浅谈腐植酸的应用化学研究

浅谈腐植酸的应用化学研究

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1天津市纺织纤维检验所天津3001922天士力现代中药资源有限公司天津300402

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，腐殖酸的形成主要是农作物的植物遗骸，在地表经过微生物的分解，最后形成的一种有机物质，该物质具有非常好的吸附性，并且可以为植物提供一定的养料，因此该物质目前应用的领域非常的宽广。在腐殖酸的研究发展过程中通过将其在农业的种植领域进行一定的应用，使得我国的农业种植技术出现了新的创新。通过对腐殖酸的化学应用研究，可以不断地发挥出该物质的优势和作用。文章主要研究分析一些腐殖酸目前的化学应用现状。

关键词：腐殖酸；化学应用；研究

引言

近年来，国内外对腐植酸的作用开展了大量的研究工作，利用煤炭资源提取腐植酸来实现低碳环保，使腐植酸及其盐类作为天然材料在农业、工业、医药、环境保护等各个方面得以广泛应用，并且使用效果显著。本文综述了提取腐植酸的主要方法及其应用性能，为了得到高收率、高纯度的腐植酸产品，研究人员不断尝试用不同的工艺条件，优化程序使腐植酸的应用空间和价值得以提升，并具有良好的经济效益和社会效益。

1腐殖酸的优势

腐殖酸的优势非常的明显，就是具有优秀的吸附能力，在农业种植的过程中进行会使用大量的农药和化肥，以此来提高农作物的产量，但是由于农药的副作用非常大，土壤在长时间的化肥作用下，会导致土壤板结现象。在农药残留处理的过程中人们就希望可以通过生物的方式，安全生态的进行处理农药残留的问题。在实践研究的数据中表明腐殖酸在处理蜱虫的时候，就具有很好的性能，并且还不会对农作物造成一定影响，在所有的实验样品中只有腐殖酸的吸附能力可以达到最好。在腐殖酸的应用过程中，最显著的就是土壤的性能改良，说明土壤中还有一定的腐殖酸。但由于人们过度的种植和化肥的大量使用导致了土壤性能的下降，为了更好地提高农作物的产量，可以给土壤中科学合理的增加一定量的腐殖酸，从而有效地改良土壤的性能。加入腐殖酸后发现土壤变得非常的松软，土壤的透气性、蓄水能力也提高了，说明在同样的灌溉下，土壤可以保留更多的水分。

2提取腐植酸的工艺方法

2.1碱溶酸析法

目前主要用碱溶酸析法，发明用鼓形造粒机进行连续的固-液相反应，将煤样粉碎，利用酸碱中和反应，在常温下实现边加煤样、边喷入碱溶液、边反应边生产出腐植酸成品的过程，且此工艺没有废渣余留，其鼓形造粒机可采用制药行业所用的糖衣机。但一般提取时通过碱抽提再酸化而得，即利用腐植酸的羧基、酚羟基等酸性含氧功能团先与碱类物质（KOH、NaOH、Na2CO3、氨水等）反应生成可溶性腐植酸盐，在加酸调节pH<2，使其固液分离。因为腐植酸难溶于酸而易溶于碱，煤炭中的腐植酸易与钙、镁、铁等金属离子形成络合物，故先用酸溶解去掉部分金属离子，再用碱溶酸析的方法提取腐植酸。这样大大减少杂质，排除干扰，提高腐植酸的提取率。虽然该方法操作简单，但普遍存在收率低、质量不稳定的缺点，通常需要对煤样进行预处理。

2.2其他方法

酸抽提剂法工艺简单，可省去碱法用去的碳酸物，价格相比降低约30%，但这种方法制取出来的腐植酸含杂质太多，主要用于提取可溶性黄腐酸以及原料的脱灰预处理。而用微生物溶解法提取，反应周期长且产率低，但产物生物活性高，易变质失活，因为微生物降解是通过微生物分泌到细胞外的部分活性物质起作用，而低阶煤是大分子网状结构化合物，进入到微生物细胞内的过程很艰难，目前处于试验研究阶段。由于褐煤是燃烧值低的劣质煤，其腐植酸含量较高，Y开发了褐煤Pd/CeO2纳米催化剂的r-固相活化新方法，利用Pd/CeO2催化剂在界面上的协同效应，增加小分子活性基团及其相应的腐植酸小分子的数量，有效促进褐煤中水溶性腐植酸的生产。因此，此研究对开发煤炭资源的综合利用和腐植酸新型生产技术发展具有重要意义。

