Postgraduate Student, Department of Chemistry, Institute of Nature management
Аспирант кафедры химии Института природопользования
Head of the Laboratory "Chemistry of Oil"
Заведующий лабораторией «Химия нефти»
Vice-Rector for Economic Development
Эксперт отдела химических экспертиз
Post-graduate Student, Chemistry Department, Institute of Nature management, Yugra State University, Khanty-Mansiysk
Аспирант кафедры химии Института природопользования
Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of Chemistry, Institute of Nature management
Доктор биологических наук, профессор кафедры химии Института природопользования
Engineer, Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, microanalysis laboratory
Инженер, Новосибирский институт органической химии Сибирского отделения Российской академии наук, лаборатория микроанализа
The article reveals the results of studies of the humic acids electronic spectra for various types and kinds of peat in the middle-taiga zone of Western Siberia (Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug – Yugra). It was found that the increase in optical density is observed in samples of humic acids which were extracted from the peat with a high degree of decomposition (40–65 %).
At the first approximation the interpretation of received electronic spectra gives reason to range humic acids in the order with increasing proportion of aromatic structures share in macromolecules in the following order: 1) peat humic acids having a degree of expansion from 0 to 35 % with the content of a large number of peat-forming plants, where the extinction coefficients vary from 0.039 to 0.054 or sphagnum peat with the same degree of decomposition with the sphagnum containing 95–100 %, where the extinction coefficients have values between 0.030 and 0.042; 2) humic acids of all types and kinds of peat with a degree up to 35 %, where the extinction coefficients are from 0.042 to 0.068; 3) humic acid of peats of all examined types and species with a degree of decomposition from 40 % to 65 %, where the extinction coefficients vary from 0.059 to 0.087.
Although the method of electron spectroscopy is an important tool in the study of humification processes in peat, it has a limited informative value due to unresolved spectra.
Thus, peat humic acids with various botanical composition and various degree of decomposition are characterized by similar absorption spectra in the visible area in the form of a monotone increasing of absorption in short wavelength interval and differ from each other only by the absorption intensity.
Based on the obtained values of the electronic absorption spectra of the GK and the magnitudes of their degree of benzoindole (α), which are calculated by the results of elemental analysis, the obtained information about the ratio of aromatic and aliphatic fragments in the molecules of humic acids, i.e. the information about the structural organization of the molecule .
For the conditions of the Khanty-Mansi Autonomous Okrug – Yugra in all samples of peat humic acids did not reveal the dependence of their elemental composition from the types of source of peat, from the peculiarities of their species caused by the location and the specifics of peat formation.
В статье описываются результаты исследований электронных спектров гуминовых кислот различных типов и видов торфов среднетаежной зоны Западной Сибири (Ханты-Мансийский автономной округ – Югра). Выявлено, что увеличение оптической плотности наблюдается у образцов гуминовых кислот, извлеченных из торфов с высокой степенью разложения (40–65 %).
Интерпретация полученных ультрафиолетовых спектров в видимой области дает основание в первом приближении расположить гуминовые кислоты в порядке возрастания доли ароматических структур в макромолекулах в следующем порядке: 1) гуминовые кислоты торфов, имеющих степень разложения от 0 до 35 % с содержанием большого количества растений торфообразователей, где коэффициенты экстинкции изменяются от 0,039 до 0,054 и сфагновые торфы той же степени разложения с содержанием сфагнума 95–100 %, где коэффициенты экстинкции имеют значения от 0,030 до 0,042; 2) гуминовые кислоты всех типов и видов торфов со степенью до 35 %, где коэффициенты экстинкции от 0,042 до 0,068; 3) гуминовые кислоты торфов всех исследованных типов и видов со степенью разложения от 40 до 65 %, где коэффициенты экстинкции изменяются от 0,059 до 0,087.
Метод ультрафиолетовой спектроскопии, хотя и является важным средством в изучении процессов гумификации в торфах, имеет ограниченную информативность вследствие неразрешенности спектров.
Таким образом, гуминовые кислоты торфов различного ботанического состава и степени разложения характеризуются аналогичными спектрами поглощения в видимой области в форме монотонного возрастания поглощения в коротковолновый интервал и отличаются друг от друга только интенсивностью поглощения.
Исходя из полученных значений электронных спектров поглощения ГК и величин их степени бензоидности (α), которые вычислены по результатам элементного анализа, получена информация о соотношении ароматических и алифатических фрагментов в молекулах гуминовых кислот, т. е. информация о структурной организации молекулы.
Результаты проведенного элементного анализа позволили характеризовать некоторые особенности гуминовых кислот различных торфов и дали информацию о принципах их строения. Для этих целей использовано не процентное выражение состава гуминовых кислот, установленное в анализе, а атомные отношения элементов, составлены простейшие формулы и применен принцип графостатического анализа.
Для условий Ханты-Мансийского автономного округа – Югры во всех образцах гуминовых кислот торфов не выявлена зависимость их элементного состава от типов исходных торфов, от особенностей их видов, обусловленных местонахождением и спецификой торфообразования.