农业用腐植酸/黄腐酸盐标准知识点介绍
2020-09-04中腐协标委会秘书处
一、标准名称
1.《农业用腐殖酸钾》(GB/T 33804-2017,“殖”改为“植”,将予修订更正)
2.《矿物源腐植酸钾》(T/CHAIA 4-2018)
3.《煤基腐植酸钾》(MT/T 1182-2019)
4.《黄腐酸钾》(HG/T 5334-2018)
5.《腐植酸铵肥料分析方法》(HG/T 3276-2012)
6.《腐植酸钠》(HG/T 3278-2018)
7.《饲料级 腐植酸钠》(T/CHAIA 7-2019)
8.《饲料添加剂用腐植酸钠技术条件》(MT/T 745-1997)
以上是与农业用有关的腐植酸/黄腐酸盐现行标准。可以看出,既有国家标准、行业标准,又有团体标准,地方标准和企业标准未统计在内;既有产品标准也有方法标准。但这些涉农的腐植酸/黄腐酸一价盐,其自身产品及衍生的应用产品都没有形成完整的技术标准体系,腐植酸标准体系建设仍任重道远。
二、腐植酸/黄腐酸相关术语和定义
1.腐植酸humic acid
动植物残体(主要是植物残体),经过微生物分解和合成,以及地球物理、化学的一系列相互作用过程形成的一类富含羧基、酚羟基、醌基、羰基、甲氧基等多种活性官能团的非均一脂肪-芳香族无定形大分子有机弱酸混合物。腐植酸主要从风化煤、褐煤、泥炭中活化、提取和分离,还可以通过特种微生物发酵手段从洁净的生物质资源中经腐殖化作用转化而来。
(来源于团体标准,有修改)
2.矿物源腐植酸mineral humic acids
从风化煤、褐煤、泥炭等有机矿物中提取的腐植酸。
(来源于国家标准)
3.总腐植酸total humic acid
可用焦磷酸钠碱溶液从腐植酸原料或产品中提取,并经pH=1酸沉淀后得到的腐植酸,包括游离腐植酸和被多价金属离子固定的结合态腐植酸。
(来源于团体标准,有修改)
4.可溶性腐植酸soluble humic acid
矿物源腐植酸肥料和腐植酸盐产品在水溶液中呈离子态的腐植酸。是衡量腐植酸肥料和腐植酸盐产品的主要质量指标。
(来源于化工行业标准)
5.水溶性腐植酸water soluble humic acid
指在常温下可溶解于水且能被pH=1的酸沉淀得到的腐植酸盐中的腐植酸。
(来源于团体标准,有修改)
6.农业用腐植酸钾potassium humate for agricultural use
以矿物源腐植酸为原料,在一定条件下与氢氧化钾反应制成的腐植酸钾。
(来源于国家标准)
7.矿物源腐植酸钾mineral based potassium humate
以富含腐植酸的风化煤、褐煤、泥炭为原料,经与氢氧化钾反应制得的水溶性腐植酸钾盐。
(来源于团体标准)
8.煤基腐植酸钾coal based potassium humate
以含腐植酸的风化煤、褐煤、泥炭为原料,经与氢氧化钾离子交换反应制得的水溶性腐植酸钾盐,干燥后常温下为固态物质。
(来源于煤炭行业标准)
9.黄腐酸fulvic acid
腐殖物质中一组分子量较小,既能溶于稀碱溶液又能溶于酸和水,稀溶液呈黄色或棕黄色的含有芳香族结构且带有羧基、酚羟基、甲氧基、醌基等多种含氧官能团的无定形有机弱酸混合物。
(来源于化工行业标准,有修改)
10.黄腐酸钾potassium fulvate
以风化煤、褐煤、泥炭、植物秸秆、木屑、蔗渣(液)、餐厨废弃物为原料提取或生物发酵的黄腐酸,再与氢氧化钾或其他条件下反应制成的产品。
(来源于化工行业标准)
11.矿物源黄腐酸钾mineral potassium fulvate
以风化煤、褐煤、泥炭等为原料,在一定条件下与氢氧化钾反应制成的黄腐酸钾。
(来源于化工行业标准)
12.生物源黄腐酸钾biomass potassium fulvate
以植物秸秆、木屑、蔗渣(液)、餐厨废弃物为原料,在一定条件下反应制成的黄腐酸钾。
(来源于化工行业标准)
13.腐植酸铵ammonium humate
以风化煤、泥炭和褐煤为原料,采用直接氨化或酸洗后氨化而制成的腐植酸肥料。
(来源于化工行业标准,有修改)
14.腐植酸钠sodium humate
以风化煤、褐煤、泥炭等矿源为原料,在一定条件下与氢氧化钠反应制成的产品。
(来源于化工行业标准)
15.饲料级腐植酸钠feed grade sodium humate
以风化煤、褐煤、泥炭为原料,在一定条件下加工制备而成的以腐植酸钠为主的饲料用产品。
