腐殖酸的介绍.
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腐殖酸的结构、特点及应用
杨慧娟
土壤中含有腐殖酸
2018/8/8
主要介绍的内容
腐植酸的定义和分类 腐植酸的原料来源 腐植酸的结构 腐植酸的性质特点 腐植酸的应用
2018/8/8
腐植酸的定义和分类
现在通常认为，腐植酸是一组含芳香结构、 性质类似的无定形的酸性物质组成的混合 物。 其结构如下图: 结构图
2018/8/8
腐殖酸是天然表面活性剂
腐殖酸是一种具有表面活性剂的天然有机大分子 化合物。 作用机理分析： 这类物质的活性是由腐殖酸的疏水基和亲水基在 气液界面上达到平衡所导致的。由于腐殖酸中含 有脂肪烃的C-H基团，还含有-COOH、-OH等亲 水集团，当它溶于水后，其分子的亲水基团倾向 于留在水中，而疏水集团倾向于逃离水面，每一 个分子都有这样的倾向，必然造成大多数的腐殖 酸分子分布在气液界面上，形成一层吸附层，使 疏水基和亲水基在气液界面上达到平衡所导致的。 从而具有表面活性剂的作用。 2018/8/8
腐植酸的性质特点
溶解性 腐植酸能或多或少地溶解在酸、碱、盐、水和一些有机溶剂 中，因而可用这些物质作为腐植酸的抽提剂。 胶体性质 腐植酸是一种亲水胶体，低浓度时是真溶液，没有粘度； 而在高浓度时则是一种胶体溶液或称分散体系，呈现胶体性质。 酸性 腐植酸分子结构中有羧基和酚羟基等基团，使其具有弱酸性。 离子交换性 腐植酸分子上的一些官能团，如羧基-COOH上的H+可以 被Na+、K+、NH4+等金属离子置换出来而生成弱酸盐，所以具有较 高的离子交换容量。 络合性能 由于腐植酸含有大量的官能团，可以与一些金属离子(如 Al3+、Fe2+、Ca2+、Cu2+、Cr3+等)形成络合物或螯合物。 生理活性 腐植酸的生理活性系指腐植酸促进生物体生理活动的能力。
2018/8/8
第一节有机质的来源、含量及组成
三、土壤有机质的组成
腐殖质 Humus
腐殖质在土壤中存在形态
a：游离态的腐殖质，只占极少部分
b：有的与盐基化合形成盐类，主要腐殖酸钙、镁盐
c：有的与含水三氧化物化合形成复杂的凝胶体。
d：与粘粒结合形成胶质复合体
第一节有机质的来源、含量及组成
去除了动植物 残体细土样 酸化 （HCl）
腐植酸的组成和性质，决定了其在环境保护方面具有广阔 的应用前景。 由于腐植酸类物质的分子结构中含有醌基、半醌基等官能 团，可与硫化氢反应，用作废气的脱硫剂。腐植酸及其盐 类可用做原子能分裂产物的吸附剂、放射性废水处理的凝 聚剂以及处理放射性废物和废水中同位素、稀有元素的吸 附剂。腐植酸内表面积大，又含有羧基和酚羟基，这些基 团可与重金属离子进行交换、络合和螯合等作用。因此， 可以利用腐植酸处理含重金属的工业废水、含油废水、印 染废水和废气等。
沉 淀 物
土壤腐殖酸的性质
wk.baidu.com（一）物理性质
分子量 形状 颜色
很大。分子量大小与单体和聚合度有关；
球形结构，疏松多孔，似海棉；
分子量愈大，颜色愈深
HA分子量大， 褐色；FA 分子量小，呈淡黄色 溶解性： FA、HA都溶解于碱，HA不溶于酸，而FA溶 解于酸。 吸收性：亲水胶体，吸水能力强，吸水量可达其重量 的500%。
2018/8/8
结构分析
元素组成 ：腐植酸含有的大量元素是C和O，少 量元素是H、N和S等 结构组成：腐殖酸主要由芳香结构及多种化学功 能团构成，脂肪烃类的C-H基团、羟基、羧基、 羰基及甲氧基、芳核等。
2018/8/8
腐殖酸是天然表面活性剂
天然高分子表面活性剂是从动植物分离、精制或 经过化学改性而制得的水溶性高分子,种类有纤维 素类、淀粉类、腐植酸类、木质素类、聚酚类、 单宁和栲胶、植物胶和生物聚合物等,具有优良的 增粘性、乳化性、稳定性和结合力,还具有很高的 无毒安全性和易降解性等.
