Анализ элементного и фрагментного состава гуминовых кислот почв Сибири комплексом инструментальных методов

• Автор: Тихова, Вера Дмитриевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 138 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ПРОБЛЕМЫ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА НА ПРИМЕРЕ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ПОЧВ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Представления о гумификации и строении гуминовых веществ

1.2.Элементный анализ ГК

1. 3.Термический анализ ГК

1.4. ИКспектроскопия ГК

1.5. ЯМР спектроскопия ГК.

1.5.1.Применение С ЯМР.

1.5.2.Применение Н ЯМР

1.5.3. Применение Р ЯМР

1.6. Заключение.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования методики выделения и гидролиза
2.2. Приборы и методики, использованные для измерений элементного и
фрагментного состава гуминовых кислот.
2.3. Метрологические характеристики методов исследования ГК.
Глава 3. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ СОСТАВА И СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ГК В ЗОНАЛЬНОГЕНЕТИЧЕСКОМ РЯДУ СИБИРСКИХ ПОЧВ
3.1. Объекты исследования
3.2. Элементный анализ ГК почв зональногенетического ряда.
3.3. ИК спектроскопия ГК почв зональногенетического ряда
3.3.1. Сходства и различия ИК спектров ГК почв различных семейств.
3.3.2. Изменения в ИК спектрах ГК, подвергнутых гидролизу
3.4. Термический анализ ГК почв зональногенетического ряда
3.4.1. Изменения в термограммах ГК тундровых почв, подвергнутых кислотному и щелочному гидролизу.
3.4.2. Сходства и различия термических свойств ГК почв различных семейств.
3.5. ЯМР спектроскопия ГК
3.5.1. Сходства и различия спектров ЯМР,3С ГК почв различных семейств.
3.5.2. Изменения в спектрах ЯМР,3С ГК, подвергнутых кислотному гидролизу
3.5.3. Соотношения форм фосфора в ГК почв ЯМРР
3.6. Корреляции найденных параметров структуры с продолжительностью периода биологической активности почв.
Глава 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ ДЛЯ АНАЛИЗА ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ .
4.1. Исследование ГК палеопочв различного возраста озерных котловин Хакасии
4.2. Исследование ГК древних почв.
Глава 5. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ФРАГМЕНТНОГО СОСТАВА ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ЛУГОВОДЕРНОВОЙ ПОЧВЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ.
Список литературы.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


У1ой Конференции Аналитика Сибири и Дальнего Востока, Новосибирск, . Основная часть материала диссертационной работы опубликована в четырех статьях в Журнале прикладной химии и в виде препринта ИПА СО РАН Новые материалы изучения эволюции почв в природном эксперименте, Новосибирск, . Считаю своим приятным долгом выразить глубокую благодарность своим научным руководителям д. М.И. Дергачевой и к. В.П. Фадеевой за огромную помощь и постоянное внимание к работе, терпение и мудрость. Выражаю признательность коллективам лаборатории микроанализа и физических методов исследования НИОХ СО РАН за содействие в работе и дружеское участие. Отдельное спасибо сотруднику ЛФМИ НИОХ СО РАН М. М.Шакирову за запись спектров ЯМР, неизменный интерес и поддержку моей работы. Автор искренне признателен всем соавторам опубликованных статей и всем сотрудникам Института органической химии, оказавших содействие при выполнении данной работы. Глава 1. ПРОБЛЕМЫ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА НА ПРИМЕРЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ПОЧВ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Представления о гумификации и строении гуминовых веществ. Для понимания закономерностей изменения химического состава и строения гумусовых веществ ГВ целесообразно рассмотрению некоторых наших экспериментальных результатов предпослать краткий обзор основных положений теории гумификации и строения ГВ. Существует несколько классификаций гумусовых веществ, основанных не на разнице состава или структуры этих сложных макромолекул, а на растворимости отдельных компонентов исходного вещества, так, например, гуминовые кислоты ГК это часть гумусовых веществ, растворимая в щелочи, фульвокислоты ФК растворимы как в щелочи, так и в кислоте, гиматомелановые кислоты растворимы в спирте. В соответствии с работами Т. А. Кухаренко 4, ГК это группа аморфных темноокрашенных органических кислот, выделяемых щелочными растворами из торфов, углей и почв, которые объединены общностью химического строения и свойств, но различаются между собой в зависимости от происхождения исходного вещества. В литературе обсуждаются два основных способа формирования ГВ по схемам абиотической конденсации и деградации полимеров. По конденсационной гипотезе 5 органические остатки биополимеры распадаются полностью до простых продуктов Н2О, СО2 и мономеров, которые затем конденсируются и полимеризуются, образуя ГВ. Сторонники деградации биополимеров считают возможным формирование ГВ на стадии неполного разложения таких высокомолекулярных веществ, как лигнин 6. Каждая из гипотез в отдельности не дает ответов на многие вопросы. Можно предположить, что оба пути гумификации реально сосуществуют, а преобладание одного из них зависит от факторов, управляющих процессом гумусообразования. ГВ. Это, естественно, требует накопления обширного и надежного материала по строению различных типов ГВ. Попытки представить строение ГК позволяют говорить лишь о более или менее удачных моделях, которые следует разделить на 3 группы блоксхемы, условные структурные формулы, фрагментный состав. Как пример блоксхем можно привести блоксхему В. Мистерски и В. Ф. Логинова рис. ГК входит ядро, представленное ароматическими шестичленными кольцами и гетероциклами. Оно окружено периферическими алифатическими цепями, цепями углеводного и полипептидного характера. За счет комплексообразования и сорбции ГК могут содержать минеральные компоненты. Рис. Блоксхема ГК В. Мистерски и В. Наиболее реально, по мнению большинства отечественных исследователей, отражают свойства ГК две формулы, одна из которых предложена И. Д. Комиссаровым для ГК углей рис. Д.С. Орловым для ГК почв рис. СН2П ,
Рис. Формула ГК по Д. СИ, и но 4 с сн
ссоон
ССНз
Рис. Формула ГК по И. Тем не менее, эти формулы достаточно хорошо объясняют практически все известные сегодня химические и физические свойства ГК, могут служить основой для понимания природы их физиологической активности. Как и многие другие, они предполагают двучленность ГК, в состав которых входят гидролизуемые компоненты типа моно и полисахаридов и полипептидов отдельных аминокислот.