(来源于团体标准)
综上,我们将相关的术语和定义从标准中摘录出来,对有些术语的定义进行了适当修正,以便今后作为专业知识科普腐植酸行业内外。腐植酸行业同仁在制修订腐植酸相关标准时,术语(包括英语名称)和定义请慎重考虑并统一。特别指出:从可溶性腐植酸的术语看,可溶性涵盖了包括水在内的更多的溶剂类型;从可溶性腐植酸的定义看,溶剂是水,强调的是溶解在水里的腐植酸形态,直接称为水溶性腐植酸是否更好?
三、腐植酸类肥料标准适用范围
1.《农业用腐殖酸钾》(GB/T 33804-2017)适用范围
适用于以矿物源腐植酸原料,在一定条件下与氢氧化钾反应制成的腐植酸钾。
2.《矿物源腐植酸钾》(T/CHAIA 4-2018)适用范围
适用于以风化煤、褐煤、泥炭为原料制得的矿物源腐植酸钾。
3.《煤基腐植酸钾》(MT/T 1182-2019)适用范围
适用于以风化煤、褐煤、泥炭为原料制得的煤基腐植酸钾。
4.《黄腐酸钾》(HG/T 5334-2018)适用范围
适用于以风化煤、褐煤、泥炭、植物秸秆、木屑、蔗渣(液)、餐厨废弃物为原料提取或生物发酵的黄腐酸,在与氢氧化钾或其他条件下反应制成的黄腐酸钾产品。
5.《腐植酸铵肥料分析方法》(HG/T 3276-2012)适用范围
适用于以风化煤、泥炭和褐煤为原料,采用直接氨化或酸洗后氨化而制得的固体腐植酸铵或液体腐植酸铵肥料的质量检验。
6.《腐植酸钠》(HG/T 3278-2018)适用范围
适用于以风化煤、褐煤和泥炭为原料,在一定条件下与氢氧化钠反应制得的腐植酸钠。
7.《饲料级 腐植酸钠》(T/CHAIA 7-2019)适用范围
适用于以风化煤、褐煤、泥炭为原料制取的饲料级腐植酸钠。
8.《饲料添加剂用腐植酸钠技术条件》(MT/T 745-1997)适用范围
适用于以泥炭、褐煤和风化煤为原料制得的用作饲料添加剂的腐植酸钠。
综上,在与农业用有关的腐植酸/黄腐酸盐8个现行标准中,除《黄腐酸钾》(HG/T 5334-2018)既适用于矿物来源的黄腐酸也适用于生物质来源的黄腐酸以外,其他7个标准仅适用于矿物源腐植酸,执行时请注意。
四、腐植酸/黄腐酸项目测定及指标计算
本刊本栏目上期刊登的《腐植酸类肥料系列标准知识点介绍》已将腐植酸和黄腐酸的项目测定原理进行了系统而详细的归纳总结,在此不再赘述,仅列出每个标准的测定原理类型和计算公式供大家比较、学习和讨论。
1.《农业用腐殖酸钾》(GB/T 33804-2017)
(1)可溶性腐植酸含量测定——水溶酸沉淀重量法。
可溶性腐植酸含量HAsad,以质量分数(%)表示,按式(1)计算:
式中:
m1——干燥后腐植酸沉淀物质量的数值,单位为克(g);
m2——可溶性腐植酸沉淀物灰分质量的数值,单位为克(g);
m——试料质量的数值,单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,结果保留到小数点后两位。
2.《矿物源腐植酸钾》(T/CHAIA 4-2018)
(1)水溶性腐植酸的质量分数测定——水溶酸沉淀重量法。
试样中的干基水溶性腐植酸含量w,以质量分数(%)表示,按式(2)计算:
式中:
w——干基水溶性腐植酸含量,%;
m——试样质量,单位为克(g);
m1——腐植酸干燥质量,单位为克(g);
m2——空白滤纸干燥质量,单位为克(g);
m3——腐植酸灼烧残渣质量,单位为克(g);
m4——空白滤纸灼烧残渣的质量,单位为克(g);
D——分取体积倍数,定容体积/分取体积,200/100(可调整);
Mad——分析样品的水分含量,%。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,结果保留到小数点后一位。
3.《煤基腐植酸钾》(MT/T 1182-2019)
(1)水溶性腐植酸含量测定——水溶酸沉淀容量法。
测定结果按式(3)计算:
式中:
HAd——水溶性腐植酸含量,%;
V1——滴定试液所消耗的标准硫酸亚铁铵溶液的体积,mL;
V0——滴定空白所消耗的标准硫酸亚铁铵溶液的体积,mL;
c——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mol/L;
3——碳的摩尔质量,g/mol;
Rc——腐植酸的含碳比:风化煤取0.64,褐煤取0.58,泥炭取0.51。
