腐植酸相关概念探讨

每个行业都应该有科学完备的标准和概念。概念是标准的前提基础，只有概念明晰、科学，才能制定出专业、适用的标准。因此，概念的建立和发展对促进行业技术进步和发展至关重要。

一、新拟定的腐植酸相关概念和适用范围

1. 腐植酸humic acid

腐植酸是动植物残体，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组成的非均一脂肪-芳香族无定形有机弱酸混合物。腐植酸主要从风化煤、褐煤、泥炭中活化、提取和分离，还可以通过其他工艺手段从洁净的生物质资源中转化而来。腐植酸根据分子量大小可分为黑腐酸、棕腐酸和黄腐酸。

用于规范性术语定义；资料、文献名词标注检索；原料及产品技术指标标识；产品通用名称组成及标识；技术领域划分等。

2.总腐植酸total humic acid

通过酸洗去除腐植酸原料或产品中的金属元素和可溶盐后，再经过碱溶、pH=1 酸沉淀后得到的腐植酸，包括黑腐酸、棕腐酸和黄腐酸。

用于科学研究量级划分；矿产资源等级评价；原料型产品的技术指标和标识等。

3.可溶性腐植酸soluble humic acid

以质子酸形态存在的腐植酸中，可在特定溶剂中溶解的部分称为可溶性腐植酸。以水为溶剂溶解的腐植酸称为黄腐酸；以丙酮或乙醇为溶剂溶解的腐植酸称为棕腐酸；不溶于水和丙酮的部分为黑腐酸。

用于科学研究中不同特征特性的腐植酸相对界限划分；腐植酸分级操作的过程和条件标识，例如根据不同溶剂中的溶解性标识棕腐酸和黄腐酸的可溶性。一般不用于腐植酸产品的技术指标。

4.活性腐植酸active humic acid

常温下可溶于水、pH=1 条件下可沉淀的腐植酸盐中存在的腐植酸。

主要用于腐植酸产品的技术指标评价。

5.黑腐酸pyrotomalenic acid

腐植酸中分子量较大的部分，呈黑色，只溶于苛性碱溶液，不溶于稀酸、水和丙酮。

主要用于对腐植酸分级产品的定义；科研对相对高分子的腐植酸进行界定标识。一般不用于腐植酸产品的技术指标和标识。

6.棕腐酸hymato melanic acid

腐植酸中能溶于碱性溶液，不溶于稀酸和水，但能溶于丙酮和乙醇等极性溶剂的部分。棕腐酸一般是从碱溶酸析得到的腐植酸胶体中用极性溶剂萃取获得。

主要用于对腐植酸分级产品的定义；科研对极性溶剂提取的中分子量的腐植酸进行界定标识。一般不用于腐植酸产品的技术指标和产品标注。

7.黄腐酸fulvic acid

腐植酸中能溶于水和稀酸溶液的部分，分子量较小，稀溶液呈黄色或棕黄色。

主要用于对腐植酸分级产品的定义；在质子酸状态下水溶的腐植酸进行界定标识；腐植酸原料及产品的技术指标和产品标注。

二、对原有腐植酸相关概念的修改及增减说明

（一）修改的概念

1. 腐植酸

GB/T 11957-2001 中定义：作为游离酸和金属盐（腐植酸盐）存在于煤中的一组高分子量的复杂有机、无定型化合物基团。

NY 1106-2010 中定义：由动植物残体经微生物分解和转化，以及地球化学的一系列过程形成的，从泥炭、风化煤、褐煤中提取而得的，含苯核、羧基、酚羟基等无定形高分子化合物的混合物。（矿物源腐植酸）

HG/T 3278-2018 中定义：腐殖物质（也称为腐植酸类物质）中，具有芳香族、脂肪族及多种官能团结构特征的，能溶于稀碱溶液，不能溶于酸和水呈黑色或棕黑色的无定型有机弱酸混合物。

GB/T 34766-2017、GB/T 35106-2017、GB/T 35107-2017、GB/T 35112-2017、GB/T 35111-2017中定义：腐殖物质中，具有芳香族、脂肪族及多种官能团结构特征的，能溶于稀碱溶液，不能溶于酸和水呈黑色或棕黑色的无定型有机弱酸混合物。

HG/T 5045-2016、HG/T 5046-2016 中 定 义：由动植物残体，主要是植物残体，经过微生物分解和转化，以及地球物理、化学的一系列相互作用，形成的一类富含羧基、酚羟基、甲氧基等含氧官能团的芳香族无定形高分子化合物的混合物。

从上述各标准的定义可以看出，腐植酸的概念比较混乱，甚至出现应用土壤学属性来定义矿物的现象，说明行业没有达成共识，缺乏科学论证，没有理清研究对象及矿物的真正成因，没有明确其包含的组分组成，有的定义推翻了长期研究已经达成共识的成果，因此概念须统一。

本文提出的新腐植酸概念阐述了腐植酸的来源、形成过程、结构特征、主要组分。随着技术水平的进步、仿自然能力的提高，以生物质为原料合成腐植酸的仿自然工艺可实现腐植酸的再生，利于产业行业发展。

