Физико-химические свойства гуминовых кислот, модифицированных методом механоактивации каустобиолитов, и их взаимодействие с биоцидами

• Автор: Мальцева, Елизавета Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Введение.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Строение и свойства гуминовых кислот

1.1.1 Общая характеристика гуминовых веществ

1.1.2 Структурногрупповой состав 1уминовых кислот.

1.1.3 Физикохимические свойства гуминовых кислот.

1.1.3.1 Кислотноосновные свойства гуминовых кислот.

1.1.3.2 Поверхностноактивные свойства гуминовых кислот.

1.1.3.3 Элсктроповерхностные свойства гуминовых кислот

1.1.3.4 Окислительновосстановительные свойства гуминовых кислот

1.1.4 Механоактивация твердых каустобиолитов как способ модификации

состава и свойств гуминовых кислот
1.2 Биоциды в окружающей среде.
1.2.1 Экологотсхнологические предпосылки применения биоцидов.
1.2.2 Действие биоцидов на живые организмы и окружающую среду.
1.3 Взаимодействие гуминовых кислот с биоцидами
1.3.1 Влияние гуминовых кислот на биоциды в почвенной среде.
1.3.2 Возможные механизмы взаимодействия биоцидов с гуминовыми кислотами.
1.3.3 Основные способы оценки связывания биоцидов гуминовыми
кислотами.
1.4 1 Ъстановка задачи исследования
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Объекты исследования
2.2 Методика проведения механоактивации твердых
каустобиолитов.
2.3 Физикохимические методы исследования модифицированных
гуминовых кислот
2.3.1 Методика выделения модифицированных гуминовых кислот
2.3.2 Элементный анализ.
2.3.3 Определение структурногруппового состава модифицированных гуминовых кислот методом ЯМР С спектроскопии
2.3.4 Определение молекулярномассового распределения
модифицированных гуминовых кислот методом гель проникающей хроматографии.
2.3.5 Методика потенциометрического определения функциональных групп модифицированных гуминовых кислот.
2.3.6 Определение поверхностного натяжения растворов модифицированных гуминовых кислот методом отрыва кольца
2.3.7 Методика определения кинетического критерия ингибирующей и
инициирующей активности модифицированных гуминовых кислот.
2.4 Методы исследования взаимодействия модифицированных гуминовых кислот с биоцидами
2.4.1 Методика определения адсорбционных свойств гуминовых кислот на примере стандартного образца гуминовых кислот ГФК i по отношению к биоцидам
2.4.2 Методика изучения взаимодействия модифицированных гуминовых кислот с тебуконазолом и ципроконазолом.
2.4.3 Методика определения электрической проводимости модифицированных гуминовых кислот в присутствии тебукоиазола
2.4.4 Методика проведения исследования детоксицирующих свойств
модифицированных гуминовых кислот по отношению к тебуконазолу
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ МОДИФИКАЦИИ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ МЕТОДОМ МЕХАНОАКТИВАЦИИ ТВЕРДЫХ
КАУСТОБИОЛИТОВ НА ИХ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
3.1 Общетехническая характеристика природных каустобиолитов
3.2 Выход модифицированных гуминовых кислот.
3.3 Элементный состав модифицированных гуминовых кислот.
3.4 Структурногрупповой состав модифицированных гуминовых кислот
3.5 Молекулярномассовое распределение модифицированных гуминовых кислот
3.6 Кислотноосновные свойства модифицированных гуминовых кислот.
3.7 Поверхностноактивные свойства модифицированных гуминовых кислот
3.8 Инициирующие и ингибирующие свойства модифицированных
гуминовых кислот в процессе электровосстановления кислорода.
4 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОДИФИ1ЩРОВАИНЫХ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ С БИОЦИДАМИ
4.1 Адсорбционные свойства стандартного образца гуминовых кислот ГФК i по отношению к биоцидам.
4.2 Связывающая способность модифицированных гуминовых кислот верхового торфа по отношению к некоторым биоцидам
4.3 Оценка изменения электропроводности модифицированных гуминовых кислот в присутствии тебукоиазола
4.4 Детоксицирующие свойства модифицированных гуминовых кислот
верхового торфа по отношению к тебуконазолу
Выводы.
Список литературы


