不同来源腐殖酸的组成和性质的研究
咖啡因制备方法研究进展
咖啡因制备方法研究进展 韩佳宾陈静王静康封顺祥李天祥 摘要综述了咖啡制备的诸种方法(包括人工合成法、溶剂萃取法、升华法和超临界流体萃取法)。人工合成咖啡因一般以氰乙酸为原料,经过缩合、环化、还原等步骤合成。溶剂萃取法一般以热水、乙醇和氯仿为萃取剂。分为浸取、除杂、脱色、重结晶等步骤。升华流程一般有以下两种:升华提取一去杂一重结晶~一水咖啡因和浸提~去杂一升华~无水咖啡因。代表高新技术的超临界流体(二氧化碳)萃取法,经历了由理论的提出到工业的应用,由间歇法到半连续法生产的发展历程, 详细介绍了代表了各个发展历程的代表工艺实例。 关键词咖啡因人工合成溶剂萃取升华超临界萃取 咖啡因的化学名称为1,3,7一三甲基-3,7一二氢一IH一嘿吟一2,6一二酮一水物,化学式CSHI。从02·玩0,相对分子质量为212.21,溶点为235一237℃,白色结晶粉末,无臭,味苦,有风化性[l]。是茶叶、咖啡豆、可可、可拉果等植物体中的主要生物碱,具有较强的兴奋中枢系统作用[2]广泛用于医药、食品、化妆品等领域。目前获取咖啡因的途径之一是人工合成[3],由于人们对于“绿色食品”的渴求,国内外相继开发了从植物体中提取天然咖啡因的工艺[4](溶剂萃取法和升华法)和高新技术的超临界流体提取法。 1.化学合成法 咖啡因由Runge于1820年从可可豆中提得,后来又从茶叶中提取。其化学结构由Stenhouse研究确定,一899年,E.Fiseher首先合成。国内2950年从茶叶中提得,1958年采用合成法生产,主要有两种工艺路线[5]。 (l)氯乙酸经中和,氰化,酸化等处理,然后与二甲脉进行缩合环化反应,最后经环化 后的亚硝化、还原、甲酞化等后处理合成咖啡因。 (2)氰乙酸首先与二甲脉缩合、环化,再进行酸化、甲酞化、还原等后处理而合成咖啡因。 2.溶剂萃取法 溶剂萃取法主要是利用咖啡因易溶于乙醇、热水、氯仿等溶剂中的特性,将咖啡因从天然植物内提取出来。工艺一般分为浸取、除杂、脱色、重结晶等步骤[6-11]. 3.升华法 升华法是利用咖啡因在温度大于100℃时具有升华的性质,将其由含咖啡因植物体中分离出来。常见的流程有两种:(1)升华提取~去杂一重结晶一一水咖啡因,(2)浸提一去杂一升华一无水咖啡因[12一15]。 溶剂萃取法与升华法的分别并不是绝对的,溶剂萃取法工艺中的精制可以使6]世界各国也纷用升华的手段,同样,升华法工艺中也同样会采用溶剂萃取的 手段来提取或精制咖啡因。 4.超临界萃取法 自1879年Haunay和Hoyarth发现超临界流体具有极强的溶解性能以来,120年过去了。而这一发现变成实用性技术为人类服务只不过是20多年的事情。20世纪70年代,西德率先用超临界二氧化碳流体萃取法脱除咖啡制品中的咖啡因并实现了工业化。Roselius及其同事、vitzhum和Hube:等分别获得了利用超临界二氧化碳流体从绿色咖啡豆中提取咖啡因的专利,Zosel为实现这项技术的工业应用做了大量的努力[16].纷推出了各具特色的超临界流体萃取装置,其中德国、美国、
《腐植酸有机肥中腐植酸的测定》编制说明
《腐植酸有机肥中腐植酸的测定》编制说明 一、工作简况：包括任务来源、协作单位、主要工作过程、起草组组成成员及其所做的主要工作等 本任务为陕西省质量技术监督局2014年地方标准制（修）定计划项目，主要由农业部食品质量监督检验测试中心（杨凌）完成，同时受到杨凌质量技术监督局、西北农林科技大学资源环境学院给与的大力支持。标准完成经过资料查阅、实验方案制定、参数验证、标准起草等过程。项目主要参与人员及分工如下：聂刚资料查阅、实验方案制定、标准起草； 朱占烨进行实验，对实验各参数进行验证； 李艳丽进行实验，对实验各参数进行验证； 李亚兰协助实验；对实验各参数进行验证。 任美娟协助实验；对实验各参数进行验证。 二、标准编制原则和确定标准主要内容：包括技术指标、参数、公式、性能要求、实验方法、检验规则等的依据（包括实验、统计数据）；地方标准修订项目还应当列出和原标准主要差异情况； 本标准依据GB/T1.1-2009规定的规则编制，包括范围、原理、分析步骤、结果计算等内容。主要对其中技术指标、参数进行实验验证。 1、方法提要： 腐植酸是一类酸性大分子羟基羧酸类有机物质，具有很强的络合、吸附性能，通常按照存在状态可以划分游离腐植酸和“结合态”腐植酸。游离腐植酸是酸性基团保持游离状态，用氢氧化钠溶液可直接抽提出的腐植酸。“结合态”腐植酸是指与Ca2+、Mg2+等高价金属离子相结合，需要焦磷酸钠进行离子置换从而抽提出的腐植酸。 本方法用焦磷酸钠碱液或氢氧化钠溶液从腐植酸有机肥中抽提腐植酸，再在强酸性溶液条件下，用重铬酸钾对其进行氧化。以实剂空白为基准，根据试样氧化前后重铬酸钾消耗量折算成含碳量百分比，经过碳系数的换算来表示腐植酸的含量。
黄腐酸农业和饲料区别
