适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110437467 A(43)申请公布日 2019.11.12

(21)申请号 201910674324.6(22)申请日 2019.07.25

(71)申请人 中矿(天津)岩矿检测有限公司

地址 300270 天津市滨海新区开发区中区

纺五路36号综合实验大楼（研发一）(72)发明人 汪伶俐　王啸　于丽丽　谷东杰　吴丽慧　崔晓培　(74)专利代理机构 天津市尚仪知识产权代理事

务所(普通合伙) 12217

代理人 王山(51)Int.Cl.

C08H 7/00(2012.01)

权利要求书2页 说明书8页 附图2页

()发明名称

适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法(57)摘要

本发明公开了一种适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，所述方法包括以下步骤与：（ⅰ）可溶性腐殖质提取；（ⅱ）粗提胡敏酸和富里酸；（ⅲ）胡敏酸纯化；（ⅳ）富里酸纯化。本发明提供了一种适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，对国家腐殖质协会（IHSS）提出的胡敏酸（HA）和富里酸（FA）的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。

CN 110437467 ACN 110437467 A

权　利　要　求　书

1/2页

1. 一种适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，其特征在于：包括以下步骤：（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；

2

CN 110437467 A

权　利　要　求　书

2/2页

（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。

2.根据权利要求1所述的适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，其特征在于：所述目标提取物为土壤、泥炭或褐煤中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，其特征在于：所述步骤（Ⅰ）中的预处理具体为：对目标提取物去除草屑杂质后再进行自然风干，研磨过100目的筛子，干燥密封保存。

4.根据权利要求1所述的适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，其特征在于：所述Na4P2O7和NaOH的混合溶液的浓度为0.1mol/L，其中Na4P2O7和NaOH的摩尔比为1:1；目标提取物与Na4P2O7和NaOH的混合溶液的固液质量比为1:5。

5.根据权利要求1所述的适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，其特征在于：所述步骤（Ⅰ）中固液混合物振荡处理的方式为：将目标提取物与Na4P2O7和NaOH的混合溶液置于振荡瓶中，将振荡瓶固定于50℃、35r/min的恒温振荡器中，持续振荡18~24h，振荡完成后取出振荡瓶冷却至室温。

6.根据权利要求1所述的适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，其特征在于：所述渗析中使用的渗析袋使用前进行预处理，预处理的方法为：剪适宜长度的渗析袋先用体积分数为50%的乙醇溶液煮沸10min，再用去离子水洗净4~6次；再用质量分数为2%的NaHCO3和1mmol/L EDTA-2Na的混合溶液将渗析袋煮沸10min，再用去离子水清洗4~6次；最后再用去离子水煮沸10min，冷却后即可使用。

3

CN 110437467 A

说　明　书

1/8页

适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法

技术领域

[0001]本发明属于一种腐殖酸提取工艺，具体涉及一种适用于土壤、泥炭和褐 煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法。

背景技术

[0002]腐殖质是动植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列 过程形成和积累起来的一类胶体物质，在土壤沉积物中分布广泛，其不仅是 保障植物生长的重要肥力指标，还是重要的生态环境调节因子。上世纪末随 着人们对腐殖质研究的深入，发现腐殖质具丰富的有机官能团和表面活性位 点，能够对重金属和有机污染物产生吸附、络合、疏水分解和光化学等作用， 从而有效地制约污染物在土壤中的迁移扩散，显著降低污染物(尤其是重金 属污染物)在农作物中的富集，并能够高效地去除水体当中的污染物。此外， 腐殖质属于天然有机质，其对生态环境不会产生二次污染，所以腐殖质在环 境污染控制和修复方面有着不可估量的潜在价值，近些年来成为了环境修复 领域的热点研究课题。[0003]腐殖质具有很强的化学非均质性，是由一系列具有不同分子量和不同官 能团组成特征的大分子有机物所组成的有机复合体，根据其所含组分的化学 性质差异，目前国际上一般认为腐殖质包含三个主要组分，即富里酸(FA)、 胡敏酸(HA)和胡敏素(HM)。对于腐殖质各组分的提取，国际腐植酸协会 (IHSS)在上世纪90年代提出了一套参考方法，目前其销售的腐殖质标准 物质就是参照该套方法提取的。而该方法存在了一些问题：[0004]一是目前已有的各类提取方法基本都只针对一类腐殖质物源，而要提取 多种物源的腐殖质组分时就需要不同的试剂配方和提取工艺，这非常不利用 腐殖质各组分提取的产业化，会极大的增加提取难度和成本。

