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腐植酸、總腐植酸、可溶性腐植酸檢測

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發(fā)布時間：2025-07-30 13:48:49 更新時間：2025-07-29 13:48:49

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

腐植酸、總腐植酸、可溶性腐植酸檢測概述

腐植酸（Humic Acid, HA）是動植物殘體在微生物作用下經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化形成的一類天然有機高分子混合物，廣泛存在于土壤、泥炭、褐煤、風(fēng)化煤以及水體沉積物中。根據(jù)其在不同溶劑中的溶解性，腐植酸通常被劃分為三個主要檢測項目：腐植酸（游離腐植酸，F(xiàn)HA）、總腐植酸（Total Humic Acid, THA）和可溶性腐植酸（Water-Soluble Extractable Humic Acid, WSE-HA）。準確檢測這些組分的含量，對于評估土壤肥力、有機肥料質(zhì)量、環(huán)境修復(fù)效果、工業(yè)生產(chǎn)原料品質(zhì)（如腐植酸肥料、飼料添加劑、鉆井液處理劑等）以及腐植酸在生態(tài)環(huán)境中的作用機制研究至關(guān)重要。理解其檢測原理、選擇恰當(dāng)?shù)膬x器、遵循標(biāo)準化的方法及規(guī)范，是獲得可靠、可比數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

檢測項目

腐植酸檢測主要針對以下三類物質(zhì)進行定量分析：

1. 腐植酸（游離腐植酸，F(xiàn)HA）：指能從原料（如泥炭、褐煤）中直接用堿液（通常為氫氧化鈉或焦磷酸鈉堿液）提取出來，在酸化條件下（pH=1~2）能沉淀析出的那部分腐植酸。它是腐植酸家族中的主體部分。

2. 總腐植酸（THA）：指樣品中腐植酸的總量，包括游離腐植酸和與樣品中礦物質(zhì)（主要是鈣、鎂、鐵、鋁等）結(jié)合的結(jié)合態(tài)腐植酸的總和。測定總腐植酸通常需要先用酸處理樣品去除碳酸鹽等礦物質(zhì)，再用焦磷酸鈉堿液（或含焦磷酸鈉的氫氧化鈉溶液）進行提取，以釋放結(jié)合態(tài)腐植酸。

3. 可溶性腐植酸（WSE-HA）：指在常溫下能直接溶解于水（或中性鹽溶液）中的腐植酸組分。這部分腐植酸分子量通常較小，水溶性好，在土壤溶液和水體環(huán)境遷移轉(zhuǎn)化中扮演重要角色。其測定通常采用水（或特定鹽溶液）作為提取劑。

檢測儀器

腐植酸類物質(zhì)的檢測主要依賴于化學(xué)分析儀器和輔助設(shè)備：

1. 紫外-可見分光光度計（UV-Vis Spectrophotometer）：這是最常用的檢測儀器。腐植酸在特定波長（通常選465nm附近）有特征吸收，通過測定提取液在此波長下的吸光度，根據(jù)標(biāo)準曲線或換算系數(shù)計算其含量。該方法簡便快捷，是標(biāo)準方法推薦的核心儀器。