农业用黄腐酸和饲料用黄腐酸的区别，你用对了吗 随着市场的需求，黄腐酸以分子量小、易吸收、抗硬水等优势迅速进入腐植酸行业。那么有人问，同样是黄腐酸还需要区分饲料用和农业用吗？本人经过几年对腐植酸的研究，有几点想和大家分享一下： 首先，黄腐酸又称富里酸，是腐植酸里边分子量最小的一个组分，但不管是泥炭还是褐煤，想要提取高含量的天然黄腐酸成本和工艺都是我们现实中不能承受的。所以大部分的矿源黄腐酸都是通过氧化年轻的褐煤得到含量较高的黄腐酸。那么氧化得到的黄腐酸和天然的黄腐酸具体的区别有多大，现在还没有具体详细的结果，但我们肯定一点的是区别还是存在的，毕竟人工处理过程中不管控制的有多严格，也不如天然形成的好。 其次，黄腐酸的氧化技术已经慢慢成熟，氧化工艺也有多种方式，如硝酸、三氧化硫、高锰酸钾、过硫酸钾、双氧水等。只要掌握好氧化剂的量和氧化能力就能够将部分年轻褐煤的分子链打破，得到具有小分子黄腐酸的结构和性能。那么问题来了，不同的氧化剂氧化后的还原产物必然会存在产品中，所以区别就在于氧化剂的不同导致了在应用上也存在差异。不要盲目的使用市场上的黄腐酸，以免起到反面的作用。 再者，我在试验的过程中尝试着用很多方法氧化霍林河褐煤，大部分都可以切断一些醚键、碳碳双键、不饱和脂肪链，但想要把芳香结构氧解是很难做到的，其实我们也没有必要改变芳香结构。饲料级黄腐酸我们可以采用无残留的氧化剂，只需要把分子量变小，活性官能团增多，让动物易吸收，消炎效果好即可，不必要考虑太多抗硬水的问题。农用黄腐酸可能更注重抗硬水的问题，具体残留的只要不影响植物安全就好。氧化成本的差异性，让我们在选择产品的过程中要更加注意，更加小心。 最后，希望我们在腐植酸行业的人们共同把腐植酸的开发和使用发挥到最大效益。也欢迎与本人在技术方面有所交流。 对以下产品感兴趣的朋友，可以咨询： 饲料用黄腐酸钠（中性、无硝酸根、无氯离子、无硫酸根） 农业用黄腐酸钾（中性，抗硬水能力极强，含量30以上）
腐殖酸及其衍生物在水处理中的应用(一)
腐殖酸及其衍生物在水处理中的应用(一) 摘要：腐殖酸是大量存在于土壤、河湖海沉积物以及风化煤、褐煤、泥炭中的天然有机高分子化合物。介绍了腐殖酸的组成、结构和性质；阐述了其在水处理中的应用及发展前景。表明腐殖酸是一种性能优良、来源广泛、价格低廉的新型水处理材料。 关键词：腐殖酸衍生物废水处理 腐殖酸（又称胡敏酸Humicacid，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（330～340m2/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。目前对含重金属离子Pb2＋、Cu2＋、Cr3＋、Cd2＋等的废水处理方法主要分为两类：一类是将溶液中的金属离子转变为不溶性物质，如化学沉淀法、电解还原法1]等；另一类是不改变金属离子化学形态条件下的缩合分离，如离子交换法和交换纤维法〔2，3〕等。化学沉淀法通常是向废水中加入化学药剂，使重金属离子生成不溶的或难溶的化合物沉淀析出，但此法所用沉淀剂价格较贵，处理中易排出有害气体，反应后残留物的去除还存在一定困难；电解还原法是通过电解作用使重金属离子在电极上析出，此法操作简便，不必消耗化学药剂，但电和金属电极消耗大，而且在处理过程中产生大量的污泥还需要进一步的处理；离子交换法处理效果好，但处理废水成本较高。交换纤维是一种新型的交换材料，其特点是比颗粒状吸附剂交换速度快，多用于各种无机离子的分离、提取（如重金属、贵金属等），但用于处理废水成本较高。而泥炭价格低，其中含有腐殖酸及羟基、羧基、醌基等活性基团，可与水中重金属发生离子交换、络合反应及表面吸附作用〔4,5〕，对重金属离子具有很好的去除效果，去除率均在97%以上，且具有较强的抗Ca2＋、Mg2＋干扰能力。吸附重金属离子后，经过解析脱附再生处理可循环利用〔6〕。王兰等〔7〕利用大同风化煤粉中的腐殖酸处理天津某厂含镉电镀废水，使处理前含镉量为92.5mg/L的水，处理后镉含量降为0.1mg/L，去除率为99.8%，达到国家规定的排放标准。王兰等〔7〕还利用吉林黄泥河泥炭（腐殖酸含量42.6%，粒径＜60目)对长春某厂的电镀含铬废水进行吸附实验，常温下间歇搅拌，吸附5h后，铬的去除率达96.6%以上。 2.2处理染色废水 染料废水在处理中脱色是一个难题。利用泥炭腐殖酸作为阳离子染料脱色剂用于处理阳离子印染废水，无论色度有多高，通过泥炭脱色剂滤层，都可达到无色透明，经脱色处理后的污水可循环利用。泥炭吸附剂也可以把染色废水中毒性较大的阳离子缓染剂（1227）和柔剂VS等去除97%以上。陈仙〔8〕利用腐殖酸钠对印染废水进行处理研究，实验结果表明，对
提取咖啡因的方法研究
本文由张春乐娜娜贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 提取咖啡因的方法研究 [姓名：杨洋班级：石化一班学号：2009302040109 指导老师：李文挥] 摘要：本文通过对咖啡因提取方法的比较，主要证实提取方法对实验结果的影响。关键词：咖啡因升华法加热器一前言茶叶中含咖啡因虽然较低，但因我国是产茶大国，并有悠久的历史，所以资源丰富。在茶叶的加工过程中产生大量茶末、茶灰、茶梗，加工 1t 茶叶产生下脚料 20～40kg，当茶叶生产过剩时，低档茶叶大量积压[1]。如何利用这些废茶料和低档茶提取市场紧俏的天然咖啡因，增值增收，满足市场需求，在今天具有重要意义。具有关资料报道，茶叶中咖啡因的质量分数约为 1%～4%[1]。多年来，一直有人用不同方法从茶叶中提取天然咖啡因，主要方法有溶剂萃取法和升华法两大类： 1.1．溶剂萃取法该法利用咖啡因易溶于水、乙醇、氯仿等溶剂的性质（溶解性：1 克溶于 46ml 水，5.5ml 热水（80℃），1.5ml 沸水，66ml 乙醇，22ml 热乙醇（60℃），5.5ml 氯仿[2]），将其从茶叶中分离出来。