2.3腐殖酸化学提取的方式

物质主要是产生于植物的遗骸分解过程中，并且该物质其中还有大量的植物生长的必要元素，因此该物质在自然生态系统的循环过程中给植物的生长提供了一定的营养供应。由于该物质就有很好的吸附性能非常的好，在其他的化工领域和科研领域，都具有非常重要的意义。因此在化学实验室中通过一定的化学物质之间的反应，就可以提出腐殖酸物质。目前我国已经掌握的该物质的化学提取方式主要有三种，分别是酸抽提取法、微生物提取方法、碱溶酸提取法。

3腐植酸的性能与应用

3.1腐殖酸的吸附性能

腐殖酸具有较强的吸附能力，这主要是因为腐殖酸的结构中存在很多基团，包括羧基、酚羟基等。在不同基团的作用之下，腐殖酸的反应活性也就相对较好，从而更加容易和一些物质产生作用，如金属离子、矿物质等。为了避免农作物感染病虫害，好多农民都会选择使用农药。毒死蜱就是一种比较常见的农药，它的杀虫能力比较强。农药残留问题是人们十分关注的，如何解决这一问题也是人们非常关心的。通过吸附的方式解决农药残留问题是可行的，此时腐殖酸就可以发挥作用了。研究表明，腐殖酸可以有效的对毒死蜱产生吸附作用，而且不同的腐殖酸表现出来的吸附能力是不一样的。能力最强的腐殖酸的吸附量约为1000μg/g。

3.2在工业领域上

腐殖酸类物质可作水泥减水剂、锅炉防垢剂、陶瓷添加剂、酿酒促酵剂、煤球粘结剂、废气吸收剂等用途，除此之外还可作为铅蓄电池膨胀剂、离子交换剂、表面活性剂和絮凝剂等使用。尤其是在治理工业废水方面，重金属离子离子去除率可达98%以上，含量低于国家排放浓度，处理后的废水接近中性；高浓度染料废水的溶解性COD去除率以及脱色率均符合环保标准，避免了“二次污染”，同时也是一种成本低且很有发展前途的新途径。

3.3腐殖酸在农业内的应用

随着我国在农业农村自身发展思路的重大转变，深刻意识到农业供给侧结构性不仅要解决供给不足的问题，更要注重质量、效益和可持续发展。而要达到可持续生产安全、营养的农产品状态，则需要认识到土壤清洁与健康的重要性。不同腐殖化程度的有机物料对作物、土壤的酶活性影响有所不同，而腐植酸具有的多种活性基团和较大的表面积赋予了它多种功能。在农业生产上，化肥具有无可厚非的作用，为了避免土壤不被污染、板结、沙化，腐植酸作为一种天然有机物，有着很高的化学活性，活化后对氮、钾的吸附能力提高，对磷的吸附能力降低，对土壤中的Pb2+、Cu2+、Ni2+等重金属离子的吸附能力也为显著。同时，腐植酸还能改善土壤的团粒结构，使土壤疏松、增温和蓄水，促进了腐植酸与所需元素有效结合形成复合物，从而增强肥效和土壤微生物的代谢能力，进一步提高作物根系活力和光合作用，刺激作物种子萌发和幼苗生长，使作物的生态环境和作物品质的能力有所提高，抑制作物生理病害发生。目前腐植酸作为一种新型绿色环保型的农药，可作为生长调节剂、杀菌剂、抗逆剂以及各种复配增效减毒产品。

结语

在今后的腐殖酸研究过程中需要不断的提高腐殖酸的生产效率，可以让该物质在更多的领域和行业中得到应用。从文中的叙述中发现腐殖酸在改良土壤环境和提高植物生长的方面具有非常重要的作用，在今后的农业发展中还需要不断推广该物质的应用，不断提高我国农业的实力。

参考文献：

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