草木灰
草木灰是木材、植物在燃燒後殘留的粉末狀灰燼物質,經常在壁爐、篝火或工業發電廠等出現。它主要由鈣化合物以及木材中存在的其他不可燃的無機物組成,在歷史中有很多用途。
成分
[編輯]評估的不確定性
[編輯]關於草木灰的化學成分已經進行了許多研究,結果差異很大。 碳酸鈣(CaCO3)是溫度低於750°C(小壁爐)時的主要成分。[1] 在高於750°C(大爐)的溫度下,氧化鈣(CaO)為主要成分。[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。埃米爾·沃爾夫對來自許多樹種的草木灰成分進行了全面的分析,[3] 有些因素會對成分產生重大影響:
- 飛灰:一些研究包括了燃燒過程中通過煙道逸出的固體,而另一些則沒有。
- 燃燒溫度[4]產生兩個直接效果:
- 分解:碳酸鹽、硫化物等轉化為氧化物不會產生碳、硫、碳酸鹽或硫化物。一些金屬氧化物(如氧化汞)甚至在木材燃燒溫度下分解成單質態和/或完全蒸發。
- 揮發:在沒有測量飛灰的研究中,某些燃燒產物可能根本不存在。
- 實驗過程:如果灰燼在燃燒和分析之間暴露於環境中,則氧化物可通過與空氣中的二氧化碳反應轉化回碳酸鹽。
- 木材的類型、年齡和生長環境會影響木材的組成,從而影響草木灰。
測量
[編輯]通常情況下,燃燒的木材(干基)質量的0.43%至1.82%會產生灰分。[4] 燃燒條件也會影響殘留灰分的組成和數量,因此較高的溫度會降低灰分產率。[5]
許多草木灰以碳酸鈣為主要成分,占25%[6]甚至45%。[1]鉀肥少於10%,且磷酸鹽少於1%;有微量的鐵、錳、鋅、銅和一些重金屬。[6]然而,由於燃燒溫度是確定草木灰成分的重要變量,因此這些數字各不相同。[4] 所有物質基於氧化物的形式存在。[4]
用途
[編輯]肥料
[編輯]草木灰可以用作有機肥料,以豐富農業土壤營養。在此作用下,草木灰可作為鉀和碳酸鈣的來源,而碳酸鈣則作為中和酸性土壤的石灰劑。[6]
草木灰也可以作為有機水耕溶液的改良劑使用,通常用來代替含有鈣、鉀、鎂和磷的無機化合物。[7]
堆肥
[編輯]草木灰通常在填埋場處置,但是隨著處理成本的上升,生態友好型替代品(例如用作農業和林業應用的堆肥)變得越來越流行。 [8] 由於草木灰具有較高的碳含量,因此可以用作氣味控制劑,尤其是在堆肥操作中。[9]
陶器
[編輯]草木灰在陶瓷釉料中使用已有很長的歷史,特別是在中國、日本和韓國的傳統工藝中,儘管現在被許多陶瓷工藝使用。它起到了助熔劑的作用,降低了釉料的熔點。 [10]
肥皂
[編輯]氫氧化鉀可直接由草木灰製成[11],並且這種形式被稱為苛性鉀或鹼液。由於這種特性,傳統上也使用草木灰製造肥皂。
生物浸出
[編輯]外生菌根的真菌點柄乳牛肝菌和卷邊樁菇可釋放草木灰中的元素。[12]
食品加工
[編輯]草木灰有時被用於鹼法烹製中。在該過程中,將玉米浸泡在鹼性溶液中煮熟,以提高營養含量並降低黴菌毒素的風險,也使用在烹煮野菜減少苦澀口感。蒟蒻的製造食用,在舊時代也是使用草木灰製作。傳統口語說的鹼液鹼水,就是由草木灰浸水製成。
另見
[編輯]參考
[編輯]- ^ 1.0 1.1 Hume E. Wood Ashes: How to use them in the Garden. Ed Hume Seeds. 11 April 2006. (原始內容存檔於2019-07-05).
- ^ 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
- ^ Wolff, Emil. Aschen-Analysen. Berlin: Wiegandt und Hempel. 1871.
- ^ 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 [2021-05-17]. doi:10.1016/0961-9534(93)90032-Y. (原始內容存檔 (PDF)於2011-09-28).
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- ^ 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.
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