土壤有机质
微生物 生物量
未分解或部分 分解的动植物残体
土壤腐殖质 humus
非腐殖物质
Non-humic substance
腐殖物质
Humic substance
(用稀氢氧化钠分离)
可溶性腐殖物质
(酸化pH2)
富里酸 Fulvic acids
胡敏酸 Humic acids
沉 淀 物
胡敏素 humin
第一节有机质的来源、含量及组成
腐殖质 Humus
带电性 腐殖质是两性胶体，既带负电荷又带正电荷，通常以带负电荷为主， 电性来源主要是分子表面羧基、酚羟基的解离以及胺基的质子化。
腐殖质 分子结 构核心
COOH
OH NH2 解离或质子化
腐殖质 分子结 构核心
COO－
O－ NH3＋
腐植酸在环保上的应用
2018/8/8
腐殖酸的结构
腐植酸的原料来源
腐植酸分类因其形成与来源方式而不同。 按照腐植酸的形成方式分为两大类：天然腐植酸 和人工腐植酸。前者包括土壤腐植酸、水体腐植 酸、煤类腐植酸；后者包括生物发酵腐植酸、化 学合成腐植酸和氧化再生腐植酸。 按照腐植酸来源的方式分为三大类：原生腐植酸、 再生腐植酸与合成腐植酸。原生腐植酸是天然物 质的化学组成中所固有的腐植酸。再生腐植酸是 指各阶煤经过自然风化或人工氧化方法生成的腐 植酸。合成腐植酸通常系指用人工方法从非煤炭 物质所制得的与天然腐植酸相类似的物质。
2018/8/8
黄色溶液
（富里酸） Fulvic acid，FA
用稀碱 （NaOH）
土壤
溶液 （腐殖酸） Humic acids
褐色沉淀 胡敏酸 humic acid，HA
水浮选、手挑、静 电吸附或采用比重 1.8或2.0重液浮选 （轻组）
黑色残余物 黑腐素 （胡敏素） humin
以上是依据腐殖酸类物质溶解性进行分类与提取 请注意三大类腐殖组分，胡敏素、胡敏酸（HA）和富里酸（FA）
杨慧娟
土壤中含有腐殖酸
2018/8/8
主要介绍的内容
腐植酸的定义和分类 腐植酸的原料来源 腐植酸的结构 腐植酸的性质特点 腐植酸的应用
2018/8/8
腐植酸的定义和分类
现在通常认为，腐植酸是一组含芳香结构、 性质类似的无定形的酸性物质组成的混合 物。 其结构如下图: 结构图
2018/8/8
腐殖酸是天然表面活性剂
腐殖酸是一种具有表面活性剂的天然有机大分子 化合物。 作用机理分析： 这类物质的活性是由腐殖酸的疏水基和亲水基在 气液界面上达到平衡所导致的。由于腐殖酸中含 有脂肪烃的C-H基团，还含有-COOH、-OH等亲 水集团，当它溶于水后，其分子的亲水基团倾向 于留在水中，而疏水集团倾向于逃离水面，每一 个分子都有这样的倾向，必然造成大多数的腐殖 酸分子分布在气液界面上，形成一层吸附层，使 疏水基和亲水基在气液界面上达到平衡所导致的。 从而具有表面活性剂的作用。 2018/8/8
腐植酸的性质特点
溶解性 腐植酸能或多或少地溶解在酸、碱、盐、水和一些有机溶剂 中，因而可用这些物质作为腐植酸的抽提剂。 胶体性质 腐植酸是一种亲水胶体，低浓度时是真溶液，没有粘度； 而在高浓度时则是一种胶体溶液或称分散体系，呈现胶体性质。 酸性 腐植酸分子结构中有羧基和酚羟基等基团，使其具有弱酸性。 离子交换性 腐植酸分子上的一些官能团，如羧基-COOH上的H+可以 被Na+、K+、NH4+等金属离子置换出来而生成弱酸盐，所以具有较 高的离子交换容量。 络合性能 由于腐植酸含有大量的官能团，可以与一些金属离子(如 Al3+、Fe2+、Ca2+、Cu2+、Cr3+等)形成络合物或螯合物。 生理活性 腐植酸的生理活性系指腐植酸促进生物体生理活动的能力。
2018/8/8
第一节有机质的来源、含量及组成
三、土壤有机质的组成
腐殖质 Humus
