تاریخچه اسید هیومیک چیست؟

بیاین با هم یه بررسی داشته باشیم و ببینیم که تاریخچه اسید هیومیک از کجا اومده و داستانش چیه…

مقدمه

حتی اگر آقای هیوموس این اسید را در سال 1761 نام گذاری کرده باشد
و استخراج هیومیک اسید در سال 1786 گزارش شده باشد باز هم ساختار و منشا آن اخیرا مشخص شده است.
چنین دورانی از کشف یک ماده تا مشخص شدن منشأ و ساختار آن در واقع نادر است ،
شاید هم بی نظیر.
با این حال ، اسیدهای هیومیک بسیار متداول هستند ،
و همچنین پیشگامان منابع طبیعی مهم مانند زغال سنگ و نفت هستند.
فشار برای بهبود کشاورزی در قرن 18 و 19 انگیزه تلاش برای درک شیمی اسید هیومیک بود
و اهمیت روزافزون زغال سنگ و نفت در قرن بیستم این فشار را بیشتر کرد.
کمترین تلاش تحقیق نشده است ، و در حدود 10،000 گزارش در ادبیات علمی وجود دارد.
با وجود این ، کار متناقض و گیج کننده بوده است.

تاریخچه اسید هیومیک

دو دلیل اصلی

دو دلیل اصلی وجود دارد که باعث می شود پیشرفت بسیار کند باشد.
اول ، شیمی اسید هیومیک با استفاده از فناوری موجود در قبل از جنگ جهانی دوم دشوار بود.
دوم ، به عنوان یک نتیجه از این ، محققان در تفسیر خود از داده ها سرسختانه قطبی شدند
و از تصدیق نتایج معتبر که متفاوت از خودشان بود ، امتناع ورزیدند.
هنگامی که فناوری کافی برای مطالعه اسیدهای هیومیک پس از جنگ جهانی دوم در دسترس قرار گرفت ،
نگرشهای ناسالم قبلی ادامه یافت و خطاهای عمده برای مدت طولانی بدون چالش پیش رفت.
امید است با جدیدترین اکتشافات تاریخچه اسید هیومیک رویکرد معقول تری غلبه کند
و پیشرفت آینده بسیار سریعتر انجام شود.
اسید فسفریک یکی از پرمصرفترین مواد در صنعت کشاورزی می باشد.

معرفی

طی حدود 150 سال گذشته ،
ساختارهای آلی موجود در طبیعت به طور کلی در طی چند دهه از کشف آنها روشن شده است.
یک مثال کلاسیک ، توضیح ساختار DNA است.
حتی اگر توالی دقیق اسیدهای آمینه و قندها به عنوان مثال گلیکوپروتئین مشخص نشده باشد ،
تعداد و انواع اسیدهای آمینه و قندها کاملاً مشخص است.
در مقابل ، وضعیت اسیدهای هیومیک بسیار متفاوت بوده است.
اسیدهای هیومیک ( اسیدهای پلیمری) به رنگ قهوه ای با منشاء گیاهی هستند که در سطح زمین بسیار فراگیر هستند.
آنها به باروری خاک کمک می کنند ، واقعیتی که از زمان های قدیم به رسمیت شناخته شده بود.

سال 1786

از آنجا که مطالعه اسیدهای هیومیک از سال 1786
هنگامی که برای اولین بار از باتلاق ذغال سنگ نارس در آلمان استخراج شدند پیشرفت کرده ، اهمیت آنها واضح تر شده است.
اینها نه تنها از نظر باروری خاک مهم هستند بلکه پیشروهای کروژن ، ذغال سنگ نارس ، آسفالت ، قیر ، نفت و زغال سنگ هستند.
اما آنها همچنین اثرات مضراتی دارند و در اواخر اخیر کشف شده است
که اسیدهای هیومیک با پیچیده شدن با فلزات و آلی بر روی محیط تأثیر می گذارند
که می تواند سمیت فلزات سنگین ، سموم دفع آفات و علف کش ها را تغییر دهد.
آنها همچنین می توانند با کارآیی فرآیندهای صنعتی مانند استخراج آلومینا از بوکسیت تأثیر منفی داشته
و بر تصفیه آب تأثیر منفی بگذارد و در هنگام ضد عفونی آب خام سرطان زا تشکیل دهند.

