STANISŁAW JANIC
PRZYCZYNEK DO ADSORPCYJNEJ METODY FRAKCJONOWANIA GLEBOWYCH SUBSTANCJI ORGANICZNYCH
Zakład Chemii Nieorganicznej SGGW w W arszawie
Pomimo wieloletnich badań problem przem iany substancji organicz nych w glebie, ich skład i udział w procesie glebotwórczym oraz w kształ tow aniu żyzności, nie został jeszcze całkowicie wyjaśniony. Przyczynia się do tego brak ujednoliconych metod badania tych substancji oraz trudności oddzielenia ich od części m ineralnych gleby, które przeszka dzają w analizie jakościowo-ilościowej. Stosowane w metodach trad y cyjnych odczynniki (NaOH, H2S 0 4, Na4P 20 7, Na2S 0 4 itp.) trudności te znacznie potęgują.
O metodach ekstrakcji substancji organicznych z gleby i sposobach ich frakcjonowania trak tu je wiele prac [1 -4 , 6 - 9 , 12].
Dotychczas najm niej poznaną frakcję glebowych substancji organicz nych stanowią tzw. kw asy fulwowe. Wielu autorów do frakcji tej zalicza wszystkie substancje organiczne znajdujące się w roztworze alkalicznego wyciągu glebowego po oddzieleniu kwasów huminowych. Dlatego F o r s y t h dla jednej frakcji wydzielonej z tego roztw oru wprowadził nowe pojęcie tzw. „właściwych kwasów fulw ow ych” [4]. Dotychczasowe ba dania wykazały, że w roztworze ty m znajduje się wiele różnorodnych substancji [4, 6, 7, 9]. Poważnym czynnikiem przeszkadzającym w ana lizie jakościowo-ilościowej tych substancji są trudności z ich odm inera- lizowaniem. Mimo różnych zabiegów analitycznych nie udało się do tychczas uzyskać kwasów fulwowych w stanie czystym (bezpopielnym). M. K o n o n o w a podaje, że zawartość popiołu w kwasach fulwowych wynosi 7-10% i sugeruje, że znajdują się w nich trw ałe kompleksowe związki z m etalam i [9].
Wśród metod służących do ilościowego badania glebowych substancji organicznych na szczególną uwagę zasługuje metoda F o r s y t h a [4],
której podstawy analityczne są podobne do czynników determ inujących pozostawanie badanych substancji w glebowym kompleksie sorpcyjnym. W metodach adsorpcyjnych, obok desorbentu, wprowadzony zostaje drugi jednorodny i porównywalny czynaiik odniesienia w postaci adsor bentu. Dlatego uzyskiwane w tych analizach w yniki mogą być porów nywalne niezależnie od jakości gleby, z której substancje te po chodzą.
Zaproponowana przez F o r s y t h a metoda nie uwzględniała jednak ilościowej strony rozdziału zaadsorbowanych na kolumnie adsorpcyjnej glebowych substancji organicznych. Około 20 - 30% tych substancji po zostawało zaadsorbowanych na kolumnie. Nie można ich było desorbo- wać naw et 0,5n NaOH [6]. W w yniku dokonanej modyfikacji tej metody zdołano z kolum ny adsorpcyjnej w yekstrahować dalsze frakcje glebo wych substancji organicznych, których w swej metodzie nie uwzględniał Forsyth. W tym ujęciu cel niniejszej pracy sprowadza się do zbadania możliwości ilościowego rozdziału zaadsorbowanych na kolum nie adsorp cyjnej glebowych substancji organicznych według zmodyfikowanych param etrów metody Forsytha.
CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA
C H A R A K T E R Y S T Y K A M E T O D Y A D S O R P C Y J N E J A N A L IZ Y G L E B O W Y C H S U B S T A N C J I O R G A N IC Z N Y C H
Podstaw ę metody stanowią fizykochemiczne zjawiska adsorpcyjne, występujące na granicy faz między ciałem stałym i roztworem. Zróżni cowane powinowactwo adsorpcyjne glebowych substancji organicznych i ich połączeń organiczno-m ineralnych stw arza możliwości ich rozdzie lenia i uszeregowania według pewnych właściwości fizykochemicznych. Ich dobry rozdział zależy głównie od odpowiedniego doboru i właściwego zestawu użytych do tego adsorbentów i desorbentów. Z adsorbentów stałych najlepsze powinowactwo adsorpcyjne w stosunku do złożonych związków organicznych, szczególnie z grupy barwników, w ykazuje w ę giel aktyw ny i dlatego będzie on prawdopodobnie najlepszym adsorben tem w adsorpcyjnej analizie glebowych substancji organicznych.
Główne zasady metody sprowadzają się do:
— w yekstrahow ania substancji organicznych z gleby dowolnym roz puszczalnikiem, np. HC1, H20 , H2S 0 4, NaOH, NH4OH, Na4P 20 7 itp. lub odpowiednią ich kombinacją,
— zaadsorbowania tych substancji na kolum nie adsorpcyjnej w ypeł nionej węglem aktywnym ,
— ich desorpcyjnego frakcjonowania odpowiednio dobranym zesta wem desorbentów.
P R Z Y G O T O W A N IE M A T E R IA Ł U D O A N A L IZ Y A D S O R P C Y J N E J Ekstrakcja substancji organicznych z gleby
Każdy sposób ekstrakcji substancji organicznych z gleby nasuwać może zastrzeżenia, ponieważ będzie naruszał w jakim ś stopniu naturalną stru k tu rę glebowego kompleksu sorpcyjnego. Używane rozpuszczalniki będą zawsze zmieniać właściwości ekstrahow anych substancji, a przez to utrudniać poznanie ich naturalnej struktury. Tę jednak można poznać tylko przez szczegółową analizę i ew entualną syntezę. Naruszenie n a tu ralnej stru k tu ry w każdym przypadku wydaje się nieuchronne.
W tym ujęciu zarysow ują się dwa metodyczne kierunki badań: — bezpośrednie wyczerpujące ekstrahowanie środkami drastycznymi substancji organicznych z gleby, a następnie ich adsorpcyjno-desorpcyjne frakcjonowanie i identyfikacja,
— stopniowe w yczerpujące ekstrahowanie substancji organicznych z gleby szerszym zestawem desorbentów według ich w zrastających właściwości oddziaływania na kompleks sorpcyjny aż do jego całkowi tego rozłożenia. Uzyskane w ten sposób poszczególne partie ekstraktu glebowego mogą być oddzielnie poddawane adsorpcyjno-desorpcyjnem u frakcjonowaniu i oczyszczaniu.
W przeciwieństwie do m etody Forsytha substancje organiczne z gleby ekstrahowano wstępnie 0,5n HC1, a następnie 2n NH4OH. Wprowadzenie tych zmian w ynika z konieczności wytw orzenia jednakowych warunków ekstrakcji substancji organicznych z różnych typów gleb (dekalcytacja) oraz ułatw ienie analizy jakościowej w yekstrahow anych substancji. Nad m iar użytych desorbentów daje się łatw o usunąć przez odparowanie, czego nie można uzyskać przy stosowaniu H2S 0 4 i NaOH czy Na4P 20 7. W stępna dekalcytacja powodować może również wydzielenie z gleby tych substancji, których bez tego zabiegu nie mógł uzyskać Forsyth (frakcje E-J, tab. 3).
Ekstrakcje substancji organicznych z gleb wykonano w sposób na stępujący: 100 g powietrznie suchej, roztartej w moździerzu i przesianej przez sito (0,25 mm) gleby umieszczono w butelkach pojemności 1000 ml, potraktowano 250 ml 0,5n HC1, mieszano 3 godziny mieszadłem mecha nicznym, odwirowano osad przy 4000 - 5000 obr./min i potraktowano go nową porcją (250 ml) 0,5n KC1, po czym znów mieszano i wirowano jak porzednio. Następnie znajdującą się w butelkach glebę przem yto dw u krotnie 100-m ililitrow ym i porcjam i wody destylowanej i czterokrotnie
partie ekstraktu alkalicznego zakwaszano do pH 2,5, odwirowano wy trącone kwasy huminowe i oznaczano ekstynkcję pozostałych w roztwo rze kwasów fulwowych. Wartości ekstynkcji (tab. 1) charakteryzować będą w pewnym stopniu przebieg ekstrakcji substancji organicznych z gleby.
