木醋液成分原理.docx

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木醋液成分原理

1.木醋液

木醋液也叫植物酸，是木材等生物质在干馏设备中干馏后导出的蒸汽气体混合物经冷凝分离后得到的一种红褐色液体，是一种成份非常复杂混合物。

直接从干馏冷凝设备得到的木醋液称为粗木醋液，是一种棕黑色液体，其中含有大量焦油及有害物质等，需根据不同用途进一步精制。

生物质干馏时得到的粗木醋液静置澄清时分为两层，上层为澄清木醋液，下层为沉淀木焦油。

将澄清木醋液进一步加工可得到醋酸（或醋酸盐）、丙酸、丁酸、甲醇和有机溶剂等产品，沉淀木焦油经加工后可得到杂酚油、木馏油、木焦油抗聚剂、木沥青等产品。

因木醋液的性质随其制法不同而异，所以木醋液前应加上原料名称，如桦木木醋液、柞木木醋液、硬杂木锯（木）屑木醋液等。

目前我国北方研究以木醋液为主，南方以竹醋液为主，竹醋液还可以根据竹子种类不同分为很多种竹醋液，这主要是与原料来源方便有关。

2.木醋液采集精制

2.1粗木醋液采集

木醋液的原料广泛且易得，树干、树枝、果核、果壳、玉米芯、木屑等农林业加工废弃物均可用来提取木醋液这种酸性液体。

粗木醋液主要是在烧炭过程中将导出的蒸汽气体混合物经冷凝分离后得到的液体产物。

烧炭也就是木材热解的过程，木材热解过程伴随着反应温度的变化，即烧制木炭过程中产生的烟的温度不同，收集到的木醋液的成份也不同。

烧制木炭过程中产生的烟的温度为90℃左右（一般是82℃开始收集，有强烈的烟香味）时，开始收集。

当温度大于150℃时停止收集。

采用这种方法，可得到高浓度、数量多的木醋液。

这是木醋液最基本的采集方法。

表1木醋液的提取来源

木醋液来源提取方法

玉米芯松塔核桃枝核桃壳苹果枝苦杏壳

硬杂木锯末柞木酸枣壳杏树枝银杏干馏釜干馏

杜仲枝高温热解

蒙古栎隔绝空气热解

混合木屑热解

桦树山杏炭化热解

毛白杨枝桠材回转炉烧炭

柳杉木平炉烧炭

杂木热解气化

2.2木醋液精制

（1）静置分离法

将粗木醋液倒入容器中，静置几个星期或几年后，木醋液中不稳定的成份发生氧化、聚合作用而沉淀。

木醋液分为3层，上层为不稳定的木醋液，约10％～15％（质量分数），属于低沸点化合物；下层为有毒木醋液，占20％～30％，其中含有大量的木焦油和聚合物；中间的澄清部分是有效木醋液。

研究表明木醋液至少要静置6个月以上，才可以作为植物生长调节剂使用。

静置分离法对木醋液理化性能的影响取决于静置时间的长短。

该方法简单易用，但是时间较长。

（2）蒸馏法

蒸馏法就是利用混合物各成份沸点不同的特性对混合物进行分离的方法，该方法分为常压蒸馏法、减压蒸馏法。

蒸馏法的缺点是在蒸馏过程中木醋液很多成份会消失。

常压蒸馏：

指在蒸馏过程中，首先将低沸点组分，醋酸与大量水一同蒸馏出来，而后蒸馏出含酚类的高沸点组分，再反复蒸馏已蒸馏出的馏分，以便除去较多的不稳定化合物和溶解焦油，馏分中化合物种类大为减少。