خاک حاصل خیز

در کنار آب و هوای مناسب ، خاکهای حاصلخیز یک ضرورت برای وجود انسان ، بقا و لذت بردن از زندگی است.
فرهنگ بسیاری از مردم باستان مبتنی بر یک وجود کشاورزی بود.

خدایان و خاکهای حاصلخیز

برای آنها خاکهای حاصلخیز بر عهده خدایان بودند که آنها اغلب برای داشتن محصولات خوب از آنها استفاده می کردند.
با آگاهی از آگاهی از محیط زیست انسان ، به ویژه در قرون وسطا
ذهن خود را به دلایل مشخص تر برای محصول خوب محصول تبدیل می کرد
نه به هوی و هوس خدایان اسطوره ای.

اختلاف در بستر گیاهان ، جدا از موجودات غیر توصیفی مانند باد ، زمین و آتش که در آن زمان رواج داشتند ،
کاندیدای کاملاً آشکاری برای مطالعه بودند.
از این رو ، ارتباط حاصلخیزی خاک با بسترهای گیاهی جای تعجب ندارد.
اما نمی توان ماهیت پیچیده این را پیش بینی کرد.
از این گذشته ، اکنون مشخص شده است که گیاهان از مجموعه ای از ترکیبات شیمیایی تشکیل شده
و حتی به دلیل تغییر میکروبی آنها ، گیاهان بیشتری نیز در خاک تولید می شوند.

دانش درباره تاریخچه اسید هیومیک

دانش در مورد این در دوره ای از باد ، زمین و آتش سوزی باید با مشاهده ، آزمایش و ثبت نتایج به آرامی صورت می گرفت.
نیاز و نگرانی آشکار انسان در مورد غذا یا کمبود آن باعث شده هوموس و بعدا اسیدهای هیومیک مورد توجه قرار بگیرند.

انگیز اسید هیومیک ؟!

فشار برای بهبود کشاورزی در قرن 18 و 19 انگیزه تلاش برای فهم شیمی تاریخچه اسید هیومیکب ود.
سپس ، اهمیت روزافزون زغال سنگ و نفت در قرن بیستم فشار را بیشتر کرد.
با این حال ، از اواخر دهه 1700 تا اواسط 1800 محققان فقط چیزهای ساده ای مانند اکسیژن ،
هیدروژن ، دی اکسید کربن و گازهای نجیب را کشف می کردند ، اما هنوز این سؤال مطرح می شد:

اسیدهای هیومیک چیست؟

این سؤال خیلی زود پیش آمد و با دانش و فن آوری ناکافی آن زمان ، دیدگاه های نادرست کاملاً سرسختانه وارد شدند.
این نگرش حتی هنگامی ادامه یافت که فناوری کافی پس از جنگ جهانی دوم در دسترس باشد.
رنگ آنادایز یک نوع رنگ بسیار خاص می باشد.
* اصطلاح هیوموس در ابتدا به معنای کلیه ترکیبات آلی با منشأ گیاهی در خاک بود
و در این گزارش به همین ترتیب استفاده می شود.
اصطلاح اسیدهای هیومیک برای اسیدهای محلول در :

  • قهوه ای
  • سیاه
  • پلیمری
  • قلیایی محلول در خاک
  • گیاهان
  • گنج های دریایی
  • قارچ ها
  • رسوبات
  • و آبهای زمینی و دریایی است که مورد استفاده قرار می گیرد.

گیاهان ، هوموس و اسیدهای هومیک

هوموس نام لاتین برای خاک است و ماده گیاهان در خاک برای اولین بار در سال 1761 توسط والریوس نامگذاری شد.
د سوسور این ماده را به طور خاص برای ترکیبات با رنگ تیره که بعداً به اسیدهای هیومیک نامیده می شدند ، معرفی کرد.
در طی دوره 1630-1750 جستجو برای اصل پوشش گیاهی انجام شد ،
یعنی آنچه باعث رشد گیاهان می شود.
پیش از آن زمان شناخته شده بود که همه خاک ها دارای باروری یکسان نیستند
اما هیچ کس نمی دانست و یا تلاش نکرد تا دریابد که چرا اینگونه بود.

