腐植酸的化学反应
腐植酸的化学反应
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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。
腐殖酸钠与酸
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腐植酸钠是一种由风化煤、泥炭和褐煤等原料经特殊工艺加工制成的大分子有机弱酸钠盐,具有多种功能。
而酸,在化学上,一般指氢离子浓度大于1的溶液,常见的有盐酸、硫酸等。
腐植酸钠可以与酸反应。
当腐植酸钠加入盐酸时,会生成棕黑色沉淀。
如果加入过量的氢氧化钠试液,沉淀会溶解。
如果再加入稀盐酸使成酸性,沉淀会再次生成。
此外,腐植酸钠加有机酸可以刺激植物生长,促进植物根系的生长和吸收营养。
有机酸能够降低土壤pH值,使土壤中的微量元素和无机盐质更容易被植物吸收。
在土壤酸性较高的情况下,腐植酸钠加有机酸可以中和土壤酸性,为植物提供一个适宜的生长环境。
同时,有机酸能够增加植物根系吸收营养的能力,提高植物的生长速度和生长量。
总的来说,腐植酸钠和酸的反应表现取决于酸的具体种类以及反应条件。
更多具体信息建议咨询化学专家或查阅化学领域相关书籍文献。
腐植酸质量指标
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腐植酸质量指标腐植酸是一种常见的有机物质,广泛存在于自然界中的土壤和水体中。
它是植物和动物残体经过微生物分解后形成的,具有很高的化学活性和生物活性。
腐植酸对土壤的肥力和植物的生长具有重要影响。
因此,了解腐植酸的质量指标对于评价土壤和水体的质量以及农业生产的可持续性非常重要。
腐植酸的含量是评价其质量的重要指标之一。
腐植酸的含量一般通过测定土壤或水体中的有机碳含量来间接反映。
有机碳是腐植酸的主要组成部分,因此有机碳含量较高往往意味着腐植酸含量较高。
有机碳含量的测定可以通过高温燃烧法、干燥燃烧法或化学分析法等方法进行。
腐植酸的化学性质也是评价其质量的重要指标之一。
腐植酸的化学性质包括酸性、酸解性和吸附性等。
腐植酸的酸性可以通过测定其pH值来表征,pH值越低则酸性越强。
腐植酸的酸解性是指其在酸性环境中的溶解性和稳定性,一般可以通过酸解实验来评价。
腐植酸的吸附性是指其对于其他物质的吸附能力,可以通过吸附实验来评价。
腐植酸的结构特征也是评价其质量的重要指标之一。
腐植酸的结构特征主要包括分子量、功能团和有机酸含量等。
腐植酸的分子量可以通过质谱仪等仪器测定,分子量较高的腐植酸通常具有较好的稳定性和活性。
腐植酸中的功能团包括羧基、醇羟基、酚羟基等,它们决定了腐植酸的化学反应性和生物活性。
有机酸含量是指腐植酸中的有机酸基团含量,可以通过化学分析等方法进行测定。
腐植酸的质量指标与土壤和水体的质量密切相关。
例如,在农业生产中,土壤中腐植酸的含量和化学性质可以影响作物的养分供应和土壤肥力,进而影响作物的生长和产量。
在环境保护中,水体中腐植酸的含量和结构特征可以用于评价水体的有机污染程度和水质的健康状况。
因此,对腐植酸的质量指标进行准确评价和监测具有重要意义。
腐植酸的质量指标包括含量、化学性质和结构特征等方面。
评价腐植酸的质量需要综合考虑这些指标,并结合具体的应用背景进行判断。
进一步研究和应用腐植酸的质量指标,有助于优化土壤和水体的管理,提高农业生产的可持续性,保护环境和促进可持续发展。
腐殖酸的原料、种类及作用
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一. 腐殖酸(Humic Acid,简写为HA)简介腐殖酸是一种天然有机物质,(其中以胡敏酸与富里酸为主。
胡敏酸是一类能溶于碱溶液而被酸溶液所沉淀的腐殖质物质,其分子量比富里酸大,分子组成中各元素的百分含量分别是:C50~60,H2.8~6.6,O 31~40,N2.6~6.0。
胡敏酸比富里酸的酸度小,呈微酸性,吸收容量较高,它的一价盐类溶于水,二价和三价盐类不溶于水,这对土壤养分的保持及土壤结构的形成都具有意义。
富里酸是一类既溶于碱溶液又溶于酸溶液的腐殖质物质,其分子量比胡敏酸小,分子组成中各元素的百分含量分别是:C40~52,H4~6,O 40~48,N2~6。
富里酸呈强酸性,移动性大,吸收性比胡敏酸低,它的一价、二价、三价盐类均溶于水,因此富里酸对促进矿物的分解和养分的释放具有重要作用。
)是古代植物经过微生物的分解、合成形成的产物,具有弱酸性、吸水性、胶体性、吸附性、离子交换性、络合性、氧化还原性及生理活性等。
根据腐殖酸分子量的大小和溶解性能,分为黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸。
