ZASTOSOWANIE PARAMETRÓW SPEKTRALNYCH UV-VIS DO CHARAKTERYSTYKI KWASÓW HUMINOWYCH (KH) POCHODZĄCYCH Z OSADÓW JEZIORNYCH
Lilla Mielnik
Department of Physics and Agrophysics, West Pomeranian University of Technology in SzczecinAbstrakt
Obiektem badań były kwasy huminowe (HA), pochodzące z osadów jeziornych. Kwasy huminowe wydzielano metodą dwustopniowej ekstrakcji (A) – ekstrakcja obojętnym roztworem 0,1 mol L-1 Na4P2O7 i (B) – ekstrakcja roztworem alkalicznym
0,1 mol L-1 NaOH. Stwierdzono, że badane kwasy różnią się głównie składem pierwiastkowym i właściwościami spektrofotometrycznymi. Cząsteczki HA ekstrahowanych roztworem 0,1 mol L-1 NaOH (HA-B) zawierają relatywnie więcej atomów wodoru i tlenu niż cząsteczki HA uzyskanych w wyniku ekstrakcji 0,1 mol L-1 Na4P2O7 (HA-A). Ponadto frakcja stabilnych HA-B charakteryzuje się wyższym stopniem utlenienia niż frakcja
HA-A, luźno związanych z częścią mineralną osadów. Pomiary spektrofotometryczne
w zakresie UV-Vis wykazały, że frakcja labilnych HA-A wykazuje silniejszą absorpcję promieniowania niż stabilne HA-B. Świadczą o tym m.in. większe wartości współczynników absorpcji właściwej: e280 i e600. Analiza wartości współczynników spektralnych uwidoczniła różnice w budowie strukturalnej badanych HA. Kwasy huminowe ekstrahowane roztworem alkalicznym (HA-B) to cząsteczki o większych rozmiarach i bardziej skondensowanej strukturze w porównaniu z ekstrahowanymi obojętnym roztworem pirofosforanu sodu (HA-A). Uzyskane dane pokazują, że procedura ekstrakcji może wpływać na właściwości izolowanych kwasów huminowych
Słowa kluczowe:
substancje humusowe, osady jeziorne, spektroskopia UV-VisBibliografia
Aiken, G., McKnight, D., Wershaw, R., MacCarthy, P. (1985). Humic substances in soil, sedi-ment and water. Wiley-Interscience, New York, pp. 692.
Bellera, C., Abaalkheel, I., Rovira, P., Alrefai, J. (2015). Obtaining commercial humic products from uncomposted manures: previous acid hydrolysis to enhance yields. Int. J. Recycl. Org. Waste Agric., 4, 219–231.
Bravard, S., Righi, D. (1991). Characterization of fulvic and humic acids from an oxisol-spodosol toposequence of Amazonia, Brazil. Geoderma, 48, 151–162.
Chen, J., Gu, B., LeBoeuf, E.J., Pan, H., Dai, S. (2002). Spectroscopic characterization of the structural and functional properties of natural organic matter fractions. Chemosphere, 48, 59–68.
Chen, Y., Senesi, N., Schnitzer, M. (1977). Information provided on humic substances by E4/E6 ratios. Soil Sci. Soc. AN. J., 41, 352–358.
Fuentes, M., Gonzalez-Gaitano, G., Garcia-Mina, J.M. (2006). The usefulness of UV-visible and fluorescence spectroscopies to study the chemical nature of humic substances from soils and composts. Org. Geochem, 37, 1949–1959.
Fründ, R., Lüdemann, H.D., Gonzales–Vila, A., Adros, G., Del Rio, J.C., Martin F. (1989). Struc-tural differences between humic fractions from different soil types as determined by Ft-IR and 13C NMR studies. Sci. Total. Environ., 81/82, 187–194.
Giegużyńska E. (2009)., Comparison of UV-Vis spectral properties of the pyrophosphate and alkaline fraction of humic acids. Rocz. Glebozn., 60(1), 29–38.
Gołębiowska, D. (2004). Spektrometria absorpcyjna w zakresie UV-Vis: parametry i sposoby analizy widm absorpcji związków humusowych. In: Metody badań substancji humu-sowych ekosystemów wodnych i lądowych. Wyd. AR Szczecin, 15–25.
