木醋液成分原理
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木醋液
木醋液也叫植物酸,是木材等生物质在干馏设备中干馏后导出的蒸汽气体混合物
经冷凝分离后得到的一种红褐色液体,是一种成份非常复杂混合物。
直接从干馏冷凝设备得到的木醋液称为粗木醋液,是一种棕黑色液体,其中含有大量焦油及有害物质等,需根据不同用途进一步精制。
生物质干馏时得到的粗木醋液静置澄清时分为两层,
上层为澄清木醋液,下层为沉淀木焦油。
将澄清木醋液进一步加工可得到醋酸
醋、丙酸、丁酸、甲醇和有机溶剂等产品,沉淀木焦油经加工后可得到杂酚油、木馏油、木焦油抗聚剂、木沥青等产品。
因木醋液的性质随其制法不同而异,所以木醋液前应加之原料名称,如桦木木醋液、柞木木醋液、硬杂木锯屑木醋液等。
目前我国北方研究以木醋液为主,南
方以竹醋液为主,竹醋液还可以根据竹子种类不同分为不少种竹醋液,这
主要是与原料来源方便有关。
木醋液采集精制
粗木醋液采集
木醋液的原料广泛且易得,树干、树枝、果核、果壳、玉米芯、木屑等农
林业加工废弃物均可用来提取木醋液这种酸性液体。
粗木醋液主要是在烧炭过程中将导出的蒸汽气体混合物经冷凝分离后得到的液体
产物。
烧炭也就是木材热解的过程,木材热解过程伴有着反应温度的变化,即烧制木
炭过程中产生的烟的温度不同,采集到的木醋液的成份也不同。
烧制木炭过程中产生的烟的温度为摆布开始采集,有强烈的烟香味时,开始采集。
当温度大于 C 时住手采集。
采用这种方法,可得到高浓度、数量多的木醋液。
这
是木醋液最基本的采集方法。
表1 木醋液的提取来源
木醋液来源
玉米心松塔核桃枝核桃壳苹果枝苦杏壳硬杂木锯末柞木酸枣壳杏树枝银杏
杜仲枝
家古栋
混合木屑
桦树山杏
毛白杨枝桠材
柳杉木
杂木提取方法
干馏釜干馏
高温热解
隔绝空气热解热解
炭化热解
回转炉烧炭平炉烧炭
热解气化
木醋液精制
静置分离法
将粗木醋液倒入容器中,静置几个星期或者几年后,木醋液中不稳定的成份发生氧化、聚合作用而沉淀。
木醋液分为层,上层为不稳定的木醋液,约,属于低沸
点化合物;下层为有毒木醋液,占,其中含有大量的木焦油和
聚合物;中间的澄清部份是有效木醋液。
研究表明木醋液至少要静置个月以上,才可以作为植物生长调节剂使用。
静置
分离法对木醋液理化性能的影响取决于静置时间的长短。
该方法简单易用,但是时间较长。
蒸馏法
蒸馏法就是利用混合物各成份沸点不同的特性对混合物进行分离的方法,该
方法分为常压蒸馏法、减压蒸馏法。
蒸馏法的缺点是在蒸馏过程中木醋液不少成份会消失。
常压蒸馏:指在蒸馏过程中,首先将低沸点组分,醋酸与大量水一同蒸馏出来,而后蒸馏出含酚类的高沸点组分,再反复蒸馏已蒸馏出的馏分,以便除去较多的不稳定化合物和溶解焦油,馏分中化合物种类大为减少。
压蒸馏法将温度从升到
,得至以上的精制木醋液。
减压蒸馏法与常压蒸馏法不同,可通过调节减压程度、加热浴的温度来促进目的成份的馏出。
使用不同填料或者卷压板精馏塔可以进一步提高混合物的分离效果。
典型的蒸馏是三步升温法,先是在CF 采集各种馏分;然后慢慢升温到
此时的馏分是有效木醋液;最后加速升温,采集沸点高于
活性炭吸附法
活性炭吸附法的原理就是利用活性炭大的比表面积来吸附木焦油。
组合法
通过简单精制单元的有机组合,可以达到分离木醋液中各组分的目的。
有机溶剂萃取法
装置法
通过改进提取、蒸馏、冷凝、干馏等装置可以精制木醋液。
⑺分配法
该方法:足利用木醋液含有酸性成份、中性成份、碱性成份等性质,通过改 变木 醋液的特性, 把水醋液所含成份分成几组的方法, 改变所使用药品种类、 浓 度等条件。