T a b e l a 1
E k str a k c ja barwnych s u b s t a n c ji o rg a n iczn y ch ze 100 g g le b y p łow ej / l e s s i v e / p rzy u ż y c iu 0 ,5 n HC1 i 2n NH^OH
E x tr a c tio n o f c o lo u r e d o r g a n ie su b sta n c e s w ith 0 .5 n HCl and 2n NH^OH from 100 g o f y e llo w s o i l / l e s s i v é /
D esorbent
Kwasy fulwowe - F u lv ic a c id s
%
Kwasy huminowe - Humic a c id s o b ję to ść e k s tr a k tu e x t r a c t volume ml E440 nm o b ję to ść e k s tr a k tu e x tr a c t volume ml E440 nm HC1 250 0 ,1 5 5 6 ,3 0 - -HC1 250 0 ,0 9 3 2 ,6 0 - -^ 0 250 0 ,0 3 1 1 ,1 0 - -hh4oh 250 0 ,1 4 4 6 ,0 0 450 1 ,3 0 NH^OH 250 0 ,0 8 2 9 ,8 5 300 0 ,8 2 NH^OH 250 0 ,0 5 1 4 ,9 5 150 0 ,6 4 NH^OH 25O 0 ,0 3 9 ,2 0 150 0 ,3 7
Pom iar ekstynkcji wykonano na fotometrze produkcji chińskiej „581”, z zastosowaniem filtru niebieskiego o długości fali 440 nm.
T a b e l a 2
P r z e b ie g o d d z ie la n ia kwasów fulwowych od huminowyc* /1 0 0 0 m l/
Course o f s e p a r a tio n o f f u l v i c and humic a c id s K olejn ość r o zp u szc z a n ia i w ytrą ca n ia D is s o lv in g and p r e c i p i t a t i n g s u c c e s s io n
E kstynk cja /4 4 0 пдi roztw oru kwasów huminowych E x t in c tio n /4 4 0 nm/ o f s o lu t io n o f humi с a c id s E k sty n k cja /4 4 0 nm/ rozw toru po w ytrą
c en iu kwasów huminowych E x tin c tio n /4 4 0 nm/ o f s o lu t io n upon p r e c i p i t a t i n g humic a c id s 1 1 ,0 5 0 ,3 8 0 2 0 ,9 8 0 ,1 7 0 3 0 ,9 5 0 ,1 4 0 4 0 ,9 0 0 ,0 9 5 5 0 ,8 8 0 ,0 5 5
Osad kwasów huminowych 5-krotnie rozpuszczano w NH4OH i po nownie w ytrącano HCl przy pH 2,5 w celu zbadania możliwości całkowi tego oddzielenia kwasów fulwowych od huminowych. Przy każdej ope racji uzyskano ekstynkcję roztworu (tab. 2).
Przygotowanie kolumny adsorpcyjnej
Kolumnę adsorpcyjną stanowiła biureta z wtopioną Wkładką G-4 i umieszczonym na niej 1 g węgla aktywnego Carbopol Z-2 o liczbie metylenowej 22 (wg według PN-66-C-97551) i uziarnieniu 0,12-0,25 mm. W celu zwiększenia powierzchni adsorpcyjnej węgiel uprzednio zagoto wano z 0,5n HC1, następnie przem yto na kolumnie kolejno: wodą, aceto nem, eterem, alkoholem etylowym, wodorotlenkiem amonowym i kw a sem solnym.
