草木灰

来自营火的草木灰

草木灰是木材、植物在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。它主要由钙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

评估的不确定性

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

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

肥料

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，草木灰可作为钾和碳酸钙的来源，而碳酸钙则作为中和酸性土壤的石灰剂。[6]

草木灰也可以作为有機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

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碳含量，因此可以用作气味控制剂，尤其是在堆肥操作中。[9]

陶器

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

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

外生菌根的真菌点柄乳牛肝菌（英语：Suillus granulatus）和卷边桩菇可释放草木灰中的元素。[12]

食品加工

草木灰有时被用于鹼法烹制（英语：Nixtamalization）中。在該過程中，将玉米浸泡在鹼性溶液中煮熟，以提高營養含量并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。

另见

参考

  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 
  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 [2021-05-17]. doi:10.1016/0961-9534(93)90032-Y. （原始内容存档 (PDF)于2011-09-28）. 
  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]. （原始内容存档于2016-06-14）. 
  7. ^ Sholto Douglas, James. Advanced guide to hydroponics: (soiless cultivation). London: Pelham Books. 1985: 345–351 [2021-05-17]. ISBN 9780720715712. （原始内容存档于2019-06-06）. 
  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. 
  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]. （原始内容存档于2021-12-18）. 
  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 可免费查阅.