The changes in the properties of humic acids under high temperature influence
https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2024-63-5-175-180
Abstract
The change in the properties of humic acids when exposed to high temperatures has been studied. In this work, the process of hydropyrolysis of HAs was studied and their thermal stability was assessed. Experimental data on the thermal destruction of alkaline solutions of humic acid at 150 °С, 200 °С, 250 °С and saturated water vapor pressure were obtained. It has been shown that in the process of hydropyrolysis the degree of condensation of molecules changes, the number of functional groups noticeably increases and the values of weight-average molecular masses decrease. The obtained experimental results made it possible to calculate the parameters of the thermal stability of humic acids.
Supporting agencies: The research was carried out at the expense of the Russian Science Foundation, the project № 21-77-10028
About the Authors
M.-A. Rusakova
Lomonosov Moscow State University; All-Russian Scientific-Research Institute of Mineral Resources named
after N.M. Fedorovsky
Russian Federation
Russian Federation
Mariya-Anna Rusakova
Moscow
O. Yu. Drozdova
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Olga Yu. Drozdova
Moscow
S. A. Lapitskiy
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Sergey A. Lapitskiy
Moscow
References
1. А лешина А.Р., Дроздова О.Ю., Лапицкий С.А. Изменение форм металлов при фотохимическом окислении органо-минеральных соединений в болотных и речных водах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2022. № 4. С. 157–163.
2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.
3. Бажина Н.Л., Ондар Е.Э., Дерябина Ю.М. Специфика поглощения света в видимой ультрафиолетовой области спектра гуминовыми кислотами почв Западной части территории Тувы // Вестник ОГУ. 2014. № 6 (167). С. 189–194.
4. Варшал Г.М., Велюханова Т.К., Баранова Н.Н. Об устойчивости фульвокислот природных вод в гидротермальных условиях // Геохимия. 1984. № 2. С. 279–283.
5. Дроздова О.Ю., Карпухин М.М., Думцев С.В. и др. Формы металлов в воде и донных отложениях р. Малая Сеньга (Владимирская область) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2021. № 2. С. 97–103.
6. Заварзина А.Г., Дёмин В.В. Кислотно-основные свойства гуминовых кислот различного происхождения по данным потенциометрического титрования // Почвоведение. 1999. № 10. С. 1246–1254.
7. Зобкова М.В., Ефремова Т.А., Лозовик П.А. и др. Органическое вещество и его компоненты в поверхностных водах гумидной зоны // Успехи современного естествознания. 2015. Т. 12. С. 115–120.
8. Кононова М.М., Бельчикова Н.П. Опыт характеристики природы почвенных гуминовых кислот с помощью спектроскопии // ДАН СССР. 1950. Т. 72, № 1. С. 125.
9. Кузнецов П.Н., Колесникова С.М., Кузнецова Л.И. и др. Жидкие продукты гидропиролиза бурого угля Ленского бассейна // Химия твердого топлива. 2010. № 3. С. 31–36.
10. Неформальная кинетика. В поисках путей химических реакций: Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 264 с.
11. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М.: Изд-во МГУ, 1974. 333 с.
12. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ. 1990. 332 с.
13. Русакова М.-А., Дроздова О.Ю., Лапицкий С.А. Оценка изменений гуминовых кислот в процессе гидропиролиза // Новые идеи в науках о Земле : Материалы XV Международной научно-практической конференции : В 7 т. М., 2021. С. 207–209.
14. Скрипкина Т.С. Механохимическая модификация структуры гуминовых кислот для получения комплексных сорбентов : Автореф. … канд. хим. наук. Новосибирск, 2018. 24 с.
15. Akimbekov N.S., Digel I., Tastambek K.T., et al. Low-rank coal as a source of humic substances for soil amendment and fertility management // Agriculture. 2021. Vol. 11. Iss. 1261. P. 1–25.
16. Amoah-Antwi C., Kwiatkowska-Malina J., Szara E., et al. Assessing factors controlling structural changes of humic acids in soils amended with organic materials to improve soil functionality // Agronomy. 2022. Vol. 12 (283). P. 1–17.
17. Ascough P.L., Bird M.I., Brock F., et al. Hydropyrolysis as a new tool for radiocarbon pre-treatment and the quantification of black carbon // Quaternary Geochronology. 2009. Vol. 4. № 2. P. 140–147.
18. Ascough P.L., Bird M.I., Meredith W., et al. Hydropyrolysis: implications for radiocarbon pretreatment and characterization of black carbon // Radiocarbon. 2010. Vol. 52. № 3. P. 1336–1350.
19. Bowen J.C., Kaplan L.A., Cory R.M. Photodegradation disproportionately impacts biodegradation of semi-labile DOM in streams // Limnology and Oceanography. 2020. Vol. 65. P. 13–26.
20. Cory R.M., Kling G.W. Interactions between sunlight and microorganisms influence dissolved organic matter degradation along the aquatic continuum // Limnology and Oceanography Letters. 2018. Vol. 3. P. 102–116.
21. Drozdova O.Yu., Aleshina A.R., Tikhonov V.V., et al. Coagulation of organo-mineral colloids and formation of low molecular weight organic and metal complexes in boreal humic river water under UV-irradiation // Chemosphere. 2020. Vol. 250. P. 126216.
22. Kara F., Adigüzel D., Atmaca U., et al. Characterization and kinetics analysis of the thermal decomposition of the humic substance from hazelnut husk // Turkish Journal of Chemistry. 2020. Vol. 44. P. 1483-1494.
23. Kolokassidou С., Pashalidis I., Costa C.N., et al. Thermal stability of solid and aqueous solutions of humic acid // Thermochimica Acta. 2007. Vol. 454. Р. 78–83.
24. Mazoyer F., Laurion I., Rautio M. The dominant role of sunlight in degrading winter dissolved organic matter from a thermokarst lake in a subarctic peatland // Biogeosciences. 2022. Vol. 19. P. 3959–3977.
25. Sheng G.-P., Zhang M.-L., Yu H.-Q. A rapid quantitative method for humic substances determination in natural waters // Analytica Chimica Acta. 2007. Vol. 592. Iss. 2. Р. 162–167.
26. Ward C.P., Nalven S.G., Crump B.C., et al. Photochemical alteration of organic carbon draining permafrost soils shifts microbial metabolic pathways and stimulates respiration // Nature Communications. 2017. Vol. 8. P. 1–7.
Review
For citations:
Rusakova M., Drozdova O.Yu., Lapitskiy S.A. The changes in the properties of humic acids under high temperature influence. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2024;(5):175-180. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2024-63-5-175-180
Views:
97
Email this article 
