Struktur asid humik, sifat, mendapatkan, menggunakan

Asid humik Ini adalah nama generik keluarga sebatian organik yang merupakan sebahagian daripada bahan humik. Mereka mempunyai pelbagai kumpulan berfungsi, di antaranya karboksil, fenolik, gula, quinonas dan derivatif asid amino boleh disebutkan.

Bahan humik, di mana asid humik adalah sebahagian, diedarkan di tanah, perairan semula jadi dan sedimen, kerana ia adalah hasil penguraian tumbuhan, haiwan dan sisa semula jadi.

Bahan organik yang akan menjadi bahan seperti asid humik. Pengarang: Pisauikan. Sumber: Pixabay.

Asid basah adalah sebahagian daripada humus dan mempunyai keupayaan untuk meningkatkan pertumbuhan tumbuh -tumbuhan dan pemakanan mereka, kerana mereka membenarkan mengekalkan nutrien lebih lama di dalam tanah supaya mereka tersedia untuk tumbuh -tumbuhan.

Mereka adalah sebatian amphiphyllic, iaitu, mereka mempunyai bahagian yang berkaitan dengan air dan bahagian yang menolak air, semuanya dalam molekul yang sama.

Untuk kumpulan mereka -OH dan -COOH mereka boleh membentuk kompleks dengan ion logam atau kation.

Terima kasih kepada rantaian hidrokarbon mereka atau bahagian aromatik mereka dapat menyelesaikan dan melampirkan molekul aromatik polycyclic yang beracun. Di samping itu, mereka mempunyai potensi penggunaan dalam ubat kanser dan dalam penyediaan produk farmaseutikal yang lebih berkesan.

[TOC]

Struktur

Asid basah mengandungi kumpulan fungsi yang berbeza yang jumlahnya bergantung kepada asal geografi asid humik, umur, alam sekitar dan keadaan biologi dan iklim di mana molekul berlaku. Atas sebab ini, pencirian yang tepat telah menjadi sukar.

Kumpulan fungsian utamanya adalah fenolik, karboksilik, enol, quinone, eter, gula dan peptida.

Kumpulan berfungsi yang memberikan ciri -ciri utama mereka ialah kumpulan fenolik, karboksil dan quinonas.

Struktur besar asid humik terdiri daripada bahagian hidrofilik yang dibentuk oleh kumpulan -OH dan bahagian hidrofobik yang dibentuk oleh rantai alifatik dan cincin aromatik.

Contoh molekul asid humik, di mana anda dapat melihat kumpulan -OH Phenolic, -COH, quinone, sisa gula dan peptida (-NH). Yikrazuul [domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Nomenclature

- Asid humik.

- Ha atau mempunyai (akronim untuk bahasa Inggeris Asid humik).

Sifat

Keadaan fizikal

Pepejal amorf.

Berat molekul

Berat molekulnya berkisar antara 2.0 hingga 1300 kDa.

DA atau Dalton bernilai 1.66 x 10^-24 gram.

Kelarutan

Asid basah adalah sebahagian kecil daripada bahan humik yang larut dalam medium berair alkali. Mereka sebahagiannya larut dalam air. Tidak larut dalam medium berasid.

Pembubaran airnya adalah kompleks kerana asid humik bukan komponen individu tetapi campuran komponen, di mana hanya sebahagian daripada mereka larut dalam air.

Kelarutannya boleh berbeza -beza bergantung kepada komposisinya, pH dan daya ionik pelarut.

Sifat kimia dan biologi

Molekul asid humik umumnya mempunyai bahagian hidrofilik, atau berkaitan dengan air, dan bahagian hidrofobik, yang menolak air. Oleh itu dikatakan bahawa mereka adalah amfifili.

Boleh melayani anda: putrescina: struktur, sifat, sintesis, kegunaan

Oleh kerana watak amphiphyllicnya, bentuk asid humik, dalam persekitaran neutral atau berasid, struktur yang serupa dengan micelles, yang dipanggil pseudo-mys.

Mereka adalah asid lemah, yang disebabkan oleh kumpulan fenolik dan karboksilik.

Kumpulan Jenis Quinona bertanggungjawab untuk pembentukan spesies oksigen reaktif, kerana ia dikurangkan menjadi separuh dan kemudian ke hydroquinones yang sangat stabil.

Kehadiran kumpulan fenolik dan karboksilik dalam molekul asid humik memberikan mereka keupayaan untuk meningkatkan pertumbuhan tumbuhan dan pemakanan mereka. Kumpulan sedemikian juga boleh memihak kepada pembentukan kompleks dengan logam berat. Dan mereka juga menerangkan aktiviti antivirus dan anti -radang mereka.

Sebaliknya, kehadiran kumpulan quinone, fenol dan karboksilik berkaitan dengan antioksidan, fungicidal, bakterisida dan antimingogen atau kebolehan demutagenik.

Tingkah laku dalam medium berair mengikut pH

Dalam medium alkali, kumpulan karboksil dan fenolik mengalami kehilangan proton H⁺, Apa yang ditinggalkan molekul secara negatif dalam setiap kumpulan tersebut.