黄腐酸以其分子量较小,酸性基因多,能溶于酸、碱和水,易被植物吸收的特性,广泛地应用在农业生产中。
目前,用于农业生产的主要产品有:腐殖酸(黄腐酸)有机----无机复混肥和以黄腐酸为原料的液体肥料、植物激素、土壤改良剂、抗旱剂、农药增效剂以及兽药、饲料添加剂等。
腐殖酸为母本,可提炼出黑腐酸,黄腐酸,褐腐酸等几种,其中以黄腐酸所含的生物活性物质最多,其内含的活性官能团多,可以结合多种营养元素,但成本高于腐殖酸。
二. 腐殖酸的类型1. 按是否进行加工可分为(1)原生腐殖酸也称天然腐殖酸。
它是天然物质化学组成中所固有的腐殖酸。
泥炭、褐煤中含有的腐殖酸,以及土壤腐殖质和农家肥料腐殖质中含有的腐殖酸都属于原生腐殖酸。
(2)再生腐殖酸:对含腐殖酸较低的煤类,通过自然风化或人工氧化方法所生成的腐殖酸。
叫再生腐殖酸。
如煤用硝酸轻度氧化所得的产物称为硝基腐植酸。
腐殖酸
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腐殖酸(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,以及一系列的化学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。
它广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及泥炭(又称草炭)、褐煤、风化煤中。
按自然界分类,它可以分为三类,即土壤腐植酸、水体腐植酸和煤炭腐植酸。
九十年代初,用发酵法,通过接种,可提取生化腐植酸或生化黄腐酸等有机酸物质。
腐殖酸(又称胡敏酸Humic acid,简称HA)是一种广泛分布于自然界的有机高分子化合物,大量存在于土壤、河湖海沉积物以及风化煤、褐煤、泥炭中,是构成土壤和水体中有机质的主要成分。
其作为染色助剂、粘合剂、水处理剂、水质稳定剂和锅炉阻垢剂等广泛应用于电镀、印染、石油、医药、环保等方面。
1 腐殖酸的化学组成、结构和性质腐殖酸是由C、H、O、N、S等元素组成。
工业上所用腐殖酸多数是用碱溶酸析的方法从风化煤、褐煤和泥煤中提取出来的。
一般认为,腐殖酸是一组芳香结构的、性质相似的酸性物质的复杂混合物,它的大小约由10个分子大小的微结构单元组成,每个结构单元又是由核、桥、键、活性基团组成,各种类型的腐殖酸普遍存在苯的衍生物,脂肪酸、苯羧酸、酚羧以及它们的衍生物。
腐殖酸是一种亲水性可逆胶体,比重在1.330~1.448之间,通常腐殖酸多呈黑色或棕色胶体状态,其颜色和比重随煤化程度的加深而增加。
腐殖酸具有疏松的"海绵状"结构,使其产生巨大的表面积(330~340 m2/g)和表面能,构成了物理吸附的应力基础。
由于腐殖酸分子结构中所含的活性基团能与金属离子进行离子交换、络合或螯合反应,因此可用来处理重金属离子废水、印染废水和其他工业废水。
2 腐殖酸在水处理中的应用2.1 处理重金属离子废水重金属离子废水是一种对生态环境危害极大的工业废水,重金属离子进入环境后参与食物链直接威胁人体健康,带来严重后果。
腐植酸分子结构
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腐植酸分子结构介绍腐植酸是一种天然有机物质,广泛存在于土壤、水体和植物残渣中。
它是一类高分子化合物,由含有碳、氢、氧和少量氮、磷等元素的有机分子组成。
腐植酸对环境和生态系统具有重要影响,对土壤肥力、水质、气候变化等方面有着重要作用。
本文将详细介绍腐植酸的分子结构及其在环境中的功能与应用。
分子结构腐植酸是由多种有机分子通过复杂的化学反应组成的。
它的结构可以大致分为三部分:亲极基团、脂肪酸基团和芳香环。
亲极基团是腐植酸分子中具有高极性的部分,包括羧酸、醇、酚等官能团。
脂肪酸基团主要由脂肪酸链组成,通常含有12-30个碳原子。
芳香环是腐植酸分子中的典型结构,通常由苯环和烷基苯环组成。
腐植酸的分子结构复杂多样,不同来源和环境条件下的腐植酸分子结构也存在差异。
腐植酸的功能腐植酸在环境中发挥着重要的功能。
以下是腐植酸在土壤、水体和生态系统中的主要作用:1. 保持土壤肥力腐植酸能够吸附和保持土壤中的养分,降低养分流失的风险。
它可以与钙、镁等离子形成稳定的络合物,提高土壤的离子交换能力,增加土壤肥力。
此外,腐植酸还能增加土壤的保水性和通透性,改善土壤结构,有利于植物生长。
2. 影响水质和水环境腐植酸在水体中具有较强的赋存能力,能够吸附和螯合溶解性无机和有机物质。
它可以减少水体中的重金属和有害物质的毒性,改善水质。
腐植酸对水体的稳定性也起到重要作用,能够减缓水体酸化和富营养化的过程,维持水体生态系统的平衡。
3. 影响气候变化腐植酸对碳循环和气候变化具有重要影响。
腐植酸是土壤中最大的碳库之一,通过吸附和稳定有机碳,减少了二氧化碳的释放到大气中。
