蛋液加入烧杯中搅拌均匀，最后分数次将32.5g水加入烧杯中搅拌成细腻的100g人工污垢，作涂污使用。

（2）污片制备：用玻璃棒将上述制备的人工污垢均匀涂抹在载玻片表面，厚度保持2cm即可，放置一天一夜。

（3）洗涤过程：分别将已经制备称量好的污片放入烧杯中，浸泡15分钟，然后取出，然后放置一天一夜。

（4）溶液制备：分别称取自制洗洁精和市售洗洁精1g于250ml的烧杯中，在相同的温度下，分别加入自来水200ml。

（5）去污效率测定：将人工污垢均匀附着在载玻片上，放置一晚干燥，用规定的浓度的洗洁精溶液在规定的条件下进行洗涤后，测定其去污效率。

去污效率=[SX（]涂污后载玻片的质量-洗涤后载玻片的质量[]涂污后载玻片的质量-涂污前载玻片的质量[SX）]

2 结果与分析

2.1 不同材料和工艺方法提取液柠檬烯含量

通过实验结果分析，七种工艺的柠檬烯含量如表1所示，从中可以看出，水蒸馏法湿柚子皮提取效果比较好。

2.2 自制洗洁精配方优选

从洗洁精的主要成分来看，主要起表面活性作用的成分有APG、椰子油起泡剂和柠檬烯水溶液，以3种主要影响洗洁精的因素APG（A）、椰子油起泡剂（B）、柚子皮蒸馏水（C）为影响因素，以质量比为水平数，去污力为评判标准，选用L9（34）正交表来优化洗洁精配方，实验设计以及结果见表2和表3。

由表3知道，A2B2C3组合比较好，即原料比例m（APG）=10g，m（椰子油起泡剂）=10g，m（柚子皮蒸馏水）=80g时，所配制的洗洁精的去污力最强，其他成分用量保持不变（EDTA：0.2g，Op-10：2g，三乙醇胺：4g，苯甲酸钠：2g，NaCl：1.5g）。

2.3 自制洗洁精与市售洗洁精去污能力相比

去污力实验结果如表4所示，从中我们可以得知，自制洗洁精的去污效果比市售洗洁精效果要好。

3 结 论

通过上述研究过程，我们探究了柚子皮中的柠檬烯不同的提取工艺方法，利用气相色谱仪进行柚子皮中的柠檬烯的表征，最终得到最佳提取工艺；同时选用天然的椰子油起泡剂，绿色天然表面活性剂APG等配方制备天然无毒洗洁精，利用3水平3因素设计正交实验，探究最佳配方，最终进行去污效率表征，得到最佳配方。

参考文献：

[1]徐慧，吕金顺，沈茜茜，等.柚子皮精油提取分离方法以及其成分分析[J].淮阴师范学院学报，2005，（3）：44-47.

[2]唐晓蓉.柠檬烯提取方法的研究进展[J].四川医学，2011（8）：1300-1301.

[摘 要]输电设备和变电设备作为电网的重要组成部分，其可用性与稳定性直接影响到电网的安全运行。由于受到地理位置、天气变化、人为活动等各种因素的影响，输变电设备会不同程度地存在潜伏性故障及潜在威胁。因此，文章就梳理所得的输变电设备运行所存在的安全问题，并提出相应的防范措施。

[关键词]输电设备；变电设备；安全问题；应对措施

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.36.071

1 输电设备与变电设备

输电网由提供电能的发电站、输电线路及连接这些线路的变电设备构成，其主要任务是输送电力。其中，输电线路，作为电力系统中不可或缺的重要组成部分，其不仅是电力输送的物理通道，同时也是整个电力系统安全稳定运行的基础。在我国，输电线路一般都是铺设在室外，且具有分布范围广泛、设备运行条件复杂、易受自然因素和人为因素等外力破坏、维护检修工作繁重等特点。[1]

变电网是集合一系列变电设备，主要任务是改变或者调整电力系统中的电压，有必要时也可以切断或接通电压。在整个电力系统中，变电网是输电和配电的集结点。其中，变电设备指的是对电流的电压、电流等信号进行改变的设备，变电设备是供电企业的重要资产，其安全运行既是安全供电的重要保障，又影响到企业的成本及效益。[2]

2 输电设备运行及安全防范

随着我国经济建设的不断发展，电网布局获得进一步的发展和改善，同时促进了输电线路的建设的长足发展。对于输电线路来说，因为所处位置环境相对复杂，地域分布范围广泛，并且杆塔点数量多、铺设线路长，同时长期暴露在野外，不但极易遭受极端气候的侵袭，而且人为等其他外力的破坏也不容忽视，这些都会导致线路跳闸，从而增加电网停电事故发生概率。如果输电线路发生故障，且不能及时准确地发现并采取修复措施，由此产生的经济损失将难以估量的。