Oleh sebab itu, penolakan caj negatif berlaku dan molekul terbentang.

Dengan penurunan pH, kumpulan fenolik dan karboksilik sekali lagi protonasi dan kesan penolakan berhenti, menyebabkan molekul mengamalkan struktur padat, sama dengan mistik.

Dalam kes ini, bahagian hidrofobik adalah mengenai meletakkan di dalam molekul dan bahagian hidrofilik bersentuhan dengan persekitaran berair. Dikatakan bahawa struktur ini adalah pseudo-mys.

Tingkah laku ini menegaskan bahawa asid humik mempunyai ciri penentuan.

Di samping itu, mereka membentuk agregat intramolekul (dalam molekul mereka sendiri), diikuti dengan agregasi intermolecular (antara molekul yang berbeza) dan hujan.

Solubilisasi molekul bukan kutub besar

Asid basah dapat larut hidrokarbon aromatik polycyclic yang beracun dan karsinogenik dan agak tidak larut dalam air.

Hidrokarbon ini diselesaikan dalam jantung hidrofobik psikel psikel asid humik.

Latihan kompleks dengan kation logam

Asid basah berinteraksi dengan ion logam dalam medium alkali di mana kation positif atau ion bertindak dengan meneutralkan beban negatif molekul asid humik.

Semakin besar beban kation, semakin besar keberkesanannya membentuk pseudo-micelas. Kation terletak di tempat pilihan termodinamik dalam struktur.

Proses ini menjana kompleks asid humik-logam yang memperoleh bentuk sfera.

Interaksi ini bergantung kepada logam dan asal, berat molekul dan kepekatan asid lembap.

Memperoleh

Asid basah boleh didapati dari bahan organik tanah. Walau bagaimanapun, struktur pelbagai molekul asid humik berbeza mengikut lokasi tanah, usia dan keadaan iklim mereka.

Terdapat pelbagai kaedah mendapatkan. Di bawah salah satu daripada ini.

Ia adalah tanah dengan larutan akueus NaOH 0.5 N (0.5 setara seliter) di bawah suasana nitrogen selama 24 jam pada suhu bilik. Set ditapis.

Ia boleh melayani anda: Apakah undang -undang kimia yang berat? (Contoh)

Ekstrak alkali diasaskan dengan HCl 2 N ke pH 2 dan biarkan selama 24 jam, pada suhu bilik. Bahan yang dibekuk (asid humik) dipisahkan dari supernatan dengan sentrifugasi.

Aplikasi

- Dalam bidang pertanian

Penggunaan asid humik dalam pertanian diketahui secara praktikal sejak permulaan aktiviti pertanian kerana mereka adalah sebahagian daripada humus.

Bumi kaya dengan humus, oleh itu kaya dengan asid humik, baik untuk penanaman tumbuhan. Pengarang: Markus Baumeler. Sumber: Pixabay.

Asid humik meningkatkan pertumbuhan tumbuhan dan pemakanan. Mereka juga bertindak sebagai bakterisida tanah dan kulat yang melindungi tumbuhan. Asid basah menghalang kulat phytopathogenic dan beberapa kumpulan fungsinya dengan aktiviti ini telah dikaitkan.

Loji yang dijangkiti dengan kulat alternaria solani yang boleh diperjuangkan dengan asid humik. Afrozilian [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Kehadiran kumpulan sulfur dan karbonil c = o dalam molekul asid humik memihak kepada aktiviti kulat. Sebaliknya, kandungan oksigen yang tinggi, kumpulan C-O aromatik dan atom karbon tertentu milik gula menghalang daya fungistatik asid humik.

Baru -baru ini (2019), kesan penggunaan baja nitrogen yang perlahan telah dikaji dalam penstabilan asid humik yang terdapat di dalam tanah dan pengaruhnya terhadap tanaman.

Telah dijumpai bahawa urea ditutup dengan biokarbon meningkatkan struktur dan kestabilan asid humik yang terdapat di dalam tanah, memihak kepada pengekalan nitrogen dan karbon oleh tanah dan meningkatkan hasil tanaman.

- Dalam pemulihan pencemaran

Kerana keupayaannya membentuk pseudo-perubatan dalam neutral atau asid.

Logam adalah beberapa bahan pencemar yang boleh dikeluarkan oleh asid humik.

Beberapa kajian menunjukkan bahawa kecekapan penyerapan logam oleh asid humik dalam larutan berair cenderung meningkat apabila pH dan kepekatan asid humik dan dengan mengurangkan kepekatan logam.

Ia juga ditentukan bahawa ion logam bersaing untuk tapak aktif molekul asid humik, yang pada umumnya kumpulan fenolik -COOH dan -OH dalam hal ini.

- Dalam industri farmaseutikal

Kegunaannya telah diuji untuk meningkatkan kelarutan air ubat hidrofobik.

Nanopartikel Perak (AG) disediakan ditutup dengan asid humik, yang berjaya kekal stabil selama sekurang -kurangnya setahun.

Nanopartikel perak dan asid humik ini, bersama -sama dengan sifat antibakteria yang terakhir, mempunyai potensi yang tinggi untuk penyediaan dadah.

