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含腐殖酸的食物
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含腐殖酸的食物
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2008-3-3 18:54:56
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腐殖酸(又称胡敏酸Humic acid,简称HA)是一种广泛分布于自然界的有机高分子化合物,大量存在于土壤、河湖海沉积物以及风化煤、褐煤、泥炭 中,是构成土壤和水体中有机质的主要成分。其作为染色助剂、粘合剂、水处理剂、水质稳定剂和锅炉阻垢剂等广泛应用于电镀、印染、石油、医药、环保等方 面。 1 腐殖酸的化学组成、结构和性质 腐殖酸是由C、H、O、N、S等元素组成。工业上所用腐殖酸多数是用碱溶酸析的方法从风化煤、褐煤和泥煤中提取出来的。一般认为,腐殖酸是一组芳香 结构的、性质相似的酸性物质的复杂混合物,它的大小约由10个分子大小的微结构单元组成,每个结构单元又是由核、桥、键、活性基团组成,各种类型的腐殖 酸普遍存在苯的衍生物,脂肪酸、苯羧酸、酚羧以及它们的衍生物。腐殖酸是一种亲水性可逆胶体,比重在1.330~1.448之间,通常腐殖酸多呈黑色或 棕色胶体状态,其颜色和比重随煤化程度的加深而增加。腐殖酸具有疏松的"海绵状"结构,使其产生巨大的表面积(330~340 m2/g)和表面能,构 成了物理吸附的应力基础。由于腐殖酸分子结构中所含的活性基团能与金属离子进行离子交换、络合或螯合反应,因此可用来处理重金属离子废水、印染废水和其 他工业废水。 2 腐殖酸在水处理中的应用 2.1 处理重金属离子废水 重金属离子废水是一种对生态环境危害极大的工业废水,重金属离子进入环境后参与食物链直接威胁人体健康,带来严重后果。目前对含重金属离子Pb2 +、Cu2+、Cr3+、Cd2+等的废水处理方法主要分为两类:一类是将溶液中的金属离子转变为不溶性物质,如化学沉淀法、电解还原法[1]等;另一 类是不改变金属离子化学形态条件下的缩合分离,如离子交换法和交换纤维法〔2,3〕等。化学沉淀法通常是向废水中加入化学药剂,使重金属离子生成不溶的 或难溶的化合物沉淀析出,但此法所用沉淀剂价格较贵,处理中易排出有害气体,反应后残留物的去除还存在一定困难;电解还原法是通过电解作用使重金属离子 在电极上析出,此法操作简便,不必消耗化学药剂,但电和金属电极消耗大,而且在处理过程中产生大量的污泥还需要进一步的处理;离子交换法处理效果好,但 处理废水成本较高。交换纤维是一种新型的交换材料,其特点是比颗粒状吸附剂交换速度快,多用于各种无机离子的分离、提取(如重金属、贵金属等),但用于 处理废水成本较高。而泥炭价格低,其中含有腐殖酸及羟基、羧基、醌基等活性基团,可与水中重金属发生离子交换、络合反应及表面吸附作用〔4,5〕,对重 金属离子具有很好的去除效果,去除率均在97%以上,且具有较强的抗Ca2+、Mg2+干扰能力。吸附重金属离子后,经过解析脱附再生处理可循环利用 〔6〕。王兰等〔7〕利用大同风化煤粉中的腐殖酸处理天津某厂含镉电镀废水,使处理前含镉量为92.5 mg/L的水,处理后镉含量降为0.1 mg/ L,去除率为99.8%,达到国家规定的排放标准。王兰等〔7〕还利用吉林黄泥河泥炭(腐殖酸含量42.6%,粒径<60目)对长春某厂的电镀含铬废水 进行吸附实验,常温下间歇搅拌,吸附5 h后,铬的去除率达96.6%以上。 2.2 处理染色废水 染料废水在处理中脱色是一个难题。利用泥炭腐殖酸作为阳离子染料脱色剂用于处理阳离子印染废水,无论色度有多高,通过泥炭脱色剂滤层,都可达到无色 透明,经脱色处理后的污水可循环利用。泥炭吸附剂也可以把染色废水中毒性较大的阳离子缓染剂(1227)和柔剂VS等去除97%以上。陈仙〔8〕利用腐 殖酸钠对印染废水进行处理研究,实验结果表明,对染色污染物的去除率很高,而且工艺成本较低,具有较高的净化效果。 2.3 用于阻垢缓蚀剂 腐殖酸主要是一些天然的芳香族羟基羧酸,相对分子质量大,具有离子交换、吸附络合等性质及良好的渗透性与分散性,且能有效地分散金属氧化物,在金属 表面形成化学性质稳定的保护膜,表现出良好的阻垢、除垢和缓蚀性。邱广明等〔9〕利用腐殖酸钠和含磺酸基的共聚物为原料制得HA/P共混物对水中 CaCO3、Ca3(PO4)2的阻垢率、Fe2O3的分散性以及缓蚀性进行研究发现,此共混物具有很高的阻垢、分散和缓蚀性能,避免了由于缺少磷系水 处理剂而带来的不利影响,具有很高的实际应用价值。 2.4 用于处理其他工业废水 用含77.22%游离腐殖酸的Kapucin制剂进行污水脱酚试验,在向污水中加入此种制剂时,腐殖酸变成腐殖酸盐,可以吸附污水中的酚。被酚饱和 的腐殖酸盐以沉淀物形式从污水中分离出来。日本进行的研究是将2~3 mm的SiO2用酚醛树脂涂覆后再涂上腐殖酸制成吸油剂,用于处理含油废水,去油 效果非常理想。按5:100比例将含有腐殖酸和微生物的土壤丸粒投入屠宰厂废水中(含BOD 14300mg/L、固体悬浮物18900 mg/L及大 肠杆菌24000mg/L),在3个曝气池中连续反应,最后生成一种不含大肠杆菌、BOD和悬浮固体极低(分别为65和19 mg/L)的澄清液。 3 应用前景 由于腐殖酸具有较强的离子交换能力、吸附能力和脱除杂质能力,而且原料来源广泛,制造简单,生产成本低,使用安全方便,还可以再生回用,因此在处理 工业废水、废气等方面的应用日益受到各国广泛关注。近十年来,它作为废水废气净化剂,作为脱臭剂等在国内外都进行了大量的研制工作。作为一种新型天然水 处理剂,其开发利用前景将是非常广阔的
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