a——水抽提液的总体积,mL;
b——测定时所取试液的体积,mL;
m——试样质量,g。
结果按数字修约规则修约到小数后一位报出。
(该标准水溶性腐植酸含量测定参照GB/T 11957规定执行,为方便读者阅读理解,对该标准上述公式标注中一些地方进行了说法的调整)
4.《黄腐酸钾》(HG/T 5334-2018)
(1)黄腐酸含量测定——水溶酸沉淀容量法。
黄腐酸含量(以干基计)的质量分数FAd,数值以%表示,按公式(4)计算:
式中:
0.003 ——与1.00 mL浓度为1.000 mol/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液相当的碳含量的数值,单位为克(g);
V0——空白试验时消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V3——对氧化后黄腐酸待测液进行滴定时消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c(Fe2+)——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度的数值,单位为摩尔每升(mol/L);
k——黄腐酸的碳系数(矿物源黄腐酸按0.5计,生物源黄腐酸按0.45计);
m——固体试料(干基)或液体试料的质量的数值,单位为克(g);
V1——酸化前黄腐酸待测液的定容体积的数值,单位为毫升(mL);
V2——分取的酸化前黄腐酸待测液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V4——酸化后黄腐酸待测液的定容体积的数值,单位为毫升(mL);
V5——分取的酸化后黄腐酸待测液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V6——去除金属离子后黄腐酸待测液的定容体积的数值,单位为毫升(mL);
V7——分取的去除金属离子后黄腐酸待测液的体积的数值,单位为毫升(mL)。
计算结果保留到小数点后两位,取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。
(为方便读者阅读理解,对该标准上述公式标注中有序号的地方进行了说法的调整)
5.《腐植酸铵肥料分析方法》(HG/T 3276-2012)
(1)总腐植酸和可溶性腐植酸含量测定——总腐植酸采用碱溶酸沉淀重量法,可溶性腐植酸采用水溶酸沉淀重量法。
腐植酸(总腐植酸或可溶性腐植酸)的质量分数HAd(以干基计),数值以%表示,按式(5)计算:
式中:
m3——沉淀物的质量的数值,单位为克(g);
m4——沉淀物灼烧的灰分后质量的数值,单位为克(g);
m——试料质量的数值,单位为克(g);
V——试料溶液的总体积的数值,单位为毫升(mL);
V1——测定时所取部分试料溶液的体积的数值,单位为毫升(mL)。
计算结果保留到小数点后两位,取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。
(2)腐植酸(总腐植酸或可溶性腐植酸)和黄腐酸含量测定——总腐植酸采用碱溶酸沉淀容量法,可溶性腐植酸和黄腐酸采用水溶酸沉淀容量法。
①腐植酸(总腐植酸或可溶性腐植酸)含量的质量分数HAd(以干基计),数值以%表示,按式(6)计算:
式中:
0.003 ——与1.00 mL浓度为1.000 mol/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液相当的碳质量,单位为克(g);
V3——对黄腐酸待测液进行氧化、滴定时,消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V4——对总腐植酸待测液进行氧化、滴定时,消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c(Fe2+)——硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的数值,单位为摩尔每升(mol/L);
V——试料溶液的总体积的数值,单位为毫升(mL);
V5——黄腐酸待测液的定容体积的数值,单位为毫升(mL);
k1——有机矿物源腐植酸的碳系数(风化煤0.64,褐煤0.58,泥炭0.51,黄腐酸0.50);