[0005]二是以往的大部分腐殖质提取方法只适用于实验室内少量腐殖质组分 的提取，而无法满足产业化的生产需求。

发明内容

[0006]本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种 适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法。[0007]本发明的技术方案是：[0008]一种适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化方法，包括以 下步骤：[0009](ⅰ)可溶性腐殖质提取

[0010]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；[0011](ⅱ)粗提胡敏酸和富里酸[0012]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

4

CN 110437467 A

说　明　书

2/8页

品胡敏酸，上层清液为粗产品富里酸的酸溶液；[0013](ⅲ)胡敏酸纯化[0014](a)碱溶[0015]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；[0016](b)酸化[0017]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；[0018](c)反复碱溶酸化

[0019]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；[0020](d)去灰分

[0021]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；[0022](e)渗析

[0023]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；[0024](f)冻干保存

[0025]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；[0026](ⅳ)富里酸纯化[0027](a)抽滤

[0028]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；[0029](b)洗脱渗出

[0030]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；[0031](c)冻干保存

[0032]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；[0033]所述目标提取物为土壤、泥炭或褐煤中的任意一种。[0034]所述步骤(Ⅰ)中的预处理具体为：对目标提取物去除草屑杂质后再进 行自然风干，研磨过100目的筛子，干燥密封保存。

[0035]所述Na4P2O7和NaOH的混合溶液的浓度为0.1mol/L，其中Na4P2O7和 NaOH的摩尔比为1:1；目标提取物与Na4P2O7和NaOH的混合溶液的固液 质量比为1:5。[0036]所述步骤(Ⅰ)中固液混合物振荡处理的方式为：将目标提取物与 Na4P2O7和NaOH的

5

CN 110437467 A

说　明　书

3/8页

混合溶液置于振荡瓶中，将振荡瓶固定于50℃、35r/min 的恒温振荡器中，持续振荡18～24h，振荡完成后取出振荡瓶冷却至室温。

[0037]所述渗析中使用的渗析袋使用前进行预处理，预处理的方法为：剪适宜 长度的渗析袋先用体积分数为50％的乙醇溶液煮沸10min，再用去离子水洗 净4～6次；再用质量分数为2％的NaHCO3和1mmol/L EDTA-2Na的混合溶 液将渗析袋煮沸10min，再用去离子水清洗4～6次；最后再用去离子水煮沸 10min，冷却后即可使用。[0038]本发明的原理是：[0039]腐殖质具体分类情况如图1所示。腐殖质主要由三大部分组成，分别为 胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)，它们各自的化学组分和物理 性能都有差别，本项目主要利用各组分在不同pH、不同化学试剂中的可溶 性来进行各组分的提取。[0040]可溶性腐殖质(DOM)用碱性溶液直接进行提取。其中胡敏酸(产品1) 只溶于碱，但不溶于酸；而富里酸(产品2)既溶于碱，也溶于酸。因此， 两者可以通过酸化DOM碱提取液进行分离。利用碱液进行反复提取后所剩 余的残渣即为无机矿物组分与不溶性腐殖质(胡敏素)的混合物。该阶段采 取SEE连续提取法尽可能去除DOM组分，从而确保后续阶段提取胡敏素的 纯度。

[0041]本发明的有益效果是：

[0042]本发明提供了一种适用于土壤、泥炭和褐煤的可溶性腐殖质提取和纯化 方法，对国家腐殖质协会(IHSS)提出的胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的 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；可以通过标准方法来生产腐殖质各组分的标准 物质，并将该标准物质做到标准产业化制备的水平，打破国外对腐殖质标准 物质的垄断，使国内研究者能够方便的获取到质量一流、价格实惠的腐殖质 各组分标准物质，为我国腐殖质在环保、医药、农药等各领域应用的深入研 究提供物质保障，也为各研究工作成果相互比对和参照提供了统一性保障； 实现不同物源中(包括土壤、泥炭和褐煤等)腐殖质各组分标准物质的制备 研究，为不同物源腐殖质的研究提供的标准物质保障。

附图说明

[0043]图1是腐殖质分类情况图；

[0044]图2是应用于本发明方法所得的不同腐殖酸组分红外谱图。

具体实施方式

[0045]下面结合说明书附图及实施例对本发明进行详细说明：[0046]实施例1

[0047]一种适用于土壤、泥炭和褐煤中腐殖质的提取和纯化方法，包括以下步 骤：[0048](Ⅰ)碱提DOM[0049](ⅰ)DOM提取[0050](A)配液[0051](1)碱提取液(0.1mol/L)：Na4P2O7+NaOH(摩尔比1:1)溶液