如用酸、碱把木醋液的多种成份分离成酸性、酚类、羰基、中性及碱 性物质成份的方 法。
我国生产的木醋液主要采用的是静置法、 简单蒸馏和用活性炭或者木炭粉的精 制 方法。
•木醋液的组成和基本性质
木醋液主要成份
木醋液的组分种类、含量,随采集工艺、存放时间和精制方法等不同而异。
木醋 液的成份涉及到许多种类的化合物,其中大多数是微量成份,其主要成份是 水,其次 是有机酸、酚类、醇类和酮类等物质。
酸类物质是木醋液中最具特征的 成份,在木醋 液中的含量也高,往往占有机物的
%以上。
木醋液中的其它成
份还有胺类、甲胺类、二甲胺类、毗吮类等份子中含氮的碱类物质以及 、、 、 、、、 等微量元素。
表 2 不同原料木醋液的成份分析
木醋液基本性质
表 3 不同原料木醋液的理化性质
p H 有机酸含量/%
木醋液提 取率/%
密度 /(g/cm3)
颜色
原料
气味
来源
主要成份及含量
其他特殊成份
酸枣壳
酚类%);有机酸%);酮类%);呋喃类衍生物%) 醇类、酯类、含氮有机化合 物 苹果枝 酚类%);有机酸%);酮类%);呋喃衍生物%) 醇类、酯类、醚类
苦杏壳木 酚类%);乙酸%);醛类%);酮类%) 醇、苯、呋喃和酯类衍生物 杏树枝 酚类%);有机酸%);醛类%)
醇类、呋喃衍生物、酯类 柞木 酚类%);有机酸%);酮类%);呋喃衍生物%) :醇类、酯类、醛类
普通核桃壳
酚类%);有机酸%);酮类%) 酯类、醛类、呋喃、吡喃衍生物、
醇类
铁核桃壳
酚类%);有机酸%);酮类%)
酯类、醛类、呋喃、吡喃衍生物、
醇类
•木醋液的应用
根据不同用途采取不同的精制方法得到的木醋液,可以作为农药添加剂、土壤改良剂、植物生长促进剂、食品添加剂、脱臭剂、保鲜剂和医药原料等。
目前,中国北方以研究木醋液为主,南方以研究竹醋液为主竹醋液对解决土壤连作障
碍有较好的效果,并能较好的缓解土壤盐渍化、次盐渍化程度,起到调节土壤的作用
农林业上的应用
作为杀虫、抑病方面的应用
种类性状试验效果来源
粗木醋液及木pH?木醋液配剂木木醋液稀释浓度为150 倍处理72h 时,北昆明线敌生物科技有限
醋液配剂醋液与木炭粉的混
合物方根结线虫、花生根结线虫、南方根结线
虫、爪哇根结线虫的校正死亡率分别达到了%、%、%和%。
公司
木醋液:白屈稀释100 倍,防治油松毛虫效果较好,油菜提取物=1:1 松毛虫死亡率%
木醋液:大活稀释5 倍,防治油松毛虫效果较好,油松提取物=1:1 毛虫死亡率%
柞树木醋液pH 值为,用NaOH
调整至pH= 洋金花提取物质量分数为8%单独及与
200 、300 倍木醋液混合使用时,菜青虫死
亡率分别达%、%和%
由黑龙江省带岭林业科
学研究所
粗纯木醋液将一定量的苯甲醛
L-半胱氨酸席夫碱
加入1L 精馏木醋
液,25 °C 水浴搅拌木醋碱杀虫剂中苯甲醛L-半胱氨酸席夫
碱质量浓度为15mg/mL 时,小菜蛾、玉
米螟和棉铃虫这 3 种鳞翅目幼虫死亡率
高达%、%、100%。
世纪东方生物质综合技
术开辟有限公司
桦木
柞木
杂木
苹果枝
杏树枝
苹果枝普通核桃壳铁核桃壳
黑褐色
黑褐
色黑
褐色
黑褐
色
黑褐
色黑烟焦味
烟焦味
烟焦味
烟焦味
烟焦味
烟焦味
烟焦味
烟焦味
作为植物肥料方面的应用
不同浓度的木醋液土壤或者叶面喷施均能不同程度地改善作物植株的性状,
提
高作物产量及品质,增加作物的可溶 性蛋白、维生素 C 、可溶性总糖、黄酮和 芦丁含 量,并能降低硝酸盐含量;木醋液还对作物的种子发芽率、幼苗生根率、 幼苗的生长 发育等方面有明显的促进作用。
