El ácido húmico es uno de los componentes principales de las sustancias húmicas que son marrón oscuro y los componentes importantes de la humus de la materia orgánica de suelo que contribuye al producto químico del suelo y a la calidad física y son también precursores de algunos combustibles fósiles que pueden también ser encontrados en la turba, del carbón, de muchas corrientes de la altiplanicie y del agua del océano .
Las sustancias húmicas componen una porción grande de la materia oscura en humus y consisten en las mezclas heterogéneas de biomoléculas transformadas que exhiben una estructura supramolecular (http://www.it), de que se puede separar en sus pequeños componentes moleculares por el fraccionamiento químico secuencial (flautín, 2002; Fiorentino y otros, 2006). Desde el final del siglo XVIII, las sustancias húmicas se han señalado como el ácido húmico, el ácido fulvic o Humin . Estas fracciones son definidas terminantemente en su solubilidad en el ácido o el álcali, describiendo los materiales por la operación solamente, así no impartiendo ninguna información química sobre los materiales extraídos.
Las sustancias húmicas del `del término' se utilizan en un sentido genérico de distinguir el material natural de las extracciones químicas nombradas ácido húmico y ácido fulvic, que son definidas “operacionalmente” por su solubilidad en álcali o soluciones ácidas. Es importante observar, sin embargo, que ningunas divisiones agudas existen entre los ácidos húmicos, los ácidos fulvic y los humins. Son toda la parte de un sistema supramolecular extremadamente heterogéneo y las diferencias entre las subdivisiones son debido a las variaciones en la composición química, la acidez, el grado de hydrophobicity y uno mismo-asociaciones de moléculas. Cuando se caracterizan las sustancias húmicas, especialmente cuando se estudia la funcionalidad, allí son siempre el problema que uno tiene que separar generalmente el gran número de diversas moléculas bioorganic en fracciones homogéneas.
Formación de sustancias húmicas en el ambiente
Las sustancias húmicas se presentan por la degradación microbiana de los tejidos y en última instancia de las biomoléculas (lignina del planta y animales de los carbohidratos de las proteínas de los lípidos ) dispersos en el ambiente después de la muerte de células vivas. El material húmico es una estructura supramolecular de las moléculas bio-orgánicas relativamente pequeñas (teniendo DA de la masa molecular <1000) uno mismo-montadas principalmente por las fuerzas dispersivas débiles tales como fuerza de Van der Waals, π-π, y enlaces CH-π en solamente los tamaños moleculares al parecer grandes (flautín, 2002). Es bien sabido que las sustancias húmicas son la fracción más estable de la materia orgánica en suelos y pueden persistir para los diez, los centenares o aún los millares de años (Stevenson, 1994). Su color oscuro es debido a las estructuras de la quinona formadas en las condiciones oxidativas del suelo que sigue habiendo atrapadas en los dominios hidrofóbicos húmicos.
Características químicas de sustancias húmicas
Estudios recientes usar pirolisis-DOCUMENTACIÓN FUNCIONAL y - el GC/MS, el RMN multidimensional y la espectroscopia sincrotrón-basada han demostrado que las pandillas húmicas de las sustancias aromáticas y las características alifáticas. Los grupos funcionales dominantes que contribuyen a la carga superficial y a la reactividad de sustancias húmicas son grupos fenólicos y carboxílicos (Stevenson, 1994).Las sustancias húmicas pueden los cationes polivalentes del quelato tal como 2+, 2+, y 2+. Quelatando los iones, aumentan la disponibilidad de estos cationes a los organismos, incluyendo plantan
Determinación de ácidos húmicos en muestras de agua
La presencia de ácido húmico en agua pensó para el potable o el uso industrial puede tener un impacto significativo en la tratabilidad de esa agua y el éxito de los procesos químicos de la desinfección. Los métodos exactos de establecer concentraciones del ácido húmico son por lo tanto esenciales en abastecimientos de agua que mantienen, especialmente de las captaciones turbosas de la altiplanicie en climas templados.Como muchas diversas moléculas húmicas en asociaciones físicas muy diversas se mezclan junto en ambientes naturales que es difícil medir sus concentraciones exactas y asignarlas a cierta clase de moléculas bio-orgánicas. Por esta razón las concentraciones de clases del ácido húmico se pueden estimar fuera de concentraciones de materia orgánica (típicamente de concentraciones del carbón orgánico (TOC) del total o del carbón orgánico disuelto doc.
Los procedimientos de la extracción están limitados para alterar algunos de los acoplamientos químicos presentes en las sustancias húmicas del suelo (principalmente enlaces de éster en biopolyesters tales como cutinas y suberinas). Los extractos húmicos son compuestos por una gran cantidad de diversas moléculas bioorganic que no se han separado todavía total e identificado. Sin embargo, las solas clases de biomoléculas han sido identificadas en el pasado por las extracciones y los tratamientos selectivos y son aminoácidos representados, proteínas, azúcares, ácidos grasos, resinas y ceras.
La sociedad húmica internacional de las sustancias (IHSS) ha establecido los procedimientos de la extracción para el ácido húmico y los ácidos fulvic y proporciona los materiales de referencia estándar. La metodología para la extracción húmica es publicada por la sociedad de la ciencia de suelo de América, Madison, Wisconsin que indique que el método de IHSS es “un método estándar para las comparaciones entre y dentro de los laboratorios.”