腐植酸还能对抗温室气体的生成,减少甲烷和氧化亚氮的产生。
因此,腐植酸在缓解气候变化和维持碳平衡方面具有重要作用。
腐植酸的应用腐植酸在农业、环境保护和工业中有广泛应用。
以下是腐植酸的一些应用示例:1. 土壤改良剂腐植酸可以用作土壤改良剂,提高土壤肥力和作物产量。
它可以改善土壤结构,增加土壤的持水性和通透性。
腐殖酸快速降解方法
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腐殖酸快速降解方法一、物理法物理法主要是通过物理手段,如过滤、沉淀、蒸馏等,去除或分离腐殖酸中的有害物质。
常用的物理法包括活性炭吸附法和膜过滤法。
活性炭是一种具有高比表面积和吸附性能的炭材料,可以有效吸附腐殖酸中的有机物和重金属离子。
膜过滤法则是利用不同孔径的膜,将腐殖酸中的悬浮物、胶体等物质进行分离。
二、化学法化学法主要是通过化学反应,将腐殖酸中的有害物质转化为无害或低毒性的物质。
常用的化学法包括氧化还原法、酸碱中和法和电解法等。
氧化还原法是通过加入氧化剂或还原剂,将腐殖酸中的有机物进行氧化或还原反应,使其转化为无害物质。
酸碱中和法则是通过加入酸或碱,调节腐殖酸溶液的pH值,使其达到最佳的降解条件。
电解法则是利用电解原理,对腐殖酸进行电解处理,将其中的有害物质转化为无害物质。
三、生物法生物法是利用微生物的代谢作用,将腐殖酸中的有害物质转化为无害或低毒性的物质。
生物法具有处理效果好、能耗低、无二次污染等优点。
常用的生物法包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法。
厌氧生物处理法是在无氧条件下,利用厌氧微生物将腐殖酸中的有机物进行发酵,产生沼气等无害物质。
好氧生物处理法是在有氧条件下,利用好氧微生物将腐殖酸中的有机物进行氧化分解,转化为二氧化碳和水等无害物质。
四、复合法复合法是综合运用物理法、化学法和生物法等多种方法,对腐殖酸进行快速降解处理。
复合法可以充分发挥各种方法的优点,提高处理效果和降低处理成本。
常用的复合法包括活性炭吸附-生物法、膜过滤-生物法等。
这些方法都是将物理法或化学法的预处理与生物法相结合,实现对腐殖酸的快速降解处理。
风化煤腐植酸和氯化铵反应机理及反应条件研究
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风化煤腐植酸和氯化铵反应机理及反应条件研究1 前言风化煤是指在地质历史长期作用下,经过一系列生物、物理、化学变化而形成的一种含有较多水分、杂质和有机质的煤种。
其中,腐植酸是一种较为重要的有机物质,具有一定的酸性,容易与矿物质发生反应。
而氯化铵是一种常用的化学试剂,可以与腐植酸反应,生成氯化铵盐酸和二氧化碳等产物。
因此,探究风化煤中腐植酸和氯化铵的反应机理及反应条件对于煤的利用具有一定的意义。
2 腐植酸和氯化铵反应机理腐植酸与氯化铵反应的化学方程式为:C10H16O8N2 + 2NH4Cl → 2NH4Cl·HCl + CO2↑ + 5H2O由此式可知,腐植酸和氯化铵的反应会生成氯化铵盐酸、二氧化碳和水三种产物。
其中,CO2的排放可以用于煤中有机碳的测定,而NH4Cl·HCl是一种无机氯化物,对煤的影响相对较小。
在反应过程中,腐植酸中的羟基和氨基与氯化铵中的氢和氯离子发生置换反应,生成氯化铵盐酸和二氧化碳。
具体的反应机理可参考以下方程式:C10H16O8N2 + 2H+ + 2Cl- → C10H14O8·2HCl + 2NO3-C10H14O8·2HCl + CaCO3 → CO2↑ + C10H14O8 + CaCl2 + 2H2OC10H14O8 + H2O → C5H7O3COOH + C5H7O3COO- + H+C5H7O3COOH ↔ C5H6O3 + H+通过上述反应机理可以看出,反应中必须添加足够的酸或盐酸,以保证腐植酸与氯化铵的充分反应。
此外,在反应中还需要加入一定量的钙碳酸盐(CaCO3)以中和氯化铵释放出的盐酸,以避免盐酸的过度腐蚀。
3 反应条件的研究腐植酸和氯化铵反应的温度、反应时间、试剂浓度等条件是影响反应效果的重要因素。
下面分别对这些因素进行探讨。
3.1 温度的影响反应温度是影响反应速率的重要因素。
在一定范围内,温度越高,反应速率越快。
腐植酸基础知识大全
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腐植酸基础知识大全腐植酸因其有着绿色、环保、有机的特性,新材料开发潜力巨大。
针对肥料而言,腐植酸可以为复合材料(大中小分子),可以为功能材料(提氮、活磷、促钾),可以为抗逆材料(如植物抗旱、抗寒、抗涝、抗病虫害等),可以为络(螯)合材料,可以为专用材料,不一而足。
