Гуминовые вещества: гумус, гуминовая и фульвовая кислоты

Гумус, это разлагающееся органическое вещество почвы, то самое, что фермеры любовно зовут «чёрным золотом». Он образуется, когда органика долго лежит в подходящих условиях: прохлада, влага, мало света и много почвенных организмов. Этот процесс называют гумификацией. В гумусе три группы органических кислот: гумины, гуминовые кислоты и фульвовые кислоты. Все они, долгоживущие продукты работы микробов и геологических процессов.

Главное различие, размер частиц. Он уменьшается от гуминов к фульвовой кислоте, и вместе с ним меняются молекулярная масса и свойства.

• Гумины: самые крупные частицы, в воде не растворяются, больше всего углерода, разлагаются дольше всего.

• Гуминовая кислота: средний размер, растворяется в воде при кислотности выше pH 2.

• Фульвовая кислота: самые мелкие частицы и самая низкая молекулярная масса, растворяется при любом pH, больше всего кислорода и микроэлементов.

Есть и качественное отличие: фульвовая кислота умеет связываться с неорганическими минералами и переводить их в ионную форму. У гуминовой кислоты такой способности нет.

Органические кислоты гумуса заряжены отрицательно, поэтому притягивают положительно заряженные ионы, катионы: кальций, калий, магний. Благодаря этому почва удерживает нутриенты и остаётся плодородной. Это свойство называют ёмкостью катионного обмена, сокращённо ЁКО. У фульвовой кислоты ЁКО выше, чем у гуминов и гуминовой кислоты, потому что она работает на самом мелком, ионном уровне.

Гуминовые и фульвовые кислоты связывают ионы двумя способами. Хелатирование, это точечная связь по заряженным участкам иона. Адсорбция, это когда вещество покрывает частицу целиком. Тем же механизмом гумус удерживает в почве тяжёлые металлы и прочие нежелательные вещества, не давая им свободно вымываться.

Гумус обычно тёмно-коричневый или чёрный. Когда его компоненты разделяют, цвета расходятся: от жёлтых оттенков фульвовой кислоты до почти чёрного гумина. Извлечённая фульвовая кислота бывает жидкостью или порошком, чаще жёлтого, янтарного или коричневого цвета. По составу это очень малые заряженные частицы углерода, водорода, кислорода и азота, и за счёт ионной природы фульвовая кислота несёт с собой множество микроэлементов. Почему у фульвовой кислоты нет единой формулы Устойчивой химической формулы у фульвовой кислоты нет, и это не недоработка науки. Каждый раз при извлечении из нового источника она выходит немного другой, а попадая в новую среду, снова меняет состав. Синтезировать её в лаборатории с нуля не получается, поэтому единственный способ получить фульвовую кислоту, извлечь её из природного сырья, которое её уже содержит. Отсюда практичный вывод: точно измерить содержание фульвовой кислоты трудно, две лаборатории на одном и том же образце могут дать разные проценты.

Фульвовая кислота растворяется в воде при любой кислотности. С ростом pH она становится чуть более отрицательно заряженной, за это отвечают карбоксильные и фенольные группы в её составе. Температура плавления у гуминовых и фульвовых кислот очень высокая, выше 300 градусов, но греть их всё равно не стоит: уже при умеренном нагреве часть природных связей и компонентов разрушается. Это перекликается с тем, что мы писали про чувствительность мумиё к нагреву Свойства и состав мумиё: как выглядит и из чего состоит →

Фульвовую кислоту находят в здоровых почвах, донных отложениях, водоёмах, торфе, угле и в мумиё. С мумиё есть важный для покупателя нюанс: содержание фульвовой кислоты в нём сильно варьируется, в зависимости от типа, региона и метода анализа, и точно измерить его трудно. Поэтому если на упаковке заявлен очень высокий и «точный» процент, это повод насторожиться: возможно, кислоту добавили искусственно. Как ещё отличить настоящий продукт, в статье о подделках Как отличить настоящее мумиё от подделки: признаки и проверка →

Гумус состоит из гуминов, гуминовой и фульвовой кислот, они различаются размером частиц и свойствами. Фульвовая, самая мелкая и подвижная, с высоким сродством к микроэлементам, и у неё нет устойчивой формулы. В мумиё она есть, но её содержание трудно точно измерить. Введение в тему, в статье Микроэлементы и фульвовая кислота: что это и при чём тут мумиё →

Пасту, таблетки и капсулы Golden Mountains можно посмотреть в каталоге Мумиё →

• Environ. Sci. Technol.

• FEBS Letters