压蒸馏法将温度从60℃-80℃升到100℃，得至pH为1.5-3.7，密度为1.0019/ml以上的精制木醋液。

减压蒸馏法与常压蒸馏法不同，可通过调节减压程度、加热浴的温度来促进目的成份的馏出。

使用不同填料或卷压板精馏塔可以进一步提高混合物的分离效果。

典型的蒸馏是三步升温法，先是在98℃下收集各种馏分；然后慢慢升温到103℃，此时的馏分是有效木醋液；最后加速升温，收集沸点高于103℃的馏分

（3）活性炭吸附法（过滤法）

活性炭吸附法的原理就是利用活性炭大的比表面积来吸附木焦油。

（4）组合法

通过简单精制单元的有机组合（即组合法），可以达到分离木醋液中各组分的目的。

（5）有机溶剂萃取法

（6）装置法

通过改进提取、蒸馏、冷凝、干馏等装置可以精制木醋液。

（7）分配法

该方法：

足利用木醋液含有酸性成份、中性成份、碱性成份等性质，通过改变木醋液的特性，把水醋液所含成份分成几组的方法，改变所使用药品种类、浓度等条件。

如用酸、碱把木醋液的多种成份分离成酸性、酚类、羰基、中性及碱性物质成份的方法。

我国生产的木醋液主要采用的是静置法、简单蒸馏和用活性炭或木炭粉的精制方法。

3．木醋液的组成和基本性质

3.1木醋液主要成分

木醋液的组分种类、含量，随采集工艺、存放时间和精制方法等不同而异。

木醋液的成份涉及到许多种类的化合物，其中大多数是微量成份，其主要成份是水，其次是有机酸、酚类、醇类和酮类等物质。

酸类物质是木醋液中最具特征的成份，在木醋液中的含量也高，往往占有机物的50％以上。

木醋液中的其它成份还有胺类、甲胺类、二甲胺类、毗吮类等分子中含氮的碱类物质以及K、Ca、Mg、Zn、Ge、Mn、Fe等微量元素。

表2不同原料木醋液的成分分析

来源

主要成分及含量

其他特殊成分

酸枣壳

酚类（43.18%）；有机酸（37.52%）；酮类（8.29%）；呋喃类衍生物（7.40%）

醇类、酯类、含氮有机化合物

苹果枝

酚类（24.69%）；有机酸（40.05%）；酮类（7.52%）；呋喃衍生物（12.81%）

醇类、酯类、醚类

苦杏壳木

酚类（42.83%）；乙酸（22.41%）；醛类（12.54%）；酮类（6.23%）

醇、苯、呋喃和酯类衍生物

杏树枝

酚类（55.06%）；有机酸（7.33%）；醛类（12.66%）

醇类、呋喃衍生物、酯类

柞木

酚类（11.36%）；有机酸（21.96%）；酮类（18.79%）；呋喃衍生物（8.88%）

醇类、酯类、醛类

普通核桃壳

酚类（24.71%）；有机酸（37.43%）；酮类（10.87%）

酯类、醛类、呋喃、吡喃衍生物、醇类

铁核桃壳

酚类（22.73%）；有机酸（38.55%）；酮类（11.74%）

酯类、醛类、呋喃、吡喃衍生物、醇类

3.2木醋液基本性质

表3不同原料木醋液的理化性质

原料

密度/（g/cm3）

pH

有机酸含量/%

气味

颜色

木醋液提取率/%

桦木

1.0041

3.97

2.02

烟焦味

黑褐色

92.20

柞木

1.0260

4.06

5.20

烟焦味

黑褐色

90.70

杂木

1.0146

4.21

3.06

烟焦味

黑褐色

90.00

苹果枝

0.9550

4.01

7.02

烟焦味

黑褐色

39.78

杏树枝

0.9660

2.98

7.97

烟焦味

黑褐色

41.20

种类

性状

试验效果

来源

粗木醋液及木醋液配剂

pH3.6-4.1木醋液配剂木醋液与木炭粉的混合物

木醋液稀释浓度为150倍处理72h时，北方根结线虫、花生根结线虫、南方根结线虫、爪哇根结线虫的校正死亡率分别达到了76.3%、78.4%、77.9%和72.2%。

昆明线敌生物科技有限公司

木醋液：

白屈菜提取物=1:

1

稀释100倍，防治油松毛虫效果较好，油松毛虫死亡率53.3%

木醋液：

大活提取物=1:

1

稀释5倍，防治油松毛虫效果较好，油松毛虫死亡率86.67%

柞树木醋液

pH值为2.82，用NaOH调整至pH=7.0

洋金花提取物质量分数为8％单独及与200、300倍木醋液混合使用时,菜青虫死亡率分别达83.5％、93.0％和91.5％

由黑龙江省带岭林业科学研究所

苹果枝1.01043.217.64烟焦味黑褐色37.05

普通核桃壳1.04373.0314.88烟焦味黑褐色93.25

铁核桃壳1.04893.1214.60烟焦味黑褐色92.78

4．木醋液的应用

根据不同用途采取不同的精制方法得到的木醋液，可以作为农药添加剂、土壤改良剂、植物生长促进剂、食品添加剂、脱臭剂、保鲜剂和医药原料等。

目前，中国北方以研究木醋液为主，南方以研究竹醋液为主竹醋液对解决土壤连作障碍有较好的效果，并能较好的缓解土壤盐渍化、次盐渍化程度，起到调节土壤pH的作用

4.1农林业上的应用

4.1.1作为杀虫、抑病方面的应用

粗纯木醋液

将一定量的苯甲醛L-半胱氨酸席夫碱加入1L精馏木醋液,25℃水浴搅拌溶解;加0.05g/L的水杨酸作为稳定剂,冷却,制成淡黄色澄清液体,即为木醋碱杀虫剂.

