腐植酸氨化

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腐植酸的化学反应

腐植酸的化学反应

腐植酸的化学反应腐植酸的化学反应,一大部分是降解反应,目的是研究腐植酸的结构;还有一部分是腐植酸与金属离子的络合反应,这些前面已经讨论过了。

本节着重讨论几个和腐植酸产品制造有关的化学反应。

这些反应有可能克服腐植酸的某些固有缺点,赋予它以新的品质;或者提醒我们在生产工艺过程中注意避免某些不必要的副反应。

⒈硝酸氧解硝酸氧解是对含腐植酸较低的煤用硝酸处理,使之氧化降解,生成含羧基、酚羟基、醌基和硝基的复杂芳香族大分子多羧酸体系。

在早期主要是用稀硝酸氧解褐煤,如1950年由日本“木通”口耕三开发的年青褐煤稀硝酸氧解制取硝基腐植酸(NHA)的工艺,曾受到化学界的普遍注意。

后来我国和日、美、苏以及东欧一些国家,对硝基腐植酸的制造、应用和基础研究,不断有新的进展;原料煤也扩展到泥炭、风化烟煤都可使用。

煤的硝酸氧解反应是一个包含有氧化和分解两个主要过程的极其复杂的反应,最初几分钟内以氧化为主,反应放出大量的热和气体(NO等),反应也很剧烈;其后是以裂解(吸热反应)为主的缓慢的反应。

硝酸氧解的结果,可使原来煤中的腐植酸含量由20-30%提高到70%以上。

氧解时,生成新的酸性基,同时切断了原生腐植酸及其类似物质的链的相互结合,因而分子量减小,元素组成中C、H含量下降,而N、O含量增加。

氧解所得的腐植酸与土壤中的腐植酸在化学性能上甚为类似,而与原生腐植酸从结构上、性能上都有较大的差异。

氧化时使用的硝酸浓度,有的用稀硝酸(如12.7%) 和较低的温度(如80℃),有的用较高的浓度(40%)和较高的浓度(90-95℃)⒀,也有的取其中,采用30%的硝酸浓度和80—90℃的温度。

⒉氧化反应除了硝酸氧解以外,腐植酸还可以用空气、臭氧、高锰酸钾、双氧水等各种氧化剂进行氧化。

⑴空气氧化和臭氧氧化:空气氧化和臭氧氧化是在1970年代中期,由平庄矿务局腐肥厂和河北祟礼腐肥厂开发的。

二者设备基本相同,都是常压氧化,只是后者在空气入口增加一个臭氧发生器,工艺条件也大体相同。

氨基酸和腐植酸肥料到底有什么好,身边怎么越来越多的人在用

氨基酸和腐植酸肥料到底有什么好,身边怎么越来越多的人在用

氨基酸和腐植酸肥料到底有什么好,身边怎么越来越多的人在用现在市面上各种肥料都有,增加营养的,抗病抗逆的,改善土壤增强肥力的等等,今天我们来认识一下目前市面上较火的氨基酸水溶肥和腐植酸,到底有什么功效,让大家说的这么好。

氨基酸水溶肥以氨基酸为主并络合微肥,含有植物营养型生长调节剂和植物所必须的微量元素。

氨基酸叶面肥顾名思义是叶面喷施的,简单理解就是含有氨基酸活性因子的叶面肥。

我们国家的用肥历史,在开始时候是大量使用化肥的,长期使用造成土壤板结等问题,土地的肥力明显下降。

后来国家倡导使用更加安全无公害无毒环保的肥料,所以氨基酸类的肥料也就应运而生了,而且现在大家也都更愿意接受这种安全的肥料。

复合型的氨基酸水溶肥对作物的生根发芽,提苗壮苗,促花保果有明显作用,而且可以激发酶的活性提高光合作用,增加作物对养分的吸收和运转,营养成分转化率更高,提高干物质的积累和糖分含量,能够有效改善作物品质,提高作物抗旱抗病抗逆等能力。

腐植酸更多的是在植保方面的功效,解决快速发展中的大面积果园和设施农业所面临的新的植保难题等方面,有特别的优势。

下面是腐植酸肥料的几个优势:1、提高作物防御灾害的能力腐植酸能够使根系特别发达,叶绿素生化作用加强,新陈代谢旺盛抗病能力增强,自然在旱灾涝灾冻灾等方面抵御能力较强。

比如在灾害后的擦伤,被细菌感染时,喷施腐植酸,擦伤很快会修复,从而避免了细菌感染而掉果的现象。

2、防病害据研究,腐植酸不仅有很高的生理活性,而且还有特殊的活菌,腐植酸的吸湿功能很强,调整了土壤微生物菌群的结构和多样性,能够抑制土壤中的土著病原菌,增强了作物的可变性。