腐植酸中的官能团(主要是羧基和酚羟基)能给出活泼氢离子,故腐植酸表现出弱酸性和化学反应性,具有较强的离子交换能力、络(螯)合作用。
腐植酸的醌基、羧基和酚羟基结构使其具有生物活性。
在农业上的“五大作用”(改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆和改善品质)一直指导着腐植酸在农业领域的应用和进步。
一、啥叫腐殖酸腐殖酸是一种天然的有机大分子化合物的混合物。
广泛存在于自然界中,土壤中腐殖酸的比例最大,土壤腐殖酸是物理化学上的非均相复杂混合物分子量是多分散的,该混合物是由天然的、分子量较高、黄至黑色、无定形、胶状、具有脂肪性和芳香性的有机聚电解质组成,不能用单一的化学结构式表示。
二、腐殖酸是从哪里来的1、土壤腐殖酸与生俱来,主要是植物在微生物作用下形成的一类特殊的大分子有机化合物的混合物。
2、煤炭腐殖酸是微生物对植物分解和转换后,又经过长期地质化学作用,而形成的一类大分子有机化合物的混合物。
三、腐殖酸结构功能与作用1、结构腐殖酸是一类天然有机弱酸,由黄腐酸、黑腐酸和棕腐酸三部分组成。
2、元素组成煤炭腐殖酸与土壤有机质中的腐殖酸具有相似的结构和性质,腐殖酸的主要元素有碳、氢、氧,还有少量的氮和硫,另外还还有多种官能团。
3、腐殖酸的作用土壤有机质中一般以上是腐殖酸,在腐蚀质中腐殖酸是主体及其与金属离子相结合的盐类,腐殖酸是有机质中最活跃、最有效的部分。
(1)腐殖酸的直接作用促进植物生长,提高农作物产量。
(2)间接作用①物理作用A.改善土壤结构。
B.防治土壤裂化和侵蚀。
C.增加土壤持水量,提高抗寒能力。
D.使土壤颜色变暗,有利于太阳能量吸收。
②化学作用。
一种腐植酸磺化新工艺的制作方法
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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。
药用腐植酸
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药用腐植酸腐植酸是一种天然有机物质,广泛存在于土壤、植物、水体等自然环境中。
在医学领域,腐植酸也被发现具有多种保健作用,如抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗衰老等。
本文将从腐植酸的来源、结构、药理作用等方面进行探讨,以期更好地了解药用腐植酸的潜力和应用价值。
一、来源腐植酸是由植物、动物和微生物等有机物质经过分解作用形成的,主要存在于土壤中。
土壤中的腐植酸来源于植物残体、动物尸体、微生物体、泥炭等有机物质的降解,经过多种微生物的代谢作用,最终形成了复杂的有机分子。
此外,腐植酸还可以从水体、植物中提取得到。
二、结构腐植酸是一种复杂的有机分子,其结构主要由碳、氢、氧等元素组成。
腐植酸的结构不仅复杂,而且具有多种官能团,如羧基、酚羟基、醛基、酮基等。
这些官能团的存在使得腐植酸具有多种生理活性和化学反应性。
三、药理作用1. 抗氧化作用腐植酸具有很强的抗氧化作用,能够清除自由基,减少氧化应激对细胞的损伤。
研究表明,腐植酸的抗氧化作用与其结构中的酚羟基和羧基密切相关。
此外,腐植酸还能够促进抗氧化酶的活性,增强细胞对氧化应激的抵抗能力。
2. 抗炎作用腐植酸具有明显的抗炎作用,能够抑制炎症反应的发生和发展。
研究表明,腐植酸的抗炎作用与其结构中的酚羟基、羧基和醛基等官能团密切相关。
腐植酸能够通过抑制炎症因子的产生和释放,减轻炎症反应对机体的损伤。
3. 抗肿瘤作用腐植酸具有一定的抗肿瘤作用,能够抑制肿瘤细胞的生长和扩散。
研究表明,腐植酸的抗肿瘤作用与其结构中的羧基和酮基等官能团密切相关。
腐植酸能够通过多种途径抑制肿瘤细胞的增殖和生长,如抑制DNA合成、促进细胞凋亡等。
4. 抗衰老作用腐植酸具有一定的抗衰老作用,能够延缓细胞老化和器官衰退。
研究表明,腐植酸的抗衰老作用与其结构中的酚羟基、羧基等官能团密切相关。
腐植酸能够通过抑制自由基的产生和清除,减少氧化应激对细胞的损伤,从而延缓细胞和器官的衰老。
四、应用价值腐植酸具有多种保健作用,具有广泛的应用价值。
腐植酸复混肥的生产工艺与技术及工艺流程图
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腐植酸复混肥的生产工艺与技术及工艺流程图失去原有的活性。
腐植酸具有良好的生理活性, 其分子中所含的多酚基结构参与了植物体内的氧化还原过程, 有活化生物体内多种酶的活性, 促进细胞分裂, 加速作物生长点分化及增强根系发育, 刺激作物生长的作用。
它还能抑制土壤中脲酶和硝化菌的活性, 增强作物对养分的吸收, 提高化肥利用率。
腐植酸存在于泥炭、褐煤和风化煤中, 其总含量一般为 30% ~50% 。
