دانلود ترجمه مقاله خصوصیات اسیدی – بازی هیومیک اسید در خاک – ACS 2007

خصوصیات اسیدی – بازی هیومیک اسید در خاک

On the Acid-Base Properties of Humic Acid in Soil

مقدمه

هیسترزیس

مواد و روش ها

تیتراسیون

نتایج و بحث

تیتراسیون هیومیک اسید

هیسترزیس در هیومیک و فولویک اسید

هیسترزیس در خاک تصفیه نشده و شسته شده با اسید

سازوکارها

پیامدهای نتایج

هیومیک اسید از سه خاک متمایز سرشار از منابع ارگانیک گرفته شد و تیتراسیون اسید و بازی روی محدوده ای از قدرت های یونی انجام شد. نتایج به دست آمده، خلاف اکثر داده‌هایی بود که از هیومیک اسید به دست آمده بود؛ این نتایج در pHپایین وابستگی بیشتر به قدرت یونی داشت. تیتراسیون عادی وبازگشتی با باز و اسید و به ویژه در pHپایین دارای پسماند هیسترزیس بود. نویسندگان قبلی این نوع هیسترزیس را به توده‌های هیومیک اسید نسبت می دادند که حین فرآیند جداسازی تسکیل شده و حین تیتراسیون با افزایش pH حل می شود و نتایج را ساختگی جلوه می دهد. البته، تیتراسیون روبه جلو و بازگشتی با خاک غنی از مواد ارگانیک نیز رفتار هیسترزیس مشابه از خود نشان می دهد. این مشاهدات نشان می دهد که تیتراسیون هیومیک اسید در شکل تجمع یافته (بر خلاف شکل معمول آن که دارای حالت محلول است)، خواص اسیدو بازی هیومیک اسید در خاک را بهتر نمایش می دهد و وابستگی قدرت یونی پیوند پروتون در هیومیک اسید، با درجه تجمع در ارتباط است. بنابراین، کاربرد فعلی مدل های مبتنی بر اساس اطلاعات مواد هیومیک حل شده، برای پیش‌بینی خواص اسید و بازی هیومیک اسید در خاک تحت شرایط محیطی ممکن است دچار خطار شود و ظرفیت بافری اسید آن بیش از حد برآورد شود.

پیامدهای نتایج

نتایج ما نشان می دهد که هیومیک اسید تجمع یافته و محلول خواص اتصال پروتون مختلفی دارد و این برای درک بر هم کنش هیومیک اسید با سایر کاتیون های اصلی، پیامدهایی را به دنبال دارد. البته برای برآورد اندازه و اهمیت زیست محیطی اختلاف در اتصال پروتون مفید است. ظرفیت بافری شدن ماده ارگانیک خاک به شیوه سنتی با اندازه گیری اسیدیته کل سنجیده می شود. یک روش برای تعیین اسیدیته کل، تیتراسیون سوسپانسیون خاک در یک محلول نمکی و با استفاده از یک باز قوی تا pHمرجع می باشد. این تعریف از بافری شدن می تواند روی داده های آزمایشگاهی ما نیز اعمال شود. در تیتراسیون نمونه رانکر شسته شده با اسید که در شکل 3a نمایش داده می شود، باز مورد نیاز برای تیترکردنتا Ph7 در حالت محلول (منحنی پایین تر) 14.6 میلی مولار (یعنی 25% کمتر) است. خاک غنی از مواد آلی اغلب در حالت طبیعی اسیدی است و اختلاف بافری بین حالات حل شده و متراکم اغلب در pHپایین، بیشتر است. باز مورد نیاز برای تیترکردن تا Ph 5 در حالت حل شده، 8.2 میلی مولار است ولی در حالت متراکم، 2.2 میلی مولار است (یعنی 73% کمتر). این موقعیت در هیومیک اسید رانکر (اسیدیته کل تا pH5: 6.1 مقایسه کنید با 1.6 میلی مولار، 74-% کمتر)

Humic acid was isolated from three contrasting organicrich soils and acid-base titrations performed over a range of ionic strengths. Results obtained were unlike most humic acid data sets; they showed a greater ionic strength dependency at low pH than at high pH. Forward- and backtitrations with the base and acid revealed hysteresis, particularly at low pH. Previous authors attributed this type of hysteresis to humic acid aggregates;created during the isolation procedure;being redissolved during titration as the pH increased and regarded the results as artificial. However, forward- and back-titrations with organic-rich soils also demonstrated a similar hysteretic behavior. These observations indicate (i) that titrations of humic acid in aggregated form (as opposed to the more usual dissolved form) are more representative of the acid-base properties of humic acid in soil and (ii) that the ionic strength dependency of proton binding in humic acid is related to its degree of aggregation. Thus, the current use of models based on data from dissolved humic substances to predict the acidbase properties of humic acid in soil under environmental conditions may be flawed and could substantially overestimate their acid buffering capacity.

Implications of Results

Our results demonstrate that aggregated and dissolved humic acid have different proton binding properties, and this has implications for understanding the interaction of humic acid with other major cations. However, it is useful to obtain some estimate of the magnitude and environmental significance of the difference in proton binding. The buffering capacity of soil organic matter is traditionally measured in terms of total acidity. One method of determining total acidity is by titration of a soil suspension in a salt solution, using a strong base, to a reference pH (29). This definition of buffering can be applied to our experimental data. In the titration of the acid-washed ranker sample, shown in Figure 3a, the base required to titrate to pH 7 in the dissolved form (lower curve) would be 14.6 mM, while in the aggregated form (upper curve), it would be 10.9 mM (i.e., 25% less). Organic-rich soils are often acidic in their natural state, and the buffering difference between dissolved and aggregated forms is even greater at low pH. The base required to titrate to pH 5 in the dissolved form would be 8.2 mM, while in the aggregated form, it would be 2.2 mM (i.e., 73% less). This situation is mirrored in the ranker humic acid (total acidity to pH 5: 6.1 to cf. 1.6 mM, -74% less).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

خصوصیات اسیدی – بازی هیومیک اسید در خاک

On the Acid-Base Properties of Humic Acid in Soil