越早施用生物腐植酸,越有利于土壤微生物的及时生态调整,改变土壤板结情况,肥效更加明显。

酸析-氨化法处理腐殖酸生产硫基复合肥技术

酸析-氨化法处理腐殖酸生产硫基复合肥技术

b a s e d c o mp o u n d f e t r i l i z e r h u mi c a c i d i s a d d e d i n t w o s t e p s ,a n d i t i s t r e a t e d w i t h a c i d e d u c a t i o n
Ab s t r a c t Th e t r a d i t i o n a l a mmo ni a t i o n g r a n u l a t i o n S。 ba s e d c o mpo u nd f e r t i l i z e r c o nt a i n s n o
Ya n g J i e ,Z h a n g L i s h e n g ,S h a Yu a n g a n g ,C a o Gu a n g f e n g
( 1 . L i n y i E n v i r o n me n t P r o t e c t i o n a n d C o m p o u n d F e r t i l i z e r R e s e a r c h I n s t i t u t e S h a n d o n g L i n y i 2 7 6 0 0 5;
2 . J i n y i me n g G r o u p C o . ,L t d . S h a n d o n g L i n s h u 2 7 6 7 0 0;
3 . S h a n d o n g L i n u o P h o t o v o h a i c T e c h n o l o g y C o . ,L t d . S h a n d o n g J i n a n 2 5 0 1 0 3 )

腐植酸施用注意事项

腐植酸施用注意事项

腐植酸施用注意事项当前,因为土壤、因为化肥、因为生态,关注腐植酸的人越来越多,觉得腐植酸、腐植酸肥料神乎其神的声音也越来越多。

那么,什么样的土壤可以施用?什么样的作物有效?如何单施?如何与化肥配施?腐植酸、腐植酸肥料应当依不同地区、不同土壤、不同作物,合理配施才有效。

下面就说说关于土壤施用腐植酸、腐植酸肥料所要具备的条件!一、土壤条件适于各种土壤,但在不同土壤条件下,增产效果不同。

1、有机质含量①有机质缺乏的瘠薄低产田,增产幅度大;②在高产肥沃的土壤上,也能增产,但幅度相对贫瘠土壤小些。

2、理化性状结构不良的沙土、盐碱土、酸性红壤土上施腐植酸、腐植酸肥料,增产效果尤为明显。

研究表明,①在吉林、内蒙、陕西等沙土上施用腐植酸铵,可使作物增产17.1%-85.7%;②在内蒙、河北、陕西等盐碱地上施用腐植酸铵,可使作物增产144.6%-150%;③在云南低产酸性土壤上施用腐植酸铵,可使作物增产39.7%。

3、土壤养分土壤养分含量对腐植酸肥料增产效果影响较大。

①碱解氮含量低,腐植酸铵增产效果好;碱解氮含量高,腐植酸铵增产效果则相对差。

②腐植酸磷、腐植酸氮磷在低产缺磷的土壤上,肥效较明显;在氮多磷少、氮磷严重失调的土壤,或者对速效磷固定较为强烈的土壤上,效果更显着。

4、土壤水分①水分过多的涝洼地里,腐植酸、腐植酸肥料可以吸收水分,改善透气状况,对作物出苗、发根有利;②缺水干旱的地里,腐植酸、腐植酸肥料可以吸水、蓄水,保持土壤水分,减少蒸发,增强作物抗旱能力;③需要指出,腐植酸肥料是喜水的肥料,干旱土壤配合灌水,效果会更好二、作物种类腐植酸对各种作物均有增产作用,但与作物之间的关系比较复杂,与腐植酸刺激作用的大小和作物的敏感程度有关。