目前统称的腐植酸由胡敏酸( 黑腐酸和棕腐酸) 和富里酸组成, 富里酸又称黄腐酸, 含量少。
由于原生植物、地质年代所经历的变化和环境不同, 其腐植酸含量、成分、结构有很大差异, 直接影响到腐植酸产品的质量和应用效果。
一般来讲, 活性基团的含量越高, 调剂肥料中养分释放和供给能力越强。
腐植酸在农业上的应用, 则表现出具有 5 大作用, 即: 改良土壤; 增强化肥效能; 刺激作物生长; 改善作物品质; 增强作物抗逆能力。
我国蕴藏着上千亿吨的腐植酸资源, 为发展腐植酸复混肥提供了可靠的物质基础。
2 腐植酸对氮肥分解的抑制机理2·1腐植酸的脲酶抑制和硝化抑制机理多元复混肥, 其氮源多采用尿素为原料。
( 1) 酰胺水解作用尿素进入土壤后, 在土壤脲酶作用下, 很快发生水解而生成氨。
水解后的氨, 一方面与土壤中的水发生水合反应而形成 NH4 +, 使其存在于土壤中供作物吸收利用; 另一方面可进入大气而损失。
其化学反应过程为:山西农大陆欣等人研究结果表明, 腐植酸对土壤脲酶活性具有抑制作用, 可维持在 100 天左右。
腐植酸在作物生长前期能很好地抑制尿素的水解, 极大减少氮素的挥发及淋溶损失; 在作物生长中、后期, 随着腐植酸的消耗, 又能够逐渐减弱其抑制作用, 以适应作物发育旺盛时期对氮素的大量需求。
( 2) 硝化作用与反硝化作用尿素施入土壤后经水解和水合作用生成的NH4 +,在土壤亚硝化细菌的作用下,被氧化成NO2-,又在销化细菌的作用下,被进一步氧化成NO3-。
腐植酸ph值
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腐植酸ph值腐植酸是一种常见的天然有机酸化合物,广泛存在于土壤、水体和植物组织中。
它是由植物和其他生物体的有机残留物分解产生的,包括枯萎的叶子、树皮、根系等。
腐植酸的ph值是其重要的性质之一,它对腐植酸的化学性质和环境行为有重要影响。
腐植酸的ph值通常在3-6之间,这是由于腐植酸中含有的大量有机酸。
在自然环境中,腐植酸会与环境中的其他物质进行反应,这些物质的ph值对腐植酸的行为有重要影响。
首先,腐植酸的ph值会影响其在水中的溶解度。
一般来说,腐植酸在酸性条件下更容易溶解,在碱性条件下溶解度较低。
这是因为酸性条件下腐植酸中的羧基(COOH)会失去质子而形成阴离子(COO-),增加了腐植酸的溶解度。
而在碱性条件下,过多的质子会与腐植酸中的阴离子形成中性分子,使得溶解度下降。
其次,腐植酸的ph值也会影响其与金属离子的络合能力。
腐植酸中的羧基可以与金属离子形成金属络合物,而络合能力与ph值密切相关。
在中性或弱碱性条件下,金属离子往往以阳离子形式存在,腐植酸中的羧基质子化程度较高,络合能力较强;而在酸性条件下,腐植酸中的羧基呈负离子形式,络合能力较弱。
此外,腐植酸的ph值还会影响其与环境中其他有机物的相互作用。
在酸性条件下,腐植酸中的阴离子可以与其他有机酸共存,并进行氢键或离子键等相互作用;而在碱性条件下,腐植酸的阴离子与其他有机酸的相互作用较弱。
需要注意的是,虽然腐植酸的ph值通常在3-6之间,但这只是一般情况下的范围。
在具体环境中,腐植酸的ph值可能会受到多方面的影响,如土壤类型、植物种类、水体特性等。
因此,对于腐植酸的ph值的研究需要综合考虑环境因素和样品特性。
总结起来,腐植酸的ph值是其重要的性质之一,它对腐植酸的溶解度、络合能力和与其他有机物的相互作用都有影响。
综合考虑腐植酸的ph值以及其他环境因素,可以更好地理解腐植酸在自然界中的行为和作用。
腐植酸—尿素反应的研究
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腐植酸—尿素反应的研究摘要:一、引言1.腐植酸与尿素反应的研究背景2.研究的目的和意义二、腐植酸与尿素反应的原理1.腐植酸的性质和来源2.尿素的性质和作用3.腐植酸与尿素反应的化学过程三、实验方法1.实验材料的准备2.实验装置和步骤3.数据采集与分析四、实验结果与分析1.反应产物的生成2.反应条件对产物生成的影响3.反应动力学分析五、应用案例与发展前景1.腐植酸-尿素反应在农业领域的应用2.环保领域的应用3.工业领域的应用六、结论1.研究的主要发现2.对未来研究的展望正文:随着科技的发展和环保意识的提高,腐植酸-尿素反应的研究受到了越来越多的关注。
腐植酸是一种广泛存在于自然界的有机物质,具有很高的生态价值和应用前景。
尿素作为一种常见的农业肥料,其在植物生长和环境保护方面具有重要意义。
本文旨在探讨腐植酸与尿素反应的原理、实验方法、应用案例及发展前景。
一、腐植酸与尿素反应的原理腐植酸是一种复杂的有机聚合物,其主要来源于植物残体和动物粪便的分解。
它具有较高的反应活性,可以与尿素发生化学反应。
尿素作为一种氮肥,其在植物生长过程中具有促进氮素吸收和利用的作用。