木醋碱杀虫剂中苯甲醛L-半胱氨酸席夫碱质量浓度为15mg/mL时,小菜蛾、玉米螟和棉铃虫这3种鳞翅目幼虫死亡率高达53.3%、70.0%、100%。

世纪东方生物质综合技术开发有限公司

1.2%木酢液

木酢液对花生网斑病菌菌黑斑病菌EC50分别为64.09ug/ml、119.63ug/ml；EC90分别为107.55ug/ml、215.27ug/ml；

林海雪原米业集团有限公司

木醋液

木醋液经静置6个月沉淀后过滤木焦油，密封于棕色瓶子里备用，pH4，棕褐色

试烤烟品种为NC297（小区试根施150kg/hm2和叶面喷施稀释1000倍木醋液处理效果最好，明显降低了有机烟草普通花叶病和黑胫病的发病率

木醋液

种类

性状

试验效果

来源

木醋液

pH值为3.3

番茄品种Z06-10（小区试验）

叶面喷施100倍液的木醋液效果最显著,株高尧平均单果质量和667m2产量最高增产到15.8%（不同浓度木醋液对番茄生长和产量的影响）

日本健康食品株式会社提供

木醋液

pH值为3.3

番茄品种Z06-10（小区试验）

木醋液灌根施肥能提高番茄的株高、茎粗、单果重和产量,其中稀释10倍的木醋液灌根可提高番茄22.43%（木醋液作灌根对番茄生长发育和产量的影响）

日本健康食品株式会社提供

4.1.2作为植物肥料方面的应用

不同浓度的木醋液土壤或叶面喷施均能不同程度地改善作物植株的性状，提高作物产量及品质，增加作物的可溶性蛋白、维生素C、可溶性总糖、黄酮和芦丁含量，并能降低硝酸盐含量；木醋液还对作物的种子发芽率、幼苗生根率、幼苗的生长发育等方面有明显的促进作用。

木醋液

番茄品种金棚1号（小区试叶面喷施木醋液可显著提高番茄品质和产量,最佳浓度为400-600倍,增产50%以上.（木醋液在番茄上的应用效果研究）

天津市科力精细化工研究所

木醋液

苹果树和一些杂木,有机酸28.37%、乙酸21.14%及衍生物34.66%、酮类12.94%，pH3.1，EC3.37mS/cm、有机碳33.59g/L

灌施木醋液的稀释倍数小于5倍时，会对辣椒产生毒害，严重致死；稀释倍数50-250倍时，可促进辣椒生长，达到增产效果；稀释倍数过大时对辣椒的影响较小。

（灌施木醋液对土壤性质和植物生长的影响）

木醋液

小麦秸秆在550℃下限氧热裂解析出的液态产物，有机碳3.87g/L，原液pH9.37

苏椒5号（小区实验）

叶面喷施稀释300倍木醋液对提高辣椒株高、维生素C含量效果最好，而稀释500倍则增产效果明显，增产16.2%（秸秆热裂解木醋液成分及其对辣椒生长及品质的影响）

木醋液

木醋液pH5，棕褐色.（木炭粉与木醋液按一定比例混合就为含木醋液的木炭粉，即炭醋肥）

青梗菜、菜心（小区试验）

小区施入12ml/m2,可以提高青梗菜和菜心产量，但并不显著。

小区施入炭醋肥（12ml/m2+60g/m2）,可以显著提高青梗菜和菜心产量，增产32.6%~35.0%。

（木醋液和炭醋肥对设施蔬菜土壤肥力及蔬菜产量的影响）

昆明钢铁集团提供

木醋液

pH4.0

西红柿品种:

超越

叶面喷施木醋液能促进西红柿长势,维生素C含量和糖酸比,可以提高西红柿品质和产量,稀释200倍，增产13.4%,木醋液稀释300倍增产16.9%.施用稀释300倍的木醋液效果最好（木醋液作为叶面施用对西红柿长势及品质的影响）

北京联合创业建设工程有限公司

木醋液

pH4.2

芹菜：

西芹（加州王）

叶面喷洒木醋液可以提高芹菜品质和产量，其中稀释300倍，芹菜增产17.12%，VC含量增加25.6%，硝酸盐含量降低10.6%（醋液作为叶肥施用对芹菜产量及品质的影响）

木醋液

陆地棉品系32-59（小区试棉花现行时滴施木醋液600ml/亩，能够促进棉花种子萌芽，增加果枝台数，提高棉花纤维品质，增加单铃重和总铃数，增产9.33%（木醋液对棉花生长及产量的影响研究）