试验效果
番茄品种 Z06-10 (小区试验)
叶面喷施 100 倍液的木醋液效果最显 着,株 高尧平均单果质量和 667 m 2 产量 最高增产到% (不同浓度木醋液对番茄生 长和产量的影响)
番茄品种 Z06-10 (小区试验)
木醋液灌根施肥能提高番茄的株高、茎 粗、单 果重和产量,其中稀释 1 000 倍的木醋液灌根 可提高番茄产量 % () 番茄品种 金棚 1 号(小区试验) 叶面喷施木醋液可显着提高番茄品质和 产量,最佳浓度为 400-600 倍,增产 50%以 上. (木醋液在番茄上的应用效果研究 )
灌施木醋液的稀释倍数小于 5 倍时,会对 辣椒 产生毒害,严重致死;稀释倍数 50-250 倍时, 可促进辣椒生长,达到增产 效果;稀释倍数过 大时对辣椒的影响较 小。
()
性状
pH 值为
pH 值为
苹果树和一些杂木, 有 机酸%、 乙酸%及 衍 生物%、酮类%,,
EC cm 、有机碳 g/L
来源
日本健康食品株式会社
提供
日本健康食品株式会社
提供
天津市科力精细化工研 究 所
种类
木醋液
木醋液
木醋液
木醋液
溶解;加 L 的水杨 酸
作为稳定剂,冷 却,制
成淡黄色澄清 液体,即
为木醋碱杀 虫剂.
%木酢液
木酢液对花生网斑病菌菌黑斑病菌 EC50
分别为 ml 、ug/ml ; EC90 分别为 ml 、
ug/ml ;
林海雪原米业集团有限
公司
木醋液
木醋液经静置 6 个 月 沉淀后过滤木焦 油, 密封于棕色瓶 子里备 用, pH 4 , 棕褐色
试烤烟品种为 NC297 (小区试验)
根施 150 kg/hm 2 和叶面喷施稀释 1000 倍 木醋 液处理效果最好,明显降低了有机烟 草普通花 叶病和黑胫病的发病率
木醋液
木醋液木醋液木醋液木醋液木醋液小麦秸秆在550 C 下
限氧热裂解析岀的液
态产物,有机碳L,原
液
木醋液pH 5,棕褐色.
(木炭粉与木醋液按
一定比例混合就为含
木醋液的木炭粉,即
炭醋肥)
pH
pH
苏椒 5 号(小区实验)
叶面喷施稀释300 倍木醋液对提高辣椒株高、
维生素 C 含量效果最好,而稀释500 倍则增
产效果明显,增产% (秸秆热裂解木醋液成
分及其对辣椒生长及品质的影响)
青梗菜、菜心(小区试验) 昆明钢铁集团提供
小区施入12ml/m2,可以提高青梗菜和菜心产
量,但并不显着。
小区施入炭醋肥
(12ml/m2+60g/m2 ) ,可以显着提高青梗菜
和菜心产量,增产%%。
()
西红柿品种:超越
叶面喷施木醋液能促进西红柿长势,维生素C
含量和糖酸比,可以提高西红柿品质和产量,
稀释200 倍,增产%,木醋液稀释300 倍增
产%.施用稀释300 倍的木醋液效果最好(木醋
液作为叶面施用对西红柿长势及品质的影响)
芹菜:西芹(加州王)
叶面喷洒木醋液可以提高芹菜品质和产量,其
中稀释300 倍,芹菜增产% ,VC 含量增加%,
硝酸盐含量降低% (醋液作为叶肥施用对芹菜
产量及品质的影响)
陆地棉品系32-59 (小区试验)
棉花现行时滴施木醋液600ml/亩,能够促进
棉花种子萌芽,增加果枝台数,提高棉花纤维
品质,增加单铃重和总铃数,增产% (木醋液
北京联合创业建设工程
有限公司
郑州牧森生物科技有限公
司
木醋液木醋液木醋液经静置6 个月
沉淀后过滤木焦油,
密封于棕色瓶子里备
用,pH 4 ,棕褐色
该木醋液的主要成分
为醋酸含量L 巴豆酸
为L 酪酸L 愈创木酚L
呲啶L 酚L
对棉花生长及产量的影响研究)
试烤烟品种为NC297 (小区试验) 施用木醋
液增加了有机烟草产量和产值,根施150
