Химия растительного сырья

Обсуждение результатов

Учитывая, что в целом элементный состав торфов мало отличается [1], определен средний элементный состав гуминовой кислоты торфа Среднего Приобъя (%): С – 57,13; Н – 4,68; N – 1,76; О – 36,43, зольность – 0,843, который указывает на достаточную чистоту препаратов, необходимую для дальнейших исследований. В инфракрасной области спектра светопоглощение гуминовых кислот также не имеет принципиальных отличий, что свидетельствует об аналогии их строения. Результаты исследований абсорбции света гуминовыми кислотами в видимой области подтверждают это положение. Электронные спектры всех ГК описываются кривыми одинаковой формы с монотонным увеличением поглощения в сторону коротких длин волн. Индекс Д₄/Д₆ изменяется незначительно от 4,9 до 6,4.

В спектрах ЯМР ¹³С отчетливо проявляются и количественно определяются алифатические и ароматические углеродные атомы (рис. 1, 2).

Рис. 1. Образец №2.8. Сфагновый тоф верховой

Рис. 2. Образец № 2.2. Травяной торф переходной

В области 90–160 м.д. присутствуют сигналы, характерные для ароматических атомов углерода (С_ар.) в конденсированных системах, которые достаточно хорошо выражены для всех образцов гуминовых кислот. Незначительное превышение относительного содержания атомов углерода ароматического в структурных фрагментах наблюдается в ГК образца №2.2 травяного переходного торфа (48,4%), а наименьшее значение – в образце №2.8 сфагнового верхового фускум-торфа (36,3%). В таблице 2 приведены результаты ЯМР ¹³С образцов ГК, сгруппированых по видам и содержанию С_ар..

Алифатическая часть спектров ЯМР ¹³С в области от 0 до 65 м.д. содержит хорошо разрешенные сигналы, указывающие на присутствие разветвленных алифатических структур. Наибольший процент содержания углерода алифатического (С_ал.) находится в образцах 1.2 (древесный, переходной) – 48,2%, где 70% сосны, и 4.5 (пушицевый, верховой) – 48,1%, наименьший – в образце 2.10 (осоково-пушицевый, переходной) – 35,6%.

Из таблицы 2 видно, что в каждой группе различных видов торфов наблюдается следующая закономерность: с последовательным возрастанием процента содержания С_ар в той же, но убывающей последовательности происходит уменьшение содержания С_ал..

На рисунке 3 видно, что высокие значения С_ар. не всегда являются показателем высокой степени разложения торфа и могут зависеть от его ботанического вида.

Таблица 2. Относительное содержание атомов углерода в структурных фрагментах гуминовых кислот, %

Образец №	Углерод карбоксильный 160–200 мд	Углерод ароматический 90–160 мд		Углерод полисахаридный 65–90 мд	Углерод алифатический 0–65 мд
Сфагновые торфа
2.8	4,7	36,3		13,3	45,7
1.3	8,7	38,3		8,0	45,1
1.1	8,8	38,6		5,5	47,1
4.7	6,3	42,1		9,4	42,2
Древесные и древесно-травяные торфа
1.2	9,4	33,6		4,9	48,2
3.2	8,6	38,6		4,9	47,8
2.6	5,6	38,5		10,6	45,3
2.4	7,1	42,0		9,1	41,8
Осоковые и осоково-травяные торфа
5.2	8,4	40,6		5,8	45,2
2.9	7,2	41,0		9,3	42,5
5.1	10,0	44,7		5,8	39,5
2.3	6,3	45,4		11,2	37,1
2.10	6,5	46,3		11,4	35,6
2.2	5,1	48,4		8,2	38,3
Шейхцериевый торфа
2.1	6,1	48,1		5,9	40,0
Пушицевые торфа
4.5	7,7	35,9		6,7	48,1
3.3	8,3	40,4		6,9	44,5
Рис. 3. Зависимость содержания Сар. в ГК от степени разложения торфа. –– R, –– Cар.