Порівняльна характеристика якісного стану гумусових речовин цілинних грунтів і сільськогосподарських угідь методом десорбційної мас-спектрометрії
Анотація
В роботі проведено порівняльне дослідження термічних перетворень зразків лігніну і грунту методами термогравіметричного аналізу та термопрограмованої десорбційної мас-спектрометрії. Встановлено, що термічний розклад лігніну відбувається в три основні стадії. Ідентифіковано основні стадії і продукти термолізу лігніну. Перша стадія (Тмакс=300°С) пов'язана з термічними перетвореннями периферійних полісахаридних фрагментів лігніну. Друга стадія (Тмакс=335°С) обумовлена десорбцією в молекулярній формі структурних елементів лігніну в результаті процесів деполімеризації фенолпропаноїдних полімерних блоків лігніну. Третя стадія (Тмакс=370°С) пов'язана з більш глибокою деструкцією лігніну і характеризується десорбцією в молекулярній формі менших структурних блоків (m/z 110, пірокатехін). Проаналізовано криві залежності тиску від температури термолізу зразків грунту. Ідентифіковано основні продукти та стадії термолізу грунту. Цікавим виявився факт ідентичності якісного складу мас-спектрів досліджених грунтів, як цілинних і сільськогосподарських угідь, так і зразків грунту з різною глибиною горизонту.
Посилання
Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во Моск. ун-та – 1992. – 400 с.
Shindo H., Marumoto T., Higashi T. Behavior of phenolic substances in the decaying process of plants // Soil Sci. Plant Nutr. 1979. V. 25, № 2. P. 591-600.
Yang H., Yan R., Chen H., Lee D. H., Zheng Ch. Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis // Fuel. 2007. V. 86, № 12-13. P. 1781-1788.
Lignins: occurrence, formation, structure and reactions / Eds. K.V. Sarkanen, C.H. Ludwig. – N. Y. : Wiley Interscience, 1971. P. 116–150.
Gross R., Kumar A., Kalra B. Polymer synthesis by in vitro enzyme catalysis // Chem. Rev. – 2001. – V. 101, № 7. – P. 2097-2124.
Burton S. Oxidizing enzymes as biocatalyst // Trends Biotechnol. – 2003. – V. 21 P. 543–549.
Kupriyanovich Yu.N., Medvedeva S.A., Rokhin A.V., Kanitskaya L.V. Regioselectivity of ferulic acid polymerization catalyzed by oxidases // Russian J. Bioorg. Chem. – 2007. – V. 33, № 5. – P. 516-522.
Gandini A. The irruption of polymers from renewable resources on the scene of macromolecular science and technology // Green Chem. – 2011. – V. 13. – P. 1061–1083.
Corma A., Iborra S., Velty A. Chemical routes for the transformation of biomass into chemicals // Chem. Rev. – 2007. – V. 107, № 6. – P. 2411–2502.
Ben H., Ragauskas A.J. Pyrolysis of kraft lignin with additives // Energy and Fuels. – 2011. – V. 25, № 10. – P. 4662-4668.
Chang-Graham A.L., Profeta L. T. M., Johnson T. J., Yokelson R. J., Laskin A., Laskin J. Case study of water-soluble metal containing organic constituents of biomass burning aerosol // Environ. Sci. Technol. – 2011. – V. 45, № 4. – P. 1257–1263.
Bateman A.P., Nizkorodov S.A., Laskin J., Laskin A. High-resolution electrospray ionization mass spectrometry analysis of water-soluble organic aerosols collected with a particle into liquid sampler // Anal. Chem. – 2010. – V. 82, № 19. – P. 8010–8016.
Кулик Т.В., Галаган Н.П., Покровський В.О. Мас-спектрометричне дослідження термолізу цукрів // Фармацевт. журн. – 1997. – №2. – С.76-79.
Кулик Т.В. Масс-спектрометрия углеводных фрагментов – терминальных групп рецепторных молекул в адсорбированном на поверхности высокодисперсного кремнезема и конденсированном состояниях: Дис. … канд. хим. наук. – К., 2000. – 135 с.
Белякова Л.А., Варварин А.М., Хора О.В., Паляница Б.Б., Кулик Т.В. Термодеструкция соединений включения “b-циклодекстрин-бензолкарбоновая кислота” // Масс-спектрометрия. – 2009. – Т. 6, № 1. – С. 47-52.
SDBSWeb: http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (date of access 27.05.2012)
Каталог сокращенных масс-спектров / Под ред. А.М. Колчина. – Новосибирск: Наука, 1981. – 187 c.
Хмельницкий Р.А. Современные методы исследования агрономических объектов. – М.: Высш. шк., 1981. 256 с.
Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии. – М.: Бином, 2003. 493 с.
Заикин В.Г. Масс-спектрометрия синтетических полимеров. – М.: ВМСО, 2009. 332 с.
Kulik T.V., Barvinchenko V.N., Palyanytsya B.B., Lipkovska N.A., Dudik O.O. Thermal transformations of biologically active derivatives of cinnamic acid by TPD MS investigation // J. Anal. Appl. Pyrolysis. – 2011. – V. 90, № 2. – P. 219-223.
Kulik T.V., Lipkovska N.A., Barvinchenko V.N., Palyanytsya B.B., Kazakova O.A., Dovbiy O.A., Pogorelyi V.K. Interactions between bioactive ferulic acid and fumed silica by UV-VIS spectroscopy, FT-IR, TPD MS investigation and quantum chemical methods // J. Col. Interface Sci. – 2009. – V. 339, № 1. – P. 60-68.
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
