腐植酸应用化学研究进展分析

时间:2022-11-05 10:40:03 来源:网友投稿

摘要:科学技术快速发展,新的能源被不断地开发出来,并被应用到各个领域当中。腐植酸应用化学的研究也实现了前所未有的突破。作为复杂的生物大分子,腐植酸主要是植物的遗骸以及动物的遗骸,在微生物的作用下,实现了转换并形成了较为复杂的有机物质。基于形成腐蚀酸的原料具有多样性的特点,而且其应用范围几乎覆盖到化学学科的各个研究领域,那么,腐植酸的研究对于促进学科的发展与应用具有积极意义。本文对腐植酸应用化学研究进展进行探讨。

关键词:腐植酸;应用化學;低碳环保

腐植酸作为一种有机物质,在自然界中广泛地存在,并已经应用到诸多领域当中。中国对于腐植酸的开发和利用起步比较晚,但是由于国内具有丰富的腐植酸资源,所以,与世界上的其他国家相比较,在腐植酸的开发力度上,特别是在有关技术产品的开发和研究上已经超过了国际先进水平。中国的腐植酸资源分布比较广泛,不但储量大,而且具有良好的品味。鉴于其形成过程比较容易,现代科学对于腐植酸的研究越来越重视。

一、腐植酸的分类

(一)腐植酸的概念

人类对于腐植酸的研究,可以追溯到200多年以前。但是在中国,对于腐植酸的认识恐怕要更早一些。明代的“药圣”李时珍在其著作《本草纲目》中,提到了“乌金散”的药学作用。所谓的“乌金散”就是现在的腐植酸组分。那么,就可以证明腐植酸已经有超过400年的应用历史了。中国对于腐植酸的研究是从利用泥炭开始的,到目前为止,已经走过了半个多世纪的历程。

对于“腐植酸”概念的界定,在不同的学科领域,理解上也会有所不同,因此到目前为止还没有达成共识。

(二)腐植酸的分类

通常意义上,腐植酸被看作是混合物。根据腐植酸来源的不同、形成方式的不同以及溶于酸碱溶剂的不同,可以对腐植酸进行不同的分类。

1.根据来源的不同进行分类,腐植酸可以被分为三类:

(1)原生腐植酸,来源于天然物质中的有关化学成分;

(2)再生腐植酸,来源于经过了化学变化之后天然物质,主要是经过了自然风化的煤,或者是经过了人工氧化技术而生成。

(3)合成腐植酸,是非煤物质经过了人工技术处理后所形成的物质,其性质与天然的腐植酸非常类似。

2.根据形成方式的不同进行分类,腐植酸可以被分为两类:

(1)天然腐植酸,是在自然环境中经过了各种化学反应而形成的腐植酸,主要包括有煤类腐植酸,土壤腐植酸和水体腐植酸三种;

(2)人工腐植酸,是人工采取各种技术方法处理的腐植酸,包括有氧化再生腐植酸,化学合成腐植酸和发酵腐植酸。

3.根据可溶的酸碱溶剂的不同进行分类,腐植酸可以被分为三类:

(1)黄腐植酸,可溶性较强一些,除了可以溶于水当中之外,还可以分别与酸和碱相溶;

(2)棕腐植酸,不溶于水,但是可以与乙醇和碱相溶;

(3)黑腐植酸,既不溶于水,也不溶于酸,只可以与碱相溶。

二、腐植酸对土壤的作用

腐植酸对土壤的作用主要在于其天然的高分子化学成分上。形成腐植酸的原料一般都是动物或者是植物的残骸,被矿化之后,又经历了一系列复杂的过程,如微生物的分解以及转化,或者是在所处环境当中形成了物理变化或者是化学反应,形成了这种天然物质。

从腐植酸的形成过程上来看,其是在自然界的作用下所完成的,所以是地球碳循环中的重要环节。那么,合理地利用腐植酸,可以实现改善自然环境的用途。

(一)腐植酸对改良土壤环境具有一定的作用

1.酸碱中和

腐植酸属于是偏向于酸性的物质。一些土地经过了多年的种植之后,加之过渡开发以及在各种化肥的作用下,导致了土地盐碱化。在这些被碱化的土地中加入腐植酸,可以通过酸碱中和反应而改善土壤的质量。

