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      哪些因素影響聚磷酸銨水解

      2016-07-02 22:59:16

      摘要:植物能直接利用的只有正磷酸鹽,而聚磷酸鹽只有水解為正磷酸鹽才能被植物所利用。聚磷酸銨是一種重要的水溶肥原料,它主要由正磷酸鹽,焦磷酸鹽,三聚磷酸鹽和四聚磷酸鹽等組成。聚磷酸鹽的水解主要受溫度、pH、酶、金屬離子等因素的影響。


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      1、酶對聚磷酸銨水解的影響

      聚磷酸銨最初的水解由酶促反應控制,土壤中的磷酸酶是焦磷酸鹽水解的關鍵酶,磷酸酶能極迅速地催化聚磷酸銨的水解,比無酶催化時快106倍以上。聚磷酸鹽在濕潤的土壤中的水解速率高于風干土,在風干土中磷酸酶活性降低了23~40%,聚磷酸鹽的水解降低。酶促反應大大降低了反應的活化能,增加了反應速率,焦磷酸鹽在有酶催化的反應中的活化能大大低于無酶催化的反應活化能。

      2、溫度對聚磷酸銨水解的影響

      溫度是影響聚磷酸銨水解的重要因素,溫度越高,聚磷酸鹽水解越快,三聚磷酸鹽在低溫下水解常數比50℃下的水解常數高出28倍,在相同pH值條件下,三聚磷酸鹽在高溫下水解時間比常溫快27倍。聚磷酸鹽在高溫環境下,水解速率常數低,水解快;在常溫中性環境中,水解緩慢。聚磷酸銨在土壤中也存在同樣的趨勢,在10℃土壤環境中的水解速率低于20℃、30℃的土壤,低溫限制了土壤中磷酸鹽的水解。

      3、pH對聚磷酸銨水解的影響

      聚磷酸銨的水解受pH值影響,pH值越低,聚磷酸鹽水解越快。有研究發現在相同溫度下,三聚磷酸鹽在酸性環境中的完全水解所需要的時間要少于中性環境中水解所需要的時間。在低pH值環境下,P-O-P鏈與(HO)+反應,水解增加;pH值升高,反應減緩,水解變慢。此外,pH能影響酶的活性,在一定條件下,酶促反應的速率與pH呈相關性。pH值主要從影響P-O-P鏈與(HO)+反應,水解反應活化能和酶活性等方面影響聚磷酸鹽的水解,聚磷酸鹽在高溫和低pH值環境中易水解。

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      4、金屬離子對聚磷酸銨水解的影響

      金屬離子可催化聚磷酸銨水解,水解速率隨金屬離子的強度降低而減小,依次為:K1+<Na1+<Ca2+<Mg2+<Al3+,金屬離子能活化聚磷酸鹽中的磷原子,增加反應的活化分子數。金屬離子影響聚磷酸鹽在溶液中的水解主要有以下幾個原因:

      (1)金屬離子影響了聚磷酸鹽的結構,從而改變聚磷酸鹽的水解動力學,改變水解反應速率。

      (2)金屬離子能催化聚磷酸鹽的水解。

      (3)有金屬離子存在的溶液中,電解質影響氫離子的催化活性,或金屬離子與氫離子競爭形成絡合物,對聚磷酸鹽的水解產生影響。

       


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