郭苗莉等
摘 要:木醋液是生物質廢料(麥秸桿、木屑等)干餾氣化過程中的廢液。木醋液的應用技術研究有利于可再生能源的發展。木醋液可用于制備植物生長促進劑、殺菌劑以及醋酸鈣鎂鹽(CMA)類環保型融雪劑,通過小白鼠毒性試驗和腐蝕性試驗證明了木醋液應用的安全性和CMA融雪劑的環保性。
關鍵詞:木醋液 應用技術 毒性 腐蝕性 環保型融雪劑
中圖分類號:X712 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)04(a)-0118-02
1 木醋液的性質
用于森林撫育的枝丫和木材加工業的廢棄物等是生產能源和化學品的一種數量龐大而又可再生的原料資源,加以合理利用,不僅能防止污染,而且能代替石油和其他昂貴的物質。木醋液就是將此類炭材通過干餾制氣制炭過程中產生的煙氣混合物經冷凝分離后得到的液體副產物,密度(25℃)為1.0190~1.030 g/cm3;pH值為3~4;溶解焦油含量為0.2%~0.3%;燃燒殘渣含量為0.02%~0.03%。它是以有機酸為主并含有多種物質如醇、酚、酮及其衍生物的紅褐色水溶液,其主要化學成分如表1所示[1~5]。
2 木醋液的應用技術及安全性
2.1 木醋液在植物生長促進劑等方面的應用
木醋液可用作植物生長促進劑。直接施于土壤,使土壤改良,預防土壤中種子的立枯病。木醋液原液具有優良的抑制病原菌效果,木醋液對病原菌(金黃色葡萄球菌、嗜水氣單胞菌)等微生物具有殺菌、抑制的功效,魯京蘭等[4]利用柞木邊角料和燒條提取了木醋液并進行了抑菌試驗,證明其對真菌、細菌、病毒有較強的殺滅能力。植物生長調節劑木醋液能夠促進蔬菜、果樹、花卉、水稻、草坪等植物的生長。此外,木醋液還可以制造肥料,抑制雜草的生長,減少農藥用量,蟲害的驅避劑等[5]。申鳳善等[4]人進行木醋液對水稻發芽生長的研究結果表明,木醋液成分中去除醛酮類物質后的余液(主要成分為酚、酸類及其衍生物),對水稻發芽、幼苗期生長有明顯促進作用。Yoshimura[6]研究了木醋液混合物對促進水果成熟的影響,結果表明,不僅粗木醋液,而且它的成分中的3,5-二甲基苯酚、丁酸和1-戊醇在液體介質上能夠促進水果成熟。由此類實驗可知,木醋液在植物生長促進劑方面意義重大。
通過觀察實驗動物使用木醋液后的急、慢性毒性反應,證明了精制木醋液的安全性。具體方法:昆明種小鼠,雌雄各10只,木醋液經口灌胃1次,觀察1周,并記錄動物急性中毒癥狀及死亡情況。大鼠80只,分為受試物高、中、低劑量組和空白對照組,經口灌胃30d后,觀察大鼠血液學、血液生化學及心、肝、脾、肺、腎、胃等主要臟器病理變化。實驗結果表明,除了大劑量組出現輕微的生化毒性外,沒有發現與受試物有關的其他毒性變化[3]。
2.2 木醋液在環保型融雪劑方面的應用
木醋液還可以用于制備醋酸鈣鎂鹽(CMA)環保型融雪劑。制備工藝為:取定量已知酸含量的木醋液,分別加入過量5%(摩爾)的氧化鈣和氧化鎂粉末(或直接加入白石粉),反應至pH=8.5左右;過濾除去不溶物,得到黑色或者深褐色的濾液(木醋液轉化液);按照每mL木醋液轉化液0.07~0.22 g活性炭的比例加定量活性炭粉(HG3-1290-80),在30℃~35℃的恒溫水浴振蕩器中脫色40~60 min,過濾得到無色(或淡黃色)濾液,將濾液蒸發結晶(或濃漿噴霧干燥)即得到以醋酸鈣鎂鹽為主的CMA環保型融雪劑[7]。
CMA融雪劑的環保性實驗表明,由木醋液制得的CMA融雪劑對鋼鐵橋梁的腐蝕性很小,可延長橋梁、道路的使用壽命,對花草樹木也無危害,而且具有更低的融雪極限溫度(最低可達-30℃左右)。圖1是幾種常用除雪劑的腐蝕性比較,腐蝕性是指除雪劑對金屬的腐蝕作用,由圖1可以看出CMA融雪劑的腐蝕性是鹽的5%以下,與水接近。圖2是幾種除雪劑的毒性比較,LD50代表毒死魚類所需要的半致死量,數字越大,說明毒性越低,由圖2可以看出CMA融雪劑的毒性很低,遠遠低于其他融雪劑[8~10]。
3 結語
木醋液的應用技術包括植物生長促進劑、殺菌劑以及CMA融雪劑,通過毒性試驗和腐蝕性試驗,證明了其安全環保性。
參考文獻
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