新型饲料绿色添加剂二甲酸钾的合成 (2006/01/10 13:36)

摘要： 2005 年 3 月 22 日农业部批准了 二甲酸钾作为一种新型饲料添加剂用于猪饲料中，但国内对二甲酸钾合成文献较少，笔者通过大量实践，大胆采用不同于文献报道的甲酸与氢氧化钾直接反应，并有助于获得了更高的收率与工业应用。 关健词：二甲酸钾; 饲料添加剂; 甲酸; 氢氧化钾; 合成 A Kind of Production Method is About the Potassium DiformateAbstract : Master of Chinese Agriculture had sanctioned potassium diformate as a kind of new-type swine feed additive in March 22, 2005 ， This text offer a kind of new method that gain potassium diformate Keyword: potassium diformate; feed additive; formic acid; KOH; preparation 二甲酸钾是 2001 年 BASF 推出一一种新型的抗生素促生长剂替代物产品，对大肠杆菌、沙门氏菌等有很好的效果。在国内的应用研究也得到了重视，北京挑战农业科技有限公司率先获得新型饲料添加剂生产许可。 由于二甲酸钾在饲料中添加量较大，必将在饲料中有不小的饲料成本投入，从一般意义上讲，在国内准许使用抗生素情况下，太过高昂的添加成本将难以为饲料生产企业及养殖户所接受，目前国内外对于二甲酸钾合成技术的公开报道较少，但如参考工艺（梁平， 2004）生产，在满足收率的条件下，成本也相当高。如何找寻更为廉价的原料、获得更为理想的收率，降低生产成本，加速这种新型、绿色、高效产品推广，是值得业内探讨的首要问题。 笔者在参考国外相关文献及合成工艺基础上，进行了长时间的实验研究和结合工业化条件，对二甲酸钾产品工艺进行改进，大胆采用低含量、强碱性氢氧化钾代替高含量、产气性原料碳酸钾，以期能对国内大规模合成二甲酸钾，实现这一绿色产品的顺利推广提供技术支持。 1 材料与方法 1.1 原料 甲酸 天津市化东化学试剂厂 分析纯含量 88% 氢氧化钾 莱阳双双化工有限公司分析纯 含量 82% 离子水自备 1.2 仪器原料 四口圆底反应瓶，强力电动搅拌器，温度计，可控温油浴锅，布氏漏斗、抽滤器，烘箱及其它玻璃仪器。 1.3 原理 甲酸与氢氧化钾以 1-1.5：1的摩尔配比在一 定温度下以酸碱反应形式获得甲酸钾，然后补足生成二甲酸钾所需的甲酸即得。 1.4 试验 方法 称取 65.5g 88％甲酸加入到25Oml四口圆底反应中，搅拌下缓慢加入68.2g氢氧化钾，在低于80℃下反应2h，然后补充43g甲酸，继续反应2h，降至25℃，抽滤，于 60℃真空烘箱中干燥7-10小时h，得二甲酸钾白色结晶体，收率65.5-67 g，单程收率50.19%,在对母液处理后，可得产品约35-48g，总收率可达88% 1.5 产品分析 测定产物指标（ 1）主含量及要求，97-105%（2）挥发性甲酸含量，33-37%（3）有毒有害物铅砷测定（具体方法另文） 2、结果讨论 2.1 制备二甲酸钾的影响因素 1) 反应温度对产品单程收率的景响（其它反应条件不变，下同）

温度， ℃ 50 60 70 80 90
产品 66.8 66.4 65.7 63.0 56.0
收率， % 51.22 50.9 50.35 48.28 42.9
从上表显示，为达到最好的反应收率，反应温度应不高于 70 ℃，当高于 70℃时，对收率影响相对较大；笔者认为主要原因为甲酸沸点为100.8℃，与水相近，随温度升高甲酸挥发加剧。与文献（梁平，2004）的碳酸钾反应相似。但最优反应为50-60℃.过低的温度，不利搅拌混匀。 2) 反应时间对产品结晶收率的影响
日间，min 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
产品 65.7 66.7 66.3 65.8 66.3 66.4 65.6 66.1 65.8 65.8
收率， % 50.32 51.12 50.8 50.42 50.81 50.91 50.23 50.64 50.41 50.45
从以上结果看，反应时间对收率影响较小，主要可能是由于本反应属于较为简单的酸碱中和反应，反应较为迅速而剧烈，瞬间即可完成。 3) 投料比例对收率的影响 反应条件为 55 ℃，时间 60min，结晶温度为25℃。
氢氧化钾 / 甲酸摩尔比例 100:195 100:200 100 ：205 100:210 100:230
收率， % 48.35 50.35 51.21 50.49 48.61
从上看，虽然 100：200比例能获得较好收率，但与100：205比例差别不大； 又由于于反应中有较易挥发的甲酸，为达到较好收率，笔者认为，甲酸量可适当过量，但不应过多，与 （梁平， 2004）要求碳酸钾过量帮助结晶不一致，笔者认为 适宜比为 100：205. 3、结语： 综上，为了达到更好的产品收率，甲酸与氢氧化钾的最适摩尔比为 100：205，所反应温度应控制在70℃以下，最好不超过60℃；在实际生产中虽是越短越好，但由于反应为放热反应，时间太短温度难以控制，在有条件情况下可尽量控制在1小时内完成。