[发明专利]适用于土壤、泥炭和褐煤中腐殖质的提取和纯化方法

摘要

本发明公开了一种适用于土壤、泥炭和褐煤中腐殖质的提取和纯化方法，所述方法包括以下步骤与：（Ⅰ）碱提可溶性腐殖质；（Ⅱ）酸溶碱提铁结合胡敏素；（Ⅲ）酸溶碱提粘粒结合胡敏素；（Ⅳ）分离纯化不溶性胡敏素。本发明系统性的提出胡敏素的提取和纯化方法，并对国家腐殖质协会提出的胡敏酸和富里酸提取方法进行改进和优化，使其更适合国内的腐殖质物源特性，并将这两种方法相结合，形成一整套具有自主知识产权的系统的、整体性的不同物源腐殖质各组分的提取标准方法。

主权项

1.一种适用于土壤、泥炭和褐煤中腐殖质的提取和纯化方法，其特征在于：包括以下步骤：（Ⅰ）碱提可溶性腐殖质（ⅰ）可溶性腐殖质提取称取一定量的预处理后的目标提取物；向目标提取物中加入Na₄P₂O₇和NaOH的混合溶液进行碱溶，将固液混合物振荡处理，然后离心分离，收集上层黑色溶液；对下层沉淀多次重复碱溶操作，收集每次离心后的上层黑色溶液，即为可溶性腐殖质提取液，剩余沉淀用于铁结合胡敏素提取；（ⅱ）粗提胡敏酸和富里酸调节可溶性腐殖质提取液pH至1±0.05，室温搅拌后，离心，收集下层沉淀为粗产品胡敏酸，上层清液为粗产品富里酸的酸溶液；（ⅲ）胡敏酸纯化（a）碱溶用KOH和KCl混合溶液洗出粗产品胡敏酸沉淀，搅拌均匀，调节悬浊液pH至12.5~13，得到胡敏酸碱溶液；离心处理胡敏酸碱溶液，收集上层黑色液体，并将下层沉淀返回步骤（ⅰ）的下层沉淀中；（b）酸化用HCl调节上层黑色液体pH至1.00±0.05，搅拌，得胡敏酸酸溶液；离心处理胡敏酸酸溶液，保留下层沉淀胡敏酸，舍弃上层溶液；（c）反复碱溶酸化将酸化所得下层沉淀胡敏酸重复碱溶酸化操作，直至碱溶处理时无沉淀出现后，最后一次酸化得到下层胡敏酸沉淀；（d）去灰分将酸化得到的胡敏酸沉淀用HCl和 HF混合溶液室温搅拌24h去灰分，离心获取胡敏酸沉淀再加入HCl和 HF混合溶液去灰分，重复两次；（e）渗析将去灰分后的胡敏酸沉淀用水洗出，搅匀，装入渗析袋中，渗析四天且每天早晚换2次去离子水，然后取出渗析袋中的胡敏酸，预冻一夜；（f）冻干保存将预冻好的胡敏酸放入冻干机，进行冷冻干燥，得到胡敏酸粉末，收集于玻璃瓶中，用封口膜缠住瓶盖，放于阴凉处，密封避光保存；（ⅳ）富里酸纯化（a）抽滤将步骤（ⅱ）粗提胡敏酸和富里酸所得的富里酸的酸溶液进行抽滤过水系滤膜，收集富里酸滤液；（b）洗脱渗出将富里酸滤液通过装有大孔树脂的层析柱，树脂由白色变为深棕色后，用去离子水淋洗树脂驱赶盐分，舍弃淋洗液；再用NaOH溶液洗脱树脂至树脂恢复白色且洗脱液无色，收集富里酸洗脱液；将富里酸洗脱液通过装有阳离子交换树脂的层析柱后再用去离子水冲洗，收集富里酸渗出液；（c）冻干保存将富里酸渗出液预冻一晚上；将预冻好的富里酸放入冻干机，进行真空冷冻干燥，得到富里酸絮状粉末，收集到玻璃瓶，用封口膜缠住瓶盖，放于阴凉处，密封避光保存；（Ⅱ）酸溶碱提铁结合胡敏素（ⅰ）铁结合胡敏素提取（a）酸溶将步骤（Ⅰ‑ⅰ）可溶性腐殖质提取中所得的沉淀用H₂SO₄溶解，振荡、离心，弃上清酸，保留下层沉淀，重复数次操作，（b）碱提用NaOH溶液溶解上步所得沉淀，振荡、离心，收集上层液体，并对下层沉淀用NaOH和Na₂SO₄混合溶液重复进行碱提，收据全部上层液即为铁结合胡敏素提取液，下层沉淀用于粘粒结合胡敏素提取；（ⅱ）铁结合胡敏素纯化采用与步骤（ⅲ）胡敏酸纯化相同的方法对上步所得铁结合胡敏素提取液进行纯化，即得铁结合胡敏素粉末；（Ⅲ）酸溶碱提粘粒结合胡敏素（ⅰ）粘粒结合胡敏素提取（a）酸溶对步骤（Ⅱ）酸溶碱提铁结合胡敏素中所得下层沉淀用HCl和HF混合溶液进行酸溶，振荡，离心，取上层清液，上层清液静置24小时后放掉上清液，底部有沉淀的浊液再次离心，离心所得沉淀重复上述操作；（b）碱提用NaOH和Na₂SO₄的混合溶液碱溶上步所得沉淀，振荡，离心，收集上层铁结合胡敏素提取液，下层沉淀用于分离纯化不溶性胡敏素；（ⅱ）粘粒结合胡敏素纯化采用与步骤（ⅲ）胡敏酸纯化相同的方法对上步所得铁结合胡敏素提取液进行纯化，即得粘粒结合胡敏素粉末；（Ⅳ）分离纯化不溶性胡敏素（ⅰ）分离不溶性胡敏素和无机灰分将步骤（ⅰ）粘粒结合胡敏素提取中的沉淀进行离心处理，出现明显分层，上层为黑色的不溶性胡敏素，下层为白色无机灰分，舍弃下层无机灰分；用HCl和HF混合溶液对分离出的上层不溶性胡敏素搅拌分散，人工轻晃，收集上层黑色不溶性胡敏素浊液于烧杯中，自然静置沉淀进一步分离去除不溶性胡敏素中沉降到烧杯底部的无机灰分，重复数次；（ⅱ）不溶性胡敏素纯化（a）初步分离灰质将上步所得不溶性胡敏素浊液用HCl和HF混合溶液进一步稀释，然后振荡，离心，收集上层清液，静置24小时后，去除上清液后再次离心，取下层沉淀；（b）碱溶用NaOH和 Na₂SO₄混合溶液分散所得沉淀进行减提取，振荡、离心，去除上清液，取下层沉淀；（c）酸化向下层沉淀中加入HCl和HF混合溶液搅拌均匀，酸化，离心，去除上清液；（d）渗析用水洗出上步中的沉淀，并搅拌均匀，得到不溶性胡敏素混液，将不溶性胡敏素混液装入渗析袋中，渗析四天且每天早晚换2次去离子水，然后取出渗析袋中的不溶性胡敏素，预冻一夜；（e）冻干保存将预冻好的不溶性胡敏素放入冻干机，进行冷冻干燥，得到不溶性胡敏素粉末，收集到玻璃瓶，用封口膜缠住瓶盖，放于阴凉处，密封避光保存。