 

گیاه شناس

گیاه شناس ، Linnaeus (1707-1778) خاک ها را به روشی مشابه طبقه بندی گیاهان خود طبقه بندی کرد .
بنابراین هنگامی که والریوس هوموس را از نظر ماده گیاهی تجزیه شده تعریف کرد ،
به سرعت ماده ای که باعث رشد گیاهان می شود ، کشف شد.
ادعا شد که گیاهان با جذب کربن آلی از هوموس رشد می کنند.
با کمال تعجب ، این ایده تا اواخر دهه 1800 ادامه داشت.
با وجود این واقعیت که د سوسور در 1804 نشان داد
که گیاهان حداقل بخشی از کربن خود را از دی اکسید کربن اتمسفر مشتق می شوند

1841

acid/”>اسید اگزالیک را بدلیل داشتن دو گروه کربوکسیلیک اسید میتوان ساده ترین دی کربوکسیلیک اسید دانست.
و لایگگ در 1841 نشان داد که گیاهان می توانند بدون هوموس رشد کنند.
از سال 1865 به بعد توجه به نقش میکروارگانیسم ها در هوموس و خاک ،
ابتدا توسط کته و سپس توسط دیگران مورد توجه قرار گرفت.
فقط در این زمان چرخه کربن فهمیده شد.
اصول اساسی چرخه کربن این است
که کربن آلی موجود در گیاهان توسط میکروارگانیسم ها به دی اکسید کربن تجزیه شده
و به جو برگشته می شود تا توسط گیاهان مجدداً جذب شود.
این ایده که اسیدهای هیومیک به خودی خود باعث تحریک رشد گیاهان می شوند ،
با استفاده از کودهای اسید هیومیک تجاری و تهویه خاک همچنان ادامه دارد.
با این حال ، اکنون به طور کلی اعتقاد بر این است که هورمون های گیاهی
ناخالصی های موجود در این آماده سازی ها ، عامل افزایش رشد گیاه هستند.

داده های منتشر شده

من نشان داده ام (داده های منتشر نشده) که با افزودن اسیدهای هیومیک بسیار تمیز رشد نهال های گندم و گوجه فرنگی در آب شیر تسریع نمی شود.
در مقابل ، من نشان داده ام که اثری از استروئیدهای باردستاندیول و پروستانانتریول به سرعت رشد نهال جو را در آب شیر تسریع می کنند.
این تأیید می کند که ناخالصی های موجود در آماده سازی اسید هیومیک می تواند مسئول رشد سریع گیاه باشد.
اگرچه در ابتدا اعتقاد بر این بود که اسیدهای هیومیک با تأمین منبع کربن به طور مستقیم بر رشد گیاه تأثیر می گذارند ،
اما امروزه مشخص شده است که این اثر جدا از ناخالصی هایی مانند هورمون های رشد غیرمستقیم است.
اسیدهای هیومیک با ایجاد فرسایش بیشتر آنها ، با مهار pH ، اجازه می دهند خاک ها با رطوبت متورم شوند ،

فلزات کمیاب

با پیچیده شدن با فلزات کمیاب و آماده سازی بیشتر آنها در دسترس گیاهان
و با آزاد کردن مواد مغذی محدود مانند فسفاتها از خاک رس ، خاصیت خاک را تغییر می دهند.
به دلیل خاصیت نسوز اسیدهای هیومیک ، آنها همچنین میزان انتشار کربن به جو را کنترل می کنند.
خاک ها یک بافر عظیم اسیدهای هیومیک هستند (7) ، و از آنجا که میکروارگانیسم ها آنها را بسیار به آرامی تجزیه می کنند
خاک ها ترمز را روی آن قرار می دهند که در غیر این صورت بازگشت سریع کربن به جو است.
بیشتر ارگانیسم های دیگر مانند پروتئین ها ، لیگنین ها و پلی ساکاریدها با سرعت بیشتری بازی می شوند.