6

CN 110437467 A[0052]

说　明　书

4/8页

称取265.90g无水Na4P2O7和40.00gNaOH溶解定容到20L溶液；

[0053]每次配置Na4P2O7+NaOH(摩尔比1:1)时需要测量pH值，每次将提 取液冷却到室温后测pH，比较加提取液前后pH值的变化。[00](2)盐酸(1+1)

[0055]量取12L浓盐酸(4瓶×3L/瓶)定容到24L；[0056](B)提取(以黑土为例)[0057](1)称取400g经过风干且过100目筛的黑土于2L的聚四氟瓶中，加 0.1mol/LNa4P2O7+NaOH(摩尔比1:1)溶液至瓶口约1.8L(固液比1:5)， 搅拌均匀，测振荡前的pH值，拧紧瓶盖；[0058](2)将瓶子固定于50℃、35r/min的恒温振荡器中，持续振荡18～24h， 进行DOM提取；[0059](3)取出振荡瓶冷却至室温(10～20℃)后，土水混合液分别装入1L离 心瓶，3500r/min离心30min，降速Dec＝1，收集上层黑色溶液即为DOM提 取液于带阀门25L储液桶中，测碱提取液的pH值；

[0060]振荡瓶取出冷却至室温，可以自然冷却，也可以放入冰箱中但要严格控 制时间和温度(15±5℃)，温度太低会降低HA和FA的溶解度，从而降低提 取效率。[0061](4)将离心瓶中的沉淀用0.1mol/LNa4P2O7+NaOH(摩尔比1:1)混液 洗出装入振荡瓶，并定容到近瓶口，重复上述2、3、4、操作进行6次DOM 碱提。由于黑土有机含量高、pH缓冲性强，第一次加碱液达不到pH值要求， 要用浓NaOH溶液进行调节，不能直接用NaOH固体进行pH调节。

[0062]DOM当天酸化离心进行第一次纯化，分离HA和FA；HA第一次碱溶 离心后如果产生残渣，于次日返瓶。后续纯化工作可以暂停后续进行。[0063](ⅱ)粗提胡敏酸和富里酸[00]保留全部DOM碱提取液。保留的DOM提取液当天用1:1盐酸调 pH＝1±0.05，室温搅拌30min后3500r/min离心30min，降速Dec＝3，收集下 层沉淀为粗产品1(胡敏酸，HA)，上层清液为粗产品2(富里酸，FA)的 酸溶液且在提取过程中进行FA过滤。理论上，采取冷却到室温后离心的方 法，碱溶后残渣会很少，如果HA第一次碱溶后离心产生残渣，残渣需要返 瓶。上述HA和FA液若暂不处理，需要4℃低温密封保存。[0065](ⅲ)胡敏酸纯化[0066](A)配液[0067](1)2％NaHCO3&1mmol/L EDTA-2Na溶液[0068]称取50.00g NaHCO3和0.85g EDTA-2Na溶解定容到2.5L；[0069](2)0.1mol/L KOH&0.2mol/L KCl溶液[0070]称取112.21g KOH和298.20g KCl溶解定容至20L；[0071](3)盐酸(1+1)溶液

[0072]量取12L浓盐酸(4瓶×3L/瓶)定容到24L；[0073](4)0.1mol/L HCl&0.3mol/LHF[0074]量取166.67mL的浓盐酸和180.2mL HF沿杯壁倒入水中稀释，后定容到 20L。[0075](B)渗析袋预处理

7

CN 110437467 A[0076]

说　明　书

5/8页

(1)剪适宜长度(约50cm)渗析袋先用大体积的50％的乙醇溶液(乙 醇和去离子

水，v：v＝1:1)煮沸10min后用去离子水洗净4-6次；[0077](2)用大体积(约2.5L)的2％NaHCO3和1mmol/L EDTA-2Na(pH＝8.0) 混合溶液将渗析袋煮沸10min后用去离子水清洗4-6次；[0078](3)最后再用去离子水煮沸10min，冷却后即可使用。[0079]如果渗析袋需短时间保存，要将其全部浸没在去离子水中并且在4℃低 温密封保存。[0080](C)纯化