腐植酸与尿素反应的过程中,尿素中的氮元素部分转化为有机氮,从而提高土壤中氮素的有效性。
二、实验方法为了研究腐植酸与尿素反应的规律,本研究设计了实验。
首先,对腐植酸和尿素进行预处理,使其达到实验所需的浓度。
然后,将处理后的腐植酸和尿素混合,置于实验装置中,通过控制反应温度、时间和浓度等条件,观察反应过程及产物生成情况。
实验数据通过仪器仪表进行实时监测和记录,以供后续分析。
三、实验结果与分析实验结果表明,在适当的反应条件下,腐植酸与尿素可以发生反应,生成一类新的有机氮化合物。
反应产物具有一定的氮素含量,可作为土壤改良剂和植物生长促进剂。
同时,反应条件对产物生成具有显著影响,如反应温度、反应时间、腐植酸和尿素的浓度等。
通过反应动力学分析,可以了解反应过程的速率规律,为优化反应条件提供理论依据。
腐植酸粘结剂在粉煤成型中的特性
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腐植酸粘结剂在粉煤成型中的特性近年内由于煤碳供应紧缺,造成价格上涨等因素。
因此,粉煤成型技术越来越引起广大企业的关注。
型煤的质量好坏,除了对加工型煤的设备、工艺流程、煤的性质、生产管理等因素有关外,主要是如何选择到时候的粘结剂至关重要。
目前各企业应用的粘结剂品种较多,其应用效果均不相同。
腐植酸是目前广大企业制作型煤(煤球、煤棒)时选用较广的一种粘结剂。
因为它的特性有利于提高型煤的灰熔融性、化学活性、热稳定性和强度。
下面笔者就有关腐植酸粘结剂的特性和功效介绍如下,供大家参考。
1 粉煤成型机理粉煤成型机理极其复杂,要想获得理想的型煤,首先要研究影响粉煤成型机理中的若干问题。
1.1 原煤的性质影响粉煤可成型性以及所获得的型煤质量好坏,都与煤的硬度、脆性、弹性、可塑性、结构、煤化度、灰分及沥青质含量等性质有关。
同时还与粉煤粒度、水分和型煤烘干温度、成型压力以及选用粘结剂的特性等也有非常重要的关系。
煤是由不同的高分子化合物组成的复杂混合物。
主要由缩合芳香核构成,另外含有非芳香碳部分和矿物质。
煤的结构单元之间由桥键和交联键形成空间大分子,使煤的大分子间存在着一定的孔隙。
在粉煤成型机理中,成型好坏与煤的表面特性有关。
煤的表面特性有以下几种:(1)煤表面有一定粗糙度和孔隙;(2)润湿性差,疏水性较强;(3)以非极性表面为主,同时也有极性官能团和矿物质存在;(4)煤的成型粒度小,煤在破碎过程中,煤的表面结构被破坏,表面的原子、分子作用不平衡,各种键暴露出来,呈电不中性,且表面能大。
1.2 褐煤成型机理褐煤无粘结剂成型机理有多种假说:沥青假说、腐植到假说、胶体假说及分子粘合假说等。
每种假说都突出强调了某一方面的作用。
分子粘合假说认为:褐煤成型既有分子力,也有毛细管力在起作用,这种机理对褐煤成型的解释较其它几种更符合实际。
1.3 无烟煤成型机理(1)无粘结剂成型煤颗粒之间的粘结能力由煤表面特性决定,在不外加粘结剂的情况下,相互之间粘结能力很弱。
腐植酸—尿素反应的研究
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腐植酸—尿素反应的研究
腐植酸-尿素反应是一种常用的土壤改良剂复合肥的制备方法。
腐植酸和尿素反应可以形成多种具有植物营养功能的有机氮肥。
研究腐植酸-尿素反应的目的是深入了解反应机制、优化反应
条件和探索制备高效有机氮肥的途径。
腐植酸-尿素反应的研究内容包括以下几个方面:
1. 反应机制:研究反应过程中有机质与无机氮化合物之间的相互作用、反应产物的生成机理和结构特征等。
可以通过红外光谱、X射线衍射等分析方法来揭示反应机制。
2. 反应条件优化:调节反应温度、反应时间、反应pH值等条件,寻找最佳的反应条件,以提高反应产物的生成率和质量。
3. 反应产物的评价:通过化学分析方法,对反应产物的总氮含量、溶解性无机氮含量、氨态氮含量、有机氮含量等进行测定,并评价反应产物的氮素释放速率、肥效持久性、抗淋洗性等性能。
4. 反应机理的影响因素研究:研究有机质类型、尿素与腐植酸的摩尔比等因素对反应机理的影响,以进一步优化制备过程。
5. 应用研究:将反应产物应用于农田试验和盆栽试验中,评价其肥效、植物生长促进效应和土壤改良效果。
通过对腐植酸-尿素反应的研究,可以为制备高效有机氮肥和探索土壤养分管理的新途径提供理论和实践支持。
腐植酸及腐植酸肥料知识总结大全
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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。
腐植酸与硝酸反应硝基替换为羧基的化学反应式
