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行业新闻

关于矿物源(煤基)黄腐酸标准化的几个问题

  • 分类:行业新闻
  • 作者:库车物泰炭素有限公司
  • Source:库车物泰炭素有限公司
  • Release time:2023-02-21
  • 访问量:

【概要描述】

关于矿物源(煤基)黄腐酸标准化的几个问题

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关于矿物源(煤基)黄腐酸标准化的几个问题

一、概念问题

矿物源腐植酸和矿物源黄腐酸的概念几经演化,至今在业内还存在很大争议。主要体现在腐殖质、矿物源腐植酸和矿物源黄腐酸之间到底是什么关系?对这个问题的不同答案决定它们的从属关系和定义。

1、腐殖质与矿物源腐植酸的关系问题

腐殖质是土壤学的一个概念,是在自然状态下已死的生物体在土壤中经微生物分解而形成的有机物质,黑褐色,含有植物生长发育所需要的一些元素,能改善土壤,增加肥力。腐殖质是土壤有机质的主要组成部分。

矿物源腐植酸是地球地理和气候变迁过程中所形成的。这个过程有可能存在微生物的作用,但起决定性作用的应该是地球物理和化学作用的结果。

因此,腐殖质和矿物源腐植酸之间应该没有直接的从属关系,只能说在某些成分上有可能存在相似或相近。

2、矿物源腐植酸与黄腐酸的关系问题

矿物源腐植酸的概念:由动植物残体,主要是植物残体,经过微生物的分解和转化,以及地球物理和化学的一系列作用累积起来的一类由芳香族、脂肪族、羟基、羧基、羰基等多种官能团组成的无定形有机弱酸混合物。广泛存在于风化煤、褐煤、泥炭中。因分子结构大小和溶解性人为分成:黑腐酸、棕腐酸、黄腐酸。

矿物源黄腐酸的概念:一组分子量较小的腐植酸,一般呈黄色,能溶于水、稀酸和碱溶液,也称为水溶性腐植酸。

因此,矿物源黄腐酸是矿物源腐植酸中的一个组成部分,两者应该是从属关系。

在我国,关于腐植酸产业的研究、生产和标准化实践活动主要都是围绕矿物源腐植酸展开的,标准化的术语和定义一定要建立在矿物的基础上而不是建立在土壤的基础上。


二、鉴别方法问题


1、区分生化非腐植酸物质问题

现在市场上存在着很多小分子有机物类物质,看似都符合矿物源黄腐酸的定义,但几乎都是蔗糖母液、氨基酸母液、酒精发酵液、酵母发酵液等生物质原料来源。

2、区分磺化腐植酸产品问题

矿物源腐植酸磺化后的产品,分子量并没有显著减小,只是水溶性基团增加,不是真正意义的小分子矿物源黄腐酸,也是在蹭矿物源黄腐酸的概念。

因此,在矿物源黄腐酸标准化的过程中一定要设定鉴别方法,这样才能真正意义上区分矿物源黄腐酸和生物质非黄腐酸有机物质及化学增溶的大分子腐植酸,更好地区分市场和保护企业。但矿物源黄腐酸的鉴别难度是很大的,应用什么技术手段和工具对分子结构中的特征基团和分子量进行表征是矿物源黄腐酸标准化要研究的主要问题,因此要建立一套实用的鉴别方法。


三、分离提取问题


1、黄腐酸分离问题

2009 年,全国腐植酸标准工作组成立,开始对腐植酸相关标准进行系统化研究,先后制修订了一系列腐植酸方法标准和产品标准。在此过程中,由于制修订标准的人员专业和研究深入程度不同,所制修订的标准在行业内也产生很多分歧,但在分离条件方面基本达成了一致,即以 pH=1 作为腐植酸的分离条件。随着研究的深入,分离出去的、溶于稀酸的部分是否含矿物源黄腐酸还是有疑问的。

2、矿物源腐植酸提取含黄腐酸问题

在实验室中采用内蒙的褐煤进行碱提酸沉淀,稀酸溶液部分爆气后用磷酸三钠中和到 pH=8 左右,生成大量灰白色沉淀,经检测含有铁、锌、锰、钙、镁等元素;稀酸溶液中含有的有机碳相对于褐煤样只有 0.1% 左右,紫外光谱峰值只存在于 200 nm 左右。说明被分离出来的物质大多数是无机盐类,极少量的有机物也是具有羟基和羰基等特征,不含不饱和键和芳香结构。

褐煤进行碱提酸沉淀过程的沉淀部分经过特定的工艺(此工艺过程不发生化学反应)处理后,沉淀经过低温真空干燥所得的腐植酸经粉碎后用沸水抽提,抽提后的不溶物进行二次低温真空干燥,失重 10% 左右。抽提后的溶液加酸调到 pH=1 后静置无沉淀生成。

因此,该实验说明,褐煤碱溶酸沉淀后的溶液中并不是所谓的矿物源黄腐酸或者含量很少可以忽略;褐煤碱溶酸沉淀后的沉淀物是腐植酸,其中有10% 左右应该是矿物源黄腐酸。


四、测定方法问题


1、黄腐酸碳系数问题

传统的矿物源黄腐酸的检测方法主要是容量法,这种方法虽然简单但是影响因素较多,准确性较低,同时还要设定矿物源黄腐酸的碳系数。现在应用的黄腐酸碳系数不一定能真实体现新概念下的矿物源黄腐酸实际碳系数,因此还要对矿物源黄腐酸碳系数的测定方法进行系统研究。

2、黄腐酸原料普适性问题

对腐植酸原料可以考虑差减重量法,但要对各种类型的腐植酸原料进行方法普适性验证,工作量非常巨大。

3、黄腐酸产品基体干扰问题

对含腐植酸的肥料或其他制品进行矿物源黄腐酸含量检测难度更大。首先要甄别是否是矿物源黄腐酸,其次是排除更多影响因素对矿物源黄腐酸进行分离和测定,在含量不高的情况下很难采用差减重量法进行测定,只能依靠容量法或另辟途径(例如:标准物吸附法,也叫增重法)。


五、希望


综上所述,无论是在含腐植酸的原料中或是在含腐植酸的产品中实现矿物源黄腐酸的鉴别、分离和检测,既要准确性又要有排他性,存在一定难度。

希望在中国腐植酸工业协会的组织和领导下,在从事腐植酸科研工作的各位专家、学者、企业同仁的群策群力下,共同完成矿物源黄腐酸检测方法标准的制定,实现矿物源腐植酸类检测方法标准体系的构建。


(顺风农业集团有限公司技术总监郭书利  供稿)




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