一种区分褐煤及褐煤提取物和有机肥料中有机碳的方法

本发明属于有机碳区分，尤其涉及一种区分褐煤及褐煤提取物和有机肥料中有机碳的方法。

背景技术：

1、测定有机碳采用的是氧化法，可用耗氧量近似地表示有机质丰度。有机质在沉积和成岩过程中，经历了各种复杂作用(首先是生物化学作用，后来是热化学作用)，损失了很大一部分，测得的有机碳含量是保存下来的残余有机质中的碳含量，因此，又称剩余有机碳(remaining organic carbon)。它近似地反映了生油母质的丰度。沉积岩中的有机质总量与有机碳数量之间存在一定的比例关系，此值通称有机系数。经统计，有机系数一般介于1.16～1.60之间。有机碳是生油岩研究中的一个基础指标，它可用于确定生油岩、指示有机质丰度，判断生油效率、转化效率和演变程度，计算生油量，推测石油初次运移方向等；然而，现有区分褐煤及褐煤提取物和有机肥料中有机碳的方法不能对有机碳生物活性进行准确分析；同时，采用的重铬酸钾没有将工业重铬酸钾原料中的铬酸钾完全转化为重铬酸钾，强冷快速搅拌结晶出来的是粉状，含量不平行，影响检测的准确度。

2、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

3、(1)现有区分褐煤及褐煤提取物和有机肥料中有机碳的方法不能对有机碳生物活性进行准确分析。

4、(2)采用的重铬酸钾没有将工业重铬酸钾原料中的铬酸钾完全转化为重铬酸钾，强冷快速搅拌结晶出来的是粉状，含量不平行，影响检测的准确度。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种区分褐煤及褐煤提取物和有机肥料中有机碳的方法。

2、本发明是这样实现的，一种区分褐煤及褐煤提取物和有机肥料中有机碳的方法包括：

3、步骤一，采集褐煤及褐煤提取物和有机肥料作为样品；样品经基准试剂重铬酸钾-硫酸处理，定容稀释后观察其颜色；有机肥料的待测样品，则溶液颜色呈现橘红色；褐煤或褐煤提取物的待测样品，则溶液颜色呈现浅绿色或黄绿色；

4、步骤二，在84℃下，将样品与浓硫酸接触，浓硫酸的用量使得到均一的溶液，并冷却；采用基准试剂重铬酸钾氧化-硫酸亚铁滴定法测定所得冷却的均一溶液中的有机碳的含量；

5、步骤三，对有机碳生物活性进行分析。

6、进一步，所述样品为液体，所述样品与所述浓硫酸的体积比为1：11；

7、进一步，所述有机碳的含量测定方法：

8、样品经基准试剂重铬酸钾-硫酸处理后，吸取定容稀释后的溶液51.0ml溶液于151ml三角瓶内，加水至101ml，加4滴邻菲罗啉指示剂，用硫酸亚铁标准溶液滴定；

9、同时以二氧化硅为添加物替代样品作空白试验；有机碳含量以样品的质量分数ω表示，按下式计算：

10、

11、式中：c′-经标定后的硫酸亚铁标准溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升(mol/l)；

12、v0-空白试验时，消耗硫酸亚铁标准溶液的体积，单位为毫升(ml)；

13、v-样品测定时，消耗硫酸亚铁标准溶液的体积，单位为毫升(ml)；

14、0.003-四分之一碳原子的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)；

15、1.5-氧化校正系数；

16、m-风干样质量，单位为克(g)；

17、x0-风干样含水量；

18、d-分取倍数，分取倍数为定容体积/分取体积，为250/50。

19、进一步，所述对有机碳生物活性进行分析方法如下：

20、1)将样品中有机碳配制成水溶液，得样品中有机碳储备液；将得到样品中有机碳储备液过滤灭菌；

21、2)将交替单胞菌alteromonas macleodii接种到培养基m1中进行前培养，使得菌体浊度达到od600＝1，将菌液离心，去上清，收集菌体，在菌体中加入nacl，悬浊后再次离心，最后将菌体用nacl悬浊，得菌体前培养液；

