草木灰

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来自营火的草木灰

草木灰木材燃烧后残留的粉末状灰烬物质,经常在壁炉篝火或工业发电厂等出现。它主要由化合物以及木材中存在的其他不可燃的无机物组成,在历史中有很多用途。

成分[编辑]

评估的不确定性[编辑]

关于草木灰的化学成分已经进行了许多研究,结果差异很大。 碳酸钙(CaCO3)是温度低于750°C(小壁炉)时的主要成分。[1] 在高于750°C(大炉)的温度下,氧化钙(CaO)为主要成分。[2]在草木灰中的一些元素:Fe 1.6-55g/kg;Si 6-170g/kg;Al 1.2-45g/kg;Mn 1-20 g/kg;As 0.6-5ppm;Cd 0.18-60ppm;Pb 2-500ppm;Cr 12-280ppm;Ni 10-140ppm;V 1.8-120 ppm。埃米尔•沃尔夫对来自许多树种的草木灰成分进行了全面的分析,[3] 有些因素会对成分产生重大影响:

  1. 飞灰英语Fly ash:一些研究包括了燃烧过程中通过烟道逸出的固体,而另一些则没有。
  2. 燃烧温度[4]产生两个直接效果:
    • 分解:碳酸盐、硫化物等转化为氧化物不会产生碳、硫、碳酸盐或硫化物。一些金属氧化物(如氧化汞)甚至在木材燃烧温度下分解成单质态和/或完全蒸发。
    • 挥发:在没有测量飞灰的研究中,某些燃烧产物可能根本不存在。
  3. 实验过程:如果灰烬在燃烧和分析之间暴露于环境中,则氧化物可通过与空气中的二氧化碳反应转化回碳酸盐。
  4. 木材的类型、年龄和生长环境会影响木材的组成,从而影响草木灰。

测量[编辑]

通常情况下,燃烧的木材(干基英语Dry basis)质量的0.43%至1.82%会产生灰分。[4] 燃烧条件也会影响残留灰分的组成和数量,因此较高的温度会降低灰分产率。[5]

许多草木灰以碳酸钙为主要成分,占25%[6]甚至45%。[1]钾肥少于10%,且磷酸盐少于1%;有微量的铁、锰、锌、铜和一些重金属。[6]然而,由于燃烧温度是确定草木灰成分的重要变量,因此这些数字各不相同。[4] 所有物质基于氧化物的形式存在。[4]

用途[编辑]

肥料[编辑]

草木灰可以用作有机肥料,以丰富农业土壤营养。在此作用下,草木灰可作为碳酸钙的来源,而碳酸钙则作为中和酸性土壤石灰剂。[6]

草木灰也可以作为有机水耕溶液的改良剂使用,通常用来代替含有钙、钾、镁和磷的无机化合物[7]

堆肥[编辑]

草木灰通常在填埋场处置,但是随着处理成本的上升,生态友好型替代品(例如用作农业和林业应用的堆肥)变得越来越流行。 [8] 由于草木灰具有较高的含量,因此可以用作气味控制剂,尤其是在堆肥操作中。[9]

陶器[编辑]

草木灰在陶瓷釉料中使用已有很长的历史,特别是在中国、日本和韩国的传统工艺中,尽管现在被许多陶瓷工艺使用。它起到了助熔剂的作用,降低了釉料的熔点。 [10]

肥皂[编辑]

氢氧化钾可直接由草木灰制成[11],并且这种形式被称为苛性钾或碱液。由于这种特性,传统上也使用草木灰制造肥皂

生物浸出[编辑]

外生菌根的真菌点柄乳牛肝菌英语Suillus granulatus卷边桩菇英语Paxillus involutus可释放草木灰中的元素。[12]

食品加工[编辑]

草木灰有时被用于碱法烹制英语Nixtamalization中。在该过程中,将玉米浸泡在碱性溶液中煮熟以提高营养含量并降低霉菌毒素的风险。碱溶液历史上是由草木灰浸液制成的。

另见[编辑]

参考[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Hume E. Wood Ashes: How to use them in the Garden. Ed Hume Seeds. 11 April 2006. (原始内容存档于2019-07-05). 
  2. ^ Tarun R. Naik; Rudolph N. Kraus; Rakesh Kumar, Wood Ash: A New Source of Pozzolanic Material, Department of Civil Engineering and Mechanics, College of Engineering and Applied Science, The University of Wisconsin – Milwaukee, 2001  已忽略未知参数|name-list-style= (帮助)
  3. ^ Wolff, Emil. Aschen-Analysen. Berlin: Wiegandt und Hempel. 1871. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Misra MK, Ragland KW, Baker AJ. Wood Ash Composition as a Function of Furnace Temperature (PDF). Biomass and Bioenergy. 1993, 4 (2): 103–116. doi:10.1016/0961-9534(93)90032-Y. 
  5. ^ Etiegni L, Campbell AG. Physical and chemical characteristics of wood ash. Bioresource Technology. 1991, 37 (2): 173–178. doi:10.1016/0960-8524(91)90207-Z. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Lerner BR. Wood Ash in the Garden. Purdue University, Department of Horticulture and Landscape Architecture. 16 November 2000 [2008-10-01]. 
  7. ^ Sholto Douglas, James. Advanced guide to hydroponics: (soiless cultivation). London: Pelham Books. 1985: 345–351. ISBN 9780720715712. 
  8. ^ Demeyer A, Voundi Nkana JC, Verloo MG. Characteristics of wood ash and influence on soil properties and nutrient uptake: an overview. Bioresource Technology. 2001, 77 (3): 287–95. PMID 11272014. doi:10.1016/S0960-8524(00)00043-2. 
  9. ^ Rosenfeld, P.; Henry, C. Activated Carbon and Wood Ash Sorption of Wastewater, Compost and Biosolids Odorants. Water Environment Research. 2001, 7 (4): 388–393. doi:10.2175/106143001X139425.  已忽略未知参数|name-list-style= (帮助)
  10. ^ Rogers, Phil. Ash Glazes 2nd. London: A&C Black. 2003. ISBN 978-0-7136-57821. 
  11. ^ Making lye from wood ash. Journey to Forever. 14 May 2009 [2008-10-01]. 
  12. ^ Geoffrey Michael Gadd. Metals, minerals and microbes: geomicrobiology and bioremediation. Microbiology. March 2010, 156 (Pt 3): 609–643. PMID 20019082. doi:10.1099/mic.0.037143-0可免费使用.