一种藻体中腐殖酸大孔径树脂分级方法_3

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2 mol/L的氢氧化钠和0.2mol/L焦磷酸钠的溶液,并用去离子水稀释,使溶液中氢氧化钠和焦磷酸钠的浓度均为0.1 mol/L,且溶液中固液比为1:10,搅拌4h,静置24 h后,离心得到上层清液2和藻体残渣2 ;
氮气保护条件下,向上层清液2中加入6mol/L盐酸,使其pH =1.0,搅拌30 min,静置24 h后,离心得固体标记为腐殖酸2 ;
将腐殖酸I和腐殖酸2合并,标记为粗提腐殖酸,共计42.5g ;
步骤f、藻体腐殖酸除硅:
氮气保护条件下,用含有0.lmol/L氢氧化钠和0.3 mol/L氯化钠的溶液将步骤e中的粗提腐殖酸溶解,使其浓度为1-2 g/L,搅拌30 min,高速离心分离,得到上层清液3;
将上层清液3用6 mol/L盐酸酸化至pH=l.0,再加入6mol/L的浓氢氟酸,使溶液中氢氟酸浓度为0.3 11101/1,持续搅拌411,静置2411后,高速离心分离得41.7 g固体,标记为无硅腐殖酸;
步骤g、藻体腐殖酸除富里酸:
向步骤f中的无娃腐殖酸中加入0.lmol/L盐酸溶液,使其固液比为1:10,持续搅拌4_6h,并静置20-28 h后,离心得到上层清液4及纯化腐殖酸;该步骤g中,所得上层清液4用溶解有机碳测定仪器测定其溶解有机碳含量,如果上层清液4中溶解有机碳T0C>5mg/L,则重复步骤g,直到测得T0C〈5 mg/L后,再进行步骤h。
[0022]步骤h、藻体腐殖酸的亚组分分级:
在氮气保护条件下,用20 ml 0.1 mol/L的氢氧化钠将步骤g中的纯化腐殖酸溶解,加入去离子水使溶液中的腐殖酸浓度在1-2 g/L,用I mol/L的盐酸和I mol/L的氢氧化钠调节溶液pH=2后,以15倍柱体积/h的速度流过XAD-8树脂柱,流出液弃去; 以5柱体积/h的速度,依次用pH=3、pH=5和pH=7的0.lmol/L焦磷酸钠缓冲液淋洗XAD-8树脂柱,分别收集流出液并立即酸化至pH 1,搅拌4 h后,离心得到固体三份分别标记为粗提藻体腐殖酸亚组分I一粗提藻体腐殖酸亚组分3 ;
在氮气保护下,以5柱体积/h的速度,依次用pH=9、pH= 11和pH=13的0.lmol/L焦磷酸钠缓冲液淋洗XAD-8树脂柱,分别收集流出液并立即酸化至pH 1,搅拌4 h后,离心得到固体三份分别标记为粗提藻体腐殖酸亚组分4一粗提藻体腐殖酸亚组分6 ;
该步骤h中,当以某一 pH值的焦磷酸钠缓冲液淋洗XAD-8树脂柱时,每收集25 ml流出液,则用波长为550nm的紫外可见光进行测定,流出液的紫外可见光吸光值先增大后减小,当流出液紫外可见吸光值小于最大吸光值的0.5%时,停止该pH的淋洗过程。
[0023]步骤1、藻体腐殖酸亚组分除盐及固化:
在氮气保护下,用0.1 mol/L的氢氧化钠分别溶解粗提藻体腐殖酸亚组分I至粗提藻体腐殖酸亚组分6,用盐酸调节每份溶解液的pH=5-9,并使每份溶解液的固液比均为1:2,共计得到六份腐殖酸亚组分溶液;
将六份腐殖酸亚组分溶液分别置入6个7000道尔顿透析袋,并将每个透析袋置于超纯水中,组成透析体系,搅拌12 h,盐分通过透析袋进入超纯水,将每个透析袋中的腐殖酸亚组分溶液冷冻干燥得到六份腐殖酸亚组分固体,命名为藻体腐殖酸亚组分1、藻体腐殖酸亚组分2、藻体腐殖酸亚组分3、藻体腐殖酸亚组分4、藻体腐殖酸亚组分5、藻体腐殖酸亚组分6。
[0024]所述步骤i中,每个透析袋的透析体系搅拌12h后,先用钼酸铵分光光度法和硝酸银法分别测定步骤i中去离子水中总磷的含量和氯离子含量,如果总磷含量>0.01 mg/L或者有氯化银存在,则多次更换透析体系中的超纯水,每次加入去离子水,搅拌12 h后,再次测定,直到测得的总磷含量〈0.01 mg/L且检测不到氯离子。
[0025]步骤j:取少量步骤i所得的六份藻体腐殖酸亚组分I至藻体腐殖酸亚组分6,在80-100°C下烘干24 h后得到灰分;采用热重分析法方法测定灰分,如果其中某份藻体腐殖酸亚组分以干重计灰分大于0.1 %,则将该藻体腐殖酸亚组分在氮气保护条件下,用0.1 mol/L氢氧化钠溶解,加入去离子水使溶液中藻体腐殖酸浓度=1 一3 g/L后,调节溶液pH=5-9,再加入浓盐酸、浓氢氟酸和去离子水,使溶液固液比为1:10且盐酸浓度为0.1mol/L、氢氟酸浓度为0.3mol/L,持续搅拌4 h,静置24 h后,离心分离得固体后重复操作步骤i,并再次用热重分析法测定其灰分,直到其灰分小于或等于0.1%。