Efectos ecológicos
Ray von Wandruszka en la universidad de Idaho investigó los efectos de sustancias húmicas en ecología del agua e indicó eso, “este grupo de sustancias es mayores partes de la humus en el suelo y el agua, es decir el material que los resultados del decaimiento del material orgánico y dan el suelo a su color marrón. Derivado de la planta y de la materia del animal, se distribuye extensamente en matrices naturales y tiene una influencia importante en sus características. Éstos incluyen la retención de los agentes contaminadores artificiales por los suelos, y la capacidad de superficial y del agua subterránea de transportarlas. El valor de adiciones regulares de materia orgánica al suelo ha sido reconocido por los cultivadores desde épocas prehistóricas. Sin embargo, la química y la función de la materia orgánica han sido un tema de la controversia desde que los hombres comenzaron su postulación sobre ella en el siglo XVIII. Hasta la época Liebig, fue supuesto que la humus fue utilizada directo por las plantas, pero, después de Liebig había demostrado que el crecimiento vegetal dependió de compuestos inorgánicos, muchos científicos del suelo llevó a cabo la visión que la materia orgánica era útil para la fertilidad solamente pues fue analizada con el lanzamiento de sus elementos nutrientes constitutivo en formas inorgánicas. La mayoría de los científicos del suelo llevan a cabo actualmente una visión más holística y por lo menos reconocen que la humus influencia fertilidad de suelo con su efecto sobre la capacidad del water-holding del suelo. También, puesto que las plantas se han demostrado para absorber y para desplazar las moléculas orgánicas complejas de insecticidas sistémicos, pueden desacreditar no más la idea que las plantas pueden poder absorber las formas solubles de humus; esto puede de hecho ser un proceso esencial para la absorción de los óxidos de hierro de otra manera insolubles.Durante los 150 años pasados se ha aprendido mucho sobre la química de la materia orgánica. Algo del trabajo más temprano por el Sprengel en el fraccionamiento de la materia orgánica todavía forma la base de los métodos actual funcionando. Estos métodos utilizan el hidróxido de sodio diluído (el 2 por ciento) para separar la humus como borrachín coloidal de residuos álcali-insolubles de la planta.
De este solenoide de la humus, la fracción húmica es precipitada por el ácido que sale de un sobrenadante paja-amarillo, la fracción fulvic. La porción soluble en alcohol de la fracción húmica generalmente se nombra el el ácido úlmico .
Profesor Ronald A. Newcomb (centro de SDSU para las tecnologías avanzadas del agua) investigó los humates para una patente con su hijo, Jeremiah Lee Newcomb (patente Pend.) en un proceso para hacer humates, “vario acto de los hongos en la lignina en los residuos de la planta que rompían y que recombinaban los compuestos orgánicos en el ácido úlmico de Lignins de los taninos, ácido de Fulvic, y así sucesivamente. Éstos son los elementos en una charca después de que una caída pesada de la hoja, y la misma razón que las algas mueren durante ese tiempo.”
Ácido húmico como quelador
Una fracción substancial de la masa de los ácidos húmicos está en los grupos funcionales carboxílicos del ácido, que dotan estas moléculas con la capacidad al quelato (lazo) (precipitado en algunos medios, hacen la solución en otros medios) positivamente - los iones polivalentes cargados (Mg++, Ca++, Fe++, la mayoría del otro " " de los oligoelementos; del valor a las plantas, así como otros iones que no tienen ninguÌn papel biológico positivo, tal como Cd++ y Pb++.) Esta quelación de iones es probablemente el papel más importante de ácidos húmicos con respecto a sistemas vivos. Quelatando los iones, facilitan la absorción de estos iones por varios mecanismos, una cuyo está previniendo su precipitación, otra parecen ser una influencia directa y positiva en su biodisponibilidad .
Ácido húmico como detergente
Una de las características más importantes de la ha es su carácter detergente, es decir su capacidad de solubilizar tales materiales hidrofóbicos. Ésta es una causa importante de su dispersión a través de suelo y de agua, como ilustrado por la extensión familiar del agente contaminador plumes de escaparse los tanques de almacenaje subterráneos y otras fuentes de punto. Los penachos que consisten en e. la gasolina o el combustible de avión tendrían poca tendencia a ser llevado con las capas superiores secas del suelo (la zona de Vadose) infiltrándose el agua, si no estaba para la ha disuelta en ella. El comportamiento de la ha en la solución acuosa está por lo tanto de considerable interés, especialmente porque existe en muchas variedades, dependiendo de edad y de origen, y eso su carácter detergente es influenciada fuerte por otras sustancias presentes en el ambiente.Hemos demostrado que ambos mecanismos de la agregación de la ha son promovidos por la presencia de iones positivos en la solución, y por temperatura creciente. El anterior significa que la ha es un mejor detergente en presencia de las sales disueltas. Esto es especialmente verdad en caso de que las sales contengan los iones polivalentes del metal tales como Mg2+ y Sn3+. Los iones monovalentes tales como Na+ y H+ también tienen un efecto de aumento, pero a un algo poco grado. En el caso de H+, esto implica eso que baja las alzas del pH el carácter detergente de la ha. En todos los casos, sin embargo, se alcanza un punto donde la presencia de los iones causa la agregación macroscópica de la ha, llevando a su precipitación de la solución.
La naturaleza de la ha sí mismo (y hay muchos diversos tipos) también tiene una influencia profunda en sus calidades detergentes. El tamaño y la flexibilidad moleculares son variables importantes a este respecto. Tiene polímeros más grandes y/o más flexibles el contener para formar pseudomicelles más con eficacia y es mejores detergentes. En armonía con esto, hemos demostrado ese ácido fulvic (un " más pequeño de la ha; cousin") tiene poca tendencia a agregar y es un detergente relativamente pobre
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