2.总腐植酸

GB/T 11957-2001 中定义：用焦磷酸钠碱液抽提出的腐植酸。

GB/T 34766-2017 中定义：用焦磷酸钠碱液从腐殖酸原料或肥料中提取，并经酸沉淀得到的腐殖酸。包括游离腐殖酸和被重金属离子固定的结合态腐殖酸。

HG/T 5046-2016 中定义：用焦磷酸钠碱液可直接抽提得到的腐植酸。

T/CHAIA 0002-2018 中定义：可用焦磷酸钠碱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。包括游离腐植酸和钙、镁等金属离子固定的结合态腐植酸。

上述各标准定义的共同点就是焦磷酸钠碱溶液和酸沉淀，属于用提取方法来定义。随着原有提取方法的改进，总腐植酸的定义须进行修正。

首先，要了解使用焦磷酸钠的目的是为了交换与腐植酸结合的高价金属离子，这些高价金属离子通过水解与正磷酸生成沉淀胶体物质，在此过程中大部分腐植酸会被释放出来与碱中和形成腐植酸钠盐，但腐植酸钠盐与磷酸盐还会有部分相互吸附，因此用该方法不能完全得到总量的腐植酸；其次，通过大量的实验，与原方法对比，酸洗同一种腐植酸原料再经过碱溶酸沉淀后得到的腐植酸收率显著提高。

3.可溶性腐植酸

HG/T 3278-2018 中定义：矿物源腐植酸原料和腐植酸盐产品在水溶液中呈离子态腐植酸。可溶性是衡量腐植酸肥料和腐植酸盐产品的主要质量指标。

GB/T 35107-2017、GB/T 33804-2017 中定义：矿物源腐殖酸原料和腐殖酸盐产品在水溶液中呈离子态的腐殖酸。可溶性是衡量腐殖酸肥料和腐殖酸盐产品的主要质量指标。

上述各标准定义都不确切，有些地方词不达意。首先，我们要了解“可溶性”这个词的含义，是指物质在特定溶剂中的溶解程度，是可以溶解，不是“易溶”“微溶”“难溶”或“不溶”；其次，我们要了解溶质是什么，是腐植酸还是腐植酸盐，是纯净物还是混合物，每种组分特性是否一致；最后，溶剂不能与溶质产生化学反应。

可溶性腐植酸应该含有两部分，一部分是以水为溶剂的部分，是黄腐酸，因此水溶性腐植酸和黄腐酸其实是一个东西；另一部分是醇溶或丙酮溶部分，是棕腐酸，这部分不溶于水；剩余的是在两种溶剂中都不溶的部分，是黑腐酸。这里要明确的是腐植酸就是以质子酸存在的酸不是腐植酸盐。因此我们根据词意和物质性质对可溶性腐植酸进行了重新定义。

4.黄腐酸

GB/T 34765-2017、GB/T 35112-2017 中定义：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无定形有机弱酸混合物。

上述两个标准中的定义将腐植酸和黄腐酸并列分类，这是非常错误的，黄腐酸只是腐植酸的一个组成部分。

（二）增加的概念

1. 活性腐植酸

在评价腐植酸产品时要对有效的腐植酸进行测定和标识，这种有效性表现在腐植酸是否被活化，是否具有活性。评价的方法是将产品中的腐植酸以可溶盐的方式提取出来，在这个过程中被水溶解的是腐植酸的可溶盐，然后再用酸析的方式把腐植酸沉淀出来。活性腐植酸是黑、棕、黄的总和，水溶性腐植酸只是黄腐酸，是一个分量。因此，作为技术指标进行标识，用活性腐植酸更为确切。

（三）删减的概念

1.游离腐植酸

GB/T 11957-2001 中定义：用氢氧化钠溶液提取的腐植酸，即酸性基团保持游离状态的腐植酸，在实际测定中还包括与钾、钠结合的腐植酸。

在这个定义中没办法准确确定游离腐植酸存在的量，对提取出来的腐植酸是否是游离态没法认定，同时也没法判定是否与金属离子结合。和钙镁结合的不一定不溶（试验证明，含氧量高的腐植酸钙和镁是可溶的）。用氢氧化钠碱溶液提取也可能会发生中和反应与复分解反应的混合过程，例如腐植酸铁与氢氧化钠反应生成腐植酸钠和Ksp（溶度积）更低的氢氧化铁（最后变成三氧化二铁）复分解反应过程。因此用这种方法定义和计算游离腐植酸既不能定性也不能定量，没有必要保留这个概念。如果对矿物做评价直接用总腐植酸即可。

2.水溶性腐植酸

T/CHAIA 0002-2018 中定义：在常温下可溶于水且能被pH=1 的酸沉淀得到的腐植酸。

上述定义其实是指可溶于水的腐植酸一价盐，没有含溶于水的黄腐酸。多年的实践证明，在pH=1的条件下分离出来的腐植酸是包含黄腐酸的，pH=1 分级后的可溶部分有可能是金属盐和饱和小分子酸，并不具备或很少具备腐植酸类物质的芳香结构特征。因此，不建议用水溶性腐植酸这个概念去标识产品的技术指标等，用活性腐植酸进行标识即可。

三、结语

腐植酸相关概念的建立是行业发展的基石，概念可能会随着人们对世界认识的进步、技术水平的提高、应用领域的拓展等有所变化和发展。因此，我们要以发展的眼光对待腐植酸相关概念和定义问题，既不要全面否定以往，也不要只站在个人的知识领域固步自封。我们要结合全行业的智慧，整合不同学科的知识，制定科学、合理、适用的概念，从而推动专业的标准化建设，促进行业健康发展。