2.形成可溶性盐

在土壤中蕴含着丰富的营养物质,但是其中的一些很难于被吸收。原因就在于这些物质的可溶性比较差,或者是难溶的物质。在土壤中混合适量的腐植酸,可以与这些难容物质发生化学反应,并生成可溶性盐,以便于被吸收。另外,在土壤中所存在的难溶性的盐,也会在腐植酸的作用下形成可以溶于水中的络合物,容易被吸收。

3.增强土壤透气性

在土壤中存在着钙离子。当腐植酸被混合到土壤中之后,就会与这些钙离子在化学反应的作用下,被凝固成为颗粒结构。在土壤中,有这些颗粒的存在,就能够让土壤疏松而且加强透气性。植物在这样的土壤中生长,能够对土壤中的养分充分吸收,利于健康成长。

(二)腐植酸具有净化土壤中的重金属污染的作用

现在重金属污染呈现出逐年加重的趋势。当这些重金属元素渗入到土壤中之后,不容易被降解,所以成为了世界性的难题。有关专家经过多年的研究发现,对于土壤中所存在的重金属,用腐植酸可以起到一定程度的净化作用。

1.重金属元素在土壤中构成污染物,是因为其被植物所吸收之后,对其他的生物造成间接性的危害。当重金属离子遇到腐植酸之后会被钝化。那么要被植物锁吸收就很困难,从而起到了净化的作用。

2.腐植酸具有与土壤中离子进行交换反应的特性。一旦蕴含在土壤中金属离子在腐植酸的作用下被吸附出来,就不会被植物吸收了。

3.在土壤中存在着难以被植物所吸收的营养物质,在腐植酸的作用下,使其变成可溶性,从而容易被植物所吸收,微生物也会将这些营养物质消化掉。金属离子被吸收的程度也会因此而大大降低。

三、腐植酸的研究进展

(一)腐植酸的激素作用

腐植酸在生命科学中的作用是非常广泛的。有科学家经过了多次试验证明,在农作物的土壤中加入适量的腐植酸,可以促进作物的生长,因此,腐植酸可以作为农作物生长的激素来使用。

(二)腐植酸的防病作用

腐植酸对于农作物具有防治的作用,特别是对于植物根部所受到的病害,是非常有效的。从原理上来解释,当植物的根部受到病害的时候,就会影响到水分以及养分的吸收。此时,植物呈现出枯黄、干叶的现象。在土壤中加入适量的腐植酸,可以刺激植物体内的酶提高活性,从而增强了植物的吸收能力。

(三)腐植酸利于动物的生长发育

除了植物之外,腐植酸对于动物的生长发育也起到了积极的作用,并提高了动物对于疾病的抵抗力。这主要是因为腐植酸具有防病作用,尤其是在调节内分泌以及抗炎方面,都能够起到明显的效果。

(四)促进水煤浆的分散与稳定

水煤浆是流体燃料。因为煤以及石油都是地球上的不可再生资源,所以,要对其进行充分利用。水煤浆就是煤被间接液化的成果,以用来缓解石油原油的紧张状况。当煤在水中的时候,由于其表面呈现出疏水性,所以不利于水煤浆分散。腐植酸可以提升煤的亲水性,所以将其加入到水煤浆当中,促进水煤浆稳定。

总结

综上所述,腐植酸是腐殖质的重要组成部分。由死亡生物物质经过微生物降解之后所产生的腐殖质,虽然其原始材料不同,但是,却具备有相似的性能。它们都处于很难降解的状态,即形成了一种复杂而稳定的大分子有机物质。腐殖质中的腐植酸成分,具有改善土壤的作用,而且能够增加土壤中的营养成分。在开发绿色农业生产,倡导体坛无污染生活的今天,腐植酸已经被人们推崇,并成为了一个新型的特殊行业。

参考文献:

[1]刘洋,陈丙波,吴立克.腐植酸在生态养殖中的应用研究进展[J].饲料研究,2013(02).

[2]周霞萍.腐植酸应用化学研究进展[J].腐植酸,2007(06).

[3]林明武.腐植酸应用化学研究进展分析[J].中国石油和化工标准与质量,2012(10).

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