Roztwór kwasów fulwowych (pH =2,5, E44o= 0,225), zawierający 0,025 mg węgla organicznego w 1 ml (oznaczono metodą Tiurina) prze puszczano przez przygotowaną uprzednio kolum nę adsorpcyjną z szyb kością przepływ u — 1 kropla na 3 - 5 sekund. Po przepływie 271,3 ml roztworu nastąpiło przebicie kolumny (określono fotometrycznie). Dal szą adsorpcję przerw ano i przem yto kolum nę 100 ml 0,5n HC1. W tych w arunkach przez kolumnę przepłynęło 6,78 mg węgla organicznego, z czego na kolum nie zaadsorbowanych zostało ok. 6,5 mg (w wycieku stwierdzono ok. 0,3 mg), co stanowi ok. 96%. Niskocząsteczkowe substan cje organiczne o słabym lub żadnym powinowactwie adsorpcyjnym nie są przez węgiel adsorbowane i znajdują się w wycieku. Stanowią one frakcję A, w której stwierdzono obecność bezbarwnych substancji orga nicznych A t i barw nych A 2.
D E S O R P C Y J N E F R A K C J O N O W A N IE Z A A D S O R B O W A N Y C H N A K O L U M N IE S U B S T A N C J I O R G A N IC Z N Y C H
Kolumnę adsorpcyjną przem ywano kolejno poszczególnymi rozpusz czalnikami do uzyskania negatywnego w yniku fotometrycznego. W celu
T a b e l a 3
Z estav.ier.ie w a r to śc i e k s y n k c ji 50 ml roztworu p o sz cz e g ó ln y c h f r a k c j i kwasów fulwowych, uzyskanych z r o z d z ia łu ab sorpcyjnego 6 ,7 8 mg w ęgla organicznego
E x tin c tio n v a lu e s o f 50 ml s o lu t io n o f p a r tic u la r f r a c t i o n s o f f u l v i c a c id s o b ta in ed from a d so r p tiv e sep a ra tio n
Fra k eja F r a c tio n D isorb en t E kstynkcja E x tin c tio n /4 4 0 nm/ A HCl 0,020 В CH^COCH^ 0 ,3 7 5 С н2о 0,050 D ln МН40Н 0 ,7 7 0 E с 2ы5о с 2н5 + с 2н5он /96%/ 0,220 F 2п КН^ОН' 0,270 G н2о 0 ,0 3 5 H 2 % NH40H 0,200 J С2Н50С2Н5 + Н2° + С2Н50Н 0 ,1 1 5
zachowania zbliżonych w arunków porównawczych wszystkie frakcje odparowano w tem peraturze 40°C, uzupełniono wodą destylowaną do jednakowych objętości 50 ml i oznaczono ich ekstynkcję (tab. 3).
W celu ilościowego określenia przeprowadzonej desorpcji wszystkie frakcje połączono, odparowano w tem peraturze 40°C do objętości w yj ściowej (271,3 ml), oznaczono pH (1,4) i ekstynkcję (E=0,26) otrzym a nego roztworu. Ogólna zawartość węgla organicznego (średnia z 3 rów noległych oznaczeń) w tym roztworze wynosiła 6,67 mg. Analiza elemen tarn a uzyskanej z adsorpcyjnego frakcjonowania glebowej substancji organicznej wykazała następujący skład procentowy: 0,83% popiołu, 44,4% węgla, 8,20% azotu, 38,51% tlenu i 8,89% wodoru. Spektrogra- ficzna analiza uzyskanego popiołu wykazała m.in. obecność następują cych pierwiastków: Ca, Fe, Mn, Mg, Cu.
