使用草酸作為沉淀劑提高腐植酸品質

Guido Meyer, Renate Kl?cking 著 張彩鳳 王麗君 譯

(1 工藝過程開發研究所 齊陶市 德國 2 中國腐植酸工業協會質量檢測中心 太原 030012 3 太原師范學院 太原 030012)

在最近幾年，Saxonian漁場一直飽受一種侵染魚鰓的嚴重傳染性疾病的影響，患該病魚的死亡率高達80%～100%。這種流行病給魚養殖場的生產者和觀賞鯉魚(類似錦鯉)的生產商造成了巨大的經濟損失。

這種傳染病被稱為錦鯉皰疹病毒感染(KHVI)，其病原體是一種皰疹——鯉科的皰疹病毒3。從腐植酸領域多年的豐富經驗來看，腐植酸能夠抵抗人類皰疹病毒。本文考察了腐植酸是否也能抵抗KHV。

在過去20年里，關于腐植酸醫用效果的報告(持懷疑論)越來越多。腐植酸對有毒重金屬和芳香族有機化合物有高親和力，通常認為對環境污染物的分布和儲存做出了重要貢獻。此外，腐植酸是高度活躍的化合物，可以促成許多反應。在過去，這些屬性也導致了一些負面作用。如腐植酸在制備的飲用水中有助于有毒的三氯甲烷的形成。這些問題促使我們開發一個分離腐植酸動議，降低腐植酸中結合的有毒有機物和鹵代化合物。

1 試驗部分

1.1 試劑

合成級試劑乙酸甲酯和c-己烷；用于GPC/高效液相色譜或腐植酸分離的水, 使用SG Reinstwassersystem Typ Clear UV純化。用于GPC/HPLC的有機溶劑使用高效液相色譜級更好；其他化學物質為分析純。所有化學物質都被回收。有機萃取：乙酸甲酯∶c-己烷=3∶2對冷凍干燥的泥炭在索氏提取器中提取,至提取物無色為止，真空冷凍干燥。堿抽提：殘渣是30 ℃水中的懸浮物(10 mL/g潮濕泥炭)，用氫氧化鈉控制pH值到9.0，混合攪拌2 h，離心(2800轉，10 min)或過濾。腐植酸沉淀：1.0 L的提取液，分別在30 ℃(pH值1.5～2.0)用0.33 L的0.50 M草酸(OA)或10%鹽酸酸化，攪拌0.5 h，離心沉淀，水洗(OA:3-4 x(HPLC);HCl:1 x)。

1.2 腐植酸鹽合成

腐植酸原料溶解在水中的pH值為7.0，離心(16500 g，3 h)移除不溶性物質和凍干。GPC/高效液相色譜法: 使用配備自動取樣器的瓦里安Prostar高效液相色譜系統和二極管陣列檢測器被。GPC是基于PSS BIO MCX列(1000 a、5 μm)使用283.9 mg Na2HPO4，87.7 mg H4EDTA，467.5 mg NaCl，1.00 L水∶正丙醇=7∶3作為洗脫液。校準使用聚苯乙烯磺酸鹽(1-1013千道爾頓)(PSS GmbH是一家德國美因茨)，茜素年代紅(320)，p-氨基水楊酸(153)和p-羥基苯甲酸酸(138)作為標準。NaNO3和[鐵(EDTA)]Cl作為標記，分別在254 nm檢測。高效液相色譜法對一個LiChroCART執行250-4,rp 18(5μm)。與7.80 g NaH2PO4在1.00 L水的pH值2.8作為洗脫液。在202 nm檢測。

2 結果與討論

腐植酸制備如圖1。

冷凍干燥的泥炭用乙酸甲酯和c己烷去除有機溶雜質。然后腐植酸的萃取用氫氧化鈉調pH=9。強酸對腐植酸起沉淀作用，使pH<2，以確保完整的腐植酸沉淀。使用的沉淀劑表1中列出。我們不希望使用很強的無機酸，未來我們計劃去探討可能的腐植酸適應的pH值。三氟乙酸、三氯乙酸和氨基磺酸會非常適合，但不能與鹵素和氮的分別結合。因此，我們測試了下一個最適合的草酸(OA)和檸檬酸，發現它們在泥炭里對腐植酸沉淀和質量都很好。此外，兩酸對魚有負離子低毒性(如：草酸鈉：LC50(斑馬魚)=630 mg/L、96 h；檸檬酸：LC50(雅羅魚)=440 mg/L、48h，(MSDS,2012)為水溶性，因此可以通過拆卸清洗腐植酸沉淀。采用高效液相色譜法測定以來OA，量化更容易，進一步從泥炭沼澤中表現出高度的分解。為了探索如何用草酸從已分解泥炭中分離腐植酸，我們使用從第二個采樣點的泥炭沼澤上提取腐植酸，使用鹽酸沉淀或OA分別徹底清洗和轉換成相應的鈉鹽。迄今為止，分析總結了獲得的數據如表2所示。在所有情況下通過HCl沉淀達到71%～91%的材料再由新開發的分離過程處理。這些化合物的組成在腐植酸的限制范圍內已經被報道。然而，C/N比例表明來自Dierh?ger Moor的腐植酸氮含量較低。通過GPC得到的分子質量分布表明，本文使用的方法小分子量的腐植酸比較少。OA處理的腐植酸在270 nm有更高的吸收證實了這個結論。材料的損失最有可能發生在移除OA的洗滌過程，后來洗液產量越來越褐色，進一步減少材料的損失的實驗正在進行中。

表1 用于沉淀腐植酸的水溶性有機酸Tab.1 Water soluble organic acids that are candidates for the precipitation of HA

表2 來自于Dierh?ger Moor(DM)泥炭分離出的腐植酸鈉分析數據Tab.2 Analytical data of sodium humates isolated from peat samples from the Dierh?ger Moor(DM)

3 結論

本文研究測試了一種新的沉淀Dierh?ger Moor的水溶性腐植酸的方法。與鹽酸沉淀的方法相比較，草酸能夠沉淀71%～91%的腐植酸。根據分析數據顯示，草酸沉淀法比較適用于偏低分子量的腐植酸。

致謝和參考文獻(略)

譯自：Function of Natural Organic Matter in Changing Environment，2011，595～597。