Kyseliny humínové

Kyseliny humínové v prírode

Humusové látky sú biologicko-chemicko-geologické produkty rozkladu života na Zemi. Väčšina organických látok (biomasa) na Zemi tvoria humusové látky. Jednou z najvýznamnejších čŕt života na Zemi je to, že reprodukciu živej hmoty umožňujú hlavne prostredníctvom pevné produkty rozkladu živej hmoty. Humus (pôda-rašelin-uhlie) je najdôležitejším produktom suchozemského rozkladu tuhých látok, čo z neho robí najdôležitejší prostriedok pre rozmnožovanie kontinentálnej biomasy. V poľnohospodárskej a farmaceutickej praxi sú nosičmi pozitívnych účinkov pripisovaných humusovým nosičom (rašelinový leonardit) kyseliny humínové, ktoré tvoria chemicky definovanú skupinu zlúčenín a sú medziproduktmi pri rozklade organických látok. Proces rozkladu suchozemskej biomasy možno rozdeliť na dve fázy, tzv. humifikáciu a na tvorbu uhlíka. Počas humifikácie vznikajú tzv. recentné humínové látky, zatiaľ čo fosílne humínové látky vznikajú počas tvorby uhlíka. Východiskovými materiálmi pre tvorbu humínových kyselín sú odumreté drevné časti rastlín, ktoré sa tvoria pri procesoch chemicko-biologickej oxidácie-redukcie.

Humifikácia

V prvej fáze rozkladu organických látok dochádza k aeróbnej a potom anaeróbnej biochemickej oxidácii. V tomto dynamickom rovnovážnom procese sú základnými stavebnými prvkami humínových kyselín, ktorých východiskové materiály sú ťažko rozložiteľné zlúčeniny - lignín, tanín, flavonoidy, glykozidy atď. - a ich deriváty. Zvyšok rastlinného materiálu - bielkoviny, celulóza, uhľohydráty - opúšťa biomasu vo forme NH3, CO2, H2S, CH4, H2O atď. a niektoré z ich derivátov sa v súvislosti s humínovými kyselinami stávajú súčasťou humusu. Vosky a živice ako nerozložiteľné zlúčeniny tvoria väčšiu časť bitúmenových materiálov. V neskoršej fáze humifikácie sú hydroxyaromatické molekuly obohatené o oxychinónové karboxylové skupiny a potom prechádzajú procesmi polymerizácie miciel. Počas humifikácie preto molekuly, ktoré tvoria rastlinné materiály, prechádzajú procesmi rozkladu, počas ktorých sa tvoria základné stavebné prvky humínových kyselín, z ktorých vznikajú humínové kyseliny.

Tvorba uhlíka

Keď je rozložená organická hmota pokrytá anorganickými minerálnymi, pôdnymi vrstvami, začína sa proces tvorby uhlíka, počas ktorého sa pôvodné oxidačné prostredie sa stáva reduktívnym a teplota a tlak sa zvyšujú. Pri tomto procese sa biologické procesy prakticky eliminujú a charakteristickými chemickými reakciami sú úbytok vody, dekarboxylácia a odstraňovanie vodíka. Relatívny obsah uhlíka v organickej hmote sa zvyšuje a aromatické väzby C-O-C spájajúce molekuly sa menia na aromatické väzby C-C (antracén).

Počas rozkladu biomasy je relatívny obsah uhlíka v zlúčeninách nasledujúci:

Živý strom

50%

Rašelina

55-60%

Lignit

65-70%

Čierne uhlia

80-90%

Antracit

80-98%

Diamant

100%

Vo výnimočných geologických podmienkach sa proces tvorby uhlíka môže spomaliť alebo zvrátiť vniknutím vzduchu a vody medzi vrstvy, respektíve prenosom vrstvy na tento povrch. Takto vzniknuté uhlie sa nazýva prirodzene oxidované uhlie, jeho mineralogický názov je leonardit (podľa profesora Leonarda). Minerály Leonarditu obsahujú minimálne 70% kyseliny humínovej. Je potrebné poznamenať, že na svete existuje len niekoľko takýchto miest. Jedna z najkvalitnejších surovín na svete sa nachádza v Maďarsku.