煤中腐植酸的研究

进行了我国若干泥煤、褐煤和氧化及风化烟煤试样的煤质鉴定、腐植酸含量和腐植酸组成结构特征的研究。表明泥煤多属低地泥煤,有较高的腐植酸含量(约40—50%)。褐煤腐植酸含量变动较大,在3.3—67.8%;随着煤化程度增加,腐植酸量有明显减少的趋势。氧化和风化烟煤的腐植酸含量决定于氧化风化程度和烟煤原来的变质程度、还原程度和岩相组成.适度氧化和风化的烟煤腐植酸收率最高。低变质烟煤镜煤氧化或风化时腐植酸的收率较高;高变质煤、高还原煤和外皮质、丝炭氧化都不容易生成腐植酸。腐植酸还可以分为黑腐酸、棕腐酸及黄腐酸三个组分。这些组分结构上的差异主要表现在可溶性腐植酸有较高的氢含量、显著低的光密度、高的纸上电泳迁移率和烷烃基结构比例大。纸上色谱和溶剂萃取的研究指出这些组分还可以再细分,而腐植酸是这些组分的复杂混合物。     

腐植酸和硝基腐植酸的结构研究

本文通过物化分析和统计结构分析方法,考察了风化烟煤、褐煤和亚炭稀硝酸轻度氧解前后HA 和NHA 的官能团与分子结构特征的变化。结果表明,硝酸氧解均使煤结构中羧基和醒基明显增加。对于风化烟煤只发生脂肪侧链和部分芳碳的氧化脱氢反应,而对褐煤则氧解程度较深,以至芳核开环。前者生成的NHA 弱羧基较多,pK 值较低,后者的NHA 则与土壤中HA 的结构特征相似。对不同煤种的氧化-硝化反应过程也作了初步探讨。     

阴离子交换色谱和硅胶柱色谱法用于褐煤蜡族组成的分离

叙述了用阴离子交换色谱和硅胶柱色谱分离褐煤蜡纯蜡中的游离酸、酯中酸、醇以及烷烃的方法。通过红外光谱鉴定,表明阴离子交换色谱对蜡中酸的分离效果相当好。实验表明,寻甸粗蜡主要是由长链酯的混合物组成,它是一种天然的酯型蜡。舒兰粗蜡中含有丰富的游离酸,其量达43%。HNO_3氧化后,蜡中游离酸的增加则是由于酯的水解和醇的进一步氧化所致。     

腐植酸酸性功能团的研究

采用电位、电导、量热法测定了几种腐植酸(HA)及硝基腐植酸(NHA)的酸性功能团含量、表观解离常数(pK 值)及热力学参数(⊿H,⊿S)。结果表明,用不同方法测得的羧基及酚羟基含量吻合良好。腐植酸的羧基和可滴定的酚羟基在热力学性质上同简单的羟基苯羧酸相似。当腐植酸来源不同时,其酸性功能团的结构特征会不同。如山东黄县褐煤及日本亚炭HA、NHA 含有较多的水杨酸型结构,而山西灵石风化烟煤HA、NHA 中则似乎不存在。它们的弱羧基具有较高的活性,彼此间差异也比较大。用硝酸氧化能使HA 中羧基含量增加,酚羟基减少,酸性功能团活性提高。