国外根据各种作物对腐植酸刺激作用的反应和敏感程度,把作物分成以下4类:1、增产效果敏感的作物有白菜、萝卜、番茄、马铃薯、甜菜、甘薯、块根、块茎类等。

2、增产效果比较敏感的作物有玉米、水稻、小麦、谷子、高粱、莜麦等。

一种腐植酸磺化新工艺的制作方法

一种腐植酸磺化新工艺的制作方法

一种腐植酸磺化新工艺的制作方法腐植酸磺化是一种重要的化学反应,它可以将腐植酸转化为腐植酸化合物,提高其溶解度和稳定性。

本文将介绍一种制作腐植酸磺化的新工艺方法。

这种新工艺方法包括以下几个步骤:1. 原料准备:选择高纯度的腐植酸作为原料。

根据需要的产量,将腐植酸粉末或颗粒状物质放入适当的容器中。

2. 磺化剂添加:向腐植酸中添加磺化剂,磺化剂可以是亚磺酸、正磺酸或异磺酸等。

确保磺化剂的纯度和添加的量符合实验要求。

将磺化剂逐渐加入腐植酸中,并用适当的搅拌方法混合均匀。

3. 反应条件控制:根据具体需求,调整反应温度和反应时间。

一般情况下,反应温度在60-90摄氏度之间,反应时间在1-4小时之间。

合理控制反应条件可以提高反应效率和产率。

4. 磺化反应:将反应混合物放入反应釜或反应器中,在适当的条件下进行磺化反应。

可以选择搅拌反应、超声波辅助反应或高温高压反应等不同的反应方式。

5. 反应结束和产物处理:根据反应结束的标志(如反应时间、反应温度等),停止反应并进行产物处理。

可以采用过滤、洗涤、干燥等工艺将产物纯化和分离。

通过上述制作方法,可以制得腐植酸磺化产物,该产物具有改善溶解性和稳定性的特点,并可用于涂料、肥料、土壤修复剂等领域。

这种新工艺方法的优点在于简单易行、操作灵活,可根据需求进行反应条件的调整和优化。

需要注意的是,在进行腐植酸磺化过程中,操作人员应严格遵守安全操作规程,戴好防护装备,避免直接接触反应物和产物。

同时,处理废弃物和副产物时,应遵循环保要求,做好废物处理与管理。

以上是一种腐植酸磺化新工艺的制作方法的相关介绍,通过该方法制得的腐植酸磺化产物在农业和环境领域具有广阔的应用前景。

腐植酸应用技术论坛[50-2]:对腐殖酸类标准中一些概念的质疑与建议

腐植酸应用技术论坛[50-2]:对腐殖酸类标准中一些概念的质疑与建议

腐植酸应用技术论坛[50-2]:对腐植酸类标准中一些概念的质疑与建议6、关于对分析结果“基准”的误读国际通用的矿产样品分析结果的表示基准主要有5个:(1)收到基(as receivedbasis),代号ar,旧称“应用基y”,以“已收到”状态的样品为基准;(2)空气干燥基(air driedbasis),代号ad,旧称“分析基”,以与空气湿度达到平衡状态的样品为基准;(3)干燥基(dry basis),代号d,也可称“干基”,以假想的无水状态的样品为基准;(4)干燥无灰基(dry ash-free basis),用daf表示,旧称“可燃基r”以假想的无水、无灰状态的样品为基准;(5)干燥无矿物质基(dry mineral matter-free basis), 代号dmmf,旧称“有机基o”,以假想的无水、无矿物质状态的样品为基准。

为研究、应用和市场交易方便,对腐植酸原料和产品的分析结果一般要求:水分用收到基或空气干燥基表示;灰分、腐植酸、不溶物及营养元素用干基表示;作为基础研究的有机元素和官能团等用干燥无灰基或干燥无矿物质基表示。

目前,不少单位在报出分析数据时不标或标错基准的情况时有发生,导致数据缺乏可比性。

更值得注意的是,在某些标准中对干燥基的理解出现了严重错误。

在NY525-2012《有机肥料》中使用了“烘干基”一词;在NY3276-2012《腐植酸铵肥料分析方法》中的所有指标的计算都采用烘干样品质量(m1),也就是用烘干样品进行分析的;NY3278-2011《农业用腐植酸钠》中出现了“烘干基水分Md”一词。

至少有两方面的误解:1)把假想的干燥基理解成将样品烘干以后再测定某些指标。

所谓的“干燥基”是假设的,这里的“干燥”(dry)是名词,而不是被动态动词(dried,“烘干了的”),就是说,以干燥基表达的分析结果是用空气干燥基(即“分析基”)数据计算出来的,绝不是将样品烘干后再测定出来的;2)水分只能采用ar或ad,不存在“干燥基水分”,所以Md是个伪命题。

腐植酸氨化

腐植酸氨化

腐植酸应用技术论坛[4]:腐植酸铵低级别煤与氨作用后, 氨即被煤物质吸附,包括物理吸附和化学吸附或反应,即用NH4+置换HA中 COOH和部分OHph中的H+,形成HA的铵盐。

游离HA可用氨水直接氨化,而高钙镁HA宜用碳化氨水或碳酸氢铵(NH4HCO3)通过复分解反应制取HA-NH4,而HA中的Ca2+、Mg2+则与CO32+生成碳酸盐CaCO3和 MgCO3或碱式碳酸镁[(MgOH)2CO3]沉淀下来。