[0081]HA的纯化工作主要包括HA的KOH&KCl—HCl反复碱溶酸化、 HCl&HF去灰分和渗析三部分，具体操作如下：[0082](1)DOM酸化分离出的HA沉淀用适量的0.1mol/L KOH&0.2mol/L KCl洗出，用悬臂式搅拌器搅拌30min(测pH值并保证pH＝12.5～13.0，实 现HA碱溶)；[0083](2)将HA碱溶液装于1L离心瓶中，3500r/min离心30min，降速 Dec＝1，收集上层黑色液体即HA碱溶液并将下层沉淀返回振荡瓶。[0084](3)上层HA碱液加入1:1HCl调节pH＝1.00±0.05用悬臂式搅拌器搅 拌30min；[0085](4)HA酸液装入1L离心瓶中，3500r/min离心30min，降速Dec＝3， 保留下层沉淀HA，舍弃上层溶液。然后重复上述1～4碱溶-酸化操作3次， 直至碱溶HA离心无沉淀同时酸化离心上清液为澄清无色。[0086](5)将最后HA酸化、离心获得的沉淀用大体积的0.1mol/L HCl&0.3 mol/L HF混合酸液于室温搅拌24h去除灰分，离心获取HA沉淀再加入0.1 mol/L HCl&0.3mol/L HF去灰分，重复两次。[0087](6)将含有HA的0.1mol/L HCl&0.3mol/L HF的酸液离心，于转速 为3500r/min离心30min，降速Dec＝3，用尽少量去离子水洗出HA，搅匀后 测HA液pH值(先移除后再加去离子水洗，所有总量控制在6L以内，HA 液比较粘稠)。[0088](7)将HA液装入渗析袋中，渗析4d且每天早晚换2次去离子水(每 次换水时测渗析水的pH并记录)。然后第4天下午取出渗析袋种的HA于 烧杯中并测pH值，装入外挂瓶和包有双层锡纸的圆盘中，当天晚上预冻一 夜。[00](8)将预冻好的HA放入冻干机，进行冷冻干燥，大约3天。每天要 观看冻干情况。[0090](9)将HA粉末收集到250mL的带旋盖玻璃瓶，用封口膜缠住瓶盖， 放于阴凉处，密封避光保存。

[0091]HA量大，要在提取过程中分批进行纯化。HA纯化时保留第一次酸化 离心的上清液，内部含有大量的FA。0.1mol/L KOH&0.2mol/L KCl溶解HA 时，0.1mol/L KOH&0.2mol/L KCl碱液体积不宜过少，保证碱性环境(测pH 值并保证pH＝12.5～13.0)。渗析袋装液时液体不能超过渗析袋体积的70％， 以防胀袋影响渗析效果。渗析袋可重复使用，但必须重新进行煮沸处理，且 最好渗析相同物质。HA渗析前后必须测定pH值。收集HA冻干粉末时， 要轻轻刮擦锡纸表面，防止HA中混入锡纸碎屑。[0092](ⅳ)富里酸纯化[0093](A)配液[0094](1)0.1mol/LNaOH溶液

8

CN 110437467 A[0095]

