羧甲基淀粉（簡稱CMS)是淀粉與氯乙酸在堿 性條件下發生醚化反應而制得的水溶性淀粉衍生 物，廣泛應用于洗滌用品、化妝品、石油鉆井、紡織漿 料、造紙、食品、建材等領域。目前羧甲基淀粉的合成 方法多限于傳統方式加熱，以溶劑法或干法、半干法 合成。本文利用微波對物料進行輻射加熱。微波進入物料內部，物料分子在電磁場作用下極化，并隨電 磁場的變化而變化，產生高頻振蕩，這樣極化分子的 本身不發生改變，能在較短時間達到較高的取代度。

　　

　　微波是一種頻率為300MHz_300GHz的電磁 波，屬高頻段的電磁波，具有電磁波的特性。微波的 熱效與一般傳統加熱不同。后者是外部加熱，通過表 面能量吸收再傳導到內部;前者是微波進入物體內 部，分子在電磁場作用下極化，并隨電磁場的變化而 變化，產生高頻振蕩，這樣極化分子本身的熱運動和 分子之間的相對運動會產生類似摩擦、碰撞、振動、 擠壓的作用，使所在體系能量增高并快速升溫。這種 能量轉換方式是內外同時進行，瞬時可達到高溫，能 量損失小，控制方便。

　　

　　1實驗1.1原料與試劑玉米淀粉。?工業品，北京京華食品有限公司；氯 乙酸：分析純，上海三浦化工有限公司；氫氧化鈉：分 析純，天津市大茂化學試劑廠;氫氧化鉀：分析純，無 錫東湖塘二廠;無水乙醇：分析純，安徽宿州特酒總 廠。

　　

　　1.2 實驗儀器微波爐：WP750型，順德市微波爐電器公司；磁 力加熱攪拌器：78 — 1型，杭州儀表電機廠;旋轉粘 度計：NDJ-1型，上海天平儀器廠;紅外光譜儀：A 一302型，日本分光工業公司。

　　

　　將淀粉、氯乙酸、半量堿催化劑及分散介質乙醇 加入微波反應器中均勻攪拌，控制反應體系溫度在 5(TC以下，以微波對反應體系間歇輻射，向反應體系 噴入其余的堿催化劑，輻射間歇期攪拌。反應完畢， 以含水乙醇洗至對硝酸銀溶液不呈氯離子反應，真 空干燥得產品。

　　

　　1.4取代度的測定采用灰化法測定樣品鈉含量，然后換算成產品 取代度DS:式中：X—-鈉的質量分數(％);162脫水葡萄糖相對分子質量；23 鈉的相對原子質量；81——取代基的相對分子質量。

　　

　　2結果與討論2.1微波輻射時間對取代度的影響(微波輸入功率 為 125W)

　　

　　以50ml乙醇為分散介質，固定投料比為：淀粉： 氫氧化鈉：氯乙酸為1 : 2 : 1(摩爾比），用微波輻射 不同時間，考察微波輻射時間對取代度的影響，結果如圖1。

　　

　　1.3 CMS的合成由圖1可以看出，產物的取代度隨微波輻射時間的增長而增大，當輻射時間超過l〇min以后，取代 度的增速趨于平緩。而當輻射時間為llmin時，產物 的取代度雖然已經達到0? 861，但是由于溫度過高， 產物已有部分糊化，由此可見，最佳輔射時間為10min〇

　　

　　2.2分散介質的選擇及其用量對產物DS的影響 合成CMS，分散介質大多采用甲醉、乙醉及異 丙醉，由于異丙醉價格昂貴，現已基本不作研究，而 甲醇沸點較低，在微波輻射條件下不易控制，易造成 產品大量結塊，因此選用乙醇作為分散介質。

　　

　　固定物料比為：淀粉：氫氧化鈉：氯乙酸為1 ? 2 :1(摩爾比），輻射強度為127.5W，考察乙醇用量對反應產物DS的影響如圖2所示。

　　

　　10.60 1〇 1〇 2030405060708090100V(C2H5〇H)/ml圖2分散介質乙酵用量對產物DS的彩響乙醇作為分散介質，其用量的多少，直接影響到 產品取代度的高低。當乙醇用量較少時，淀粉顆粒很 難充分溶脹，使得反應只能在淀粉顆粒外部進行，影 響了淀粉的利用率，取代度較低，而且乙醇量較少， 將電磁波轉化為化學能相應較少，反應速率不髙。逐 步加大乙醇的用量，淀粉的顆粒充分溶脹，使得反應 成為立體式反應，取代度升高，當乙醇量繼續增加， 反應物濃度減小，反應物之間碰撞機會減小，降低了 反應速率，難于合成高取代度的產品。由圖3可知， 分散介質乙醇的最佳用量為50ml。

　　

