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腐植酸和黄腐酸定义

日期:2015年3月27日 10:51

 

 

 

 

腐植酸和黄腐酸定义

 

腐植酸和黄腐酸

定义

    腐植酸是由动植物遗体经过生物降解形成的。他不仅是一种酸,更是一种包含有多种酚羟基和羧基团的混合物,因此这种混合物显现出一种二元基或者是三元基的酸。腐植酸可以与环境中普遍存在的离子形成化合物,从而产生腐植酸胶体。腐植酸和黄腐植酸(黄腐植酸盐或者是黄腐植酸类物质是腐植酸中分子量较轻和含氧量较高物质)在农业中通常被用作土壤的补充剂或者是土壤的增进剂。同时也可以用作人体营养元素的补充剂,如作为人体补充剂,最好是游离态的黄腐酸。

 

    黄腐植酸是在矿质胶体中以液体形式存在的。黄腐植酸是一种电解质和稀有的能够很容易的扩散穿透细胞膜的一种胶体,这是其他胶体没有的特性。由中性pH特性的黄腐植酸是一种非常弱的腐植酸化合物,没有自由形态黄腐酸的优势(自由形态黄腐酸是指没有与其他物质反应或者是没有与矿物质结合的黄腐酸),自由形态黄腐植酸有更高的含量和低pH值(阳离子交换所需的),名义上以游离形态存在的不是真正的黄腐,,更确切胡说他们是含有黄腐酸成分的物体或者是黄腐酸盐. 根据国际腐植酸协会的结论,所有的黄腐植酸都是胶质物体.

 

形成:

    腐殖质是由植物遗体比如木质素的微生物分解形成的。腐殖质不容易产生进一步的生物降解。一个样品的精准属性和结构取决于水土资源,以及提取的具体条件。尽管如此,来自于不同来源的腐殖质平均属性还是非常相似的。

 

    土壤和沉积物中的腐殖质可分为三个主要组分:腐殖酸,黄腐植酸和腐黑酸。腐植酸和黄腐植酸是从土壤和其他固体物质中以胶体溶液的形式提取出来,加入氢氧化钠或氢氧化钾反应,产生的。把溶液中加入盐酸,调整pH值到1,我们可以从溶液中提取出腐植酸,溶液中剩下的就是黄腐酸。通常用这种方法来区分腐植酸和黄腐植酸。黑腐酸不溶于稀释的碱溶液。我们通常称能够溶于酒精的腐殖质为棕腐植酸。灰色腐植酸能够溶于低离子强度的碱性溶液,棕色腐植酸能够溶于碱性溶液,这并不依赖于离子强度。黄腐植酸可以溶于任何pH值。

 

   光谱分析法和液体萃取可以用来区分组成腐殖质的各个部分。物质的鉴定,包括单,双,三羟基酸,脂肪酸,二元酸,线性醇类,酚酸,萜类化合物

 

    标准的腐植质是由很多分子组成的化合物, 这些分子中有一部分是由连带羧基和羟基的芳香族有机分子,如图所示就是腐植质的典型结构,功能团中羧基和羟基对腐植质带电荷量和反应活性的贡献最大,腐植酸是一种二元酸,其中羟基的质子化作用的电解常数在4左右,酚羟基的质子化作用的电解常数是8,腐植酸类产品有很多的共性.因此,一种腐植酸特定样品的实测PK值就是与相关的组成成分PK值的平均值。腐植酸的另一个显著特性是电荷密度。他的分子结构可能来源于在非共价键作用下的超分子结构聚合在一起,像范德华引力,π-π, and CH-π bonds等。

 

    酚羟基和羧基的存在使腐植酸能够和二价三价金属阳离子结合(Mg2+, Ca2+, Fe2+ and Fe3+)形成复合物,很多腐植酸有至少2个这种官能团跟金属阳离子螯合形成螯合物。这种特性使腐植酸在生物学方面调节金属离子生物活性尤为重要。

 

   腐植酸对饮用水和工业用水处理以及化学消毒有显著作用。因此腐植酸的应用是对水资源有质量的持续供应的重要环节,尤其对于在温带气候区域的高山蓄水。

 

    因为在自然环境中,众多有机分子在多样的物理环境下结合在一起形成腐植酸,因此准确测量他们的含量是很困难的。所以,腐植酸的浓度一般是以有机质的浓度来估计的(主要是计算所有有机碳的浓度或者是被分解的有机碳的浓度)。

 

   提取过程一定会改变土壤中腐植质的化学结构(主要是生化聚酯例如角质素和软木脂)。腐植质提取物是由大量不同的生化有机分子组成的,目前这些分子还没有被分离和鉴定出来。然而一些残留的单一生物分子已经通过特意的提取和化学分馏法鉴定出来,并用烷酸,羟基链烷酸,树脂,蜡,等等形式表现出来。

 

生态意义:

   在远古时代的时候,种植者就已经认识到定期给土壤增加有机物质的重要性了。然而,自从18世纪人们开始对于他的假想之后,有机质的功能成为一个有争议的话题。在李比希时代以前,人们认为腐殖质是直接被植物吸收利用的。但是,当李比希指出植物的生长依赖于无机化合物之后,许多土壤科学家认为有机质能够增加土壤肥力是因为有机质被分解后,能够将营养元素以无机的形式释放出来。现在,土壤科学家们有了更全面的观点,至少认为腐殖质通过提高土壤蓄水能力来增加土壤肥力。由于植物能够吸收和转移系列杀虫剂的复杂有机分子,科学家们坚信植物能够吸收可溶形式存在的腐殖质,这可能是吸收不可溶的铁氧化物的重要过程。另外,当植物被认定能够吸收和改变杀虫剂的有机分子成分时,他们便不在怀疑植物可以吸收可溶性的腐植质了,这对于解决不溶于水的氧化铁的吸收至关重要。

 

古代工程:

    据考古学记载,在古埃及,人们用稻草和泥土混合制造建筑砖块。现代研究发现当泥土和稻草结合后,稻草会生成腐植酸,强化了砖块材料,使得做出的砖块更加结实。 腐植酸是由动植物遗体经过生物降解形成的。他不仅是一种酸,更是一种包含有多种酚羟基和羧基团的混合物,因此这种混合物显现出一种二元基或者是三元基的酸。腐植酸可以与环境中普遍存在的离子形成化合物,从而产生腐植酸胶体。腐植酸和黄腐植酸(黄腐植酸盐或者是黄腐植酸类物质是腐植酸中分子量较轻和含氧量较高物质)在农业中通常被用作土壤的补充剂或者是土壤的增进剂。同时也可以用作人体营养元素的补充剂,如作为人体补充剂,最好是游离态的黄腐酸。

 

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