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腐植酸

 剪切万花筒 2017-04-10

也存在于泥炭、页岩和煤中。能与水中的金属离子离合,有利于营养元素向作物传送,并能改良土壤结构,有利于农作物的生长。

研究应用

人类对腐植酸的研究,自从1786年从土壤中首次得到已有214年历史了。如果以中国“药圣”明代著名医药学家李时珍《本草纲目》著作中编入的“乌金散”为个例的话,那腐植酸的应用已有四百多年了,这充分说明了腐植酸古老的历史。

中国腐植酸有组织的研究始于五十年代末,主要是从泥炭利用开始的。六十年代,全国掀起了利用腐植酸肥料和改良土壤的热潮,声势很大。真正受到国家重视和推动则是七十年代中期以后。当时,国务院副总理王震同志还亲自抓,国务院先后于1974年和1979年两次以国发110号和200号文件,全面推动了中国腐植酸的综合开发和利用。八十年代,随着全国腐植酸事业的不断发展,国家经贸委于1987年批准成立了“中国腐植酸工业协会”,负责统一组织和协调全国的腐植酸工作。一些腐植酸资源贮量大的省、市,还纳入了政府工作序列,为此专门成立了腐植酸办公室。

中国腐植酸资源非常丰富,它储量大,分布广,品位好。据有关资料统计,有泥炭124.8亿吨,居世界第四位;褐煤1265亿吨,还有大量的风化煤。在利用生物工程方面,进一步筛选优良菌种,加快开发定向菌种,这样,研制生化腐植酸或生化黄腐酸类产品的资源利用就会无穷无尽。

腐植酸结构模型正在加载腐植酸结构模型

腐植酸作为有机物原料,广泛地应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药、卫生、环保等各个领域。现属于直接或间接应用腐植酸物质的有五个方面,可归纳为七十个小节。中国开发的主要产品有肥料、农药、兽药、抗旱剂、饲料添加剂;药品、保健品、化妆品;石油助剂、工业水处理剂、水煤浆稳定剂、蓄电池膨胀剂、陶瓷添加剂、油墨添加剂等一百多个品种,已经基本上构成了中国腐植酸类产品的完整体系。

中国腐植酸的综合利用方面,虽然起步晚,其技术水平在世界上并不落后。中国从事腐植酸科学研究的高等院校、研究院所多达109个,先后取得了300多项科研成果,一些技术产品还达到了国际领先水平。如HA有机肥、FA抗旱剂、SPNH高温高压降滤失剂、HA多功能无污染水处理剂等环保产品。像“乌金口服液”等医药保健品还是国粹。

腐植酸是动植物遗骸,主要是植物的遗骸,经过微生物的分解和转化,以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。它的总量大得惊人,数以万亿吨计。江河湖海,土壤煤矿,大部分地表上都有它的踪迹。由于它的广泛存在,所以对地球的影响也很大,涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。所以首先注意和研究它的是土壤学家,大概两百年前就开始研究了。环境科学家对它越来越重视。但是作为一类可以开发利用的资源来看待,恐怕还仅仅是开始。人类文明发展得愈迅速,愈感到资源的短缺。这样一类数以万亿吨计的潜在有机资源,理应受到重视。当然,作为资源利用的角度来考虑,不是随便什么地方的腐植酸,都有利用价值。土壤所含的腐植酸总量最大,但在其中的含量平均不足百分之一,咸淡水中含有的总量也不小,但是浓度更低,作为资源开发,是不可能的。最有希望加以开发利用的腐植酸资源,是一些低热值的煤炭,诸如泥炭、褐煤和风化煤。在它们之中,腐植酸含量达10-80%。从这个意义上说,腐植酸的生产和应用,也可以说是煤化工的一个方面。我国煤炭蕴藏量是非常丰富的,根据资料,有泥炭50亿吨,褐煤1265亿吨,风化煤尚没有统计数据,但煤的总储量有6000亿吨,其中风化煤当然也不在少数。应该说更有发展前途。

中国政府下决心治理生态环境,改善人们的生产和生活方式,这就为腐植酸的开发应用提供了大舞台。由于腐植酸具有特殊功能,它将在防沙治沙、改良土壤、城市污水处理、生态农业建设、生产绿色、有机产品、开发药品、保健品等方面发挥其独特的作用。

制作方法

煤经人工氧化(如用空气、臭氧或硝酸处理)可形成再生腐植酸,如煤用硝酸轻度氧化所得的产物称为硝基腐植酸。提取的方法是先用酸处理,脱去部分矿物质,再用稀碱溶液萃取,萃取液加酸酸化,即可得到腐植酸沉淀。根据腐植酸在溶剂中的溶解度,可分为三个组分:①溶于丙酮或乙醇的部分称为棕腐酸;②不溶于丙酮部分称为黑腐酸;③溶于水或稀酸的部分称为黄腐酸(又称富里酸)。腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环,环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用;在分散体系中作为聚电解质、有凝聚、胶溶、分散等作用。腐植酸分子上还有一定数量的自由基,具有生理活性。

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