[0026]本实施例中,最终得到藻体腐殖酸亚组分1-藻体腐殖酸亚组分6质量依次为18.5g、13.8g、3.7g、l.58g、0.95g、0.59g。
[0027]结合腐殖酸自身特点,利用元素分析法和13C-NMR光谱分析法对腐殖酸亚组分进行定量-半定量分析;利用FTIR、UV_Vis和三维荧光光谱对腐殖酸亚组分进行定性分析,结果如下:
元素分析结果显示,该方法提取的藻体腐殖酸亚组分中碳、氢、氧、硫元素含量及碳氢元素比、碳氧元素比,符合国际腐殖酸协会标准腐殖酸元素含量要求。FTIR光谱分析显示,该方法提取的藻体腐殖酸亚组分均包含羟基、烷基和羧基等官能团,这与国际腐殖酸协会标准腐殖酸红外光谱结论一致。UV-Vis光谱分析显示,该方法提取的藻体腐殖酸亚组分紫外吸光度均随着紫外波长增大而降低,紫外光谱符合指数递减规律,这与国际腐殖酸协会标准腐殖酸紫外光谱结论一致。13C-NMR光谱分析显示,该方法提取的藻体腐殖酸亚组分均包含饱和脂肪碳峰、烷氧基碳、芳香碳、羧基碳,这与国际腐殖酸协会标准腐殖酸一致。三维荧光光谱分析显示,该方法提取的藻体腐殖酸亚组分的三维荧光光谱峰均坐落于藻体类腐殖酸荧光峰范围,与国际腐殖酸协会标准腐殖酸一致。
[0028]进一步分析表明:该方法提取的不同腐殖酸亚组分中的氢碳元素比存在明显变化,腐殖酸亚组分1-6的氢碳元素比分别为0.63,0.72,0.76,0.82,0.97、1.02 ;
13C-NMR光谱分析结果显示,该方法提取的不同腐殖酸亚组分中的羧基碳比例存在明显变化,腐殖酸亚组分1-6的羧基碳比例为19.7、18.9、15.6、13.7、12.7、12.3 ;
该方法提取的不同腐殖酸亚组分中的芳香碳含量存在明显变化,腐殖酸亚组分1-6的芳香碳比例为 40.9、41.K47.9,52.K40.86、43.2。
[0029]实施例2:本实施例公开了一种藻体中腐殖酸大孔径树脂分级方法,所述分级提取方法包括如下步骤:
步骤a、藻体预处理:取风干后的藻体,剔除杂物,在30_50°C下烘干,碾磨后过筛,得到藻体粉末;
步骤b、藻体索氏提取:将藻体粉末置于索式提取器中,依次用乙醚、丙酮、95%乙醇、二氧杂环己烷作为提取液进行索提;索提过程中,当采用其中一种索提液索提时,则每隔5h,在220nm波长的紫外可见光下测定索提液的吸光度,当测得的索提液的吸光度大于或等于0.01时,则继续该索提过程;当测得的吸光度小于0.01时,更换下一个索提液进行索提;步骤C、藻体的氯化钙处理:向去离子水索提藻体中加入氯化钙溶液,使固液比达到1:10,在40-70°C条件下连续搅拌10-40 min后,离心弃去上层清液,得到氯化钙处理藻体I ;向氯化钙处理藻体I中加入氯化钙溶液,使固液比达到1:10,在40-70°C条件下连续搅拌10-40 min后,离心弃去上层清液,得到氯化钙处理藻体2 ;
向氯化钙处理藻体2中加入去离子水,使固液比达到1:10,连续搅拌10-60 min后,离心弃去上层清液,得到去离子水处理藻体;向去离子水处理藻体中加入盐酸,使固液比达到
1: 10,连续搅拌10 -60 min后,离心弃去上层清液,得到盐酸处理藻体I ;向盐酸处理藻体I中加入盐酸,使固液比达到1:10,连续搅拌10-60 min后,离心弃去上层清液,得到盐酸处理藻体2 ;
向盐酸处理藻体2中加入盐酸,使固液比达到1:10,连续搅拌10 -60 min后,离心弃去上层清液,得到盐酸处理藻体3 ;向盐酸处理藻体3中加入去离子水,使固液比达到1:10,连续搅拌10 min后,离心弃去上层清液,得到水洗盐酸处理藻体;
步骤d、藻体的碳酸钠处理:向水洗盐酸处理藻体中加入碳酸钠溶液,使固液比达到1:10,在40-70°C条件下连续搅拌30-60 min后后,离心所得固体标记为碳酸钠处理藻体I ;向碳酸钠处理藻体I中加入碳酸钠溶液,使固液比达到1:10,在40-70°C条件下连续搅拌30-60 min后,离心所得固体标记为碳酸钠处理藻体2 ;向碳酸钠处理藻体2中加入去离子水,使固液比达到1:10,连续搅拌10 -60 min后,离心所得固体标记为水洗
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