　　2. 3堿催化劑對產物取代度的影響分別以氫氧化鈉和氫氧化鉀為堿催化劑，微波 輻射強度127. 5W，50ml乙醇為分散介質，固定物料由圖3可以看出，盡管使用氫氧化鈉和氫氧化 鉀都可以合成高取代度的CMS,但是氫氧化鈉的催 化效果較氫氧化鉀要好，而且前者的成本要低于后 者，因此選用氫氧化鈉作為堿催化劑。以5〇ml乙醇 為分散介質，固定微波輻射強度為127. 5W,輻射時 間為llmin,淀粉與氯乙酸投料比為1 : 1(摩爾比）， 考察氫氧化鈉的用量對產物取代度的影響如下：圖4 NaOH用置對產物DS的彩響 由圖4可以看出，氯乙酸與淀粉的摩爾比恒定 時，隨著氫氧化鈉用量的增加，取代度隨之增大;當 氫氧化鈉加入量為氯乙酸的2. 4倍時，取代度隨著 氫氧化鈉量的增加，產物的取代度反而下降。因此， 氫氧化鈉加入量為氯乙酸的2. 4倍時最佳。

　　

　　2.4氣乙醆用對產物取代度的影響以50ml乙醇為分散介質，固定微波輻射強度為 127. 5W，輻射時間為llmin,淀粉與堿催化劑的用 量為2:1 (摩爾比），考察氯乙酸的用童對產物取代度 的影響如下：圖5氯乙酸用量對產物DS的影響由圖5可以看出，淀粉與堿的摩爾比恒定時，隨 著氯乙酸用量的增加，淀粉分子附近的酸濃度增大， 酸性分子的可利用性較大，因此取代度增大，當氯乙 酸的用量為氫氧化鈉的1. 07倍時，取代度增大，由 于它將和更多的氫氧化鈉量，而在給定的條件下，氫 氧化鈉量用量是一定的。氯乙酸耗用的氫氧化鈉增 加，則勢必減少淀粉鈉中間體的生成，產物的取代度 反而下降。

　　

　　2. 5合成產物的紅外表征：精細碳氧比測井技術及應用趙林，伍偉杰，鄭元文，曹玉梅。

　　

　　(中原油氣高新股份有限公司采油四廠）

　　

　　摘要介紹了精細碳氧比測井的基本原理及技術指標，以及在區塊剩余油整體監測和找諸 水措施上的綜合應用效果；精細碳氧比測井是文南油田生產測井中最具有實用性和應用前景的一 種測井，對油田剩余油挖潛及儲層研究亦有較好的指導作用。

　　

　　關鍵詞精細碳氣比;原理;應用效果;分析；結論;建議1問題的提出文南油田1983年投入開發，先后投入文33塊等 8個斷塊區22個開發單元，由于注水開發老區曾多 次進行注采調整，地下油水狀況已十分復雜，僅靠現 有的吸水、產出剖面資料已很難搞好油藏的剩余油 分布認識，必須依靠各種監測資料進行剩余油分析。 近年來文南油田先后應用開展了大量的碳氧比、中 子壽命、氯能譜等現有的剩余油測井技術，經補孔堵 水等措施實施驗證后，增油效果差，解釋符合率極 低。目前的監測技術還不適應油藏找水及水淹層認 識的需要，剩余油研究的難度很大。為了搞清油藏剩 余油潛力，需要有有效的剩余油監測和解釋技術。

　　

　　2精細碳氧比測井原理及技術指標精細碳氧比能譜測井是大慶測井公司研究成功 的最新型儀器，具有精度髙、誤差小、分層能力強的 特點。經過近三年應用效果表明是目前剩余油飽和 度檢測最佳設備，可廣泛應用于油田剩余油飽和度 檢測。

　　

　　該種測井方法是通過向地層發射14兆電子伏 特的中子流，中子與各種原子核發生非彈性碰撞后 被激發原子核返回基態時放射出次生伽瑪射線。次 生伽瑪射線的能量與其原子核性質有關，特別是碳 和氧元素等具有明顯特征能量峰，這是碳氧比測井 的關鍵點。各種元素形成的與能量有關的計數譜稱 為非彈性散射次生伽瑪射線譜簡稱為非彈譜。

　　

　　中子經非彈性散射(碰撞)后損失了能量被減速圖6 CMS的紅外光譜圖由圖6可以看出，在1600cm-1、1419 cmT1、 lSZScm—1處出現了一COO—的特征吸收峰。其中 1602 cm_1處為C—0鍵對稱與不對稱伸縮振動的 吸收峰為強峰，證明了淀粉確實已經羧甲基化，產物 為目標產物，即CMS。

　　

　　3結論?

　　

　　(1)本文利用微波輻射加熱合成了羧甲基淀粉： 在微波輻射條件下，在堿性介質中進行氯乙酸與淀 粉反應合成取代度(DS)為0. 8的取代度羧甲基淀 粉。淀粉：氯乙酸：氫氧化鈉的反應物料比為1 : 1 : 2.4。

　　

　　(2)工藝操作簡單，反應條件溫和，反應迅速，無 三廢污染。