Кроме того, возможность использования ГК в качестве детоксицирующих агентов при рекультивации загрязненных сред требует разработки более эффективных гуминовых препаратов путем направленной модификации их функционального состава и физикохимических свойств. Одним из путей решения данной проблемы является механохимическая обработка твердых каустобиолитов, которая позволит получить модифицированные препараты ГК с новым составом и свойствами 5 8. Пелыо работы является установление связи между структурногрупповым составом, физикохимическими свойствами гуминовых кислот различной природы, модифицированных в результате механоактивации твердых каустобиолитов, и их взаимодействием с биоцидами. Впервые установлено, что модифицированные гуминовые кислоты проявляют инициирующие свойства в процессе электровосстановления кислорода в щелочной среде и ингибирующие в нейтральной и кислой средах. Впервые выявлено, что адсорбция смеси биоцидов стандартным образцом гуминовых кислот ГФК i выше адсорбции биоцидов в отдельности, при этом максимальная адсорбция гуминового препарата соответствует его критической концентрации мицеллообразования. Показано, что модификация гуминовых кислот приводит к снижению критической концентрации мицеллообразования. Впервые установлена взаимосвязь между функциональным составом, физикохимическими свойствами модифицированных гуминовых кислот и их взаимодействием с биоцидами. Показано, что механоактивация верхового торфа со щелочным реагентом позволяет получить модифицированные гуминовые кислоты с высокой связывающей и детоксицирующей способностью по отношению к биоцидам. Модифицированные гуминовые кислоты в малых концентрациях обладают высокими ассоциирующими свойствами по отношению к биоцидам, что может помочь при очистке водных и почвенных сред от токсичных веществ. Установленная зависимость между функциональным составом, физикохимическими свойствами модифицированных гуминовых кислот и их взаимодействием с биоцидами может служить основой в разработке препаратов нового поколения с биостимулирующими и защитными функциями в окружающей среде, в восстановлении почв после природных катаклизмов, в особенности, пожаров. Зависимость кислотноосновных, ингибирующих и инициирующих свойств модифицированных гуминовых кислот различных каустобиолитов от условий их модификации и среды. Зависимость поверхностноактивных свойств модифицированных гуминовых кислот различных каустобиолитов от условий их модификации. Результаты адсорбционных свойств стандартного образца гуминовых кислот ГФК i по отношению к индивидуальным биоцидам и их смеси. Результаты исследований взаимодействия ципроконазола и тсбуконазола с исходными и модифицированными гуминовыми кислотами верхового торфа. РАН, но проекту Исследование устойчивости и закономерностей превращений углеродсодержащих газов и компонентов каустобиолитовнефтей, битумов, углей, торфа и др. Федеральной целевой программы Научные и научно педагогические кадры инновационной России на гг. ГК от г. ПБ. Апробация работы. Химия и технология растительных веществ Уфа, , VI Международном симпозиуме Контроль и реабилитация окружающей среды Томск, , III Международной конференции Фундаментальные основы механохимической технологии Новосибирск, , V Всероссийской конференции Гуминовые вещества в биосфере СанктПетербург, , II РоссийскоКорейской конференции Современные проблемы химии и биотехнологии природных соединений Новосибирск, , V Всероссийской научнопрактической конференции Добыча, подготовка, транспорт нефти и газа Томск, , VIII Международной конференции Биоантиоксидант Москва, . Публикации. По материалам работы опубликовано 5 статей в журналах, включенных в список ВАК, и тезисов в трудах международных и всероссийских конференций. Структура и объем работы. Работа изложена на 7 страницах, содержит 9 таблиц и рисунков. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 8 наименований. Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю к. Юдиной И. В., а также д. Филимогикину А. Г, д. Соколовой И. В., д. Чайковской О Н. Ломовскому О. И.ИХТТиМ СО РАН, г. Новосибирск и к. Петренко Т. В. за помощь в выполнении исследований и ценные советы.