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腐植酸与硝酸反应硝基替换为羧基的化学反应式标题:腐植酸与硝酸反应产生羧基的化学反应式简介:本文将探讨腐植酸与硝酸反应的化学过程,并给出反应式,详细介绍了硝基替换为羧基的转化过程。
正文:化学反应是物质之间发生变化的过程,而腐植酸与硝酸之间的反应是一种重要的化学转化。
在这个过程中,硝基(NO2)会被替换为羧基(COOH),形成新的有机化合物。
本文将为读者详细介绍这种反应的化学反应式和相关的化学过程。
腐植酸是一类天然有机酸,广泛存在于土壤、植物和水体中。
它们具有丰富的碳氢化合物基团,因此对于化学反应具有较高的反应活性。
硝酸是一种强氧化剂,可以与有机物发生反应。
当腐植酸与硝酸接触时,硝酸中的硝基会替换腐植酸分子中的氢原子,生成羧基。
这个反应的具体化学反应式如下所示:R-COOH+HNO3→R-COO-NO2+H2O在这个反应中,R代表腐植酸分子中的碳氢化合物基团。
当硝酸和腐植酸发生反应时,硝酸中的硝基(NO2)将替换腐植酸分子中的一个氢原子,生成羧基(COOH)。
同时,水(H2O)也是这个反应的产物之一。
需要注意的是,这个化学反应只发生在特定的条件下。
通常情况下,需要在适当的温度和pH条件下进行反应,以保证反应的顺利进行。
此外,反应的速率也会受到反应物浓度和反应体系的影响。
总结:腐植酸与硝酸之间的反应是一种重要的化学转化过程。
在这个反应中,硝基(NO2)被替换为羧基(COOH),生成新的有机化合物。
这个反应的化学反应式为R-COOH+HNO3→R-COO-NO2+H2O。
通过控制反应条件和反应体系,我们可以有效地控制这个反应的进行。
腐植酸钾和磷酸反应
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腐植酸钾和磷酸反应腐植酸钾和磷酸是常用的肥料成分,它们分别含有丰富的钾和磷元素,可以促进植物的生长和发育。
在土壤中,腐植酸钾和磷酸可以发生反应,形成可溶性的钾磷酸盐,为植物提供养分。
本文将详细介绍腐植酸钾和磷酸的化学特性以及它们之间的反应过程。
一、腐植酸钾的化学特性腐植酸钾是一种由钾离子和腐植酸分子组成的化合物。
钾离子具有正电荷,可以与其他带有负电荷的物质发生吸附和配位反应。
腐植酸是一种具有复杂结构的有机物,它由多种有机酸分子和一些含氮化合物组成。
腐植酸可以分解为多种有机功能团,如羧基、醇基和酮基等,这些功能团可以与离子或分子发生化学反应。
二、磷酸的化学特性磷酸是一种含磷的无机酸,它由磷元素、氧元素和氢元素组成。
磷酸可以分解为磷酸根离子(PO4)和氢离子(H+)。
磷酸根离子具有负电荷,可以与带有正电荷的离子或分子发生吸附和配位反应。
磷酸在土壤中常以三种形式存在,即可交换性磷、固定性磷和溶解性磷。
溶解性磷是植物能够吸收和利用的主要形式,而固定性磷则不能被植物利用。
三、腐植酸钾和磷酸之间的反应腐植酸钾和磷酸可以在土壤中发生反应,形成可溶性的钾磷酸盐。
该反应的化学方程式如下:KHA + H3PO4 → K2HPO4 + HA其中,KHA表示腐植酸钾,H3PO4表示磷酸,K2HPO4表示二氢磷酸钾,HA表示未反应的腐植酸。
这个反应是一个酸碱反应,腐植酸钾中的碱性钾离子和磷酸中的酸性氢离子反应生成水和盐。
这个反应在土壤中发生的条件主要包括土壤的pH值、温度、湿度和有机物的形态等。
一般来说,土壤的pH值越低,腐植酸钾和磷酸的反应速度越快。
当土壤的pH值小于7时,磷酸根离子的活动性较高,容易与钾离子反应形成可溶性的钾磷酸盐。
此外,温度和湿度的变化也会影响反应速度,通常温度越高、湿度越大,反应速度越快。
有机物的形态对腐植酸钾和磷酸的反应也有一定影响,某些形态的有机物可以增加反应速率。
四、腐植酸钾和磷酸反应的意义腐植酸钾和磷酸反应的主要意义在于为植物提供养分。
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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。
对于空气(臭氧)氧化的反应机制基础研究,报导不多。
⑵加碱、加压氧化:
这一方法可以理解为在强碱条件下的加压空气氧化。
实际上本工艺是在北京石油学院褐煤加压沸腾床氧化法实验报告的基础上改进而来的。
后者是在5公斤压力下、反应温度160-190℃,反应时间5小时,腐植酸收率为原料煤可燃物的74-87%;而加碱加压法则为在
5公斤压力下,反应温度30-80℃,反应时间4小时,腐植酸收率达75-85%。
同时,氧化后的腐植酸中,黄腐酸含量也成倍增加⒁。
⑶高锰酸钾氧化:
胡林文等将腐植酸钠在碱性介质中,用高锰酸钾氧化,可使黄腐酸的收率提高约一倍。
氧化条件为:高锰酸钾浓度为0·25N,介质pH 值为12,温度在85℃,氧化半小时。
