ИСТИНА

Гуминовые вещества (ГВ) являются основной органической составляющей почв, торфов, углей и природных вод. Они представляют собой сложную смесь макромолекул переменного состава и нерегулярного строения с различной молекулярной массой. ГВ нашли широкое применение во многих отраслях промышленности и в сельском хозяйстве. Их используют как стимуляторы роста растений и животных, в качестве буровых растворов в нефтедобывающей промышленности. Используя свойства ГВ образовывать комплексы с металлами и органическими веществами (пестицидами, ПАУ), их применяют в качестве детоксикантов окружающей среды. Также ГВ служат источниками разнообразных биологически активных веществ в медицине и косметологии. Однако существует проблема стандартизации препаратов ГВ, поскольку свойства конечного продукта зависят от источника ГВ и особенностей технологического процесса. Для характеризации функционального состава ГВ широко используют ИК-спектроскопию. Существующие методики (таблетирование с KBr, растворение в вазелиновом масле, использование пленок) имеют ряд недостатков, связанных с трудоемкой пробоподготовкой, искажением и низкой воспроизводимостью спектров. К тому же практически нет работ по количественному определению ГВ как в водных растворах, так и в сухих смесях. Целью работы было отнесение характеристических полос ГВ разных типов и разработка условий их определения в водных растворах и сухих смесях с минимальной пробоподготовкой. Исследованы распространенные коммерческие препараты марок ГВ «Aldrich», «Powhumus», «Сила жизни», а также серия образцов ГВ, выделенных из угля, торфа и почв. Анализ проводили на приборе Agilent Cary 630 с приставками DialPath (растворы, на пропускание) и НПВО. Для коммерческих препаратов получены НПВО-ИК-спектры сухих образцов в области 4000–650 см–1. Проведена идентификация характеристических полос гуматов. Исследованные ГВ имеют одинаковый качественный, но различный количественный функционально-групповой состав. Так, у препарата «Aldrich» большее содержание полисахаридов и ароматических радикалов (полосы 1005-1035 и 910 см-1, соответственно). У угольных ГВ наиболее интенсивно проявляются алифатические группы, а линии, соответствующие полисахаридам, менее интенсивны. Ароматические линии наиболее выражены у почвенных ГВ. При работе с твердыми образцами необходимо учитывать то, что на интенсивность линий спектра влияют степень дисперсности образца и контакт между кристаллом НПВО и образцом, поэтому необходимо введение внутреннего стандарта. В качестве последнего выбран K3[Fe(CN)6], имеющий лишь одну полосу поглощения при 2115 см–1, не совпадающую с характеристическими полосами ГВ. Приготовлена серия сухих смесей 4–40 масс.% Aldrich с постоянной концентрацией K3[Fe(CN)6] 40%, в качестве инертной матрицы-разбавителя использован CaF2. Зависимости относительной интенсивности полос 3690, 3620, 3330, 2922, 1560, 1380 и 1083 см-1 от содержания ГВ в смеси сохраняют линейность до 35%. Для водных растворов коммерческих препаратов ГВ 2–200 г/л получены спектры пропускания, построены линейные градуировочные зависимости и рассчитаны пределы обнаружения для всех характеристических полос, которые составили 1 г/л для полос 1015, 1040, 1115 и 1388 см-1, 6 г/л для 1570 см-1, 11 г/л для 1388 см-1 и 15 г/л для полос 2854, 2924 и 3692 см-1.