目前常用的工艺流程均经浸提、去杂、重结晶等几个主要的工艺流程，获得的咖啡因均为带一个结晶水的制品（C8H10N4O2?H2O）[3]。 1.2．升华法该法利用咖啡因在温度≥100 ℃是具有升华的性质，将之从茶叶或茶叶浸出物中分离出来。升华法其实是在溶剂萃取法中加入升华过程，与浸提法联合使用。目前常用的工艺流程主要分为两种： a.升华→去杂→重结晶→一水咖啡因； b.浸提→去杂→升华→无水咖啡因[4]。本实验利用升华法的第二种方法，即浸提→去杂→升华→无水咖啡因，采用绿茶、陈花茶（绿茶、花茶中咖啡因含量较高[5][6]）为原料，选择几种提取剂进行多次实验、比较、改进，以求找到一种成本低，步骤少，操作简单,产量高的提取方法，并对提取物进行鉴定和含量分析。二咖啡因的提取方法 2.1. 2.1.1 步骤提取将茶叶研碎成茶末，称取茶末 5g，放入 100ml 锥形瓶中，再加入提取剂 50ml，加热（用电热套时，水提取剂时不大于 100V，其他提取剂不大于 70V），煮沸。 2.1.2 2.1.3 过滤蒸发将提取液转移至蒸发皿中，加入熟石灰 2.4g[7],拌，蒸发浓缩至剩余少量液体，摇动蒸发皿，当液体均匀粘在蒸发皿内壁不流下时，小心加热或关闭加热套，用余热蒸干，温度不可过高，否则咖啡因升华。 2.1.4 升华用玻璃棒将成块固体压碎，最大颗粒直径不超过 2mm。将固体颗粒平铺于蒸发皿底部，盖上滤纸，上方再倒扣一口径略小于蒸发皿口径的漏斗。100V，升华。大约 10min 后，在漏斗内部出现大量白烟时，关闭加热套，自然冷却 15min，小心拿走漏斗，慢慢取出滤纸（不要抖动滤纸），在滤纸下面有漂亮的白色针状晶体产生，收集产品并称量。将小团棉花放在漏斗颈部，过滤，洗涤茶叶 2 次，的提取液。 2.2 方法提取剂体积(ml) 50 50 60 煮沸时间(min) 10 10 30 实验次数 9 1 2 2.2.1 水提取法加热仪器酒精灯电热套表-1 注：①用酒精灯加热蒸发浓缩至少量液体时，蒸发皿下垫一石棉网。②只有用水提法可以用酒精灯加热，一些方法都不用明火加热。 2.2.2 乙醇提取法提取剂体积比（乙醇∶水） 1∶0 1∶1 1∶1 1∶1 表-2 2.2.3 30%丙酮水溶液[8] 丙酮(ml) 15 表-3 2. 3.实验装置图-1 三实验结果 3.1.加热方式对产量的影响加热仪器酒精灯电热套表-4 3.2.提取剂对产量的影响加热仪器电热套纯乙醇(P2) 含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1)(P3) 表-5 3.3 电热套水含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1) 煮沸时间对产量的影响提取剂水(60ml) 10 60 30 10 煮沸时间(min) 30 0.0058 0.0247 0.0324，0.0302 0.0343,0.0444,0.0323, 0.0313 产量(g) 0.0171,0.0154 加热仪器提取剂水(60ml) 30 30 10 煮沸时间(min) 30 0.0431 0.0324，0.0302 0.0343,0.0444,0.0323,0.0313 产量(g) 0.0171,0.0154 提取剂水(P1) 水煮沸时间(min) 10 10 产量(g) 0.0048 0.0058 水(ml) 35 煮沸时间(min) 10 实验次数 2 30 60 30 10 煮
褐煤腐植酸提取技术及应用研究进展 张传祥
一第24卷第1期 洁净煤技术 Vol．24一No．1一一2018年 1月 Clean Coal Technology Jan.一 2018一 褐煤腐植酸提取技术及应用研究进展 张传祥1,2,3,张效铭1,2,3,程一敢1,2,3 (1.河南理工大学化学化工学院,河南焦作一454000;2.煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作一454000; 3．河南省煤炭绿色转化重点实验室,河南焦作一454000) 摘一要:褐煤由于水分高二热值低二稳定性差等缺点限制了工业化应用三但褐煤腐植酸含量高,从中提取的腐植酸具有较高的生化活性,在工业二农业二医药二环保等领域得到了广泛应用三论述了腐植酸提取技术的研究进展和应用,重点阐述了碱提取法二酸提取法二微生物溶解法提取腐植酸工艺流程和机理三寻找绿色环保二工艺稳定二价格低廉二效率高的提取工艺和扩展腐植酸的应用领域是腐植酸研究的重要方向三 关键词:低品质煤;腐植酸;提取;应用 中图分类号:TQ536．