土壤中胡敏素的提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤中胡敏素的提纯方法，包括以下步骤：土壤样品研磨过筛，水洗、酸性、碱洗、混合酸洗、索氏提取、混合酸洗，水洗和冷冻干燥，即得胡敏素固体。相比现有技术，该发明专利技术提纯得到的胡敏素的灰分低，仅为0.570‑0.725％，可以满足土壤有机物科学研究的需求，为土壤有机物的科学研究提供了技术支持。

【技术实现步骤摘要】
土壤中胡敏素的提纯方法
本专利技术属于土壤中有机物提取的
，具体涉及一种土壤中胡敏素的提取及净化方法。
技术介绍
土壤有机质是土壤的重要组成部分，在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面都具有重要作用。腐殖物质作为土壤有机质的主体,其研究一直受到各国学者的普遍重视。按照传统的分组方法，腐殖物质包括胡敏酸(humicacid,HA)、富里酸(fulvicacid,FA)和胡敏素(humin，HM)3个组分，其中HA溶于碱，但不溶于水和酸；FA既溶于碱,也溶于水和酸；而HM既不溶于碱,，同时也不溶于水和酸。因此，现在通常将HM定义为在任何pH条件的水溶液中都不溶解的腐殖物质组分。HM是土壤中不同于HA、FA的独立的腐殖物质组分，它占土壤有机C、有机N的绝大部分，无论是在土壤肥力还是生态环境等方面都起着重要作用。目前，土壤HM的主要提取方法有：(1)传统方法：该方法是将土壤用稀碱(通常为NaOH或NaOH+Na4P2O7)反复浸提以除去其中的HA和FA，剩余残渣即为HM。这也是目前提取土壤HM最常用的方法；(2)Almendros和Gonzalez-Vila方法：该方法是通过超声波和比重液处理，直接从土壤重组中提取出HM(称为粗的继承性HM)，然后再用稀碱除去其中的HA和FA；(3)MIBK(甲基异丁基甲酮)方法：该方法是利用水溶液pH值的不同，使腐殖物质各组分在水和MIBK的液-液两相中进行分配，由此可得到除去HA和FA的HM，通过比较发现，MIBK方法获得的HM的总有机碳数量高于传统方法得到的HM，两者的元素组成和酸性官能团含量总体上差异不大；(4)稀碱-尿素混合液方法：近来，Hayes基于一定浓度的尿素能有效破坏分子间氢键的原理，提出了利用稀碱和尿素的混合溶液(0.1mol/LNaOH+6mol/Luera)提取HM的新方法。该方法是在连续碱(pH值分别为7、10.6和12.6的0.1mol/LNaOH)提取的基础上，再用0.1mol/LNaOH+6mol/Luera反复提取，剩余残渣为HM。目前，土壤HM的提取方法普遍存在HM提取不完全，大量和土壤矿物吸附、包裹的HM无法提取出来，HM灰分高，HM中有机物(如乙醚、丙酮、乙腈和乙醇)可溶态的FA和HA未去除或去除不完全等问题，无法满足土壤有机物科学研究的需求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种土壤中胡敏素的提纯方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：土壤中胡敏素的提纯方法，包括以下步骤：(1)土壤样品预处理：取土壤样品研磨过筛；(2)水洗：将过筛后的土壤样品加入蒸馏水，搅拌后离心，弃去上清液；(3)硝酸洗涤：加入硝酸，搅拌后离心，弃去上清液；(4)重复步骤(2)的水洗；(5)焦磷酸钠洗涤：加入焦磷酸钠，搅拌后离心，弃去上清液；(6)氢氧化钠洗涤：加入氢氧化钠，搅拌后离心，弃去上清液；(7)焦磷酸钠-氢氧化钠洗涤：加入焦磷酸钠和氢氧化钠的混合液，搅拌后离心，弃去上清液；(8)重复步骤(2)的水洗；(9)氢氟酸-盐酸混合液梯度洗涤：所述梯度洗涤为依次用低浓度、中浓度和高浓度的氢氟酸-盐酸混合液进行洗涤，所述的洗涤具体为：加入氢氟酸-盐酸混合液，搅拌后离心，弃去上清液；(10)重复步骤(2)的水洗；(11)索氏提取5次；(12)将索氏提取5次后得到的固体物质，依次重复步骤(2)的水洗，步骤(3)的硝酸洗涤、步骤(2)的水洗、步骤(7)的焦磷酸钠-氢氧化钠洗涤、步骤(2)的水洗；(13)氢氟酸-盐酸混合液洗涤：加入氢氟酸-盐酸混合液，搅拌离心后，弃去上清液；(14)重复步骤(2)的水洗后，收集上清液，并向上清液中加入硝酸银，至无氯离子反应后，将固体物质冷冻干燥，即得胡敏素固体。优选地，步骤(1)中所述过筛为过80-300目筛，进一步优选为80-200目；最优选为100目。优选地，步骤(3)中所述硝酸的浓度为0.08-0.2mol/L；进一步优选为0.08-0.15mol/L；最优选为0.1mol/L。优选地，步骤(5)中所述焦磷酸钠的浓度为0.05-0.25mol/L；进一步优选为0.05-0.2mol/L；最优选为0.1mol/L。优选地，步骤(6)中所述氢氧化钠的浓度为0.05-0.25mol/L；进一步优选为0.05-0.2mol/L；最优选为0.1mol/L。优选地，步骤(7)中所述混合液中焦磷酸钠的浓度为0.2-0.5mol/L，氢氧化钠的浓度为0.1-0.4mol/L；进一步优选焦磷酸钠的浓度0.2-0.4mol/L，氢氧化钠的浓度为0.1-0.3mol/L；最优选焦磷酸钠的浓度为0.3mol/L，氢氧化钠的浓度为0.2mol/L。优选地，步骤(9)中所述混合液中氢氟酸的浓度为0.05-0.2mol/L，盐酸的浓度为0.05-0.2mol/L进一步优选地，所述氢氟酸的浓度为0.1mol/L，盐酸的浓度为0.1mol/L。优选地，步骤(9)中所述低浓度氢氟酸-盐酸混合液的体积百分比为0.2-0.8％；所述中浓度氢氟酸-盐酸混合液的体积百分比为5-15％；所述高浓度氢氟酸-盐酸混合液的体积百分为35-45％。优选地，步骤(11)中所述索氏提取的提取液分别乙醚、丙酮、乙腈、乙醚和乙醇。优选地，步骤(13)中所述的氢氟酸-盐酸混合液的为体积百分比为35-45％。本专利技术的有益效果为：本专利技术提取得到的胡敏素的灰分低，仅为0.570-0.725％，可以满足土壤有机物科学研究的需求，为土壤有机物的科学研究提供了技术支持。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。在进一步描述本专利技术具体实施方式之前，应理解，本专利技术的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。当实施例给出数值范围时，应理解，除非本专利技术另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同意义。本专利技术对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本专利技术所采用的原料均为本
普通市售品。如无特殊说明，本申请的溶液所使用的溶剂均为水，优选为蒸馏水。本申请的土壤中胡敏素的提纯方法，概括为包括以下步骤：(1)土壤样品预处理：取土壤样品研磨过筛；(2)水洗：将过筛后的土壤样品加入蒸馏水，搅拌后离心，弃去上清液；(3)硝酸洗涤：加入硝酸，搅拌后离心，弃去上清液；(4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.土壤中胡敏素的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)土壤样品预处理：取土壤样品研磨过筛；/n(2)水洗：将过筛后的土壤样品加入蒸馏水，搅拌后离心，弃去上清液；/n(3)硝酸洗涤：加入硝酸，搅拌后离心，弃去上清液；/n(4)重复步骤(2)的水洗；/n(5)焦磷酸钠洗涤：加入焦磷酸钠，搅拌后离心，弃去上清液；/n(6)氢氧化钠洗涤：加入氢氧化钠，搅拌后离心，弃去上清液；/n(7)焦磷酸钠-氢氧化钠洗涤：加入焦磷酸钠和氢氧化钠的混合液，搅拌后离心，弃去上清液；/n(8)重复步骤(2)的水洗；/n(9)氢氟酸-盐酸混合液梯度洗涤：所述梯度洗涤为依次用低浓度、中浓度和高浓度的氢氟酸-盐酸混合液进行洗涤，所述的洗涤具体为：加入氢氟酸-盐酸混合液，搅拌后离心，弃去上清液；/n(10)重复步骤(2)的水洗；/n(11)索氏提取5次；/n(12)将索氏提取5次后得到的固体物质，依次重复步骤(2)的水洗，步骤(3)的硝酸洗涤、步骤(2)的水洗、步骤(7)的焦磷酸钠-氢氧化钠洗涤、步骤(2)的水洗；/n(13)氢氟酸-盐酸混合液洗涤：加入氢氟酸-盐酸混合液，搅拌离心后，弃去上清液；/n(14)重复步骤(2)的水洗后，收集上清液，并向上清液中加入硝酸银，至无氯离子反应后，将固体物质冷冻干燥，即得胡敏素固体。/n...