Na podstawie uzyskanych wyników (tab. 1, 2, 3) można ogólnie stwierdzić, że we wszystkich badanych przypadkach w ystępują podobne zjawiska adsorpcyjne (gleba, kw asy huminowe, kolum na adsorpcyjna). Uwidaczania się również proporcjonalna zależność w yekstrahow anej masy organicznej od liczby ekstrakcji, stężenia używanych rozpuszczal ników oraz charakteru i siły w ystępujących połączeń adsorpcyjnych. Zależność ta wskazuje na adsorpcyjne prawidłowości rozdziału substancji na granicy faz między ciałem stałym a roztworem, przy każdorazowym przesunięciu stanu równowagi adsorpcyjnej, zgodnie z empirycznym
Uzyskane z pom iaru w artości ekstynkcji nie są bynajm niej propor cjonalne do zawartości substancji organicznych w poszczególnych frak cjach [7]. Natomiast wyrażać one będą zależność liniową dla roztworów jednorodnych, za które uważać należy ekstrakty glebowe uzyskiwane tym samym rozpuszczalnikiem z jednej próbki gleby. Stąd też w ynika możliwość przybliżonego określenia procentowej zawartości w yekstraho wanych z gleby w poszczególnych partiach ekstraktów barw nych sub stancji organicznych i organiczno-mineralnych.
W naszych badaniach wyodrębniono dalsze frakcje (E-J), których nie uwzględniał Forsyth. Na razie trudno określić, czy wszystkie z uzy skanych frakcji stanowią odrębne substancje, szczególnie te, które de- sorbowano tym samym desorbentem, tylko w innym następstwie i stę żeniu. Istotne różnice stwierdzono dotychczas tylko między frakcjam i
A 1} Ag, Въ B 2, D i E. Traktują o nich nasze prace [6, 7].
OMÓWIENIE WYNIKÓW
W w yniku dokonanego bilansu ilościowego badanych substancji stwierdzono, że w procesie adsorpcyjno-desorpcyjnym wszystkie uwzględ nione w badaniach param etry zostały po desorpcji podwyższone (kwa sowość, ekstynkcja, masa węgla). W świetle uzyskanych wyników w in nych badaniach zjawisko to można by wyjaśnić w następujący sposób: — Podwyższenie kwasowości nastąpić mogło w w yniku silnego od- m ineralizowania (szczególnie frakcji В i C) oraz wymycia z kolum ny zasorbowanego uprzednio kwasu solnego. Przy desorpcji frakcji С ko lum nę przem ywano wodą do m om entu uzyskania wycieku, którego prze wodnictwo równe było przewodnictwu podawanej na kolum nę wody destylowanej (21, 4 fxS).
— Podwyższenie wartości ekstynkcji nastąpić mogło w w yniku powstania nowych grup chromoforowych czy auksochromowych, a naw et nowych substancji pod wpływem działania poszczególnych desorbentów w procesie adsorpcyjno-desorpcyjnym.
— Źródłem zwiększonej masy węgla organicznego mogły być same desorbenty, jak i w ypłukiw ane mikroskopijne cząstki węgla z kolumny adsorpcyjnej. Być może, jest to związane także z niedokładnością oznaczeń.
Na wytworzenie nowej substancji wskazuje fakt, że po 24 godzinach w roztworze połączonych frakcji (B -J ) stwierdzono obecność brązowego osadu, k tóry stanowić może substancję podobną lub zbliżoną do kwasów huminowych. Podwyższona zawartość azotu i wodoru uzyskanej sub stancji wynika z udziału grup amonowych we frakcjach D-J oraz udzia łu wodoru kwasowego w odmineralizowanych frakcjach В i C.
Uzyskanie wysokiego stopnia odmineralizowania substancji organicz nych kwasów fulwowych zmienia dotychczasowy pogląd na ich stru k turę, ponieważ nie dające się oddzielić w procesie elektrolizy części mi neralne uważano za wchodzące w skład wew nętrznej stru k tu ry cząstecz kowej tych substancji. Te części m ineralne, jak wykazano na wstępie, stanowiły 7-10% u Kononowej i 2,16-4,00% u Forsytha. Niewątpliwie część z nich będzie wchodzić w skład stru k tu ry cząsteczkowej tych sub stancji, ale ich udział w tej strukturze będzie znacznie mniejszy niż przypuszczano. Na pewno będą występować w tym przypadku poważne wahania, zależne od jakości gleby, upraw ianej roślinności, stosowanego nawożenia itp.