Hautala, K., Peuravuori, J., Pihlaja, K., (2000). Measurement of aquatic humus content by spec-troscopic analyses. Wat. Res., 34, 1, 246–258.
Hayes, M.H.B. (1998). Humic substances: progress towards more realistic concepts of structures. In: Humic substances: structures, properties and uses, G. Davis, E.A. Ghabbour (eds). Royal Society of Chemistry, Cambridge, pp. 1–28.
Kalbitz, K. (2001). Properties of organic matter in soil solution in a German fen area as dependent on land use and depth. Geoderma, 104, 203–214.
Kalbitz, K., Geyer, S., Geyer, W. (2000). Spectroscopic properties of dissolved humic substances – a reflection of land use history in a fen area. Chemosphere, 40, 1305–1312.
Kappler, A., Ji, R., Schink, B., Brune, A. (2001). Dynamics in composition and size-class distri-bution of humic substances in profundal sediments of Lake Constance. Org. Geochem., 32, 3–10.
Kumada, K. (1987). Chemistry of soil organic matter. Japan Scientific Societies Press, Tokyo and Elsevier Science Publishers, Amsterdam–Oxford–New York, pp. 231.
Martin-Neto, L., Rossel, R., Sposito, G. (1998). Correlation of spectroscopic indicators of humification with mean annual rainfall along a temperate grassland climosequence. Geoderma, 81, 305–311.
Milori, D., Martin-Neto, L., Bayer, C., Mielniczuk, J., Vagnato, V. (2002). Humification degree of soil humic acids determined by fluorescence spectroscopy. Soil Sci., 167, 739–749.
Peuravuori, J., Pihlaja, K. (1997). Molecular size distribution and spectroscopic properties of aquatic humic substances. Anal. Chim. Acta, 337, 133–149.
Purmalis, O., Klavins, M. (2013). Comparative study of peat humic acids by using uv spectrosco-py. In: Conference Proceedings: 1st Annual International Interdisciplinary Conference, AIIC 2013, 24–26 April, Azores, Portugal.
Saab, S.C., Martin-Neto, L. (2007). Condensed aromatic rings and E4/E6 ratio: humic acids in gleysoils studied by NMR CP/MAS13C, and dipolar dephasing. Quím. Nova, 30(2), 260–263.
Stevenson, F. (1994). Humus chemistry: Genesis, composition, reactions. 2nd ed. Wiley and Sons, New York, pp. 496.
Traina, S.J., Novak, J., Smeck, N.E. (1990). An ultraviolet absorbance method of estimating the aromatic content of humic acids. J. Environ. Qual., 19, 151–153.
Uyguner, C.S., Bekbolet, M. (2005). Evaluation of humic acid photocatalytic degradation by
UV-vis and fluorescence spectroscopy. Catal. Today, 101, 267–274.
Vogt, R.D., Akkanen, J., Andersen, D.O., Brüggemann, R., Chatterjee, B., Gjessing, E., Kukkonen, J.V.K., Larsen, H.E., Luster, J., Paul, A., Pflugmacher, S., Starr, M., Steinberg, C.E.W., Schmitt-Kopplin, P., Zsolnay, A. (2004). Key site variables governing the functional characteristics of Dissolved Natural Organic Matter (DNOM) in Nordic forested catchments. Aquat. Sci., 66, 195–210.
Yakimenko, O., Khundzhua, D., Izosimov, A., et al. (2016). Source indicator of commercial humic products: UV-Vis and fluorescence proxies. J. Soils Sedim., https://doi.org/10.1007/s11368-016-1528-9.
Zbytniewski, R., Buszewski, B., (2005). Characterization of natural organic matter (NOM) derived from sewage sludge compost. Part 1: chemical and spectroscopic properties. Bioresour. Technol., 96, 471–478.
Department of Physics and Agrophysics, West Pomeranian University of Technology in Szczecin
Licencja
Artykuły są udostępniane na zasadach CC BY-NC-ND 4.0 – uznanie autorstwa, użycie niekomercyjne, bez utworów zależnych.
Przysłanie artykułu do redakcji oznacza, że nie był on opublikowany wcześniej, nie jest rozpatrywany do publikacji w innych wydawnictwach.
Autor podpisuje oświadczenie o oryginalności dzieła i wkładzie poszczególnych osób.
