腐植酸产品分析及标准.pdf

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---shikun liu
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展和运用都密不可分。就我固面言,如今植酸的研究和应用已
第一章概
述
透到工、夜、医、牧等众多领域。随着科技的进步和经济的发展,
离植酸在各个领域的用也将取得新的进展和趋向更高水平,与此
同时也必将对植酸的分析提出新的更高要求。因此提高离植酸分
析水平,以更好地为属植酸基础研究和生产应用务武文重大,任
第一节腐植酸分析的任务和意义
重而道远
质的分析包括确定物质属性,测定有关成分含量及签定物质
第二节腐植酸分析概況
组酸结构。前者即通常所说的性和定量分析,后者属于结构分
析。离植酸的分析同样也盖这些内容和任务
在讨论植酸的分析之前,首先需要对什么是植酸,离植酸
众所周知,天然腐植酸泛存在于自然界中的土壊、煤、江
成结构有什么特点等有一个简单的了解。一而言,腐植酸的分
可湖海,几手到处都有它的踪適。从属性言大体上环境中存在的
析方法都适用各类腐植酸及其生物。但在本书里主要以讨论煤
植酸可分为土塊植酸、水体腐植酸和煤发植酸三大类型,都
离植酸的相关分析和标准为主。植酸不是单一的化合物,而是由
是植酸,这是它们的共性。于它们各自生和存在的环境不
几个相族类,分子大小不同的,结构组成文很不一致的多取代
全相同,所以它们又有各自的特点而有别于其他类型。個总体面
基芳香度酸所组成的十分复杂的混合物。从目前对离植酸分子量认
当?山于这些植酸在地球上的广泛存在,从面对地球的许多方
识的来看贴近太分子物质范,属于一类大分子电解质。从
面,特别是生态环境生着十分巨大的影响。也引起地理学家、生
它没有热望性,也没有弾性,可以看作是一种大分子非均一缩疑物
物学家、农学家、化学家、环境科学家等的广泛关注,并致力于对
的混合物。从它既不熔化,又不结来看,又是一种无定形大分子
其进行研究。
段体。由于植物质的形成是成煤过程的一种产物。面煤炭的形祓
植酸分析是为植酸的研究和应用务的。离植酸分析的任
又是一个既漫长又其复杂的过程。其间究意经历和发生了多少复
务就是采用各种有效方法和手段,对不同来源的植酸及其加工产
杂的反应,这是运今无人能说清的题。由此不难理解对植酸类
品进行研究和解决离植酸科学研究生与应用中的各种需要和
物质不论是定性还是定量分析以及组成结构解析是一件极为困难而
題。比如为生产和用提供原、中控及产品的分析检验方法和标
又十分复杂的间題。既是如此,人们对植酸的研究和认识从未停
准,为基础研究提供新的方法和手段,以及各种结构信息和依
步,人类对植酸认知的深化也在随世界科技进的步伐而向前
据
分析作为一门工科学,在科学研、国民经济和工衣业生r产
从人类200多年前对土塊植酸的研究起到今天,世界上许多
的方方面面都具有十分重要的意文。分析在科学研究和工农业生产
?家的科学家们为此付出了智慧和心血,尽管植酸非常复杂,但
中起着“眼”的作用。一个人如果没有眼睛,眼前的世界是
世界同仁対它还是已经有了一个共同的基本认识。离植酸所有研究
片黒。没有分析这门科学,所有科研和生产也将无法进行。
成果的取得都离不开离植酸分析这双“眼睛”的作用。以笔者的视
世界200多年来对腐植酸的研究以及我国儿十年対腐植酸的研
角从总体来看,当今腐植酸类物质的分析技术水平基本上可以满足
和应用的史告诉我?腐植酸每前进一步都和离植酸分析的进