9一一一文献标志码:A一一一文章编号:1006-6772(2018)01-0006-07 Research progress on extraction technology and application of lignite humic acid ZHANG Chuanxiang 1,2,3,ZHANG Xiaoming 1,2,3,CHENG Gan 1,2,3 (1.College of Chemistry and Chemical Engineering ,Henan Polytechnic University ,Jiaozuo 一454000,China ;2.Collaborative Innovation Center of Coal Work Safety ,Jiaozuo 一454000,China ;3.Henan Key Laboratory of Coal Green Conversion ,Jiaozuo 一454000,China ) Abstract :Industrialized application of lignite is restricted,due to its high moisture content,low calorific value and poor stability.However,lignite coal contents highly humic acid,and the extraction of humic acid has high biochemical activity,which has been widely used in the fields of agriculture,medicine,environmental protection and other fields.In this paper,the research progress and application on humic acid extraction were reviewed.The process and mechanism of extraction of humic acid by alkali extraction,acid extraction,microorganism were emphatically described.The preparation of the green,stable,low price,high yield humic acid,and its application expansion are the research priority of humic acid. Key words :low -rank coal;humic acid;extraction;application 收稿日期:2017-12-09;责任编辑:张晓宁一一DOI :10.13226/j.issn.1006-6772.2018.01.002 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51404098,U1361119);河南省国际科技合作资助项目(152102410047);河南省自然科学基金资助项目(162300410115);中国博士后科学基金第60批面上资助项目(2016M602240);河南省博士后科研项目启动经费(172524) 作者简介:张传祥(1970 ),男,河南台前人,教授,博士生导师,主要从事矿物加工二煤基炭材料应用方面的研究三E -mail :zcx223@https://www.360docs.net/doc/869350680.html, 引用格式:张传祥,张效铭,程敢.褐煤腐植酸提取技术及应用研究进展[J].洁净煤技术,2018,24(1):6-12. ZHANG Chuanxiang,ZHANG Xiaoming,CHENG Gan.Research progress on extraction technology and application of lignite humic acid[J].Clean Coal Technology,2018,24(1):6-12. 0一引一一言 腐植酸(humic acid,HA)主要是由动植物遗骸,经过微生物分解二转化和一系列地球物理化学反应形成和积累起来的一类有机高分子聚合物,广泛存在于水体二土壤二泥炭二褐煤二风化煤及页岩等含碳沉积岩中[1]三腐植酸结构中含有丰富的羧基二酚羟基二羰基二磺酸基和甲氧基等活性含氧官能团,对其酸性[2]二离子交换性[3-4]二胶体性能[5]及络合性能[6] 有重要的影响三根据腐植酸在酸碱性溶液及有机溶液中溶解度和颜色不同可分为:黄腐酸(FA)二棕腐酸和黑腐酸3类,其分子质量依次递增,从几百到几十万不等三其中黄腐酸既溶于酸又溶于碱;棕腐酸可溶于碱二乙醇和丙酮;黑腐酸只能溶于碱性溶液三按照腐植酸生产方式的不同,可分为原生腐植酸和再生腐植酸(又称次生腐植酸)三 我国褐煤资源丰富,储量占煤炭总储量的55% 以上[7]三由于低阶煤含水量高二热值低二灰分高二稳 6
腐殖酸的功能和应用
腐殖酸的生理功能及在应用 徐梦 20122113310049 海洋学院 12级海洋科学2班 腐植酸是动植物遗骸，主要是植物的遗骸，经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。由于它的广泛存在，所以对地球的影响也很大，涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。腐植质在土壤和沉积物中可分为三个主要部分：腐植酸（Humic acid，HA），富里酸（fulvic acid, FA）和胡敏素（humin, HM）。其中HA溶于碱，但不溶于水和酸；FA既溶于碱，也溶于水和酸；而HM溶于稀碱，不溶于水和酸。 一、腐殖酸的生理功能 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。