kg/hm 2 和叶面喷施稀释1000 倍木醋液处理效
果最好,分别使产量增加了%和%,并且叶面
喷施的效果要优于根施,有机烟叶的有机物质
总糖、还原糖、烟碱含量适中,化学成份比例
更协
调(木醋液对有机烟草产质量及病害的影响)
秦烟96
叶面喷施(400 倍) +灌根(1000 倍) 处理能显
着增加烟叶单叶重提高烟草钾含量?促进
烟草化学成份协调防治病虫害发生
(木醋液对烤
烟品质和抗病性的影响)
由昆明钢铁集团提供
购于浙
江省丽水市潘氏炭业
显着改善了烟区的烟草品质
木醋液木醋液木醋液木醋液木醋液木醋液木醋液pH
经过精制和提纯的
木醋液,pH
由苹果树和一些杂木
提炼,含有机碳
L, CEC ms/cm pH
pH 值为
人参(小区)
叶面喷施稀释200 倍木醋液,可增强人参根系
活力,促进对N 、P 、K 的吸收,促进叶绿素
的合成,具有提高产量和品质的作用,200 倍
增产%。
(木醋液叶面喷洒对人参产量及人参
皂苷含量的影响)
试西瓜品种为春甜5 号(小区)
木醋液液体叶面肥最佳喷施浓度为300
倍液时,西瓜产量较对照显着增加%。
显
着改善了西瓜品质,其中可溶性蛋白、维生素
C及可溶性总糖含量增加显着(不同浓度木醋
液对棚室西瓜产量和品质的影响)
陕西杨凌区蒋寨村猕猴桃果园(小区) 叶面喷
施稀释100 倍木醋液,可显着提高维生素C
含量,均值高达g,并能降低果实硬度;稀释
150 可显着提高可溶性固形物含量,均值高
达%,因此用稀释100-150 在猕猴桃叶面喷施
可以提高其品质。
中华11 号
水稻分蘖期、孕穗期、抽穗期叶面喷稀释600
倍木醋液,水稻结子率、每穗粒数、产量最高,
较对照增产%。
(木醋液对水稻产量及氮肥
利用效率的影响)
龙杂茄5 号春茄1 号
叶面喷施稀释300 倍木醋液,龙杂茄5 号较对
照增产%,春茄1 号增产%。
可是茄子可溶性
蛋白、VC 、可溶性糖、黄酮、芦丁等含量增
加,硝酸盐含量降低8%。
(木醋液在保护地茄子上的应用效果研
究)
草莓天津市北辰区草莓种植科技园
施用木醋液可促进草莓开花期提前、开花
数增多,营养期生长旺盛、植株茎叶粗壮,病
虫害较少,增产效果显着,大棚草莓上施用木
醋液,以每亩50L 效果最明显,增产%o (木
醋液在设施草莓上的应用试验)
苦瓜:农得利(小区)
木醋液稀释500 倍,叶面喷施3 次,对苦瓜生
长发育、产量产生一定的积极作用,增产幅度
达到%。
同时,可提高可溶性蛋白(%),VC
( %),降低硝酸盐含量(%),有效改善苦
瓜品质。
(木醋液在苦瓜生产上的应用效果)
黑龙江省带岭林业科学研
究所提供
本健康食品株式会社提
供
陕西亿鑫生物能源开辟
有限公司提供
天津市科力精细化工研究
所
日本健康食品株式会社
提供
得梵集团
武汉市联合创业再生能源
有限公司
木醋液桦树木醋液,pH 平菇5506 香菇8381 黑龙江省带岭林业科学研
平菇和香菇培养料中添加%的木醋液,产量究所提供
较对照分别提高%和%,而超过添加木
醋液超过1%,则会抑制菌丝生长。
液(木醋
在平菇和香菇生产上的应用研究)
木醋液木醋液
水稻(小区)
木醋液做喷洒处理后,对水稻豫粳8 号、中质
优2004、黄优520 的株高、株重、单位株穗
数等指标都有影响,普通来说都能增加水稻的
株高、株重、单位株穗数、千粒重等指标。
稀
释至600 倍的木醋液最适宜水稻豫粳8 号和黄
优520 的水稻产量的提高,稀释至800 倍的
木醋液最适宜水稻中质优2004 产量的提高。
(小麦秸秆木醋液对水稻产量和品质的影响)
竹醋液及商品醋液
产品丰美佳。