Характеристика гумусовых веществ

Гумусовые вещества представляют собой гетерогенную полидисперсную систему высокомолекулярных азотсодержащих соединений кислотной природы. Они подразделяются на гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.

Гуминовые кислоты (ГК)хорошо растворяются в щелочных растворах, слабо в воде и не растворяются в кислотах. Препараты ГК имеют темно-коричневую или черную окраску со средней плотностью 1,6 г/см³. Они содержат 50-62% С, 31-40% О, 3-7% Н, 2-6% N. Молекула ГК характеризуется сложным строением (рис. 16). На рисунке показан фрагмент молекулы – структурная ячейка. В молекуле находится 40-45 таких ячеек. Ядро молекулы составляют бензолполикарбоновые кислоты, ароматические и гетероциклические кольца типа бензола, пиридина, индола. Эти ароматические компоненты соединены непосредственно через С или мостиками –О-N-Н, -СН₂- в рыхлую сетку. Периферическую часть молекулы ГК составляют цепи боковых радикалов (углеводные, аминокислотные и углеводородные) и функциональные группы (карбоксильные, фенолгидроксильные, метоксильные, амидные). Ароматические и гетероциклические компоненты занимают 50-60%, углеводные – 25-30%, функциональные группы – 10-15%. Рыхлое, «губчатое» строение молекулы ГК обусловливает их способность к набуханию и адсорбции. Кислотные свойства ГК определяются наличием функциональных групп.

Рис. 16. Формула структурной ячейки гуминовой кислоты (по Д.С. Орлову)

Фульвокислоты (ФК) отличаются светлой окраской, растворимостью в воде, щелочах и кислотах. Содержат 41-46% С, 45-53% О, 4-5% Н, 3-4% N. Строение молекулы ФК однотипно ГК. Но в отличие от ГК в молекуле ФК доминирует гидролизуемая, периферическая (60-75%) часть. Это определяет хорошую гидрофильность и реактивную способность ФК по сравнению с ГК.

Гетерогенность и полидисперсность ГК и ФК означает, что эти кислоты можно разделить на ряд фракций различной молекулярной массы, элементного и компонентного состава.

Гумины – совокупность КГ и ФК, прочно связанных с минеральной частью почвы.

Особенности группового состава гумуса в различных почвах иллюстрируются данными табл. 26.

Таблица 26.

Состав гумуса в различных почвах, % к С_гумуса

(по данным Д.С. Орлова)

Почва	Горизонт и глубина,см	Сгумуса, %	ГК	ФК	Гумины	ГК:ФК
Тундровая глеевая	АОА1 0-3 ВG 3-10	3,63 1,22				0,9 1,0
Иллювиально- гумусовый подзол	А0 0-4 А1А2 9-11 А2 15-20 В 30-40	37,2 2,30 0,61 3,47				0,8 1,1 0,6 0,2
Дерново- подзолистая	АО 0-2 А1 6-12 А2 12-18 В 25-30	34,89 1,48 0,22 0,19				0,9 1,0 0,4 0,1
Серая лесная	А1 1-8 А1А2 20-30 В 60-70	2,68 1,00 0,87				0,7 0,9 1,9
Темно- серая	А1 1-17 А1А2 17-36 В 47-66	4,8 2,7 1,1				1,2 1,6 1,0
Чернозем выщелочен ный	А 0-6 А 6-20 В 40-60	6,78 6,80 3,78				1,6 1,7 2,5
Темно-каштановая	А 0-10 А 20-30 В 70-80	2,31 2,03 0,51				1,9 1,5 0,5
Светло-каштановая	А 0-20 В 20-30	1,42 1,07				1,0 0,9
Солончак луговой	А 0-10 В 25-40 С 40-60	0,83 0,40 0,36				0,7 0,5 0,3

Дата добавления: 2014-11-25