4.1 直接氨化法4.1.1 工艺过程及操作步骤:直接氨化法的大致步骤为:产品将粒度≤20mm、水分≥30%的原料煤干燥到水分≤15%,再粉碎到过60目筛,在搅拌机中喷洒浓度为15%的氨水,一般控制氨水:煤≈1:2(重量比), 混合均匀,装袋密封,存放3~5d即得产品。

4.1.2 工艺要点1)氨的加入量是影响产品质量的关键。

为避免盲目性,最好事先测定原料煤的吸氨量(在一个密闭的玻璃干燥器中放入分别干煤粉和氨水,使煤粉饱和吸附氨,然后测定煤中NH4-N含量。

实际生产时一般应按吸氨量的80%喷入氨水,搅拌反应结束后,物料pH值应在7.5左右为宜。

2)氨化过程是弱碱对弱酸的反应,而且还有相当部分的物理吸附氨,因此氨化时不需加热,反应后也不可干燥,以防止氨损失。

至少3d的熟化过程是必不可少的,为的是使氨尽可能向煤的微孔内部扩散,提高其吸附稳定性。

即使这样,打开密封袋后仍会有部分氨挥发。

因此,打开包装后应尽快使用。

3、反应物料水分应控制在35%左右,水分太高即成糊状,水分太少则影响反应性,影响水溶性HA生成量和氨的吸收量。

4、氨化器最好是双绞龙犁刀式搅拌机,上部装有氨水喷头。

如大量生产,应螺旋推进、串联两个氨化器,后一个在不喷氨水的情况下继续混合,使液-固分配更为均匀。

尾部应装收尘器和氨吸收器。

全部过程都应密闭操作。

4.2 复分解法对高钙镁风化煤来说,不能用氨水直接氨化,而用碳化氨水或碳酸氢铵(碳铵)则很容易发生复分解反应。

腐植酸对土壤氮素转化及氨挥发损失的影响

腐植酸对土壤氮素转化及氨挥发损失的影响
收 稿 日期 :2017—09—15:最 后 修 订 日期 :2017—11—09 基金项目 :“十三五” 国家重点研发计划项 目 (2016YFD0200402)。 作者简介 :王平 (199l一),女 ,山东省菏泽人,硕士研究生 ,主要 从事 植物 营养 与机 理调控 研究 。E—mail:15684W3 ̄3@163.com。 通讯作者 :李 絮花 ,E—majl:lixh@sdau.edu.en。
doi: 10.1 1838/s ̄e.20180405
中国土壤 与肥料 2018 (4)
腐植 酸对 土壤 氮 素 转 化 及 氨 挥 发 损 失 的影 响
王 平 ,付战勇 ,李絮花 ,刘 敏 ,刘 文博
(1.土肥 资源 高效利 用 国家工程 实验 室 ,山东农 业大 学资 源与环 境学 院 ,山东 泰安 271018; 2. 山东农 业大 学林 学 院 ,山东 泰安 271018)
摘 要 :采用培养试 验方 法研 究腐植 酸添加量 (0、5% 、10% 、25% 、50% 、75%HA)对土壤氮素转化及 其损失 的影响。结果表明 :与 CK对 比,1)腐植酸可显著降低 氨挥 发量 ,各处理平 均降低 12.08% ,且随着腐植 酸添加 量的增加对氨挥发的抑制作用增大 ;2)培养前期 ,5% 一50%添加量 范 围内腐 植酸能 提高土壤 脲酶活性 ,至 5 d 时平均提高 了35.13% ,75%腐植酸添加量的土壤脲酶活性 降低 了 13.23% ,但培养后期 (14 d后 )腐植酸处理均 能提高土壤脲酶活性 ;3)添加腐植 酸使 土壤铵 态氮含 量增加 ,且 随着腐植 酸添加量 的增大 ,土 壤铵态氮 含量呈 增加趋势 ,至培养 112 d时 ,腐植 酸处理 的土壤铵态氮含量平均增 加了 39.63% ;4) 在整个培养期 间 ,腐 植酸处 理的土壤表观硝化率平均降低了 17.20% .且腐植酸 的添加量 越大 ,土壤 表观硝化 率越低 。这些 结果充分 表明腐 植酸能够调控土壤氮素去向 、减少氮素损失 ,对 提高氮肥利用率具有重要意义 。 关键词 :腐植酸 ;氨挥发 ;铵 态氮 ;硝态氮 ;脲酶活性 中图 分 类 号 :S153.6 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1673—6257 (2018)04—0028—06