22、所述培养基m1的组成为1l中含有bactopeptone，1.1g；yeastextract,1.1g；kcl，0.4g；mgso4·7h2o，0.6g；cacl2·2h2o，0.048g；nh4cl,0.4g；k2hpo4，0.4g；nacl，21.0g；1ml微量元素溶液，ph 7.9；

23、所述微量元素溶液1l中含有feso4·7h2o，2.2g；h3bo3，31mg；mncl2·4h2o，0.2g；cocl2·6h2o，0.29g；cucl2·6h2o，3mg；znso4·7h2o，0.144g；na2moo4·2h2o，46mg；

24、3)将储备液m2装入培养瓶中，再加入灭菌蒸馏水、样品中有机碳储备液、菌体前培养液，将培养瓶加盖，放入微活性量热仪中培养，记录培养过程中的热量变化，进行样品中有机碳生物活性分析；

25、所述储备液m2的成分为1l中含有kcl，0.7g；mgso4·7h2o，1.1g；cacl2·2h2o，0.076g；nh4cl，0.6g；k2hpo4，0.7g；nacl，41.0g；3ml微量元素溶液，ph7.9；

26、所述微量元素溶液1l中含有feso4·7h2o，2.1g；h3bo3，30mg；mncl2·4h2o，0.2g；cocl2·6h2o，0.29g；cucl2·6h2o，3mg；znso4·7h2o，0.154g；na2moo4·2h2o，46mg，ph7.9。

27、进一步，所述样品中有机碳储备液的ph值为7。

28、进一步，所述过滤灭菌是用0.22μm已经灭菌的微孔滤膜过滤灭菌。

29、进一步，所述将菌液离心的条件为8000g离心5min；

30、所述在菌体中加入nacl的条件为：

31、在菌体中加入与菌体等量的质量百分浓度为0.8％的nacl。

32、进一步，所述悬浊后再次离心的条件为8000g再离心5min；

33、所述最后将菌体用nacl悬浊的条件为：

34、将菌体用与菌体等量的质量百分浓度为0.8％的nacl悬浊。

35、进一步，所述储备液m2、灭菌蒸馏水、样品中有机碳储备液、菌体前培养液的体积比为1∶0.6∶0.2∶0.2；

36、所述培养瓶的容积为4ml，最终培养体系为2ml。

37、进一步，所述基准试剂重铬酸钾的制备方法如下：

38、(1)将重铬酸钾溶于去离子水中形成重铬酸钾溶液，采用稀硫酸把原料中所含的铬酸盐转化为重铬酸盐并使ph值控制在6；加入硝酸钡以消除硫酸根，在86℃温度条件下反应1.6小时，静止1.6小时后过滤，所得滤液自然结晶形成结晶物；

39、(2)将结晶物放入反应釜内，加入去离子水，加温至溶解，再加入双氧水以使亚铁离子氧化为高价铁离子并发生水解反应而沉淀出来：加入聚丙烯酸钠，保温1.6小时后将沉淀物排出；

40、(3)过滤，把滤液倒入结晶槽内结晶，把结晶品用脱水机脱水，将脱水后的结晶品放入干燥箱内恒温干燥，烘干温度111℃，烘干时间10小时，即得基准试剂重铬酸钾成品；

41、所述的重铬酸钾溶于去离子水中所形成重铬酸钾溶液的比重为1.4。

42、结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

43、第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

44、本发明通过对有机碳生物活性进行分析方法灵敏度高，对有机碳生物活性可以进行实时检测，容易操作，精确度高；同时，通过基准试剂重铬酸钾的制备方法用稀硫酸把原料的微量铬酸钾完全转化为重铬酸钾，提高了含量；提供检测的准确性。

45、第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

46、本发明通过对有机碳生物活性进行分析方法灵敏度高，对有机碳生物活性可以进行实时检测，容易操作，精确度高；同时，通过基准试剂重铬酸钾的制备方法用稀硫酸把原料的微量铬酸钾完全转化为重铬酸钾，提高了含量；提供检测的准确性。