碱式氯化铜的制备方法与特性

2019-01-10 02:15史倩倩
农家科技 2019年12期
关键词:效价硫酸铜利用率

史倩倩

铜是动物必需的微量元素之一。它参与动物体内血红素的合成、红细胞的成熟、成骨过程、毛发和皮肤的色素沉着及角质化过程,在动物体内作为几种重要酶的成分(或作为辅助因子)而发挥作用。目前,国内在饲料中大都添加高剂量的硫酸铜,但硫酸铜在使用过程中存在许多缺陷:水溶性高,氧化作用强,吸收利用率低,粪中可溶性铜含量高,大剂量添加污染环境。基于以上硫酸铜存在的缺陷,开发安全高效的新铜源已成为现代畜牧业的重要课题。碱式氯化铜是用中和与结晶的方法研制成的新型铜源,其以不吸湿结块、流动性好、不氧化破坏饲料中的脂肪和维生素、生物利用率高、对环境污染小等优点 日益引起业界的广泛重视,是目前一種较为理想的新铜源,可完全替代硫酸铜,克服硫酸铜使用中的不足。并且碱式氯化铜被农业部批准为新饲料添加剂,允许在全国范围内推广使用。

一、 碱式氯化铜来源与制备[3]

在自然界中碱式氯化铜以绿铜矿的形式存在,绿铜矿在世界各地作为次生矿物以及作为古铜和青铜器制品的变体产品而被发现。美国和加拿大在20世纪末生产出饲料级的碱式氯化铜,并得到大量推广应用;直到2l世纪初,饲料级碱式氯化铜产品才开始在我国自主生产,目前常用的制备方法主要有以下2种。

1. 直接利用氯化铜生产

通过一系列的反应过程,经沉淀、过滤、结晶和干燥等程序,即可得到纯净的结晶型符合饲用标准的碱式氯化铜。生产工艺简单,产品质量有保障,能有效控制有毒有害物质的含量,减少对环境的污染。

2.利用线路板蚀刻废液生产碱式氯化铜

整个生产过程包括三部分:原料除杂、中和结晶、废水处理。先将蚀刻废液经除杂脱毒处理,除杂常用过滤、沉淀等办法,脱毒去毒处理工艺则使用相应的脱毒剂脱去砷、铅、镉等有害物,得到无毒的原料。经过结晶干燥得到成品。剩余的废水、废渣治理达标后排放。这种方法充分利用了工业废物,变废为宝有利于环保,开辟了新的原料来源,能降低生产成本。

二、碱式氯化铜的理化特性

碱式氯化铜是一种浅绿色结晶型粉末,分子式为Cu2(OH)3C1,相对分子质量为213.57。在饲料中易混匀,易溶于氨水和酸,不溶于水和有机溶剂,不易潮解,在空气中十分稳定,难溶于水却能快速地在动物的消化道中溶解。其中国产碱式氯化铜可达59.9%,美国产碱式氯化铜为56.2%。

三、 碱式氯化铜产品特性与功效

1. 安全性

适量的铜可刺激动物生长,提高饲料利用率,但大量和长时间应用铜会产生畜禽的慢性中毒作用。林月霞等试验表明,日粮中添加碱式氯化铜源450mg/kg 铜时对鸡的采食量和日增质量与对照组相比,均无显著差异。而添加450mg/kg铜的硫酸铜源组对鸡的采食量和日增质量与对照组相比,均显著下降,且在肝中残留少,结果表明,肉鸡日粮中添加高剂量的碱式氯化铜源比硫酸铜源更安全。李红雪等的试验也得出类似结果,高水平铜的情况下,硫酸铜易产生毒性,而碱式氯化铜却非常安全。

2.在饲料中混合均匀度高

碱式氯化铜在生产中经过结晶过程,形成球状的光滑颗粒,不吸潮结块,流动性好,提高了其在饲料中的混合均匀度。张政军等得试验结果碱式氯化铜在饲粮中的混合均匀度(CV=2.05%)好于硫酸铜(CV:2.94%)。这说明,碱式氯化铜在饲粮中的混合均匀度高。

3. 稳定性好,能降低脂肪氧化酸败

碱式氯化铜稳定性好,不易吸潮,难溶于水而易溶于酸弱酸中溶解度为(98.3-99.7%),在饲料中不会分解产生铜阳离子而促进氧化反应,添加于食品和饲料中利用率高,能提高饲料和动物组织中维生素、脂肪和油的稳定性。所以,在高铜饲料中以碱式氯化铜形式添加可降低脂肪氧化酸败的速度,延长饲料保质期。

4. 降低饲料中维生素的破坏

铜是氧化反应的高效催化剂,大量研究表明,在饲料混合和制粒过程中,铜对维生素都具有破坏作用。同浓度添加碱式氯化铜和硫酸铜,对维生素破坏的差异很大,添加碱式氯化铜时,由于其氧化性弱,不易潮解,故对维生素等还原性物质的破坏性很小,而添加硫酸铜尤其是高浓度时对维生素及脂肪等的破坏相当严重。Spears J W(1997)监测在肉鸡早期、生长期和育成期的粉料和制粒样品中的维生素A、维生素D、维生素E和核黄素的稳定性,结果表明,含有碱式氯化铜的样品在制粒过程中,维生素损失较少。Hooge等试验也表明,当铜添加水平相同时,添加碱式氯化铜的饲粮中维生素E含量明显高于添加硫酸铜的饲粮。

5.生物学效价高

碱式氯化铜具有相对高的生物学效价,单胃动物对碱式氯化铜的生物学效价高于硫酸铜。大量研究结果表明,以硫酸铜的生物利用率为100%,碱式氯化铜的相对生物利用率为105%-115%,在钼存在的情况下,牛饲喂碱式氯化铜比硫酸铜的效价更高。Mile等报道,碱式氯化铜的相对生物学效价是硫酸铜的106%112%。Pare报道,碱式氯化铜的相对生物学效价是硫酸铜的121.7%,这些试验都证实,碱式氯化铜的生物学效价更高。

6.有利于保护环境

硫酸铜的消化利用率低,大部分铜随粪便排出体外,导致粪中可溶性铜含量高,因此,大剂量使用会造成严重的环境污染。而少剂量的碱式氯化铜就可达到高剂量硫酸铜的饲喂效果,降低铜的添加剂量,减少铜的排放。王若军等(2001)的试验也表明,使用碱式氯化铜及有机铜能显著降低粪铜的含量,特别是两种铜合用,能显著降低粪可溶性铜的含量。因此,使用碱式氯化铜有利于保护环境。

参考文献:

[1]郭荣富,陈克嶙等.动物营养中高效铜源及其生物利用率[J].饲料工业,1999,20(7):ll~l2.

[2]姜淑贞,杨在宾,杨维仁.铜在畜牧生产中的应用趋势[J].中国饲料,2000,(17):7~9.

[3]周泽辉,刘劲,周长虹.饲料级碱式氯化铜的开发与应用[J].湖南饲料,2005,(1):27.

[4]林月霞,吕林,罗绪刚等.碱式氯化铜对肉仔鸡的生物学有效率、饲料中维生素E的氧化稳定性和生物安全性研究[J].畜牧兽医学报,2006,37(2),141~144.

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