WNIOSKI
1. Spośród dotychczas stosowanych sposobów frakcjonowania glebo
wych substancji organicznych metoda adsorpcyjna ma największe zalety, z których najważniejsze są:
— możliwość szczegółowego podziału substancji organicznych według ich właściwości fizykochemicznych, które determ inują pozostawanie tych substancji w glebowym kompleksie sorpcyjnym,
— wprowadza w jakościowo-ilościowych badaniach porównawczych jednolite punkty odniesienia,
— w badaniach ilościowych elim inuje wpływ zmienności glebowej, — umożliwia badanie roli i funkcji glebowego kompleksu sorpcyj nego w katalitycznych procesach przem ian jakościowych i jakościowym kształtow aniu substancji organicznych,
— pozwala na zunifikowanie i ukierunkow anie badań jakościowych glebowych substancji organicznych,
— pozwala na wysoki stopień odmineralizowania badanych su b stan cji,
— pozwala na stosowanie w badaniach porównawczych bardzo szyb kich i wygodnych pomiarów fotometrycznych.
2. Przedstaw ionej m odyfikacji metody adsorpcyjnego frakcjonowa
nia glebowych substancji organicznych nie należy uważać za ostatecznie opracowaną. W czasie prak ty k i laboratoryjnej może bowiem zajść po trzeba wprowadzenia zmian w celu stworzenia optym alnych warunków dla rozdziału badanych substancji.
Prof. drow i A. Kleszczyckiemu, doc. drowi A. Kozakiew iczow i, technikowi A. Po- radzewskiej oraz w s zy stk im pracownikom K atedry Chemii Ogólnej, którzy służyli mi radą i pomocą, składam w y r a z y podziękowania.
LITERATURA
[1] B o r a t y ń s k i K., W i l k K.: Wstępne badania nad przygotowaniem w ycią gów próchnicznych do analizy chromatografieznej. Rocz. glebozn., dodatek do t. 12, 1963, s. 177.
[2] B o r a t y ń s k i K., W i l k K. : Frakcjonowanie związków próchnicznych przy użyciu roztworów ługów. Rocz. glebozn., t. 15, 1965, z. 1, s. 53.
[3] D r o z d o w a G. W.: Prim ienienije mietoda chromatografii к izuczeniju ful- wokisłot. Poczwowiedien., 1, 1955, s. 83.
[4] F o r s y t h W. G. C. : Studies on the more soluble com plexes of soil organic matter. Blochem. J., 2. t. 41, 1947. s. 176.
[5] F o r s y t h W. G. C.: The composition of the soluble polysaccharide fraction. Biochem. J., 1, t. 46, s. 141.
[6] J a n i e S. : W pływ w ieloletniego nawożenia i uprawianych roślin na skład kwasów fulwowych. Roczn. glebozn., 1. 21, 1970, z. 2, s. 445.
[7] J a n i e S. : Porównanie niektórych własności fizykochemicznych glebowych substancji organiczno-mineralnych. Rocz. glebozn., w druku.
[8] K l e s z c z y c k i A., K o z a k i e w i c z A., Ł a k o m i e ć J.: Porównanie metod stosowanych w badaniach próchnicy gleb mineralnych. Rocz. glebozn., t. 17, 1967, s. 229.
[9] K o n o n o w a M.: Substancje organiczne gleby. PWRiL, 1968. [10] K u h n A.: Chemia koloidów, PWN, 1957.
[1:1] O r ł ó w D. S., G r i n d i e l N. M.: Spektrofotom etriczeskoje opriedielenije so-dierżanija gumosa w poczwie. Poczwowiedien., 1, 1957, s. 112.
