Гумінові кислоти. Аналітичне дослідження гумінових кислот

Гумінові кислоти (ГК) - це суміш слабких органічних кислот аліфатичного і ароматичного ряду, які не розчинні у воді в нейтральному і кислому середовищі, але розчинні в розчинах лугів. ГК складаються з тієї фракції гумінових речовин, яка осідає з лужних водних розчинів при зниженні рН нижче 2. ГК розглядаються як гнучкі лінійні полімери з поперечними зв'язками, що існують у вигляді випадкових клубків. В середньому 35% маси ГК представлена ​​ароматичними радикалами, в той час як решта знаходиться в формі аліфатичних ланцюгів. Молекулярна маса ГК знаходиться в діапазоні від 10000 до 100000Д .ГК легко утворюють солі з неорганічними мікроелементами. Аналіз екстрактів, витягнутих з природних ГК, показав присутність більш ніж 60 різних мікроелементів, пов'язаних в форми, які можуть використовуватися різними рослинними і живими організмами.

Аналітичне дослідження гумінових кислот має більш ніж 200-річну історію, проте найважливіші питання їх походження і будови не вирішено досі. Справа в тому, що синтез високомолекулярних органічних сполук в живих організмах здійснюється за допомогою генетичного коду і призводить до структур, які можна ідентифікувати як з'єднання з абонентом. Синтез гумінових кислот йде шляхом природного відбору структур, здатних здобувати стійкість в кореневмісному шарах грунту і створювати необхідні екологічні умови зростання і розвитку рослин і ґрунтової біоти. Найважливішу роль в оптимізації структури ГК грає зворотний зв'язок з мікроорганізмами. Складність і багатофакторність механізмів утворення гумінових кислот обумовлює різноманіття і високу полідисперсність молекулярних структур. Тому всі спроби представити структурну формулу гуминовой кислоти (наприклад, структура на рис. 2) дозволяють говорити лише про більш-менш вдалих моделях.

Більш повну інформацію про фрагментарне складі гумінових кислот можна отримати, використовуючи дані спектроскопії ЯМР ¹³ С. Найбільш цікаві в цій галузі роботи проф. Г.А. Калабина [2]. Г.А. Калабін спільно з нами був проведений порівняльний аналіз гумінових кислот, виділених з леонардіта, який дозволив нам обгрунтувати вибір родовища для виробництва гуматів екстра-класу. Дані, представлені в таблиці 2 показують, що гумінові кислоти цього родовища найбільш насичені кислородсодержащими функціональними групами, що визначають біологічну активність гуматів (кетонами, карбоксилом, хинонами, фенольними гидроксилами і складними ефірами).

Таблиця 2

Порівняльний аналіз структурних параметрів гумінових кислот з леонардіта