23.04.2024 23.04.2024 23.04.2024
|
Гуминовые вещества, не растворимые в щелочи 25.08.2012
Природа гуминовых веществ, не растворимых при действии углекислых или слабых растворов едких щелочей, окончательно еще не выяснена. Шпренгель, установивший впервые наличие этих веществ в торфе и гумусе почв, предложил для них название «гумусового угля» и высказал мнение, что гумусовый уголь представляет собой промежуточное по своим свойствам вещество между гуминовой кислотой, с одной стороны, и углем - с другой стороны. Для определения содержания гумусового угля Шпрингель предложил метод продолжительного кипячения с раствором КОН после предварительного извлечения гуминовой кислоты раствором углекислого натрия или калия при температуре 60-70°. При кипячении с КОН гумусовый уголь переходит в раствор, из которого может быть выделен в виде гуминовой кислоты при подкислении. Судя по этим данным, можно предполагать, что нерастворимые гуминовые кислоты представляют собой более конденсированные и более дегидратированные продукты, стоящие в этом отношении на пути перехода в гумины, в смысле Фукса, но отличающиеся от последних повышенной степенью окисленности. Наряду с этими продуктами дальнейшей полимеризации и уплотнения гуминовых кислот не растворимая в щелочи фракция гуминовых веществ может содержать еще не определенные соединения другой категории, представляющие собой, может быть, неполно гумифицированный лигнин (а также кутин и т. п. вещества). В этом предположении убеждают результаты определения гуминовых веществ (за вылетом лигнина) и гуминовой кислоты, растворимой в аммиаке, сделанные Гросскопфом для различных горизонтов лесной подстилки; а также торфа и бурого угля (см. табл. 3). Из данных Гросскопфа видно, что относительное содержание гуминовых веществ, не растворимых в ацетил-бромиде, увеличивается от верхнего слоя подстилки к нижнему и далее - к торфу и бурому углю. Следовательно, степень гумификации возрастает по мере разложения. Содержание же гуминовой кислоты, растворимой в аммиаке (в % к общей сумме гуминовых веществ), сначала увеличивается в том же направлении (в верхнем слое подстилки 12,8%, в среднем 23,6% и в нижнем 100%), а затем, начиная с торфа, опять уменьшается. Если уменьшение растворимых в щелочи гуминовых кислот в торфе и буром угле объясняется с точки зрения Фукса, т. е. процессами полимеризации и уплотнения гуминовых кислот по мере их старения, то убывание содержания гуминовой кислоты в более молодых и менее гумифицированных слоях подстилки должно, очевидно, объясняться совершенно другой причиной. С нашей точки зрения, это явление может быть объяснено наличием в группе гуминовых веществ в полуразложившихся слоях лесной подстилки не вполне гумифицированного лигнина и некоторых других веществ, потерявших способность растворяться в ацетил-бромиде, но еще не растворяющихся в щелочи. К этой категории гуминовых веществ применим термин «гумолигнин» (или «лигногумин») Шпрингера и Симона. По степени своей окисленности они соответствуют «ульмину» Мульдера. К сожалению, метода для разделения собственно гуминовых веществ от гумолигнинов пока не имеется. Следует еще добавить, что нерастворимость в щелочах рассматриваемой группы гуминовых веществ в минеральных почвах может, помимо их химической природы, обусловливаться еще тесной связью гуминовых кислот с глинистой частью почвы. Наличие этой прочной связи является причиной пока непреодолимых затруднений для выделения и изучения данной группы гуминовых веществ в свободном и неизмененном состоянии. Наконец, можно отметить, что в ряде случаев, особенно в почвах хвойных лесов, в состав этой группы может входить уголь как результат пожаров. Наличие его может быть и в культурных почвах. Итак, состав гуминовых веществ, не растворимых в щелочи, т. е. «гуминов» или по прежней терминологии - гумусовых углей, в почвенном гумусе, по-видимому, существенно отличается от аналогичной группы в более древних образованиях - бурых и каменных углях. Наряду с гуминовыми веществами, образующимися из гуминовой кислоты путем ее старения, здесь вероятно наличие веществ, находящихся в состоянии перехода в гуминовую кислоту, т. е. относительно последней более молодых. Присутствие веществ первой категории (т. е. близких к гуминам) можно ожидать в почвах с большим содержанием гуминовых кислот, например в черноземах, тогда как в верхних горизонтах почв подзолистого типа и торфянистых вероятнее предполагать присутствие соединений второй категории (т. е. гумолигнинов). В этом отношении, однако, предстоит еще нелегкая задача дальнейших наследований.
|