说　明　书

6/8页

称取20.00gNaOH溶解定容到5L；

[0096](2)0.1mol/L HCl溶液

[0097]量取25mL浓盐酸沿杯壁倒入水中定容到3L；[0098](B)材料预处理[0099](1)XAD-8型大孔吸附树脂(3个层析柱的量)：[0100]用乙醇浸泡并搅拌2小时充分激活，然后用去离子水洗净无明显乙醇气 味(6-8次)，浸于去离子水中保存备用。取适量树脂填充树脂柱，树脂柱上 保留3-5cm的水柱使树脂饱水，然后通过蠕动泵继续冲洗树脂。[0101](2)AmberliteIR-120氢型阳离子交换树脂(1个层析柱的量)：用0.1 mol/L HCl浸泡氢型阳离子交换树脂24h，然后用净水冲洗(6-8次)，浸于 去离子水中保存备用。取适量树脂填柱，树脂柱上保留3-5cm的水柱使树脂 饱水，然后通过蠕动泵继续冲洗树脂。[0102](3)0.45μm滤膜预处理：去离子水中煮沸10min后用去离子水洗净(6-8 次)，浸于去离子水中保存备用。[0103](4)层析柱：正式进行FA吸附之前连接好蠕动泵、柱子以及相应软管， 做好查漏工作。[0104](c)纯化[0105](1)分离DOM酸化离心的上清液FA时，倾倒时用水洗后的纱布覆盖 离心瓶口，去除大量漂浮碎屑[0106](2)将收集到的FA溶液再进行抽滤过0.45μm的水系滤膜，收集FA 滤液。[0107](3)FA滤液的以40mL/min的流速通过装有XAD-8型大孔树脂的3个 层析柱，树脂由白色变为深棕色后，用1V(即每根柱子体积约500ml)的去离 子水以20mL/min的速度淋洗树脂驱赶盐分，舍弃淋洗液。[0108](4)用5L 0.1mol/L的NaOH溶液以20mL/min的速度洗脱XAD-8树 脂至树脂恢复白色且洗脱液无色，收集洗脱液(约3L)。[0109](5)FA洗脱液以20mL/min的流速通过装有IR-120氢型阳离子交换树 脂的层析柱后再用1V的去离子水冲洗，收集渗出液(过IR-120后的FA液 为酸性，pH＝2～3)。[0110](6)将FA液装入冻干机外挂瓶和包有双层锡纸的圆盘中，预冻一晚上。[0111](7)将预冻好的FA放入冻干机，进行真空冷冻干燥，大约3天。每天 要观看冻干情况。[0112](8)将FA絮状粉末收集到250mL的带旋盖玻璃瓶，用封口膜缠住瓶 盖，放于阴凉处，密封避光保存。

[0113]层析柱填充树脂时内部不能含有气泡，层析柱中液面高于树脂上界面 3-5cm，低于层析柱顶2-3cm。树脂装填完毕后必须静置2-4h自行沉降。FA 液过树脂时先要检查装置是否漏液，然后调节进液量等于渗出量，使树脂一 直处于必须处于饱水状态。如果出现空柱，要停止吸附来赶树脂中的气泡。 树脂必须在室温下使用，FA溶液温度过低会减弱树脂吸附容量。因此，储 存的FA溶液必须达到室温后在进行吸附。层析柱暂时停止工作时，要先将 出液管抬高固定于柱子顶部，然后关停蠕动泵。树脂短时间内可以重复使用， 使用前必须重新活化。因我们提取周期为2.5～3个月，树脂要低温烘干(低 于45℃)或者直接舍弃。进液速度用蠕动泵控制。

9

CN 110437467 A[0114][0115][0116]

说　明　书

7/8页

蠕动泵在使用前必须校准。蠕动泵进液参数汇总如下表1：表1蠕动泵使用参数设置

对本发明实施例1进行产品质量检验，结果如下：

[0118]一、产率

[0119]对4.8kg黑土(相对有机含量11.％)进行分阶段连续提取，获取不同 腐殖质组分质量及产率如下表2：[0120]表2：不同腐殖质组分产量和产率

[0121]

[0117]

[0122]

二、有机和灰分含量

[0124]有机物和灰分测定利用设置不同温度灼烧实验材料前后的质量差来确 定灼烧样品中水分和有机质的含量。利用马弗炉750℃灼烧4h后测得有机和 灰分含量不应超过2％(HMr除外)。具体操作步骤如下：

[0125]①将洗净的坩埚至于马弗炉105℃烘干2h，称取质量为m1；

[0126]②向坩埚中加入0.5g左右的样品,称取称取坩埚和待灼烧材料得总质量 质量为m2；

[0127]③将坩埚和灼烧材料一起放入马弗炉，105℃烧12h，自然冷却后称取质 量m3，含水率计算得：

[0123]

10

CN 110437467 A[0128][0129]

说　明　书

8/8页

④将坩埚和灼烧材料一起放入马弗炉，750℃烧4h，自然冷却后称取质 量m4，有机

质绝对百分含量计算得：

[0130][0131][0132][0133][0134][0135][0136][0137]

有机质相对百分含量计算得：

灰分绝对百分含量计算得：

灰分相对百分含量计算得：

三、不同产品红外官能团表征

[0138]红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键，不同官能团由于振动 和转动在不同波长处会产生相应的吸收峰，从而确定腐殖质不同官能团的 相对含量。图2为不同腐殖质的红外比较图，其中纵坐标为吸收强度，横 坐标为波数，单位cm-1。[0139]经红外分析，原土样和返瓶残渣提取的HMi和HMc没有明显的差别， 但HMr差异性很大，主要原始是因为土样提取的HMr中有大量的灰分，如 SiO2。

11

CN 110437467 A

说　明　书　附　图

1/2页

图1

12

CN 110437467 A

说　明　书　附　图

2/2页

图2

13