[12] P o n o m a r i e w a W. W.: O mietodach w ydielenija i chim iczeskoj prirodie fulwokisłot. Poczwowiedien., 12, 1947, s. 229. с. я н и ц К АДСОРБЦИОННОМУ МЕТОДУ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПОЧВЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Л а б о р а т о р и я Н е о р г а н и ч е с к о й Х и м и и , В а р ш а в с к а я С е л ь с к о х о з я й с т в е н н а я А к а д е м и я Р е з ю м е Изучалась возможность количественного фракционирования органических веществ почвы по видоизмененному методу Forsytha [4]. Органические вещества почв экстрагировали растворами 0,5 H НС1 и 2 H NH4OH (таб. 1 и 2). После осаж дения гуминовых кислот (при pH = 2,5) раствор фульвовых кислот про пускали через адсорбционную колонку, наполненную активным углем. Часть органических веществ не подвергающаяся адсорбции мигрирует вместе в раст ворам. Эти органические вещества составляют фракцию А. В пределах этой фракции выделяли бесцветную фракцию Ai и окрашенную А 2. Адсорбированные в колонке органические вещества подвергали фракциони рованной десорбции (таб. 3). Фракции полученные в результате десорбции выпаривали и растворяли в одинаковых объемах (50 мл) воды. После определения экстинкции все фракции соединяли вместе, доводили до исходного объема, определяли кислот ность, экстинкцию и содерж ание органического углерода. Установили повы шение значений всех параметров. Такое явление по-видимому обязано вы полняемым адсорбционно-десорбционным операциям. Элементарный анализ органо-минерального вещества из десорбции выявил в нем наличие: 0,83% золы, 44,4% углерода, 8,89% водорода, 8,20% азота и 38,51% кислорода. Высокое содерж ание водорода и азота вызвано участием аммоний ных групп (фульваты аммония) и высокой степенью деминерализации. Спектрографический анализ золы показал присутствие меж ду прочим: Са, Fe, Na, Mg, Cu, которые по всей вероятности входят в сотвав внутреннего строения частиц органического вещества почвы. Полученные результаты приводят к мнению, что адсорбционно-десорб- ционный метод фракционирования почвенного органического вещества отли чается самым высоким достоинством и возможностью качественного испыты вания этих веществ, превосходя в данном отношении все предыдущие при меняемые для такой цели методы.
S. J A N IC
CONTRIBUTION TO ADSORPTION METHOD OF FRACTIONING ORGANIC SUBSTANCES OF SOIL
D e p a r t m e n t o f I n o r g a n ic C h e m is tr y W a r sa w A g r ic u ltu r a l U n iv e r s it y
S u m m a r y
The investigations w ere carried out on possibility of quantitative fractioning organic substances of soil according to the modified method of Forsyth [4]. The organic substances from soil w ere extracted with 0.5n HC1 and 2n NH4OH (Tables 1 and 2).
Upon precipitation of humic acids (pH 2.5) the solution of fulvic acids was passed through adsorption colum n filled w ith active coal. A past of organic matter unabsorbable in column w as to be found in outflow. It constituted A frac tion colourless A l part and coloured A 2 part could be distinguished. The organic substances adsorbed in the column were submitted fractional desorption (Table 3).
The fractions obtained in desorption w ere vapourized and dissolved in equal volum es of 50 ml of water. Upon determining extinctions, all the fractions were joined together and brought to an initial volume. Then acidity, extinction and or ganic content w ere determined. A value increase of all the parameters has been found. The possibility of such phenomenon results from performed adsorption-de- sorption operations.
Elementary analysis of the substance obtained from adsorptive separation of organic-m ineral substances has shown: 0.83% of ash, 44.4% of carbon, 8.89% of hy drogen, 8.20% of nitrogen and 38.51% of oxygen. High hydrogen and nitrogen con tent has been caused by precipitation of ammonia groups (ammonium fulvates) and high demineralization degree.
The spectrographic analysis of ash has detected the presence of Ca, Fe, Mn, Mg, Cu, w hich probably would be in composition of inner structure of particles of organic m atter of soil.
On the basis of the results obtained it can be stated that the adsorption-de- sorption method of fractioning organic substances of soil proved to be most advan tageous and renders possible to determine quantitatively these substances, as com pared to all the methods applied hitherto in this scope.
Adres W płynęło do PTG w e wrześn iu 1969 r.
Mgr Stanisław Janie
Zakład Chemii Nieorganicznej SGGW Warszawa, Rakowiecka 26
