有机化合物

按胶体化学原理，有机阳离子与负电胶体有较强的吸附结合作用,中和胶体负电荷的能力较强。有机阳离子中含有碳氢基－r (c_nh_2n+1)，它是憎水的，被水排斥而积聚在两相分界面上，是表面活性物质；有机阳离子积聚在负电胶体表面上，就将胶体的电荷中和。碳氢基的憎水性减弱了胶体表面的水化作用，增强了凝聚析出的趋势。长链碳氢基的憎水性较强，更善于产生这种作用。

ramaiah等在1960年代研究在蔗汁澄清中使用阳离子表面活性剂fixanolc，将它加入到已加灰中和并加热到65℃的蔗汁中，再加热煮沸。加入0.15%(对汁)活性剂所得的清汁颜色很浅，其色值只为不加活性剂的清汁的23%，相应于碳酸法的清汁。在活性剂量较少或更多时，脱色效果均降低。

bennett对此进行了详细的研究，发现季铵盐(简称qas)有较好的效果，其中又以双十八烷基双甲基代氯化铵的性能最好，它的化学式为：[(h₃c)₂n(c₁₈h₃₇)₂]⁺ cl^－。

这类季铵盐的通式为r₄n·cl，即氯化铵nh₄cl中的四个氢原子被四个烃基－r(碳化氢基团)置换而成的有机物。上例即是nh₄cl的四个h被两个甲基(－ch₃)及两个18烷基(－c₁₈h₃₇)取代而成的产物，商品名为talofloc。

季铵盐是强离解性物质，在水溶液中离解为带正电的季铵离子(r₄n⁺)，后者常通称为有机阳离子。它们有多种特殊的性能。这类物质的不同品种在各行业中用作杀菌剂、印染剂等。

季铵盐是典型的表面活性物质，它所含的长碳链烃基被水强烈排斥，憎水性极强，而它的氮原子端则带正电，强烈水化，并能与带负电的有机物质相结合。糖液中的有色物质多数是带负电的，因此易于与季铵离子相结合。

正电的季铵离子与色素的结合消除了色素的负电荷及由于电荷所形成的水化层；同时在结合体中，季铵离子的正电端向着色素分子，长链烃基则向外，因后者是憎水性的，故色素与季铵盐的结合物就呈现憎水性，能够从水溶液中析出。季铵盐的碳链越长，被水排斥越剧，它与负电有机物的结合体就越易从水中析出；含两个长碳链的季铵盐的性能优于一个长碳链者，这就决定了双十八烷基的季铵盐与负电性有机物结合凝聚析出的能力较强，对负电的有色物有较强的脱色作用。

用电泳仪观察糖液中析出物的电荷，初加入季铵盐的析出物仍带负电；随加入量增加，析出物的负电荷减弱并逐渐转向电中和；当加入季铵盐过多时，析出物会转而带正电。被季铵盐凝结的有色物，主要是带负电荷较强的部分，带电弱的有色物难以凝聚。

原糖蜜洗后的回溶糖浆，加入0.03～0.05%bx的季铵盐，脱色率约为40～60%,加0.05～0.08%时的脱色作用接近最大值。季胺盐和糖液中负电有机物结合凝聚的析出物，很微细，比重低，适合用气浮法分离，可与磷浮法结合使用。国外的精炼糖厂有不少应用这种方法。英国tate & lyle公司开发的法，在蜜洗后的回溶糖浆中加入季胺盐约500mg/kgbx、磷酸(p₂o₅300mg/kgbx)、石灰(糖化钙)，然后按一般的磷浮法处理。所用的絮凝剂亦是聚丙烯酰胺，商品名为taloflote,它的分子量较高而水解度较低。总脱色率达到55～70%，比单独的磷浮法高相当多。国外的精炼糖厂，回溶糖浆的处理常先用这种加季胺盐的磷浮法，然后再用离子交换树脂进一步脱色。

季胺盐与糖液中色素的作用是阳离子与阴离子的当量化学作用，故用量较大，不是用絮凝剂那样少。因季铵盐的价格较高，难以广泛应用。至今仍只用于处理杂质相对较少的炼糖糖浆，很少用于杂质较多的蔗汁中。

在糖液中加入的季胺盐会有少量未凝聚析出(特别是加入量过多或处理得不好时)，它会进入成品糖中。因此在一些国家和用糖单位(例如可口可乐公司)，对用这种方法生产的白糖要分析其残留季胺盐含量。

黄华章等研究了七种国产的含有长碳氢链的季铵盐用于原糖液脱色的作用。它们都有良好的脱色效果，其中以十八烷基三甲基氯化铵(代号1831)、双十八烷基二甲基氯化铵(代号1821)、十四烷基二甲基苄基氯化铵(代号1427)的效果最好。这些有机阳离子可以与磷酸一起应用，通过气浮分离处理除去。他们发现，用g409代替磷酸的效果更好。如原糖回溶糖浆加入同量的g409，再分别加入不同量的不同季铵盐，分离后的脱色率如下表(糖浆原色值1396iu，加g409相当于al₂o₃ 400mg/kgbx)。

(注)如不加季铵盐、只加 g409 的脱色率为 31.8%。

使用这些季铵盐可以达到较高的脱色率。但由于它们的价格较高(长链碳氢基的原料及制造季铵盐的成本较高)，目前未能在国内糖厂广泛使用。

另有一类阳离子型有机化合物，是高分子的阳离子型絮凝剂，例如聚胺(polyamine)。美国midland公司制造的pcs/3016，分子量为100000，具有中和负电微粒的电荷并使之絮凝的作用。kampen曾试验将它用在美国路州的石灰法糖厂，原流程是混合汁冷加灰到ph7.2，加热煮沸后加入阴离子絮凝剂再入连续沉淀器。试验时在加灰后加入聚胺，加入量按实验室试验的最佳值4.5mg/l，随后的处理不变。沉淀微粒的ζ电位明显降低，由26.4mv降为14.3mv，得到的清汁清度较高(浊度由9.5降为8.4)，总灰分略为减少(电导值由4050降为3950)，色值较低(iu420由12020降为10580)，所生产的原糖的质量亦有提高。他认为，石灰法糖厂在澄清不良时可考虑加入这种阳离子助剂。

mochtar研究用一种阳离子聚胺(二甲胺与3,氯1,2,环氧丙烷的聚合物)处理低级白糖的回溶糖浆(iu420为300～400)，先加磷酸和石灰，再加聚胺300～600mg/kg，然后充气和加阴离子型絮凝剂，上浮后的脱色率为50～70%，效果相当于阳离子表面活性剂。