химия в жизни человека доклад

Гуминовые вещества вызов химикам XXIвека



Ирина Васильевна Перминова,

доктор химических наук

Есть огромный класс природных органических веществ, о котором химики надолго и совершенно незаслуженно забыли. Между тем с точки зрения химии будущего их возможности безграничны, аобласть их возможного применения очень велика. Речь о гуминовых веществах.

Что такое гуминовые вещества?

Это основная органическая составляющая почвы, воды, атакже твердых горючих ископаемых. Гуминовые вещества образуются при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов и абиотических факторов среды. В.И.Вернадский в свое время называл гумус продуктом коэволюции живого и неживого планетарного вещества. Более развернутое определение уже в 90-х годах XXвека дал профессор кафедры химии почв МГУ Д.С.Орлов: Гуминовые вещества это более или менее темноокрашенные азотсодержащие высокомолекулярные соединения, преимущественно кислотной природы . Из этого следует только один вывод: вплоть до сегодняшнего дня определение гуминовых веществ имело скорее философский, чем химический смысл. Причины кроются в специфике образования и строения этих соединений. Откуда же они берутся и что они собой представляют?

Образование гуминовых веществ, или гумификация, это второй по масштабности процесс превращения органического вещества после фотосинтеза. Врезультате фотосинтеза ежегодно связывается около 50·10 9 т атмосферного углерода, апри отмирании живых организмов на земной поверхности оказывается около 40·10 9 т углерода. Часть отмерших остатков минерализуется до СO 2 и Н 2 O, остальное превращается в гуминовые вещества. По разным источникам, ежегодно в процесс гумификации вовлекается 0,6 2,5·10 9 т углерода.

В отличие от синтеза в живом организме, образование гуминовых веществ ненаправляется генетическим кодом, аидет по принципу естественного отбора остаются самые устойчивые к биоразложению структуры. Врезультате получается стохастическая, вероятностная смесь молекул, вкоторой ни одно из соединений нетождественно другому. Таким образом, гуминовые вещества это очень сложная смесь природных соединений, несуществующая в живых организмах.

История изучения гуминовых веществ насчитывает уже более двухсот лет. Впервые их выделил из торфа и описал немецкий химик Ф.Ахард в 1786году. Немецкие исследователи разработали первые схемы выделения и классификации, атакже ввели и сам термин гуминовые вещества (производное от латинского humus земля или почва ). Висследование химических свойств этих соединений в середине XIXвека большой вклад внес шведский химик Я.Берцелиус и его ученики, апотом, вXXвеке, и наши ученые-почвоведы и углехимики: М.А.Кононова, Л.А.Христева, Л.Н.Александрова, Д.С.Орлов, Т.А.Кухаренко и другие.

source