离植酸科研和生产虚用的需求。但从另一个角度来看属植酸分析技
第一章概述
上产品分析
术水半的局限和多种问题的存在也是制约腐植酸基础研究和生产应
能溶于碱也能溶于酸和水的那部分。按黑这个说法,FA的界定需
用发展的一个最为重要的因素。就腐植酸含量的测定而言,目前凡
同时满足三个条件才是FA。而张洪云等的观点则是:FA是HA
是对单纯的腐植酸或它的简单加工产品而言,凡是概念界定准确
中分子量较低的组分,能溶于酸、破和水,亦能溶于丙和乙醇,
的,现有的方法基本上是准确可行的,对物质组成方面的分析,其
这种观点又附加丙和乙醇两个条件。而王天立等在《对巩县风化
中碳、氢、氮、硫、氧元素分析既有经典方法也有现代化分析方
煤黄麋酸的有机溶剂分级》一文中给出的结果是:FA在乙醇中溶
法,都是成熟和可靠的。对植酸组成性质和结构分析方面的其他
解度为79,1%,而在丙中的溶解度只有15,8%.而这和普公
手段和方法以及认识水平基本上和20年前相差不大,近年来值得
认的界定棕腐酸的唯一条件是溶于乙醇相矛盾,由于这种界定上的
关注的是计算机三维结构型研究引入到腐植酸作用机理和组成结
混乱就给FA的定量分析带来许多麻和困难。笔者多年的工作实
构的研究中来,有可能对推动腐植酸研究发展带来新的希望。世界
践证明按不同的界定方法而采用的分析方法所测FA的定量结果是
各国在植酸分析上采用的方法大体土相差不多,与世界其他国家
不相同的,直到目前国家还没有关于原科及产品中FA含量测定的
相比,我国在腐植酸分析的技术水半并不落后,甚至在有些方面比
家标准或行业标准。1987年河南曾制定过一个经郑州市标准局
其他国家做得还要更好一些,比如重量法湖定离植酸含量比日本、
批准实施的“容量法测定黄酸”的标准。这是第一个关于FA测
前苏联的方法更为全面合理。国际标准化组织1999年对煤HA
定的技术标准,该标准采用2.5%H2SO抽提的方法測定FA含
的国际标准1S05073-1985修改时,就废除了原方法而采用了我
量。这又和郑半在《煤炭腐植酸的生产和应用一书中采用0,1%
因国家标准GB11957中的容量法。在酸性功能固分析方面,我国
H1SO提取的方法在酸浓度上差别很大。正如王天立所指出的:
采用的碱溶酸析醋酸钙法就比通用的传统醋酸钙法具有快速、省
目前对FA的界定对酸、破没有浓度概念,我们从国内外有关文献
时、准确的优点。有关对分析方法的对比讨论我们将在以后相关章
中都可看到酸、碱浓度不一致,其结果也就不一样。成绍鑫等人主
节作进一步讨论,不在此鰲述。
张用碱溶酸析重量法在测定HA总量中用差法计算黄腐酸含量,
出于离植酸是一种组成十分复杂的,且其组分是不清晰的混合
王曾辉等采用酸抽容量法和离子交換树法湖定新南湖风化煤中
物体系,不仅现在乃至将来也不可能写出它的分子式和准确的化学
FA含量时分别得到35.55%和7,89%的相差十分悬蛛的两种结
结构式。这种混合物也不同于其他具有明确组成结构的组分所组成
果。笔者亲身经历证明采用破溶酸析重量法从计算求FA的方法和
的混合物,因200多年来一直没有人能找到一种对腐植酸本身具有
直接用酸抽容量法的结果是不一样的,有时相差高达1倍或更多。
唯一特征的定量分析方法,这也正是対腐植酸定性定量分析以及结
笔者在对内蒙、东北等儿处原煤中FA资源评价时,两种方法的结
构解析的技术水平长期没有新的重大突破和更能令人满意的方法出
果之差令人吃惊。比如对七台河泥炭采用酸抽容量法FA仅5%,
台的最根本的原因所在。
而溶酸析法则达到15%~20%左右,这显然是碱溶过程导致泥
腐植酸分析的第二个难点是至今对腐植酸的一些概念界定不够