国际标准化组织批准的新腐殖质定量国际标准

腐植酸和富勒酸并不是指一种独立的化合物或分子。富含酸或腐植酸没有明确或具体的化学式、分子量或结构。因此,更准确的术语是复数的富立酸和腐植酸。富立酸指的是一大类数百种不同的复合物,它们与腐植酸复合物有着关键的物理和化学区别。在富立酸复合物或腐植酸复合物中,多种分子、分子量和官能团的不同混合物存在着很大的差异。

最广为接受的富勒酸定义是腐殖质中可同时溶于酸性和碱性条件的部分。而腐植酸是只溶于碱性条件的部分。富含酸具有与腐殖酸相比,富含酸具有:1)体积小;2)分子量低;3)含氧量高;4)化学反应活性高;5)微生物活性强。

目前还没有直接的方法来表征或量化富勒酸或腐植酸。迄今为止,所有表征或量化的尝试都是估算,因此很难制定出标准方法。早期的定量尝试采用比色法(Mehlich,1984 年),通过比较颜色强度与 Aldrich 腐植酸标准量,对腐植酸和富腐植酸产品进行定量。研究人员发现,不同批次的腐植酸样品具有不同的比色测量结果。此外,比色法不能

无法区分富立酸和腐植酸。因此,即使含有少量腐殖质污染物的富勒烯产品颜色也会较深,比纯度较高的富勒烯样品的比色读数也会较高。其他有机和无机污染物也会对颜色产生影响,如果样品中含有这些污染物,则会被测量并报告为腐植酸或富勒烯。木质素是植物中非常常见的有机聚合物,其碎片和衍生物也呈深褐色。在制浆造纸过程中,木质素会从木材和其他生物质中溶解和去除。纸浆和造纸废水中通常含有高浓度的木质素和木质素衍生物,用这种方法无法将它们与腐殖质区分开来。最后,使用这种方法,生产商可以声称溶液中的富勒酸浓度为 30% 或更高,但这有什么意义吗?客户真正得到的是什么?如果没有更详细的分析,他们真的能知道吗?

"(《世界人权宣言》) 加州食品与农业部 (CDFA) 参与创建了腐植酸定量标准检测方法。该方法比比色法更准确,浓度也更稳定。对于典型的样本,使用 CDFA 方法进行定量时,浓度往往不到比色法的一半。1990 年,J.M Verploegh 和 L.A Brandvold 公布了 CDFA 法的附加步骤,从而也可以对富里酸部分进行定量。该方法没有考虑到由于钾(K)、钠(Na)和钙(Ca)等无机物的存在而对灰分含量造成的影响。此外,任何不溶于酸的有机物,如克拉森木质素(占生物质中木质素的绝大部分),也同样不溶于酸,也会增加 CDFA 方法量化的腐殖酸含量。另一方面,大多数常见的有机化合物,如糖、多糖、氨基酸、蛋白质、碳水化合物和其他有机酸都可溶于酸性溶液,因此,如果样本中存在这些物质,就会通过这种方法将其定量为富勒酸。

正是对这些方法缺点的担忧导致了 腐殖酸产品贸易协会(HPTA) 以着手开发一种新的标准化方法。经过 HPTA 长达八年的潜心研究,该组织成功制定了分析商业腐殖酸产品中腐殖酸和疏水富里酸的国际标准。新的国际标准ISO 19822:2018)由 国际标准化组织(ISO) 2018 年 8 月。截至 2014 年,该方法已经获得了 美国植物食品控制官员协会 (AAPFCO).

新的标准方法在对腐植酸进行定量时,仍然容易受到克拉森木质素或其他酸性不溶有机物的影响,但是,由于它消除了灰分对腐植酸定量的影响,因此是一个很大的改进。此外,ISO 方法只能用于定量 30 - 50%(按重量计)呈现疏水相互作用的富勒酸复合物。单个富勒酸复合物既包含疏水分子,也包含亲水分子。因此,富酸复合物的行为是概率的函数。疏水分子浓度较高的富酸复合物更倾向于表现出疏水行为。此外,木质素磺酸盐(纸浆和造纸生产过程中产生的木质素的常见衍生物)也具有疏水性,用这种方法无法将其与富勒酸区分开来。因此,新的 ISO 方法建议对硫的存在进行检测,如果发现硫浓度超过 0.75%,则使用以下方法进一步鉴定 傅立叶变换红外光谱(FTIR) 分析,以确认不存在木质素磺酸盐。

尽管 ISO 新方法有其局限性,但它是我们迄今为止遇到的最好的方法,可以解决无机物以及大多数非富勒烯酸有机添加剂或掺假物所报告的富勒烯酸数量膨胀问题。作为腐植酸产品贸易协会(HPTA)的成员,我们非常支持新标准方法的制定,该方法旨在提供一种更准确的方法来测量和比较市场上的产品。

参观 http://www.humictrade.org 了解更多信息。

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