04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
Вещества растворимые в органических растворителях
 25.08.2012

Изучение процессов гумусообразования и исследования химического состава гумуса одинаково приводят к выводу, что почвенный гумус представляет собой весьма сложный и динамический по своей природе комплекс многочисленных и очень разнообразных по своей химической природе соединений.
С точки зрения происхождения, в этом комплексе различают:
1. Органические соединения растительного и частью животного происхождения, принадлежащие неразложившимся органическим остаткам растений и животных.
2. Вещества микробного синтеза, принадлежащие живым и частью мертвым, но не успевшим еще подвергнуться разложению, микроорганизмам.
3. Промежуточные продукты распада сложных органических соединений предыдущих и, вероятно, последующей групп.
4. Гуминовые вещества (и отчасти битумы) как продукт своеобразных процессов физико-химического и внеклеточного энзиматического синтеза. Разнообразные по происхождению и по химической природе вещества гумуса находятся только отчасти в состоянии физической смеси друг с другом или в виде механической примеси к почве. Более значительная часть этих веществ образует сложные комплексы физико-химического и химического характера как между собой, так и с минеральной частью почвы - с ее основаниями и глинистой фракцией. Это обстоятельство является причиной почти непреодолимых пока трудностей изолирования гумуса из почвы и изучения его состава.
Поэтому современные представления о химическом составе гумуса имеют пока очень приблизительный характер, находясь в зависимости от состояния методики анализа. Последняя, позволяет пока различать сравнительно небольшое число более или менее крупных групп веществ, химическая природа и однородность которых вызывают еще много сомнений.
В химии горючих ископаемых группу веществ, извлекаемых органическими растворителями (обыкновенно смесью спирта с бензолом), принято называть битумами, под которыми подразумевается смесь углеводородов и их производных, образовавшихся путем превращения в течение геологических периодов восков, смол и жирных кислот.
В почвенном гумусе, представляющем более молодое, современное образование, для которого характерны продолжающиеся процессы поступления свежих органических остатков и их разложения при более или менее свободном доступе кислорода, содержание битумов в вышеуказанном смысле должно быть очень ограниченным, и значительная часть веществ, растворимых в органических растворителях, здесь представлена мало измененными соединениями, которые входят в состав исходных растительных остатков и микробных клеток, т. е. восками, смолами, глицеринами жирных кислот и самими жирными кислотами, а также продуктами окисления этих соединений. Представляя собой вещества, очень бедные кислородом, следовательно, с богатым запасом энергии, эти соединения подвергаются разложению в аэробных условиях, и поэтому в более или менее нормально аэрируемых почвах содержание группы веществ, растворимых в органических растворителях, очень незначительно - обычно менее 5% от общего количества гумуса в целом (табл. 11). Но в анаэробных условиях разложение их сильно затруднено, почему в торфяных почвах содержание этой фракции сильно возрастает (до 15-20%), причем по составу и свойствам она уже вполне подходит к тому определению, которое дается для битумов. Кроме условий аэрации на накопление и состав этой фракции, в почвах оказывает влияние различное содержание исходных для нее веществ (главным образом смол и восков) в растениях.

Вещества растворимые в органических растворителях

Битумы торфов состоят главным образом из смеси восков и смол; те и другие содержат свободные кислоты и омыляемые вещества, среди которых имеются типичные для восков эфиры и характерные для смол ангидриды.
Так, по исследованиям Титова, не растворимый в эфире воск из сфагнового торфа состоял из 56% кислот и 44% неомыляемых веществ. Из смеси кислот выделены кислоты - церотиновая (С25Н50О2), карбоцериновая (С27Н54О2) и оксикислота состава С30Н60О3. Среди неомыляемых веществ установлено присутствие углеводородов (до 15%) - тритрианконтана (С33Н68), пентатрианконтана (С35Н72), а также предельного алкоголя - С27Н56О (гектакозанол). Входящие в состав битума смолы представляют смесь сложных эфиров, циклических алкоголей и циклических кислот, из которых выделены С12Н22О2 И С14Н26О2.
Шрейнер и Шори выделили из торфянистых почв «лигноцериновую» кислоту, агростерин (С26Н44О) и углеводород гентриаконтан (C31H64); Аскан изолировал из финляндского торфа непредельную «гумоцериновую» кислоту (С19Н34О2).
Битумы торфов представляют, после удаления растворителя, желто-бурую массу со слабым бальзамическим запахом, плавящуюся при температуре от 63 до 87°; характеризуются числом кислотности от 46 до 69 и числом омыления от 110 до 200. Элементарный состав: С - 72-73%, Н - около 10 %.
Состав «битумов» из почв пока мало исследован; по данным Шрейнера и Шори и других авторов, здесь могут присутствовать жирные кислоты, жиры, воска, смоляные кислоты и их эфиры, стерины. Как по внешним признакам (цвету, консистенции), так и по составу фракция, растворимая в органических растворителях, из разных почв сильно варьирует.
Для примера можно привести результаты исследования Тюрина и Пономаревой для фракции, растворимой в эфире и затем в бензол-алкоголе из четырех различных почв (табл. 12).
Вещества растворимые в органических растворителях

Как можно видеть, фракция, растворимая в эфире, отличается значительно более высоким содержанием углерода и меньшим содержанием кислорода, т. е. представлена значительно менее окисленными соединениями, чем фракция, извлекаемая при последующей экстракции бензол-алкоголем.
Если в первой можно предполагать наличие стеринов или смеси жиров с углеводородами, то вторая, по-видимому, представлена производными смоляных кислот, сильно измененных в направлении гидратации и окисления. Для кислых подзолистых почв, кроме того, несомненно, наличие в этой фракции низкомолекулярных жирных кислот, частью улетучивающихся (с неприятным острым запахом) при удалении растворителя.
Смоляные и высокомолекулярные жирные кислоты, присутствующие в гумусе, могут находиться не в свободном состоянии, а в виде солей, например железа и алюминия. Последние не растворимы в органических растворителях, поэтому простая экстракция спирто-бензолом часто дает преуменьшенное представление о содержании группы «битумов». Предварительная обработка кислотой для удаления оснований, в особенности при нагревании, значительно увеличивает их выход.