2. 分析天平（Analytical Balance）：用于精確稱量樣品和試劑（精度通常要求萬分之一克）。

3. 恒溫水浴鍋（Constant Temperature Water Bath）：用于控制提取過程的溫度。

4. 離心機（Centrifuge）：用于分離提取液中的沉淀物（如酸化后的腐植酸沉淀）。

5. pH計（pH Meter）：用于精確控制提取和沉淀過程中的酸堿度（pH值）。

6. 馬弗爐（Muffle Furnace）：在測定總腐植酸時，用于灰化樣品以計算灰分含量或進行酸處理前的預(yù)處理。

7. 振蕩器（Shaker）：用于加速提取過程的混合。

8. 烘箱（Oven）：用于干燥樣品和恒重坩堝。

9. 實驗室常用玻璃器皿：容量瓶、移液管、燒杯、漏斗、坩堝等。

檢測方法

腐植酸類物質(zhì)的檢測通常遵循以下核心步驟：

1. 樣品預(yù)處理：將原料（如風(fēng)化煤、泥炭、肥料）研磨至規(guī)定細度（通常過100目篩），并在一定溫度下（如60-80°C）烘干至恒重。

2. 提取： * 游離腐植酸（FHA）：用氫氧化鈉溶液（濃度通常為1%）或焦磷酸鈉堿液（1%）在沸水浴或規(guī)定溫度下振蕩提取一定時間。過濾，收集濾液。 * 總腐植酸（THA）：先用稀鹽酸（如1+9 HCl）處理樣品去除碳酸鹽，再用水洗滌至中性。然后加入焦磷酸鈉堿液（通常為1%焦磷酸鈉+1%氫氧化鈉混合液）在沸水浴中提取。過濾，收集濾液。 * 可溶性腐植酸（WSE-HA）：用去離子水（或特定濃度的中性鹽溶液如0.1M KCl）在室溫或規(guī)定溫度下振蕩提取一定時間。離心或過濾（常需用0.45μm微孔濾膜），收集澄清濾液。

3. 沉淀與分離（僅FHA和THA）：在提取液（FHA或THA濾液）中加入足量強酸（如1+1 HCl或濃H2SO4），調(diào)節(jié)pH至1-2，使腐植酸完全沉淀。在沸水浴中加熱老化沉淀，冷卻后離心或過濾，收集沉淀。

4. 洗滌與溶解：將沉淀用水洗滌至無酸性（可用BaCl2檢查無SO4^2-），然后在烘箱中烘干至恒重并稱重（重量法，較少用）。更常用的方法是：將洗凈的沉淀用0.1mol/L（或0.05mol/L）氫氧化鈉熱溶液溶解，定容至一定體積，得到待測溶液。

5. 定量測定： * 分光光度法（主流方法）：取適量溶解后的待測溶液（FHA或THA）或可直接測定的WSE-HA提取液，用紫外-可見分光光度計在特定波長（如465nm）測定吸光度。使用預(yù)先繪制的腐植酸標(biāo)準曲線（或用公認的換算系數(shù)E值，如中國標(biāo)準E=0.006）計算待測液中腐植酸濃度。再結(jié)合稀釋倍數(shù)、樣品質(zhì)量等計算樣品中腐植酸含量。 * 重量法（輔助或特定標(biāo)準使用）：將洗凈烘干恒重的腐植酸沉淀直接稱重，計算含量（需扣除灰分）。此法操作繁瑣耗時，常用于校準分光光度法或特定標(biāo)準要求。

檢測標(biāo)準

為確保檢測結(jié)果的準確性、可靠性和可比性，腐植酸檢測必須嚴格遵循國家或行業(yè)標(biāo)準。國內(nèi)外常用的主要標(biāo)準包括：

1. 中國國家標(biāo)準（GB）： * GB/T 11957-2001《煤中腐植酸產(chǎn)率測定方法》：這是中國測定煤（尤其是風(fēng)化煤、褐煤）中腐植酸（游離、總）最核心的標(biāo)準。詳細規(guī)定了重量法和容量法（分光光度法參照此標(biāo)準原理）。 * HG/T 3278-2018《腐植酸銨肥料分析方法》、NY/T 1971-2010《水溶肥料腐植酸含量的測定》等：針對肥料產(chǎn)品中的腐植酸含量測定，通?；诨蚝喕疓B/T 11957的方法原理，特別是分光光度法。 * LY/T 1237-1999《森林土壤腐殖質(zhì)組成的測定》：適用于土壤中腐植酸（主要是游離HA和富里酸）的測定，也采用堿提取酸沉淀分光光度法。

2. 國際標(biāo)準/方法： * IHSS (International Humic Substances Society) 推薦方法：該協(xié)會制定了標(biāo)準化的腐植酸（HA）和富里酸（FA）的提取、分離和純化程序，被廣泛認可和參考。定量分析也主要依賴分光光度法。 * ISO 5073:2013《Brown coals and lignites — Determination of humic acids》：國際標(biāo)準化組織發(fā)布的褐煤和次煙煤中腐植酸測定標(biāo)準（重量法）。

這些標(biāo)準詳細規(guī)定了樣品的制備、試劑配制、提取條件（溶劑種類、濃度、溫度、時間、液固比）、沉淀pH、測定波長、標(biāo)準物質(zhì)（或換算系數(shù)）、計算公式以及精密度要求等。嚴格遵循適用的