Begitu juga, kompleks carbamazepine telah diuji, ubat antiepileptik, dengan asid humik untuk meningkatkan kelarutannya, dan telah ternyata bahawa ubat menjadi lebih larut dan berkesan.

Boleh melayani anda: rodio: sejarah, sifat, struktur, kegunaan, risiko

Kesan peningkatan kelarutan dan bioavailabiliti yang sama dicapai dengan asid humik dan kompleks β-karoten, pendahulu kepada vitamin A.

- Dalam bidang perubatan

Asid basah adalah sekutu yang kuat dalam rawatan beberapa penyakit.

Terhadap beberapa virus

Aktiviti antiviral asid humik terhadap sitomegalovirus dan virus immunodeficiency HIV-1 dan HIV-2, antara lain.

Molekul asid humik dapat menghalang replikasi virus dengan menyertai beban negatifnya dalam medium alkali dengan tempat kationik tertentu virus, yang diperlukan untuk virus untuk bergabung dengan permukaan sel.

Terhadap kanser

Asid basah telah dijumpai untuk menghasilkan sifat penyembuhan lesi karsinogenik. Ini disebabkan oleh kehadiran quinones dalam strukturnya.

Struktur quinone, kumpulan yang hadir dalam molekul beberapa asid humik. Pengarang: Marilú Stea.

Quinones menghasilkan spesies oksigen reaktif yang menghasilkan tekanan oksidatif dan mendorong apoptosis sel -sel kanser melalui pemecahan DNA mereka.

Terhadap mutagenesis

Asid basah adalah inhibitor mutagenesis di dalam sel dan di luar ini. Mutagenesis adalah perubahan stabil bahan genetik sel yang boleh dihantar ke sel anak perempuan.

Telah didapati bahawa keupayaan untuk menghalang mutagenesis bervariasi dengan komposisi asid humik dan kepekatannya.

Sebaliknya, mereka memberi kesan demutagenik terhadap bahan mutagenik seperti benzopyrene (hidrokarbon polyararomatik yang terdapat dalam beberapa makanan), 2-nitrofluoreno (produk hidrokarbon polyararomatic pembakaran) dan 2-aminoantracene.

Kesan mutagenik benzopyren dalam DNA. Oleh Richard Wheeler (Zephyris) 2007. Penyelesaian Strupture trans-opned (10s) -da adduct +)-(7s, 8r, 9s, 10r) -7.8-dihydroxy-9,10-epoxy-7,8,9,10-tetrahydrobenzo [a] pyrene dalam dupleks DNA. Dihasilkan dari pdb | 1jdg. == Perlesenan == GFDL-. Sumber: Wikimedia Commons.

Mekanisme kesan ini terletak pada penjerapan mutagen, jadi asid humik dengan struktur yang lebih besar adalah yang paling berkesan. Mutagen diserap oleh asid humik dan kehilangan aktiviti mutageniknya.

Dianggarkan bahawa ini boleh menjadi penting untuk perlindungan terhadap karsinogenesis.

- Dalam industri kosmetik

Oleh kerana keupayaan mereka untuk menyerap sinaran UV dan kelihatan, asid humik telah dicadangkan untuk digunakan dalam penyekat solar, krim anti -penuaan dan produk penjagaan kulit.

Mereka juga boleh digunakan sebagai bahan pengawet produk kosmetik.

- Dalam industri makanan

Untuk sifat antioksidannya penggunaannya telah dicadangkan sebagai pengawet makanan dan sebagai makanan tambahan pemakanan.

Rujukan

1. Gomes de Melo, b.Ke. et al. (2016). Asid humik: sifat struktur dan fungsi berganda untuk perkembangan teknologi novel. Bahan Sains dan Kejuruteraan C 62 (2016) 967-974. Pulih dari Scientedirect.com.
2. Wei, s. et al. (2018). Aktiviti Fungistatik Asid Humik Multiorigin Berkaitan dengan Struktur Kimia Mereka. Jurnal Kimia Pertanian dan Makanan 2018, 66, 28, 7514-7521. Pulih dari pub.ACS.org.
3. Kerndorff, h. dan schnitzer, m. (1980). Penyerapan logam pada asid humik. Geochimica et Cosmochimica Acta Vol 44, pp.1701-1708. Pulih dari Scientedirect.com.
4. Sato, t. et al. (1987). Mekanisme efek demutagenik asid humik. Penyelidikan Mutasi, 176 (1987) 199-204. Pulih dari Scientedirect.com.
5. Cheng, m.-L. et al. (2003). Asid humik menginduksi kerosakan DNA oksidatif, keterlambatan pertumbuhan, dan apoptosis dalam fibroblas utama manusia. Exp Biol Med (Maywood) 2003 AP; 228 (4): 413-23. NCBI pulih.NLM.NIH.Gov.
6. Li, m. et al. (2019). Penyerapan Karbon Organik dalam Substan Humik Tanah. Jurnal Kimia Pertanian dan Makanan, 2019, 67, 11, 3106-3113. Pulih dari pub.ACS.org.