腐植酸及腐植酸肥料知识总结大全

腐植酸及腐植酸肥料知识总结大全

1、腐植酸的概述腐植酸(HLniic acid,HA)是一种大分子有机弱酸,它不是单一的化合物,而是一组羟基芳香族羧酸的混合物。

其分子量在1000--20000之间,含阴离子多的一种电解质,由多糖类、蛋白质、比较简单的酚和金属元素结合而成,并存在酚羟基与醌基的相互转化,使其分子具有较高酌分子孔隙。

腐植酸具有良好的离子交换和催化作用、螯合能力和缓冲能力,又因其呈微细球形颗粒,故也有较强的吸附力。

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。

腐植酸的组分根据其在溶剂中的溶解度或颜色可分为3个组分:黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸。

它们的分子量依次递增,且三者之间的物理化学性质存在较大差异。

腐植酸中可溶于水或稀酸的组分为黄腐酸;可溶于丙酮或乙醇的组分为棕腐酸;不溶于水或稀酸、丙酮或乙醇的组分为黑腐酸。

腐植酸广泛存在于土壤有机质、泥炭、褐煤、风化煤以及湖泊和海洋沉积物中。

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。

腐植酸及其制品有多种用途。

在农业方面,与氮、磷、钾等元素结合制成的腐植酸类肥料(例如:用氨中和腐植酸可制成腐植酸铵肥料),具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能;硝基腐植酸可用作水稻育秧调酸剂;腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果;腐植酸和除草醚、莠去津等农药混用,可以提高药效、抑制残毒;腐植酸钠对治疗苹果树腐烂病有效。

在畜牧业方面,腐植酸钠用于鹿茸止血,硝基腐植酸尿素络合物作牛饲料添加剂也有良好的效果。

在工业方面,腐植酸钠用于陶瓷泥料调整;低压锅炉、机车锅炉防垢;腐植酸离子交换剂用于处理含重金属废水;磺化腐植酸钠用于水泥减水剂;腐植酸制品还用作石油钻井泥浆处理剂(见油田化学品);提纯腐植酸用作铅蓄电池阴极膨胀剂。