其特定的性能和结构取决于给定样本从水或土壤源中提取时的具体条件。腐殖酸能与水中的金属离子离合，有利于营养元素向作物传送，并能改良土壤结构，有利于农作物的生长。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。 1、可提高饲料报酬，促进动物生长 富里酸特性为低分子量和高生物活性。由于其低分子量的特性，它能很好的粘贴及融合矿物质和元素到它的分子结构中，拥有很好的溶解性和流动性。富里酸通常带有70种或更多的矿物质和微量元素，成为复合物的一部分。腐植酸含有氨基酸、微量元素和维生素等多种营养素和肌醇、多糖等天然活性成分，可直接参与机体新陈代谢，促进动物腺体分泌，活化体内多种酶的活性，改变细胞膜的通透性，增加水产动物摄食量和对养分的吸收利用，提高饲料报酬，促进生长发育，提高养殖产量。 2、增强机体免疫力，防病治病 首先，腐植酸能诱导机体产生干扰素，激活网状内皮系统，增强非特异性免疫力，对病原微生物产生强大的免疫力；能激活单核巨噬细胞系统，增加白细胞数量和吞噬细胞活性，并使胸腺增大，具有免疫刺激作用，可提高抗应激能力，防治细菌和病毒性疾病。 其次，腐植酸吸附性、络合性很强，可有效吸附饲料中及消化道消化代谢过程所产生的各种有毒有害物质，如胺类、硫化氢等，既有利于动物健康，又可减少有害物质的排放，净化水体养殖环境。 第三，腐植酸的胶体性能及多种活性基团具有抑菌消炎、止血收敛、去腐生肌和促进 代谢等功效。因此，腐植酸可以作为抗菌药物的代替品使用，防治水生动物的一些细菌性疾病（如细菌引起的肠炎、烂鳃、烂尾病等）。 3、改善水质环境 水体中的腐殖酸类物质是卤化副产品的重要前驱物。腐殖质极易在水厂加氯过程中形成消毒副产品DBPs 和三卤甲烷类致癌物质THMs。据报道，几乎所有水生天然有机物都可能在消毒过程中被氯化，其中占溶解态水生有机物一半左右的腐殖酸是产生THMs 最重要的先驱物质。研究表明，溶解态腐殖酸类是天然水体中生成MX（一种具有强致突变性的消毒副产品）的主要前驱物，其中的一些酚、醛、芳香酸类化合物可能在MX的形成中起重要作用。
“矿源黄腐酸”与“生化腐植酸”区别
1、黄腐酸的由来 说起黄腐酸，我们不能不从腐殖质（Humus）谈起。 腐殖质的生成历程和化学理论有多种流派，众说纷纭，而目前比较公认的是科诺诺娃（Kononova）[1]和斯蒂文森（Steve nson）[2]的学说。本资料主要根据他们的理论加以阐述。 腐殖质是植物（也包含部分动物和微动物）残体在微生物作用以及后期复杂的地球化学作用下分解-合成的一类天然复杂大分子芳香族聚合物，参与形成腐殖质的植物组分，主要是木质素和多酚类物质，但纤维素、半纤维素、淀粉、单宁、蛋白质、脂肪等也参与了腐殖质的生成。腐殖质在地球上分布很广：在土壤、腐泥、江河湖海、死亡动植物残体中有之，在有机垃圾、堆肥、发酵废料中有之，而泥炭、褐煤、风化煤中的含量更高。 按腐殖质在不同溶剂中的溶解性，主要可分为4个级分：黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸和腐黑物。在这4个级分中，前3种统称“腐植酸类物质”（HAs）其中溶于碱而不溶于酸的级分称作腐植酸（Humic acid，代号HA），而既溶于碱、又溶于酸（实际也部分溶于乙醇和丙酮）的Has叫做黄腐酸，原称富里酸（Fulvic acid，代号FA），是瑞典化学家奥登（Odén）于19 19年最早命名的。因此，FA是腐植酸类“家族”中的重要成员之一。 自然界FA的总量尽管很多，但大部分含量不超过1‰，难以提取和直接利用。泥炭和煤炭（包括褐煤和风化煤）中HAs 含量都较高，是目前腐植酸类工业加工和利用的主要原料来源。其中泥炭中的FA含量最高，其加工利用早已引起国外学者的关注。众所周知，泥炭是成煤的初期阶段，也是形成HA和FA的重要阶段。这个阶段是植物残体腐殖化初期，实际还是以喜氧微生物作用为主，泥炭化后期才进入厌氧细菌活跃期。因此，泥炭黄腐酸（PFA）的形成期，与土壤黄腐酸（S FA）、生物发酵黄腐酸（BFA）的形成期比较接近。因此，现代泥炭仍然大量保存着原始植物成分（纤维素、半纤维素、木质素、单宁质、蛋白质等），其HA和FA也不可避免地与这些非腐殖物质相“亲合”。而褐煤和风化煤中的黄腐酸（以下统称煤炭黄腐酸，CFA）则不同，它们的生成后期已经受过厌氧细菌作用（褐煤），甚至经过了长期的地质化学（高温、高压、风化氧化）作用和演变（风化煤），植物原来的成分已分解殆尽，而其中的HA和FA都经过复杂的芳香缩合-异构化过程。另外，现代泥炭的成矿原料几乎都是草本/蕨类/苔藓植物，而褐煤和风化煤都是木本植物为原料的，因此，泥炭和煤炭不仅生成年代、地质化学条件不同，而且原始植物也不同，这就决定了它们的化学组成和性质及加工工艺的差异。 2、黄腐酸的化学组成与结构 黄腐酸（FA）的主要有机元素是碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）和硫（S），其不同来源的FA元素组成大致范围见表1。可以看出，泥炭FA与生化FA、水体FA、堆肥FA、土壤FA的各元素比例基本相近，H/C原子比都在1.1以上，而煤炭FA （特别是风化煤FA）则不同，表现在碳含量较高、氢含量较低，H/C原子比都小于1。FA中的活性基团主要是羧基（COO H）和酚羟基（OH Ph），总称“总酸性基团”，它们含量的多寡，是FA化学活性高低的一项重要标志。