Для оценки степени завершенности процесса гумификации вермикомпостов был использован метод дифференциальной сканирующей микрокалориметрии. На рисунке 9 приведены термограммы для растворов комплекса гуминовых веществ, выделенных из вермикомпостов различного периода созревания. Термограммы имеют общий вид. Температурные зависимости теплоемкостей (Ср) на участках А-В термограмм возрастают с ростом температуры до ~60°С. Начиная с точки В, температурные зависимости теплоемкостей меняют наклон (участок В-С), то есть, температурные зависимости теплоемкости на участке А-В имеют больший положительный температурный инкремент (∂С/∂T > 0), чем на участке В-С. Таким образом, при температуре ~60°С наблюдается некоторое изменение в состоянии гуминовых веществ.

Рисунок 9. Термограммы растворов гуминовых веществ выделенных из вермикомпостов различного периода созревания:

1 - образец-0, 2 - зимний образец, 3 - летний образец.

Tm – температура средины перехода при разрушении мицелл,

∆T- интервал перехода,

∆Cр- скачок теплоемкости.

После точки В при температуре ~60°С температурный инкремент теплоемкости (∂С/∂T) уменьшается.

Возможно, излом температурной зависимости теплоемкости связан с возрастанием силы гидрофобных взаимодействий до температуры ~70°С, а при более высокой температуре она начинают ослабевать, что проявляется на участке В-С в более низком температурным инкременте. На участке С-Д теплоемкости всех образцов гуминовых веществ скачкообразно возрастают в узком температурном интервале.

Учитывая этот факт и то, что гуминовые вещества в растворах образуют мицеллы, наблюдаемый термический переход можно отнести к разрушению мицелл, а скачок теплоемкости (ΔСр) связать с площадью гидрофобных групп, экспонированных в водный растворитель при разрушении мицелл.

Установление корреляционной зависимости между термодинамическими параметрами разрушения мицелл гуминовых веществ и спектральными параметрами, полученными из хроматографических данных, показало, что возрастание относительной степени ароматичности приводит к линейному росту ΔСр (R²=0,998). Как было отмечено выше, разрушение мицелл сопровождается экспонированием в воду гидрофобных групп гуминовых веществ ранее не доступных растворителю. Так как ароматические группы гуминовых веществ являются гидрофобными, то наблюдалось увеличение скачка теплоемкости с ростом ароматичности. Другими словами, мицеллы гуминовых веществ, полученные из вермикомпоста более высокой степени зрелости, содержат большее количество гидрофобных групп не доступных растворителю, которые при разрушении мицелл экспонируются в воду и дают большее значение ΔСр.

Рост степени ароматичности гуминовых веществ приводит к линейному росту ΔТ (R² = 0,941). Возрастание температурного интервала разрушения мицелл, вероятно, связано с ростом их гетерогенности.

Возрастание суммарной степени ароматичности гуминовых веществ приводит к линейному снижению температуры средины перехода (Тm) (R²= 0,967).

На основании проведенных исследований можно рассматривать возможность использования термического анализа для контроля степени гумификации и характеристики химических изменений в органическом веществе компоста.

Методом прецизионной дифференциальной сканирующей микроколориметрии и методом ВЭЖХ в обращенных фазах исследовали гуминовые кислоты, выделенных из вермикомпостов различного периода созревания. Концентрация гуминовых кислот в растворах составляла 6 мг/мл.

Похожие материалы:

Встраивание белков в мембрану. Сигнальная гипотеза
Белки встраиваются в мембрану разными способами, но детали этого процесса во многих случаях еще не установлены. Для объяснения механизма встраивания предложены две модели: сигнальная гипотеза и мембранная триггерная гипотеза. В сигнальной ...

Филогенез артериальных жаберных дуг
В связи с тем что основные артериальные сосуды у млекопитающих и человека формируются на базе закладок жаберных артерий, проследим их эволюцию в филогенетическом ряду позвоночных. В эмбриогенезе абсолютного большинства позвоночных заклады ...

Cистематика, биологические и экологические особености, значение в природе и жизни человека каждого семейства. Семейство АГУТИЕВЫЕ (Dasyproctidae)
В это семейство объединяют 4 рода, 2 из которых - пака и агути - широко распространены и хорошо известны. Внешне они напоминают отдновременно крупных короткоухих кроликов и ископаемых лесных предков лошади. Питаются падающими с деревьев п ...