腐植酸铵生产工艺

腐植酸铵生产工艺

腐植酸铵生产工艺腐植酸铵,是一种普遍应用于农业生产中的无机肥料。

它由腐植酸与氨气反应而成,具有提高土壤肥力、促进作物生长的作用。

下面我们将介绍腐植酸铵的生产工艺。

腐植酸铵的生产工艺分为三个主要步骤:腐植酸的提取、氨气吸收和腐植酸铵的制备。

首先,腐植酸的提取。

腐植酸主要存在于腐殖质中,而腐殖质则主要来源于植物的分解产物。

提取腐植酸的方法有多种,常见的有水热法和化学法。

水热法是将含有腐殖质的植物材料与水进行加热,使腐殖质溶解在水中,然后通过蒸馏等方法将水去除,获得腐植酸。

化学法则是利用酸性或碱性溶液与植物材料进行反应,将腐殖质转化成溶解于溶液中的腐植酸。

无论采用何种提取方法,获得的腐植酸需通过过滤和浓缩等步骤,使其达到一定的浓度。

其次,氨气的吸收。

制备腐植酸铵的关键是将腐植酸与氨气进行反应,生成腐植酸铵。

而氨气通常采用工业氨气作为原料。

在吸收过程中,需要将氨气通过吸收器,与悬浮在溶液中的腐植酸发生反应。

这一步骤中的关键是控制反应的温度和pH值,使反应达到最佳条件。

通常情况下,反应温度在40℃左右,pH值在8-9之间最为合适。

最后,腐植酸铵的制备。

在完成氨气吸收后,生成的反应液经过过滤和浓缩等处理,得到腐植酸铵溶液。

这个溶液需要经过干燥,以使其水分含量降低到合适的范围。

通常采用喷雾干燥或床式干燥的方法,将腐植酸铵溶液喷雾或倒在加热设备中,通过加热空气或热风将水分蒸发,最终得到腐植酸铵产品。

综上所述,腐植酸铵的生产工艺包括腐植酸的提取、氨气吸收和腐植酸铵的制备。

通过这三个步骤,可以获得高质量的腐植酸铵肥料,为农业生产提供有效的营养物质。

由于该工艺的技术要求相对较高,因此在生产过程中需注意控制好温度、pH 值等参数,以确保产品的质量。

二铵活化腐殖酸的原理

二铵活化腐殖酸的原理

二铵活化腐殖酸的原理
腐殖酸是一种广泛存在于土壤中的有机物,具有重要的生态功能和环境影响。

而二铵活化是一种常用的处理方法,可增加腐殖酸的活性和功能。

本文将介绍二铵活化腐殖酸的原理。

二铵活化腐殖酸是通过向腐殖酸中加入二价阳离子铵离子(NH4+)来实现的。

这种处理方法可以提高腐殖酸的离子交换性能和吸附能力,从而增加其对植物、土壤和环境的影响。

二铵活化腐殖酸能够增加腐殖酸的离子交换能力。

腐殖酸含有丰富的有机酸基团,通过与铵离子形成亲电位峰,增加了其负电荷密度,进而增强了与其他阳离子的吸附能力。

这使得腐殖酸能更好地促进土壤中的养分吸附与释放,提高土壤的肥力。

二铵活化腐殖酸可以增强腐殖酸对重金属的吸附作用。

重金属在土壤中具有潜在的环境风险,而腐殖酸具有良好的络合和吸附性能,可以与重金属形成稳定的配合物。

通过二铵活化处理,腐殖酸的功能会得到进一步增强,有效地减少重金属对土壤和水体的污染。

二铵活化腐殖酸还能增加腐殖酸的分子量和结构稳定性。

腐殖酸的分子量和结构特点直接影响其养分储存和释放的能力。

二铵活化过程中,铵离子可以与腐殖酸中的功能基团进行氢键作用和离子键作用,增加分子间的交联和稳定性。

这提升了腐殖酸的溶解性和稳定性,有助于其更长时间地影响土壤中的生物和化学过程。

二铵活化腐殖酸是一种常用的处理方法,通过增加腐殖酸的离子交换能力、重金属吸附性和结构稳定性来提高其活性和功能。

这种处理方法在农业生产和环境保护方面具有重要的应用价值。

揭秘腐植酸、黄腐酸、氨基酸区别

揭秘腐植酸、黄腐酸、氨基酸区别

揭秘腐植酸、黄腐酸、氨基酸区别一、腐植酸腐植酸(Humic Acid,简写HA)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,以及一系列复杂的地球化学反应过程和积累起来的一类有机物质。

它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸,具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。

腐植酸的主要元素组成为碳、氢、氧、氮、硫,是一种多价酚型芳香族化合物与氮化合物的缩聚物。

广泛分布在低级别煤炭、土壤、水域沉积物、动物粪便、有机肥料、动植物残体等中。

我们常看到的土壤是发黑的,就是因为含有腐植酸(不含、少含腐殖酸的土是黄色的)在低级别煤炭(风化煤、褐煤、泥炭)中腐植酸含量最高(30~80%),其次是有机堆肥(约5~20%)。

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。

按照在溶剂中的溶解性和颜色分类,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。

腐植酸对农作物的五大作用1、刺激生理代谢腐植酸含有多种活性功能基因,可增强作物体内过氧化氢酶,多酚氧化酶的活性,刺激生理代谢,促进生长发育。

如腐殖酸能促使种子提早发芽,出苗率高,在低温下尤为显著;能刺激根系极端分生组织细胞的分裂与增长,使幼苗发根快,此生根多,根量增加,根系伸长,使作物吸收水分、养分能力增加。