高锰酸钾氧化降解所得黄腐酸和碱提、酸沉所得黄腐酸色泽相似,从它们的E4/E6值来看,它们的分子量也接近(20)。
⑷稀硝酸氧化棕、黑腐酸,制取黄腐酸:
一般煤中总腐酸中的黄腐酸含量只在1%左右,为了提高黄腐酸收率,湛江医学院化学教研组试验了用稀硝酸氧化降解棕黑腐酸的办法,小试的结果是:20克棕黑腐植酸(已除去原有的黄腐酸)干粉氧化后制得黄腐酸9.8克,棕黑腐酸的降解率达49%。
他们的具体方法是:30%的稀硝酸40毫升,加催化剂适量(浓硫酸4毫升,硫酸锌0.3克),加入棕黑腐酸20克,摇均,在沸水浴上加热2小时,趁热过滤,残渣用纯水洗涤二次,共得降解液120毫升;加入活性炭15克,水浴上加热22小时,不断搅拌,放置过夜,减压抽滤,用纯水充分洗涤活性炭,至无亚硝酸根为止,弃去滤液。
此时黄腐酸被吸附在活性炭上,再用5%的氢氧化钠溶液浸泡活性炭,保持浸泡液为pH9,此时吸附于活性炭上的黄腐酸变为黄腐酸钠而解吸附;经减压抽滤、并再用1-2%的氢氧化钠溶液浸泡、洗涤活性炭(保持pH9),再减压抽滤;合并滤液,制得黄腐酸钠。
对所得黄腐酸钠,测试其生物活性,
与从泥炭抽提的黄腐酸无明显差异(22)。
但对其化学结构、色择等,未见报导。
⑸双氧水氧化法:
笔者依据吴奇虎同志的方法⑿,对大同风化煤中的黑腐酸和棕腐酸,用双氧水氧化。
条件为:40~60℃,pH3~4,常压搅拌反应约4小时,转化率可达80%,收率约40%。
有一部分棕腐酸在氧化成黄腐酸后由于未能及时分离出来,继续氧化而成二氧化碳和水,造成损耗较大。
更大的问题是:由黑腐酸氧化而得的黄腐酸,其溶液的色调仍酷似黑腐酸,用棕腐酸氧化所得则酷似棕腐酸,看不到黄腐酸溶液的樱红色。
⑹其它氧化降解方法
除了前述几种氧化降解方法外,文献(22)介绍,还试验了碱性高锰酸钾加热氧化法、碱性过氧化氢加热氧化法、固碱熔融裂解氧化法、过硫酸钾加热氧化法等,结果除固碱熔融方法可能因温度过高,使棕黑腐酸过度裂解,生成分子量更小的非腐植酸成分,黄腐酸产率甚低外,其余方法均可不同程度的制得部分黄腐酸(收率2-15%)。
3、氨化
腐植酸氨化制成腐植酸铵,是腐肥的主要品种,开发的较早,报导较多,研究的也较深入。
张德和等(23)用北京风化煤腐植酸在室温下与气态氨充分作用,增重可达14%。
但在随后室温下通以氮气流
并继之以真空烘箱55℃处理,大部分氨会失去,最后含氮仅约5%(包括腐植酸本身含氮1%)。
从而认为,这种不挥发逸去的氮是化学结合,其余则属物理吸附。
对于化学结合的机制,云南大学化学系(24)的试验表明,腐植酸与氨的结合,主要是与羧基的结合,因而反应中氨的用量取决于腐植酸中的羧基含量。
而要提高腐植酸的氮含量,则应设法对基本上不参与氨化反应的酚羟基加以处理,如:氧化、氧解、硝化等,使之酸性增大,活性增强,参与氨化反应。
张德和的试验则证明,凡是互相处于邻位的酚羟基,其中之一能与氨反应成盐。
4、与其它碱金属离子的反应
腐植酸和碱金属离子的化合物,称为腐植酸盐,它们一般被当作盐类来进行研究。
但某些腐植酸盐的性质与正常盐类的性质有很大的不同。
腐植酸的钠、钙和钡盐与正常盐类一样,很容易和中性盐互相交换盐基性物质,而腐植酸钾盐则表现得很反常,腐植酸的铵盐和氧化铁盐,只能很困难地交换它们的阳离子。
它们很难被酸分解,但可用碱使之分解。
5、磺化和磺甲基化
磺化和磺甲基化是对腐植酸进行化学改性的重要手段之一。
腐植酸经过磺化,引入磺酸基团,能增加交换容量,提高水溶性和抗凝性。
可以用硫酸磺化腐植酸,由此可制得一种不溶性的离子交换剂。
而为了得到非交联可溶性的磺化腐植酸,一般不用硫酸磺化而用亚硫酸钠--甲醛磺甲基化。
这些反应一般都是在腐植酸的碱溶液中进行,保持沸腾1小时左右。
氢氧化钠用量为腐植酸重量的10-30%:磺化或磺甲基化试剂为30%。
据实验,只有泥炭腐植酸能被亚硫酸钠所磺化,其它煤炭腐植酸则不行。
泥炭腐植酸和褐煤腐植酸可以顺利被磺甲基化,而风化煤腐植酸连磺甲基化也难以进行。
郑平的论述(21),则提出了风化煤腐植酸可以全甲基化的方法:把3克腐植酸(或黄腐酸)溶解在100毫升氢氧化钠溶液中(3.6克氢氧化钠/100毫升水)。
另外把15克硝酸银溶解在50毫升水中。
将此两溶液混合,使银离子以腐植酸银盐和氢氧化银形式共沉淀下来,用布氏漏斗抽滤,并用水洗涤。
“滤饼”尽量沥除水份,但不要烘干脱水。
把“滤饼”转入一个带塞的250毫升磨口锥形烧瓶中,并加入15毫升碘甲烷和100毫升丙酮及一根磁搅拌棒,置锥形瓶于一台电磁搅拌器上,室温下搅拌反应48-96小时。
将反应物倾往培养皿并放在通风橱中吹干。
将干的反应混合物刮入一个滤纸筒,放在脂肪抽提器中用100毫升三氯甲烷抽提。
抽提液放在旋转蒸发器内减压抽干,附在瓶壁上的物质即甲基化产物。
这个方法用在黄腐酸最为成功,用在腐植酸也可以。
但因溶解性能差,反应时间要延长到96小时;得量也较低。