从表1看出，泥炭FA 与煤炭FA、土壤FA的官能团在同一数量级，即总酸性基（特别是COOH）含量明显高于生化FA和堆肥FA，而酚羟基则比煤炭FA和土壤FA高，预示泥炭FA的综合活性较高。 表1 不同来源黄腐酸的元素组成和官能团对比(据文献[3]~[10]) 来源 元素组成 (大致范围), %, daf H/C (平均)官能团(平均),mmol/g C H N S O总酸性基 COOH OH Ph 生化FA45~47 7~8 4~5 1~2 39~41 1.84 5.8 3.3 2.5堆肥FA47~48 5~7 1~3 1~2 40~42 1.72 6.4 1.3 5.1水体FA45~47 5~6 2~3 ——44~46 1.53—————土壤FA44~46 4~6 1~3 0.5~2 43~45 1.4210.38.2 2.1泥炭FA44~46 4~6 2~3 0.5~1 44~46 1.1910.47.8 2.6褐煤FA48~50 3~4 1~2 0.5~1 41~43 0.829.07.3 1.7风化煤FA52~55 2~3 0.7~1.5 0.5~1 38~43 0.6510.79.1 1.6风化煤HA54~65 1~3 0.1~0.9 0.3~0.5 37~39 0.537.87.00.8因为FA是来源不同的复杂天然有机物质，不可能写出一个确定的分子式，但可以用示性式来表示，即FA分子的基本结构单元由核+桥键（或侧链）+官能团3部分组成。“核”主要是苯环（也有少数脂环、萘环和杂环）；桥键和侧链主要有亚甲基（-CH2-）、亚氨基（-NH-）、氮桥（-N=）、 O）、氨基（-NH2）、烯醇基（-CH=CH-OH）等。由若干个结构单元通过氢键、静电引力、范德华引力、金属离子等缔合构成FA分子，而FA分子之间又与蛋白质、氨基酸、碳水化合物、烃类、金属离子等通过弱键连接, 构成大分子（或“超分子”）。若干大分子又组合成为大分子胶体，这就是所谓的“FA胶体粒
近十年腐植酸应用研究综述_李威
专题评述 近十年腐植酸应用研究综述 李 威 邹立壮 朱书全 钱芬芬 （中国矿业大学化学与环境工程学院 北京 １０００８３） 摘 要：综述了近十年腐植酸应用研究的进展，介绍了其在农业、园林业、工业、环境工程、医药卫生等领域的研究成果，着重介绍了腐植酸基保水剂，并对其研究前景作一展望。 关键词：腐植酸 进展 保水剂 中图分类号：ＴＱ３１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－９２１２（２００６）０３－０００３－０６ The General Statement on Humic Acid Application in Recent Ten Years Li Wei, Zou Lizhuang, Zhu Shuquan, Qian Fenfen (School of Chemical and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing, 100083) Abstract: It reviews the progress in humic acid application in recent ten years, and introduces the achievements made on agriculture, horticulture, industry, environmental engineering, and pharmaceuticals etc., and absorbents of humic and acrylamide is introduced stressly. The potential development of the research on humic acid is also prospected. Key words: humic acid; progress; superabsorbent polymer 腐植酸广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋中。自然界中的泥炭、褐煤和风化煤中含有丰富的腐植酸［１，２］。它是影响环境生态平衡的重要因素，也是潜在的、可大力开发和综合利用的有机资源［３］。近些年来，在广大科技工作者的不懈努力下，腐植酸的开发利用工作取得了长足进步，使得腐植酸类物质在农业、园林业、畜牧业、养殖业、医药卫生、工业、环境工程等领域的研究与应用都有了新的进展。 １ 腐植酸在农业领域的应用 １．１ 制造腐植酸类肥料 腐植酸在农业领域的研究开发利用是最多的，也是我国２０世纪７０年代开展腐植酸综合利用的初衷，目的是为了缓解当时化肥总量不足的困难［４，５］。实践证明，腐植酸对西红柿、棉花、葡萄等作物的生长具有类似于荷尔蒙的刺激作用［６］。目前，腐植酸已成为农业上应用的抗旱剂、叶面肥、调整剂及复配产品的主要成分［７］。 １．１．１ 制造腐植酸类液肥 腐植酸喷洒在叶面上后，能使叶面气孔缩小，减少水分蒸腾，提高农作物抗旱能力。腐植酸已主要作为植物调整剂用于叶面肥的组分，在农业上正获得越来越广泛的应用［２，４］。如中国科学院化学研究所的“华硕８２８”、广东的“叶面宝”、北京的“万得福”、保定的“万家宝”和河北的“高美施”等叶面肥均属此列。