2.1 输电设备运行中存在的安全问题

只有充分明确目前输电设备运行中存在的安全问题，才能有目的性地制定相关安全管理制度，并采取有效的安全措施，尽量避免和减少输电设备运行中安全事故的发生。输电运行中存在的安全问题可以分成以下两个方面。

2.1.1 自然因素的影响

输电线路的铺设一般都是在室外的，在运行过程中处于长期暴露室外的状态，很容易受到极端气候的影响，而这些影响因素不但难以预见，还会对线路造成极强的破坏。

根据国家电网系统输电线路故障统计分析，2011—2013年，50%以上的高压线路跳闸都是由雷击引起的，足见雷击仍然是造成输电线路闪路最主要的原因。雷击引起的输电线路和电力设备的破坏是非常大的，在遭受雷击后，输电线路中会产生相应的过电压，设备中脆弱的部件容易遭到损坏，从而影响电力系统的稳定运行。

虽然与雷击引起的危害相比，风力对电力线路的危害相对较小，但依照我国目前的情况来看，随着电网规模的不断扩大以及不可避免的极端气候的频发，输电线路由于强风现象而引发跳闸的次数逐年增多，给输电线路的建设工作带来了一定的危害。在暴风天气较多的地方，风力对线路的影响更是十分显著，如飑线风会引发风偏放电的现象，飓风或龙卷风造成线路倒塌等。

对输电线路而言，覆冰带来的影响集中体现在我国的北方地区。输电线路冰层覆盖过厚会引发过负载事故；冰层覆盖不均匀时容易引发杆塔倾倒、线路中断事故；这些都将进而造成巨大的损失。

2.1.2 人为因素的影响

目前，由于人为因素引起的输电线路跳闸事故逐年增加。人为因素主要分为两方面：一是由于相关社会活动无意识造成的输电线路安全事故；二是由于不法分子偷盗输变电设备造成的安全事故。[3]近年来随着城市建设活动的增多，部分施工单位违规施工，造成挖断输电线缆、输电杆的事情屡见不鲜。在农村，常有农民因焚烧秸秆而对输电设备造成损坏，也偶有农民因砍树造成输电线路断路。虽然都是无意为之，但都对输电线路造成了不同程度的损坏。同时，随着金属回收价格的上升，有不法分子意图通过偷盗以金属为主要材料的输变电设备发家致富，这些人不顾电力能源是社会活动的基本能源，偷盗输变电设备，仅仅卖得废金属价格。这种行为不仅给电力公司造成了巨大的物质损失，而且居民因停电生活不便，企业因停电无法生产。

2.2 输电设备安全防范措施

对自然因素造成的安全隐患，随着现代信息技术的发展，充分利用在线监测技术和智能分析技术，通过实时掌握输电设备运行状态，并且根据不同的自然气候因素预警输电设备可能发生的安全故障，以及智能产生相应预警措施。

针对人为因素造成的安全隐患，要通过开展两方面工作来防范。针对无意损坏，相关部门应当加大对保护输变电设备的宣传教育工作，尤其是靠近重要输变电设备的相关单位和个人，发放安全教育书，明确损坏输变电设备应当承担的民事与刑事责任。针对故意损坏，应当加强对输变电设备的保护，通过安装摄像头、红外报警器等加强对不法分子的防范。联合公安部门，加强对废金属变卖的监控，相关从业人员发现异常情况应立即上报公安部门。

3 变电设备的运行及安全防范

3.1 变电设备运行中存在的安全问题

只有充分明确目前变电设备运行中存在的安全问题，才能有针对性地制定相关安全管理制度，并采取有效的安全措施，避免变电设备运行中出现安全事故。变电设备运行中存在的主要安全问题如下所述。

3.1.1 设备故障防范不完善

变电设备是变电运行中的主体，维护这些设备的安全是保障变电工程正常进行的主要工作，设备故障防范的不完善极有可能给变电安全运行带来隐患。设备故障的隐患现象会出现在各个环节：在计划阶段，工作人员若未按照变电站的自身情况确定所需的变电设备型号，会直接导致后期采购不合理情况；在采购阶段，由于采购人员的疏忽未对设备的质量、性能等做检查；在安装阶段，操作人员若没有按照国家制定的相关规定和该有的标准进行安装，安装完成时又没有及时地进行检验，则无法确保设备各项功能的使用；在使用阶段，操作人员若没有按照规范对设备进行操作很有可能出现操作失误引发安全事故；在维护阶段，若没有做到设备的定时检查和维护，也没有及时进行设备更新，设备在老化的情况下继续使用，无疑会增加运行隐患。