因此,养分供应充足,作物茎快健壮,枝叶繁茂,光合作用增强,加速养分向子实体转移,促进果实提前着色成熟。

2、改变化肥特性腐植酸含有羧基,酚羟基等官能团,有较强的离子交换和吸附能力,能使碳铵减少铵态氮的损失,提高氮肥的利用率。

经氧化降解的硝基腐植酸,可抑制尿酶活动,减少尿素挥发。

降解的硝基腐植酸增加磷在土壤中移动的距离,抑制土壤对水溶性磷的固定,使速效磷转化为迟效磷,促进根系对磷的吸收。

腐植酸官能团可以吸收存储钾离子,使钾肥缓慢分解,增加钾的是放亮,提高速效钾的含量。

腐植酸与难溶性微量元素可以发生鳌合反应,生成溶解性好可被作物吸收的腐植酸微量元素鳌合物,从而有利于根系和叶面吸收微量元素。

氨基酸与腐植酸

氨基酸与腐植酸

氨基酸与腐植酸引言氨基酸和腐植酸是生物化学中两个重要的概念。

氨基酸是构成蛋白质的基本单位,而腐植酸则是土壤有机质的主要组成部分。

本文将详细介绍氨基酸和腐植酸的定义、结构、性质以及在生物学中的重要作用。

氨基酸定义氨基酸是一类含有羧基和氨基官能团的有机化合物,它们是构成蛋白质的基本组成单位。

氨基酸可以通过共价键连接形成肽链,进而构建出各种不同结构和功能的蛋白质。

结构氨基酸由一个中心碳原子(α碳)连接着一个羧基(-COOH)、一个氨基(-NH2)、一个氢原子(-H)以及一个侧链(R)。

侧链决定了每种氨基酸的特殊性质和功能。

分类根据侧链的性质,氨基酸可以分为20种常见的标准氨基酸。

其中,9种被称为必需氨基酸,人体无法自行合成,需要通过食物摄入。

其他11种则可以由人体合成。

性质氨基酸具有一定的酸碱性质,羧基可以释放出H+离子而成为酸,氨基可以接受H+离子而成为碱。

氨基酸在溶液中存在两种离子形式:带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。

生物学中的作用氨基酸是生物体内构建蛋白质的基本单位。

它们通过肽键连接形成多肽链或蛋白质,进而参与构建细胞结构、催化生物化学反应、传递信号以及调节代谢等重要生物学过程。

氨基酸还参与合成许多重要的生物分子,如核苷酸、神经递质、抗体等。

它们还可以作为能量来源,在缺乏碳水化合物和脂肪的情况下被分解产生能量。

腐植酸定义腐植酸是一类复杂的有机化合物,主要存在于土壤和水体中,是土壤有机质的主要组成部分。

它们由植物和动物的残体经过微生物分解而形成。

结构腐植酸是由多种有机酸和其衍生物组成的混合物,其中最主要的成分是富含羟基和羧基的多羟基多酸(humic acid)和富含酚羧基的腐殖酸(fulvic acid)。

这些酸类化合物在自然环境中呈现出强烈的黄褐色或黑色。

特性腐植酸具有许多特殊的化学性质。

它们具有很强的亲水性,能够吸附并保持大量的水分。

腐植酸还具有良好的离子交换能力,可以吸附并释放许多离子,如钙、镁、铁等。

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腐植酸应用技术论坛[4]:腐植酸铵
低级别煤与氨作用后, 氨即被煤物质吸附,包括物理吸附和化学吸附或反应,即
用NH
4+置换HA中 COOH和部分OH
ph
中的H+,形成HA的铵盐。

游离HA可用氨水直接氨
化,而高钙镁HA宜用碳化氨水或碳酸氢铵(NH
4HCO
3
)通过复分解反应制取HA-NH
4

而HA中的Ca2+、Mg2+则与CO
32+生成碳酸盐CaCO
3
和 MgCO
3
或碱式碳酸镁[(MgOH)
2
CO
3
]
沉淀下来。

4.1 直接氨化法
4.1.1 工艺过程及操作步骤:
直接氨化法的大致步骤为:
产品
将粒度≤20mm、水分≥30%的原料煤干燥到水分≤15%,再粉碎到过60目筛,在搅拌机中喷洒浓度为15%的氨水,一般控制氨水:煤≈1:2(重量比), 混合均匀,装袋密封,存放3~5d即得产品。

4.1.2 工艺要点
1)氨的加入量是影响产品质量的关键。

为避免盲目性,最好事先测定原料煤的吸氨量(在一个密闭的玻璃干燥器中放入分别干煤粉和氨水,使煤粉饱和吸附氨,然后测定煤中NH
4
-N含量。

实际生产时一般应按吸氨量的80%喷入氨水,搅拌反应结束后,物料pH值应在7.5左右为宜。

2)氨化过程是弱碱对弱酸的反应,而且还有相当部分的物理吸附氨,因此氨化时不需加热,反应后也不可干燥,以防止氨损失。

至少3d的熟化过程是必不可少的,为的是使氨尽可能向煤的微孔内部扩散,提高其吸附稳定性。

即使这样,打开密封袋后仍会有部分氨挥发。

因此,打开包装后应尽快使用。

3、反应物料水分应控制在35%左右,水分太高即成糊状,水分太少则影响反应性,影响水溶性HA生成量和氨的吸收量。

4、氨化器最好是双绞龙犁刀式搅拌机,上部装有氨水喷头。

如大量生产,应螺旋推进、串联两个氨化器,后一个在不喷氨水的情况下继续混合,使液-固分配更为均匀。

尾部应装收尘器和氨吸收器。

全部过程都应密闭操作。

4.2 复分解法
对高钙镁风化煤来说,不能用氨水直接氨化,而用碳化氨水或碳酸氢铵(碳铵)
则很容易发生复分解反应。

碳化氨水是碳铵生产厂的中间产品(在氨水中通入CO
2

成),适合于在碳铵厂生产,而商品碳铵是一般厂家生产HA-NH
4
的理想原料。

4.2.1 工艺过程及操作步骤
用高钙镁风化煤与碳化氨水生产HA-NH
4
的工艺流程基本同前,只是氨化反应在
80~90℃下进行3~4h。

该法除需要足够的NH
4
+离子外, 还要随时调整碳化度(向氨水
中通CO
2),以保证有足够的CO
3
2-与煤中的Ca2+、Mg2+结合生成沉淀。

该反应也要在密
闭情况下进行。

如用NH
4HCO
3
氨化,需将煤粉与碳铵加水均匀混合,保持水分在35%左右,加氨量
按4.1.2的方法计算;将物料装袋密封,在50℃下存放5~7d,或在室温下存放10d 以上。