【技术特征摘要】
1.土壤中胡敏素的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)土壤样品预处理：取土壤样品研磨过筛；
(2)水洗：将过筛后的土壤样品加入蒸馏水，搅拌后离心，弃去上清液；
(3)硝酸洗涤：加入硝酸，搅拌后离心，弃去上清液；
(4)重复步骤(2)的水洗；
(5)焦磷酸钠洗涤：加入焦磷酸钠，搅拌后离心，弃去上清液；
(6)氢氧化钠洗涤：加入氢氧化钠，搅拌后离心，弃去上清液；
(7)焦磷酸钠-氢氧化钠洗涤：加入焦磷酸钠和氢氧化钠的混合液，搅拌后离心，弃去上清液；
(8)重复步骤(2)的水洗；
(9)氢氟酸-盐酸混合液梯度洗涤：所述梯度洗涤为依次用低浓度、中浓度和高浓度的氢氟酸-盐酸混合液进行洗涤，所述的洗涤具体为：加入氢氟酸-盐酸混合液，搅拌后离心，弃去上清液；
(10)重复步骤(2)的水洗；
(11)索氏提取5次；
(12)将索氏提取5次后得到的固体物质，依次重复步骤(2)的水洗，步骤(3)的硝酸洗涤、步骤(2)的水洗、步骤(7)的焦磷酸钠-氢氧化钠洗涤、步骤(2)的水洗；
(13)氢氟酸-盐酸混合液洗涤：加入氢氟酸-盐酸混合液，搅拌离心后，弃去上清液；
(14)重复步骤(2)的水洗后，收集上清液，并向上清液中加入硝酸银，至无氯离子反应后，将固体物质冷冻干燥，即得胡敏素固体。


2.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，步骤(1)中所述过筛为过80-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓倩，白英臣，魏永杰，李志刚，王占山，钱岩，王孜晔，郭辰，朱晓晶，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11