陳凡(中石化江漢鹽化工湖北有限公司,湖北 潛江433121)
雪花鹽之所以被稱之為雪花鹽,是因為其似雪花的片晶結(jié)構(gòu),是對普通鹽進行深度加工才能提取出來。雪花鹽從原鹽化成的鹵水中提取出來,需要經(jīng)過一系列工序來實現(xiàn),受到客觀條件影響,總的產(chǎn)量比較少,無法滿足人們需求,因此要加強制備工藝研究。和普通食鹽比較而言,雪花鹽的營養(yǎng)價值更高,長期食用有利于人體健康。
雪花鹽具有營養(yǎng)豐富、速溶低鈉、純凈味鮮、易吸收的特點。從本質(zhì)上來講,氯化鈉結(jié)晶過程和雪花鹽是一樣的,當從鹵水中析出氯化鈉的時候通常需要兩個過程,分別是成核和生長。成核和生長需要在一定條件下才能實現(xiàn),要求鹽溶液中有過飽和度或者過冷度。在這種情況下,溶液體系的溶解度是變化的,會讓氯化鈉晶體析出。氯化鈉晶體的成核和生長會受到結(jié)晶條件的影響。NaCl晶體的生長主要包括以下幾個方面,氯化鈉在到達晶體表面時需要穿過一層液膜;表面的溶質(zhì)對晶體生長會產(chǎn)生一定的促進作用,氯化鈉晶體會釋放出結(jié)晶熱能;熱能不會完全釋放,而是會重新回到溶液中去。晶體晶習的形和晶體生長機理有著直接關(guān)系,處于晶體表面的反應,就是生長過程的控制階段[1]。
根據(jù)專業(yè)理論可知,新的溶質(zhì)離子長入晶格會優(yōu)先選擇Kink 處,然后是臺階前緣。在晶體晶習過程中,不僅會受到內(nèi)部因素影響,還會受到其他方面的影響,所以要綜合考慮,才能對晶體晶習有全面了解,更好去制備雪花鹽。在制備雪花鹽時,采用的是鹵水具有特殊性,是過濾后生成的,當處于標準飽和度時,鹵水內(nèi)部就會發(fā)生反應,出現(xiàn)自發(fā)成核的現(xiàn)象。鹵水條件直接決定了雪花鹽生成質(zhì)量,所以要進行溫度控制,氯化鈉晶體控制的重點是成核,可以優(yōu)化片晶結(jié)構(gòu),從而獲得更好的雪花鹽。隨著人們物質(zhì)生活水平提高,在雪花鹽需求量會持續(xù)增加,因此要不斷優(yōu)化工藝水平,才能更好的投入到生產(chǎn)活動中去。
表一
表二
用到的儀器非常多,在正式開展實驗之前要認真檢查,看是否有缺少的情況,同時檢查性能,確保作用正常發(fā)揮。試劑是地下鹵水130 采自四川馳宇鹽業(yè),工業(yè)鹽,氯化鈉的含量在95%以上。雪花鹽的制備工藝,是有規(guī)定步驟的,包括選擇試劑、溶入自來水中、過濾等一系列環(huán)節(jié),每個階段都非常重要,最終才能得到雪花鹽制備需要的鹵水。取一定量鹵水加熱到70℃,然后倒入蒸發(fā)器中進行結(jié)晶處理。在整個過程中,會發(fā)現(xiàn)溶液的表面有結(jié)晶體群浮,需要用玻璃棒進行攪動,讓結(jié)晶下沉到鹵水中去??吹浇Y(jié)晶槽底部沉積一定厚度結(jié)晶體的時候,撈出來用飽和鹵水控淋,之后再進行烘干,就可以制成雪花鹽產(chǎn)品。將得到的雪花鹽產(chǎn)品填充在5mL離心管中,用天平稱取質(zhì)量,通過計算就能得到密度。
結(jié)晶鹵水溫度的影響。取4 份飽和工業(yè)鹽水各250mL,然后進行恒溫預熱處理,溫度控制在60℃。將預熱處理后鹵水導入蒸發(fā)器中恒溫蒸發(fā)結(jié)晶,分別在70℃、80℃、90℃、100℃的條件下進行試驗。具體見表一
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得知,樣品的堆積密度和結(jié)晶鹵水溫度有著密切關(guān)系,存在著一種特殊的聯(lián)系,當溫度在90℃的時候,堆積密度是最小的[2]。
取7份飽和的工業(yè)鹽水各250mL,進行恒溫預熱處理,溫度分別是60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃,將7 份鹵水導入蒸發(fā)器中恒溫蒸發(fā)結(jié)晶,干燥后就可以得到雪花鹽產(chǎn)品。這個實驗主要是研究鹵水進水溫度的影響,發(fā)現(xiàn)溫度在70℃的時候獲得雪花鹽堆積密度最小。取6 份飽和工業(yè)鹽水各250mL,進行恒溫預熱處理,溫度為70℃,完成后將鹵水導入蒸發(fā)器中恒溫蒸發(fā)結(jié)晶,溫度控制在90℃。分別控淋0h、12h、24h、36h、48h、60h后,經(jīng)過干燥處理就可以得到雪花鹽產(chǎn)品。發(fā)現(xiàn)控淋時間對堆積密度影響是比較大的,在控淋36h后密度最小。
取2份飽和的工業(yè)鹽水各250mL,進行恒溫預熱處理,溫度為70℃;將處理后的鹵水導入蒸發(fā)器中恒溫蒸發(fā)結(jié)晶,溫度控制在90 攝氏度,分別倒入室溫和80℃飽和鹵水進行控淋,干燥后得到雪花鹽產(chǎn)品。見表二
在對雪花鹽制備工藝的研究中,通過大量實驗可以獲得最佳工藝條件:常壓下靜置蒸發(fā),結(jié)晶飽和鹵水的溫度為90℃,飽和鹵水進水溫度為70℃,用室溫的飽和鹵水控淋36h后,得到雪花鹽樣品。在最佳工藝條件下以采自四川馳宇鹽業(yè)的地下鹵水130為原材料雪花鹽樣品[3]。
綜上所述,雪花鹽產(chǎn)品制備比較復雜,和很多因素都有著關(guān)系。對上述不同實驗項目進行總結(jié),就可以得知雪花鹽制備工藝的最佳條件,作為實際生產(chǎn)活動開展的參考依據(jù)。對市場上的雪花鹽進行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),堆積密度偏高,但是通過文中制備工藝生產(chǎn)出來的雪花鹽產(chǎn)品堆積密度較小,所以質(zhì)量要更好。