NH
4NO
3
也可以作为复分解反应的氨化试剂,但不产生沉淀性产物,属于中性可逆
交换反应,HA氨化不会彻底,水溶性HA也不高。

4.3 质量指标
原化工部1978年曾颁布过行业标准《HA-NH
4
统一分析方法》(HG 1-1143-78), 1999
年转为HG/T 3276-1999,但未提出过质量指标。

按惯例要求,HA-NH
4
中水溶性HA应
达到25%以上,NH
4
-N应达到3%以上。

4.4 几点说明
腐铵是最古老的HA肥料品种,早在上世纪50年代已正式投入生产和应用。

当时开发的初衷是希望它能成为有机氮肥的主导产品,代替无机氮肥推广应用,但实际并不理想。

一是生产过程中存在氨损失,显然单位N成本就比无机氮肥高;二是水溶性HA
低,一般只能达到总HA含量的一半左右;三是HA-NH
4
的N含量低,最高只能达到4%左右,相当于尿素N的8.7%, 碳铵N的23.5%,直接作氮肥则必须加大施肥量,增加农业成本。

腐铵作为复混肥的配料使用,也存在水分过大、运输费用高、N不稳定的
弊端。

因此,尽管HA-NH
4
比等氮量的其他氮肥的N利用率高,但经济效益并不明显。

如何进一步降低HA-NH
4
生产成本,提高其N含量和稳定性,一直是国内外化学和肥料
界追求的目标和研究课题。

已有人进行了一些改进,现举几个例子:
1、高氮腐铵。

上世纪60到70年代国内外都进行过高温、高压氨氧化制取高氮腐铵的研究开发,有的已进入半工业化规模,产品总N含量最高达到24%。

后来发现产物总N中约有一半为杂环N,1/3是酰按N,均是植物难以利用的N形态,再加上苛刻的操作条件和较高的生产成本,一度使人们望而却步。

现在回过头来看,从保护生态环境、提高氮的吸收利用率的角度考虑,是否经过适当“修饰”或附加某种外在条件时,使这些难利用的N缓慢释放,成为长效缓释绿色肥料?这种设想未必没有道理的。

印度Mukherjee等对氨氧化工艺作了改进,大幅度降低了反应条件的苛刻程度和生产成本。

他们将稀氨水与褐煤粉混合,在165℃、3MPa条件下通氧气4h,产品中总N达到15~20%,其中55~60%为有效态N,产物的水溶性也很好。

这就预示着有一部分非铵态氮(哪怕是缓释性的)有可能成为植物可利用的N。

当然,能否实现工业化生产,还有大量工作要做。

2、HA原料与磷肥复合后再氨化。

乌兹别克某研究所事先将风化煤和过磷酸钙混合,再在常温下加氨水或通入氨气,既可将HA氨化,生成部分水溶性HA,同时又使部分氨化过磷酸钙生成磷酸铵或磷酸氢铵以及枸溶性的磷酸氢钙。

该方法无疑可减少N损失,提高有效N含量,产物本身就成为HA-NP复合肥。

硝酸磷肥+风化煤再氨化的试验也有人作过尝试。

以上研究未见进一步放大和推广应用的报道。

3、硝酸氧化后再氨化,即生产硝基腐铵(NHA-NH
4
)。

事先用硝酸将褐煤或风化煤氧化,既可使煤中的不溶Ca、Mg、Fe盐转化成可溶性的硝酸盐,又可使煤适当降解,提高HA含量,氨化时也能提高N的含量和吸附稳定性,农田试验的效果也非常显著。

主要障碍是硝酸来源的局限性和NO
x 的处理带来的技术及成本问题,影响了NHA-NH
4
的广泛推广应用。

4、堆肥混合氨化及生物降解。

有人将泥炭+粪肥(1:1)混合,加氨水进行生化处理3个月,发现该方法明显提高了微生物降解性能和氨的固定量。

此法适合于泥炭的氨化处理,产品作为营养基质或肥料配合物,都具有较好的经济性和环保效益。

这些有价值的资料,为我们继续开发高效、低耗、环境友好的腐植酸铵肥料提供了思路。

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