腐殖质在土壤中存在形态
a：游离态的腐殖质，只占极少部分
b：有的与盐基化合形成盐类，主要腐殖酸钙、镁盐
c：有的与含水三氧化物化合形成复杂的凝胶体。
d：与粘粒结合形成胶质复合体
第一节有机质的来源、含量及组成
去除了动植物 残体细土样 酸化 （HCl）
腐植酸的组成和性质，决定了其在环境保护方面具有广阔 的应用前景。 由于腐植酸类物质的分子结构中含有醌基、半醌基等官能 团，可与硫化氢反应，用作废气的脱硫剂。腐植酸及其盐 类可用做原子能分裂产物的吸附剂、放射性废水处理的凝 聚剂以及处理放射性废物和废水中同位素、稀有元素的吸 附剂。腐植酸内表面积大，又含有羧基和酚羟基，这些基 团可与重金属离子进行交换、络合和螯合等作用。因此， 可以利用腐植酸处理含重金属的工业废水、含油废水、印 染废水和废气等。
沉 淀 物
土壤腐殖酸的性质
wk.baidu.com（一）物理性质
分子量 形状 颜色
很大。分子量大小与单体和聚合度有关；
球形结构，疏松多孔，似海棉；
分子量愈大，颜色愈深
HA分子量大， 褐色；FA 分子量小，呈淡黄色 溶解性： FA、HA都溶解于碱，HA不溶于酸，而FA溶 解于酸。 吸收性：亲水胶体，吸水能力强，吸水量可达其重量 的500%。
2018/8/8
结构分析
元素组成 ：腐植酸含有的大量元素是C和O，少 量元素是H、N和S等 结构组成：腐殖酸主要由芳香结构及多种化学功 能团构成，脂肪烃类的C-H基团、羟基、羧基、 羰基及甲氧基、芳核等。
2018/8/8
腐殖酸是天然表面活性剂
天然高分子表面活性剂是从动植物分离、精制或 经过化学改性而制得的水溶性高分子,种类有纤维 素类、淀粉类、腐植酸类、木质素类、聚酚类、 单宁和栲胶、植物胶和生物聚合物等,具有优良的 增粘性、乳化性、稳定性和结合力,还具有很高的 无毒安全性和易降解性等.
土壤有机质
微生物 生物量
未分解或部分 分解的动植物残体
土壤腐殖质 humus
非腐殖物质
Non-humic substance
腐殖物质
Humic substance
(用稀氢氧化钠分离)
可溶性腐殖物质
(酸化pH2)
富里酸 Fulvic acids
胡敏酸 Humic acids
沉 淀 物
胡敏素 humin
第一节有机质的来源、含量及组成
腐殖质 Humus
带电性 腐殖质是两性胶体，既带负电荷又带正电荷，通常以带负电荷为主， 电性来源主要是分子表面羧基、酚羟基的解离以及胺基的质子化。
腐殖质 分子结 构核心
COOH
OH NH2 解离或质子化
腐殖质 分子结 构核心
COO－
O－ NH3＋
腐植酸在环保上的应用
2018/8/8
腐殖酸的结构
腐植酸的原料来源
腐植酸分类因其形成与来源方式而不同。 按照腐植酸的形成方式分为两大类：天然腐植酸 和人工腐植酸。前者包括土壤腐植酸、水体腐植 酸、煤类腐植酸；后者包括生物发酵腐植酸、化 学合成腐植酸和氧化再生腐植酸。 按照腐植酸来源的方式分为三大类：原生腐植酸、 再生腐植酸与合成腐植酸。原生腐植酸是天然物 质的化学组成中所固有的腐植酸。再生腐植酸是 指各阶煤经过自然风化或人工氧化方法生成的腐 植酸。合成腐植酸通常系指用人工方法从非煤炭 物质所制得的与天然腐植酸相类似的物质。
2018/8/8
黄色溶液
（富里酸） Fulvic acid，FA
用稀碱 （NaOH）
土壤
溶液 （腐殖酸） Humic acids
褐色沉淀 胡敏酸 humic acid，HA
水浮选、手挑、静 电吸附或采用比重 1.8或2.0重液浮选 （轻组）
黑色残余物 黑腐素 （胡敏素） humin
以上是依据腐殖酸类物质溶解性进行分类与提取 请注意三大类腐殖组分，胡敏素、胡敏酸（HA）和富里酸（FA）