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腐植酸還是腐殖酸?別爭(zhēng)了,看過就懂!

時(shí)間:2017/9/2 11:45:32 瀏覽次數(shù):3441 

“腐植酸”之名

“腐植酸”這個(gè)名詞至今也還是個(gè)問題。土壤學(xué)家強(qiáng)調(diào)它形成過程中的微生物作用,堅(jiān)持叫作“腐殖酸”。而煤炭化學(xué)家則以其主要是由植物演化而來,認(rèn)為應(yīng)該叫作“腐植酸”。目前,在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi),一般通用“腐植酸”。

腐植酸的概念

由于腐植酸不是純物質(zhì),是類型物質(zhì),是復(fù)雜的混合物。它的組成隨來源不同而差異很大,再加上,近幾年來通過發(fā)酵制取腐植酸的性質(zhì)仍在界定之中,只是把這一類性質(zhì)接近的物質(zhì)統(tǒng)稱為“腐植酸”。

廣泛意義上的腐植酸概念為:動(dòng)植物遺骸,主要是植物遺骸,經(jīng)過微生物的分解和轉(zhuǎn)化,以及地球化學(xué)的一系列過程造成和積累起來的一類有機(jī)物質(zhì)。

腐植酸作用機(jī)理

土壤有機(jī)質(zhì)主要分成兩大類:一類是新鮮的和分解不完全的動(dòng)植物殘?bào)w;另一類是腐殖質(zhì)。

腐殖質(zhì)中除包括有機(jī)殘留物、進(jìn)一步分解的產(chǎn)物和微生物再合成的產(chǎn)物外,主要成分是腐植酸。

泥炭、褐煤和風(fēng)化煤中含有的煤炭腐植酸,與土壤腐植酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和對(duì)土壤及作物的影響有類似之處。用儲(chǔ)備豐富的煤炭腐植酸及其系列制品當(dāng)做肥料施用,可以作為土壤腐植酸的補(bǔ)充來源。

煤炭腐植酸作為一種有機(jī)膠體,長(zhǎng)期施用可以促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成,改善土壤的結(jié)構(gòu)狀況,使土壤通氣、透水性能良好,并且降低鹽堿土的酸堿度。

腐植酸具有固氮、分解磷酸鹽、固鉀的能力,因此,腐植酸能夠促進(jìn)作物對(duì)氮、磷、鉀的吸收,對(duì)氮肥、磷肥和鉀肥具有增效作用。

另外,從農(nóng)業(yè)應(yīng)用角度看,腐植酸還具有較強(qiáng)的抗旱、抗病、抗低溫、抗鹽漬作用。腐植酸具有廣泛的生理藥理活性。從毒性上看,腐植酸的毒性不大,黃腐酸的毒性更低,臨床也沒有明顯的副作用。

腐植酸形成機(jī)理

腐植酸在自然界中廣泛存在,從開發(fā)利用的角度講,泥炭、褐煤和風(fēng)化煤是制取腐植酸的良好原料,農(nóng)作物秸稈、酒廠廢液、糖廠廢渣和其他農(nóng)副產(chǎn)品等非煤資源是制取發(fā)酵(生化)腐植酸的良好原料。

造煤植物在成煤過程中,受到微生物和水介質(zhì)的作用,經(jīng)過分解和合成的變化,形成腐植酸。

泥炭是由植物變成煤階段的產(chǎn)物,還保留有植物殘?bào)w,但出現(xiàn)了腐植酸。

泥炭轉(zhuǎn)化為褐煤的過程叫成巖作用,它主要受溫度、壓力等地質(zhì)化學(xué)因素的影響,植物殘?bào)w消失了,腐植酸繼續(xù)存在,但含量上有變化,性質(zhì)上產(chǎn)生差別。

褐煤向煙煤演變時(shí),腐植酸失水、脫羧、縮合直到消失,形成中性物質(zhì),煤化學(xué)上稱為腐黑物。

煙煤自然風(fēng)化或者人工氧化形成腐植酸。

腐植酸的分類

按照來源:腐植酸可分為天然腐植酸和人造腐植酸兩大類。在天然腐植酸中,又按存在領(lǐng)域分為土壤腐植酸、煤炭煤腐植酸、水體腐植酸和霉菌腐植酸等。

按照生成方式:腐植酸可分為原生腐植酸和再生腐植酸(包括天然風(fēng)化煤和人工氧化煤中的腐植酸)。

按照在溶劑中的溶解性和顏色分類:腐植酸可分為黃腐酸、棕腐酸、黑腐酸。在早先的文獻(xiàn)中,還有灰腐酸、褐腐酸和綠色腐植酸的稱呼,其實(shí)都是不同溶劑分離出來的。

按照天然結(jié)合狀態(tài):可以分為游離腐植酸和(鈣、鎂)結(jié)合腐植酸。

按照腐植酸的腐植化程度(吸光系數(shù)等指標(biāo)):分為A型、B型(真正的腐植酸)和RP型和P型(不成熟的腐植酸)等。

腐植酸原料分布

腐植酸的總量大得驚人,數(shù)以萬噸計(jì)。在江河湖海、咸淡水域、土壤煤礦、頁巖等有機(jī)礦物中都有分布,大部分地表上都有它的蹤跡。

土壤所含的腐植酸總量,但在其中的含量平均不足一;

咸淡水中含有的問題也不小,但濃度更低,作為資源開發(fā),是不可能的。泥炭、褐煤和風(fēng)化煤腐植酸含量較高,含量從10%到80%,是制取腐植酸的良好原料。

我國煤炭含量是非常豐富的,根據(jù)資料,有泥炭50億噸,占世界總量的4.79%左右;褐煤1265億噸,占世界總量的4.82%左右;風(fēng)化煤尚沒有確切的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)在1000億噸左右,占世界總量的9.3%左右。

腐植酸原料資源主要分布在我國的內(nèi)蒙古、新疆、山西、黑龍江、江西、云南、河南、福建、廣西、吉林、四川等地。

因此,腐植酸是一宗數(shù)量巨大的,尚未被充分注意和開發(fā)利用的有機(jī)資源。

腐植酸的制取

由于腐植酸原料來源多種多樣,提取、純化方法各不相同,在測(cè)定時(shí),腐植酸的雜質(zhì)很難除盡。

腐植酸在水溶液中,一方面會(huì)解離,另一方面又可能通過氫鍵或金屬離子的橋鍵形成一種聚焦體。

同一種原料,相同的提取條件,應(yīng)用不同的提取劑和提取工藝會(huì)對(duì)腐植酸的提取能力產(chǎn)生較大的影響。因此,腐植酸的抽提技術(shù)存在著各種難題。通常情況下,有以下幾種。

1、堿法提取

常用的提取劑有氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等。通過堿法提取的腐植酸鹽溶液,根據(jù)黑腐酸、棕腐酸不溶于酸,而黃腐酸溶于酸的特性,在腐植酸溶液中加入無機(jī)酸,使溶液pH值控制在2左右,得到的黃色的溶液,即為粗黃腐酸。沉淀物中加入乙醇或丙酮,溶解的部分為棕腐酸,不溶物是黑腐酸。

2、酸法提取

主要的溶劑包括各種有機(jī)無機(jī)酸、如硝酸、草酸等。

3、中性鹽提取

中性鹽可以是氟化鈉、草酸鈉、焦磷酸鈉等。

4、有機(jī)溶劑萃取

常用的有機(jī)溶劑有二甲亞砜、乙醇、丙酮等。

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