长沙医学院公共卫生学院
摘要本实验用废旧聚乳酸材料来制备乳酸钙，先将聚乳酸材料解聚，再通过氢氧化钙与解聚产物反应生成乳酸钙，产率为91.83%，同时对制备的乳酸钙进行质量检测，以此来确定制备的化合物的纯度为94.95%。
关键词废旧餐盒聚乳酸乳酸钙
聚乳酸（PLA）是一种具有良好的生物相容性、可生物降解性和生物吸收性的脂肪族聚酯类高分子材料，主要原料乳酸来源于玉米等天然材料，其无刺激性、无毒副作用，对人体高度安全，对环境友好，可塑性好，易于加工成型，被公认为新世纪最有前途的药用高分子材料和新型包装材料[1][2][3]。聚乳酸也常用于制成餐盒，也导致现在的废旧餐盒越来越多，为了解决这一现象，使废旧餐盒变废为宝，故本次特设计本次实验，用废旧餐盒制成乳酸钙。而且乳酸钙具有溶解度高、溶解速度快、生物利用率高、等特点，因此广泛应用于乳制品、饮料、食品保健品等领域。本次实验采用碱性水解法对聚乳酸进行解聚[4]。
1.实验步骤
1.1聚乳酸的解聚将废旧餐盒洗净，用滤纸吸去表面水，晾干，用剪刀剪成碎片，将5.6 g NaOH、80 ml无水乙醇加入已装有5.0 g废旧餐盒碎片的250 ml磨口锥形瓶中，加热搅拌回流40分钟。待反应完毕，取下锥形瓶，冰水浴冷却3分钟，向溶液中加入14ml体积比5:1的盐酸，并摇匀，在冰水浴中继续冷却3分钟，抽滤。收集滤液宇250ml烧瓶中。用10ml无水乙醇淋洗抽滤液，讲洗涤液并入烧瓶中。常压蒸馏水浓缩至体积为20~25ml左右（注意加沸石），然后将烧瓶置于冰水浴中冷却，加入20ml无水乙醇继续冷却3分钟，抽滤。用10ml无水乙醇淋洗烧瓶，过滤。如滤液不澄清，应反复过滤至澄清。将抽滤瓶中的滤液转移至200ml烧杯中，用10ml无水乙醇淋洗抽滤瓶，将洗涤液并入其中。
1.2乳酸钙的制备将称取的2.1 g氢氧化钙粉末加入到上述200ml 烧杯中，然后再加入3.0ml水。将盛有反应液的烧杯置于恒温磁力搅拌器上，在搅拌条件下，加热反应并浓缩至溶液体积为40ml时，测试其pH，其值应约为6～7之间。否则，用5:1盐酸或氢氧化钙粉末调节，此时若溶液不清亮，需过滤。继续加热浓缩至约20～25ml，取下烧杯在冰水浴中搅拌冷却。在搅拌下，加入20ml无水乙醇。然后，再在搅拌条件下加入40ml丙酮，继续搅拌3分钟后抽滤，剧烈搅拌下再40ml丙酮，过滤。收集沉淀物于已称重的表面器皿中。置于烘箱中125℃烘干1小时，将烘干的样品置于干燥器皿中，冷却至室温后称重，回收滤液。
1.3乳酸钙的质量检测将烘干的样品装入样品袋，写上编号。取出2~3g样品在研钵中研磨，称取研磨样0.5g转入小烧杯中用于待测游离酸碱实验，其余研磨样转入编号的称量瓶，将其置于干燥器。
（1）游离酸碱检验将上述0.5g样品置于小烧杯，加10ml水，微热溶解，用广泛pH试纸测pH。
（2）乳酸钙含量测定用差减法准确分别称取了0.29~0.31g的样品于锥形瓶中，加入2ml1:4盐酸溶液和20ml水溶解样品。由滴定管加约10ml已标定的EDTA（0.0542mol/L）溶液于上述锥形瓶中，然后再加5ml浓度为100g.L-1氢氧化钠溶液和0.2g钙混合指标剂，继续用EDTA溶液滴至锥形瓶中溶液由紫红色变为蓝色，即为终点，记录消耗的EDTA体积，平行滴定三份，计算产品中乳酸钙的百分含量。
2.实验结果
产品质量：5.68g理论质量：6.19g产率：91.83%pH=7
编号乳酸钙样品质量/g消耗EDTA体积/ml乳酸钙百分含量/%平均乳酸钙百分含量/%
3.结论
本实验在碱性条件下，加热聚乳酸可生成乳酸盐，用盐酸酸化形成乳酸。氢氧化钙与乳酸反应生成乳酸钙，利用乳酸钙和副产物在所选溶剂中溶解度的显著差异，将乳酸沉淀[5]，实验产率为91.83%。用络合滴定[6]的方法测定最终产物中乳酸钙的含量为94.95%。
参考文献
[1]盛敏刚,张金花,李延红.环境友好新型聚乳酸复合材料的研究及应用[J].资源开发与市场,2007,23(11):1012-1014,1028.
[2]王艳辉(Wang Y H),王树东(Wang S D),吴迪镛(WuDY)环境科学进展(Progress in Environmental Science),1999,1:73-77.
[3]王尊元,马臻,沈正荣.聚乳酸的制备及其影响因素的研究[J].齐鲁药 事,2006,25(10):619-622.
[4]翁云宣.生物分解塑料与生物及塑料[M]北京:化学工业出版社,2010:219-262.
[5]陈战国, 李高强, 王超,等. 大学化学综合实验设计与教学——由废旧聚乳酸材料制备乳酸钙[J]. 教育教学论坛, 2014(46):283-284.
[6]陈焕光. 络合滴定分析[J]. 分析试验室, 1989(4).
基金项目：长医教[2017]18号-060