郑州牧森生物科技有限公司

木醋液

木醋液经静置6个月沉淀后过滤木焦油，密封于棕色瓶子里备用，pH4，棕褐色

试烤烟品种为NC297（小区试施用木醋液增加了有机烟草产量和产值，根施150kg/hm2和叶面喷施稀释1000倍木醋液处理效果最好，分别使产量增加了32.0%和25.4%，并且叶面喷施的效果要优于根施，有机烟叶的有机物质总糖、还原糖、烟碱含量适中，化学成分比例调（木醋液对有机烟草产质量及病害的影响）

由昆明钢铁集团提供

木醋液

该木醋液的主要成分为醋酸含量10.0g/L巴豆22.0g/L酪酸16.0g/L愈创1.20g/L9.9g/L酚2.98g/L

秦烟96

叶面喷施（400倍）＋灌根（1000倍）处理能显著增加烟叶单叶重?

提高烟草钾含量?

促进烟草化学成分协调?

防治病虫害发生显著改善了烟区的烟草品质（木醋液对烤烟品质和抗病性的影响）

购于浙

江省丽水市潘氏炭业

木醋液

pH3.1

人参（小区）

叶面喷施稀释200倍木醋液，可增强人参根系活力，促进对N、P、K的吸收，促进叶绿素的合成，具有提高产量和品质的作用，200倍增产13.36%。

（木醋液叶面喷洒对人参产量及人参皂苷含量的影响）

黑龙江省带岭林业科学研究所提供

木醋液

经过精制和提纯的木醋液，pH3.3

试西瓜品种为春甜５号（小区）

木醋液液体叶面肥最佳喷施浓度为300倍液时，西瓜产量较对照显著增加38.46％。

显著改善了西瓜品质，其中可溶性蛋白、维生素Ｃ及可溶性总糖含量增加显著（不同浓度木醋液对棚室西瓜产量和品质的影响）

本健康食品株式会社提供

木醋液

由苹果树和一些杂木提炼，含有机碳33.5g/L，CEC3.37ms/cmpH3.6

陕西杨凌区蒋寨村猕猴桃果园（小叶面喷施稀释100倍木醋液，可显著提高维生素C含量，均值高达2.42mg/g，并能降低果实硬度；稀释150可显著提高可溶性固形物含量，均值高达16.1%，因此用稀释100-150在猕猴桃叶面喷施可以提高其品质。

陕西亿鑫生物能源开发有限公司提供

木醋液

中华11号

水稻分蘖期、孕穗期、抽穗期叶面喷稀释600倍木醋液，水稻结实率、每穗粒数、产量最高，较对照增产6.9%。

（木醋液对水稻产量及氮肥利用效率的影响）

天津市科力精细化工研究所

木醋液

pH值为3.3

龙杂茄5号春茄1号

叶面喷施稀释300倍木醋液，龙杂茄5号较对照增产61.5%，春茄1号增产57.5%。

日本健康食品株式会社提供

可是茄子可溶性蛋白、VC、可溶性糖、黄酮、芦丁等含量增加，硝酸盐含量降低8%。

（木醋液在保护地茄子上的应用效果研究）

木醋液

草莓天津市北辰区草莓种植科施用木醋液可促进草莓开花期提前、开花数增多，营养期生长旺盛、植株茎叶粗壮，病虫害较少，增产效果显著，大棚草莓上施用木醋液，以每亩50L效果最明显，增产5.8%。

（木醋液在设施草莓上的应用试验）

得梵集团

木醋液

苦瓜：

农得利（小区）

木醋液稀释500倍，叶面喷施3次，对苦瓜生长发育、产量产生一定的积极作用，增产幅度达到13.2%。

同时，可提高可溶性蛋白（3.97%），VC（17.3%），降低硝酸盐含量（17.5%），有效改善苦瓜品质。

（木醋液在苦瓜生产上的应用效果）

武汉市联合创业再生能源有限公司

木醋液

桦树木醋液，pH3.81

平菇5506香菇8381

平菇和香菇培养料中添加0.05%的木醋液，产量较对照分别提高13.50%和12.67%，而超过添加木醋液超过1%，则会抑制菌丝生长。

（木醋液在平菇和香菇生产上的应用研

黑龙江省带岭林业科学研究所提供

木醋液

水稻（小区）

木醋液做喷洒处理后,对水稻豫粳8号、中质优2004、黄优520的株高、株重、单位株穗数等指标都有影响,一般来说都能增加水稻的株高、株重、单位株穗数、千粒重等指标。

稀释至600倍的木醋液最适宜水稻豫粳8号和黄优520的水稻产量的提高,稀释至800倍的木醋液最适宜水稻中质优2004产量的提高。

（小麦秸秆木醋液对水稻产量和品质的影响）

木醋液

竹醋液及商品醋液产品丰美佳