自１９９７年１２月至２００１年７月，在我国农业部登记的各种形式的叶面肥生产企业已有５３家。白燕等［８］利用改性泥炭提取出的腐植酸，溶于水后加入常量、微量元素配制成的液体肥料，在蔬菜上施用后能改善蔬菜品质，增加产量２０％左右。关敏等［９］在腐植酸溶液中复配ＮＰＫ常量元素和络合铜、铁、锌、锰等微量元素制成的腐植酸植物营养液具有改良土壤、对氮磷钾肥增效、刺激作物生长、增加产量、改善农产品品质等优点。 生物技术如能充分利用黄腐酸分子量小、生物活性高、水溶性好、抗硬水能力强以及螯合能力强等特点，制成生物技术黄腐酸微肥，既能补充农作物所需的微量元素，又能发挥黄腐酸对植物的生长调节作用［１０，１１］，比传统腐植酸类叶面肥具有更优异的提高作物微量元素吸收率、增强抗病性和抗硬水能力强等特点。因此研究开发此类液体微肥对农业节水及农作物质量和产量的提高均有着重要意义。
从茶叶中提取咖啡因实验与教学研究
新教材《实验化学》中从茶叶里提取咖啡因 实验与教学研究 淮安市楚州区钦工初级中学223231 赵芬 摘要：本论文以碱液提取、直接升华研究了《实验化学》中“从茶叶中提取咖啡因”实验，探讨了微型化实验及该实验在教学中的作用。目的在于丰富该实验的课程资源，更好的发挥该实验在教学中的作用。 关键词：新课程，中学实验教学，茶叶，咖啡因 1前言 1.1选题的依据和意义 《普通高中化学课程标准》规定了新高中化学课程的基本理念：立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于二十一世纪公民的科学素养，构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系[1]。新高中化学课程由2个必修模块和6个选修模块组成，其中“实验化学”是作为一个独立的模块有别于以往教材的处理，突出实验的重要地位。该课程模块能很好的体现新课程理念第五条：通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。 “实验化学”课程主要有三方面的内容：一是实验的基本技能，二是实验研究的思路，三是实验中的价值观。高中化学新课程倡导以科学探究为主的多样化学习方式,通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方法，进一步体验实验探究的基本过程，认识实验在化
学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力。 “从茶叶中提取咖啡因”在实验化学中属综合探究性实验，能够使学生掌握提取植物中某些成分和纯化物质的一般方法，并能够设计提取和分离物质的实验方案并对方案合理性进行评价。新课程标准提倡学生独立进行或合作开展化学实验研究。通过该实验能激发学生的学习兴趣，帮助学生通过使用探究形成化学概念、理解化学基础理论、掌握化学知识和技能，培养学生的科学态度和价值观，帮助学生发展思维能力和训练实验技能，从而达到全面提高学生科学素养的目的。 1.2本论文的主要研究内容 茶叶在生活中很常见，有解毒、利尿、止泻、消炎等功效[2]，其主要成分为黄酮类、茶多酚、生物碱（主要为咖啡因）、氨基酸、维生素等[3]。咖啡因是天然的食品添加剂，可用于制造兴奋性饮料；它是制药工业中的重要原料，复方阿司匹林的主要成分之一就是咖啡因。目前获取咖啡因的途径之一是人工合成。由于人工合成的咖啡因含有原料残留,长期食用会产生残毒作用,有的国家已禁止在饮料中使用合成咖啡因[4]。由于人们对绿色食品的渴求，国内外已相继开发出从植物中提取咖啡因的工艺。 据有关资料报道，茶叶（干茶）中咖啡因的含量在1.5%～3.5%[5]。多年来，人们研究出了很多从茶叶中提取有效成分咖啡因的方法，主要有：水提法、醇提法、升华法及其他有机溶剂提取法，近年来又有人研究出了吸附法和超临界二氧化碳气提法。但这些方法多适用于工业生产，无论是仪器还是方法均比较繁琐，不适于中学实验教学。经
腐殖酸的作用
腐殖酸的作用 一、啥叫腐植酸 腐植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，土壤中腐植酸的比例最大，土壤腐植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、腐植酸是从哪里来的 1、土壤腐植酸与生俱来，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、煤炭腐植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、腐植酸结构功能与作用 1、结构腐植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、元素组成煤炭腐植酸与土壤有机质中的腐植酸具有相似的结构和性质，腐植酸的主要元素有碳、氢、氧，还有少量的氮和硫，另外还还有多种官能团。 3、腐植酸的作用土壤有机质中一般以上是腐植酸，在腐蚀质中腐植酸是主体及其与金属离子相结合的盐类，腐植酸是有机质中最活跃、最有效的部分。 (1)腐植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。 A.调节土壤PH值。 B.改善和优化植物对营养和水份的吸收。 C.增加土壤缓冲能力。 