Сравнительная характеристика физико-химических свойств гумусовых кислот бурых углей Приполярного Урала и Алтайского края
ВВЕДЕНИЕ
Одним из интенсивно развивающихся направлений современной аналитической химии является анализ сложных органических матриц – продуктов жизнедеятельности и распада живых организмов. Важным представителем данных объектов являются гуминовые вещества (от латинского «humus» – земля, почва). Изучение гумусовых кислот имеет более чем вековую историю с точки зрения взглядов на процессы их образования, функции, свойства и состав. На данный момент накоплен большой материал, но природа этой группы органических соединений еще не может считаться достаточно изученной. Не в полном объеме изучена природа гумусовых кислот в зависимости от возраста и условий формирования, их свойства, а также не разрешены вопросы о молекулярной массе гумусовых веществ, размерах и форме молекул. Они составляют один из самых обширных резервуаров органического углерода, образуясь в результате распада отмерших организмов.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛИТЕРАТУРНЫЕ ДАННЫЕ)
1Распространение гумусовых кислот в природе
2Общие сведения о твердых горючих ископаемых
2.1 Общая характеристика бурых углей
2.2 Специфические особенности гуминовых кислот бурых углей
3 Круговорот органического углерода в природе
4 Физико- Химические свойства
4.1 Элементный состав гумусовых кислот
4.2. Химическая структура и строение гумусовых кислот
4.3 Методы извлечения гумусовых кислот
4.4. Методы исследования гумусовых кислот
Объекты и методы исследования.
1 общая характеристика бурых углей(приполярного Урала и Алтайского края)
2 Геологическое строение Оторьинского месторождения
3 Геологическое строение Мануйского месторождения
4 Методика извлечения и очистки гумусовых кислот
5 Элементный состав
6. Спектральные характеристики
6.1 Электронный-парамагнитный резонанс
6.2 Термическая устойчивость
6.3 УФ-спектроскопия
6.4 ИК-спектроскопия
Результаты и обсуждения
1Элементный состав
1.1. Элементный состав бурого угля Приполярного Урала
2 Термическая характеристика бурых углей и извлеченных из них гумусовых кислот Оторьинского месторождения и Мунайского месторождения
3 Электронный-парамагнитный резонанс
3.2 Электронный-парамагнитный резонанс бурых углей и извлеченных из них гумусовых кислот Мунайского месторождения
4 ИК- спектроскопия
5 Электронные спектры поглощения гумусовых кислот
Библиографический список
список
1 Пономарева, Г.А. Основы геологии угля и горючих сланцев / Г.А. Пономарева. – Оренбург: ОГУ, 2015. – 120 с. – Текст: непосредственный.
2 Продайков, А.Г. Гуминовые кислоты из бурых углей, механически обработанных в присутствии воздуха / А.Г. Продайков, А.В. Полубенцев, Л.А. Кузнецова. – Текст: непосредственный // Иркутский химический журнал. – 2005. – 152 с.
3 Попов, А.И. Гуминовые вещества: Свойства, строение, образование / А.И. Попов. – Санкт-Петербург: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2004. – 258 с. – ISBN 5-288-035164. – Текст: непосредственный.
4 Савельева, А.В. Характеристика гуминовых кислот торфов олиготрофных ландшафтов и особенности их изменения в процессе гумификации: диссертация кандидата биологических наук / А.В. Савельева. – Томск, 2003. – 125 с. – Текст: непосредственный.
5 Nardi, S., Pizzeghello, D., Muscolo, A., Vianello, A.Physiological effects ofhumic substances on higher plants: review // Soil Biol. Biochem. 2002, Vol. 34, N11, p. 79 -87. Текст: электронный // Elibrary.ru: [сайт]. – 2019. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_37309965_55720781.pdf (дата обращения: 04. 2021).
6 Вязова, Н.Г. Использование молодых бурых углей Хадинского месторождения Иркутской области / Н.Г. Вязова, А.Г. Продайков, Л.П. Шаулина [и др.]. – Текст: электронный // Elibrary.ru: [сайт]. – 2019. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_37309965_55720651.pdf (дата обращения: 04. 2021).
7 Piccolo, A. The supramolecular structure of humic substances / A. Piccolo. – Текст: электронный // Soil Sci. – 2001. – V. 166. – № 11. – 813-827 p. – URL: https://www.academia.edu/21919618 (дата обращения: 04.2021).
8 Жирнов, Б.С. Кинетика извлечения гуминовых кислот из бурого угля Тюльганского месторождения / Б.С. Жирнов, А.А. Хайбуллин, П.А. Сычков [и др.]. – Текст: непосредственный // Башкирский химический журнал. – 2009. – С. 169.
Гуминовые вещества (ГВ) – это сложные смеси устойчивых к биодеструкции высокомолекулярных темноокрашенных органических соединений природного происхождения, образующихся при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов и абиотических факторов среды [Орлов и др. 1996]. ГВ представляют собой макрокомпоненту органического вещества почвенных и водных экосистем, а также твердых горючих ископаемых. Их содержание в почвах и в водах составляет 60-80% от общего органического вещества, в торфах и углях оно колеблется от 20 до 90% [Thurman, 1985]. Общепринятая классификация ГВ [Stevenson,1982, Орлов, 1992] основана на различии в растворимости в кислотах и щелочах. Согласно этой классификации ГВ подразделяют на три составляющие: гумин – неизвлекаемый остаток, нерастворимый ни в щелочах, ни в кислотах; гуминовые кислоты (ГК) – фракция ГВ, растворимая в щелочах , и не растворимая в кислотах (при рН <2); фульвокислоты (ФК) – фракция ГВ, растворимая и в щелочах, и в кислотах. В качестве обобщающего названия, обозначающего как гуминовые, так и фульвокислоты, применяют термин «гумусовые кислоты». Гумусовые кислоты являются наиболее подвижной и реакционноспособной компонентной ГВ, активно участвующей в химических процессах, протекающих в экосистемах [Stevenson,1982, Орлов, 1992,1993].История изучения ГВ насчитывает уже более двухсот лет. Впервые эти вещества были выделены из торфа и описаны немецким химиком Ахардом в 1786 году[Ahard, 1786]. Немецкой школе исследователей принадлежит разработка первых схем выделения и классификации ГВ [Stevenson,1982].