m——试料(或液体试料)的质量的数值,单位为克(g);
V1——测定时所取部分试料溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V6——移取用于氧化的待测液的体积的数值,单位为毫升(mL)。
计算结果保留到小数点后两位,取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。
②黄腐酸含量的质量分数FAd(以干基计),数值以%表示,按式(7)计算:
式中:
0.003 ——与1.00 mL浓度为1.000 mol/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液相当的碳质量,单位为克(g);
V0——空白试验时,消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V3——对黄腐酸待测液进行氧化、滴定时,消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c(Fe2+)——硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的数值,单位为摩尔每升(mol/L);
V——试料溶液的总体积的数值,单位为毫升(mL);
V5——黄腐酸待测液的定容体积的数值,单位为毫升(mL);
k2——有机矿物源黄腐酸的碳系数(0.50);
m——试料(或液体试料)的质量的数值,单位为克(g);
V1——测定时所取部分试料溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V6——移取用于氧化的待测液的体积的数值,单位为毫升(mL)。
计算结果保留到小数点后两位,取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。
(为方便读者阅读理解,对该标准上述2个公式标注中有序号的地方进行了说法的调整和更正)
6.《腐植酸钠》(HG/T 3278-2018)
(1)可溶性腐植酸含量测定——水溶酸沉淀重量法。
可溶性腐植酸含量HAs.d(以干基计)的质量分数,数值以%表示,按公式(8)计算:
式中:
m——称取试样的质量的数值,单位为克(g);
m0——定量滤纸灰分的质量的数值,单位为克(g);
m1——干燥后可溶性腐植酸沉淀物和定量滤纸的总质量的数值,单位为克(g);
m2——可溶性腐植酸沉淀物和定量滤纸灰分的总质量的数值,单位为克(g);
m3——恒重后定量滤纸的质量的数值,单位为克(g);
Mad——试料中水分的含量,以%表示。
计算结果保留到小数点后一位,取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。
7.《饲料级 腐植酸钠》(T/CHAIA 7-2019)
(1)水溶性腐植酸含量测定——水溶酸沉淀重量法。
水溶性腐植酸含量以质量分数w1(干基)计,按式(9)计算:
式中:
w1——水溶性腐植酸含量,%;
m1——干燥后腐植酸沉淀物的质量,单位为克(g);
m2——部分腐植酸沉淀物质量,单位为克(g);
m3——部分腐植酸沉淀物灰分的质量,单位为克(g);
m——称取试样的质量,单位为克(g);
D——分取倍数250/50;
M——饲料级腐植酸钠试样的水分,%。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,结果保留到小数点后两位。
8.《饲料添加剂用腐植酸钠技术条件》(MT/T 745-1997)
(1)腐植酸含量测定——水溶酸沉淀容量法。
该标准腐植酸含量测定按ZBG 21005-87中2.3的规定测定。
[《腐植酸钠》(ZBG 21005-87)已作废,故其中的测定公式不再展示,计算应该同式(8)或(9)]
综上,在腐植酸项目及其测定原理或方法一致的情况下,仍存在公式、符号、标注、列法、算法等不统一的问题;有些标准的计算公式和标注还存在原则性错误;有些标准存在老化和滞后问题。
总之,系统梳理、归纳、总结腐植酸行业现行标准是为了促进腐植酸标准化体系越来越专业、越来越完善。希望腐植酸同仁携起手来,让大美腐植酸因有科学规范的标准而行走在中国大地上,播撒绿色、收获希望。