D.在碱性条件下，是一种天然螯合剂（与金属离子螯合，促进期被植物吸收）。 E.富含植物生长所必须的有机质和矿物质。 F.提高有机肥料的溶解性，减少肥料的流失。 G.使营养元素转化成易被植物吸收的状态。 H.能加强植物对氮的吸收，降低磷的固定，能把深入土壤中的氮磷钾等元素，保护盒贮存于土壤中，并能加速营养元素进入植物体的过程，提高无机肥料的应用效果，所以说，腐植酸是植物营养元素和生理活性物质的“储备库”。 ③生物作用 A.刺激土壤中有益微生物的生长和繁植。 B.提高植物自然抗病、抗虫害的能力。 四、常用腐植酸的种类和特性目前作肥料常用的腐植酸分为褐煤腐植酸、风化煤腐植酸、泥炭（草滩腐植酸）。 1、褐煤腐植酸是成煤过程中第二阶段（成岩作用）的产物，至烟煤阶段已不含腐植酸，褐煤腐植酸一般含量在1—85%,褐煤外观呈褐色，少数呈黑色，按深浅程度可分为 (1)土状褐煤：煤化程度较浅，碳含量较低，腐植酸含量较高，一般在40%以上。
黄腐酸农用的八大功能和四大作用
黄腐酸农用的八大功能和四大作用 一、保水 黄腐酸是具有胶体性的有机物质，它能使土壤疏松，吸附水量大，透气增湿、养墒，防旱，使土壤有良好的水、气、热条件，适宜于种子萌发和苗期生长。二、改良盐碱地 黄腐酸的分子量小，活性较高，可以吸附土壤中的有害阳离子，从而降低土壤中盐的浓度，减少盐类对种子和幼苗的危害，改良盐碱地。 三、抗旱抗寒 1、黄腐酸喷施到植物叶片，能够使植物的气孔关闭，减少植物水分蒸腾。 2、黄腐酸颜色深，有利于吸收太阳能；黄腐酸受到微生物的作用分解时会放出热量，能使地温提高，从而起到抗寒的作用。 四、抗病虫害 黄腐酸能增加植物体内酶的活性，增加植物机体的抵抗力。 五、防重金属污染 黄腐酸参与土壤中离子交换反应，把土壤中的重金属离子吸附固定，防止它们进入生物循环。 六、提高肥效 1、固氮：氮元素施到土壤中，很容易挥发到大气中或随水土流失到河流中。黄腐酸能够吸附土壤中的氮元素，减少它的挥发和流失，提高了利用率。 2、解磷：磷元素施到土壤中，容易被土壤固定。黄腐酸能够通过与磷元素的螯合，将磷元素从土壤中解放出来，用于植物的吸收，提高了磷的利用率。 3、活化钾：施到土壤中的钾元素大多以钾盐的形式存在，不能直接被作物吸收。黄腐酸能够通过离子交换功能，使难溶性钾转化为可溶性钾，增加土壤中的有效钾，提高钾的利用率。 4、微肥：黄腐酸能与难溶性微量元素可以发生螯合反应，生成溶解性好可被作物吸收的腐植酸微量元素螯合物，从而有利于根系和叶面吸收微量元素。 七、促进农作物生长发育 1、黄腐酸能刺激根系生长，最终导致作物吸收水份和养份的能力大大增强。 2、黄腐酸的刺激作用可使植株地上部分营养体生长旺盛。表现在株高、茎粗、
咖啡因实验报告
咖啡因的提取分离及鉴定 一 实验目的 （1）学习天然物的提取技术和鉴定知识 （2）掌握从茶叶中提取咖啡因的方法的原理和操作 （3）掌握波层色谱和紫外光谱的操作方法 （4）巩固回流、蒸馏、升华等基本操作 （5）了解生物碱的应用及定性经验方法 二 基本原理 咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时 的驱走睡意并恢复精力。有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分 畅销，因此，咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。茶叶中含有多种 生物碱，其中咖啡因（也叫咖啡碱，caffeine ）含量为1 % ~ 5 %，单宁酸含 量为11 % ~ 12 %，色素、纤维素、蛋白质等含量为0.6 %，咖啡因是弱碱性 化合物，易溶于氯仿（12.5 %）、水（2 %）及乙醇（2 %）、热苯（5 %）等。 单宁酸易溶于水和乙醇，不溶于苯。咖啡因为嘌呤的衍生物，化学名为1,3,7- 三甲基-2,6-二氧嘌呤，其结构式如下： N N N H N N N N N O O H 3C CH 3CH 3123 45678 9嘌呤咖啡因 近年来从茶中提取药用咖啡因方法的研究进展，包括升华法、溶剂法、吸附 法和超临界CO2气提法。 三 实验所用试剂、仪器 实验试剂：氯仿 无水硫酸钠 纯净水 茶叶 无水乙醇
实验仪器：电磁炉锅烧杯蒸发皿玻璃棒分液漏斗球形冷凝器铁架台滤纸玻璃漏斗蒸馏头接收管锥形瓶 四分离方法创新之处 首先用水煎煮茶叶，然后再用氯仿将咖啡因从水中萃取出来，使用旋转蒸发仪将氯仿蒸出，可以得到咖啡因粗品，颜色为淡绿色。然后将 粗品溶于乙醇当中用蒸发皿蒸出乙醇可以得到交纯的咖啡因。 五自制或创造了那些实验条件条件 在做咖啡因的纯化时，将咖啡因粗品溶于乙醇中，在用蒸发皿将乙醇蒸出此时给蒸发皿上面盖上一层滤纸可以回收一部分升华的咖啡因 六实验流程及操作方法 实验步骤 1、称取300g市售茶叶，用纱布包起，加入到盛有3L蒸馏水的烧杯中， 加热煮沸3h把茶叶提出水面，并用玻璃棒把残留在其中水赶出来。 2、冷却至室温，转移至分液漏斗，用600mL氯仿分两次萃取，收集萃 取液于一干燥的锥形瓶中，用无水硫酸钠干燥。 3、过滤出去硫酸钠。 4、常压蒸馏：把干燥后的氯仿溶液转移到蒸馏烧瓶中，加入沸石，加 热常压蒸去氯仿，得到白色粉末咖啡因。仔细刮出附着蒸馏烧瓶中 的产品，干燥，称量。 操作了流程图 用纱布包好称取好的茶叶300g 在蒸馏水中加热煮沸3h 咖啡因水溶液