اولین مطالعات

اولین مطالعات هوموس نتوانست بفهمد که گیاهان از تعداد زیادی ترکیبات مختلف آلی تشکیل شده اند
و میکروارگانیسم ها می توانند از آنها تغذیه کرده و ترکیبات بیشتری را نیز ارائه دهند.
برای روشن شدن ترکیب چنین مخلوط عظیم می توانست با فناوری محدود موجود در اوایل دهه 1800 یک کار وحشتناک باشد.
خوشبختانه ، اسیدهای هیومیک آنقدر انکسار کننده هستند
(به دلیل تجزیه شیمیایی و میکروبی) که تمایل به تسلط بیشتر بر مواد آلی خاک دارند ،
به این معنی که کارگران اولیه لازم نیست که در مورد جداسازی سایر ترکیبات بسیار نگران باشند.
در ابتدا شیمی آلی ضعیف درک نشده بود ، اما هنگامی که یک درک اساسی برقرار شد ،
یک انفجار در دانش رخ داد.
این انفجار دانش درباره ترکیب هوموس از حدود سال 1871 با کشف پروتئین ها در خاک آغاز شد
و تا حدود 1920 ادامه یافت .

تلاش های سچرینیز

به خصوص با کار Schreiner که به کشف مؤلفه های آلی مانند

  •  استرول کمک کردند
  •  هیدروکربنها
  • گلیسیریدهای اسیدهای چرب
  • استرهای رزین
  • کیتین
  • سلولز
  • زایلان
  • الکلهای قندی
  • لسیتین
  • پیریدینها
  • میدها ، اسیدهای آمینه
  •  پایه های پورین
  • وانیلین
  • اسیدهای بیشمار آلیفاتیک و معطر و کربن عنصر موجود در هوموس.

اسیدهای نوکلئیک و لیگنین تا حدودی عقب مانده اند و هورمونهای گیاهی نیز بسیار بیشتر بودند ،
اما در اواخر دهه 1930 ترکیب هوموس کاملاً شناخته شده بود.
از زمان اختراع اصطلاح هوموس تا زمان تشکیل ترکیب آن ، حدود 170 سال از آن زمان سپری شد ،
مدت زمان بسیار طولانی برای یک تحقیق خاص.
اما این تنها بخشی از داستان بود ،
زیرا اسیدهای هیومیک ، اجزای اصلی هوموس ، مدت زمان طولانی تبیین ساختار ساختاری بودند.
این در اثر کمبود تلاش نبود.

مروری بر تاریخچه اسید هیومیک

مروری بر تحقیقات اسید هیومیک خاک توسط برمر در سال 1954 انجام شد و وی اظهار داشت:
“ادبیات مربوط به بخش هومیک ماده آلی خاک به قدری گسترده است
که در اینجا هیچ تلاشی برای بررسی کارهایی که در این زمینه انجام شده ، نمی تواند باشد.
قبل از سال 1940. ” این تلاش بی نتیجه ماند ،
و به عنوان شواهدی برای این ، جستجوی خلاصه های بیولوژیکی بین سالهای 1969 و مارس 1989 (شامل)
3001 گزارش برای کلمات کلیدی مواد هیومیک ، اسیدهای هیومیک و اسیدهای فولویک ارائه داد.

الگوبرداری

با الگوبرداری از داده ها ، من تخمین می زنم که تا سال 1996 حدود 7600 گزارش به زبانهای اروپایی ،
چند صد نفر به زبان روسی و چندین مورد به زبان چینی و ژاپنی در ادبیات علمی منتشر شده است.
بنابراین ، تاکنون حدود 10،000 گزارش در ادبیات علمی ظاهر شده است.
این مورد با سایر ترکیبات ارگانیک بسیار مهم مانند گلوکز با حدود 60،000 گزارش مطلوب مقایسه می شود.

* برخی از محققان معتقدند که اسیدهای هیومیک باعث نفوذپذیری غشاها می شوند
و این باعث می شود جذب موثرتری از مواد مغذی صورت گیرد و رشد گیاه را تسریع کند.
با این حال ، برای این سناریو ، اسیدهای هیومیک نیز منبع مستقیم کربن نیستند.

تاریخچه تحقیقات

اسیدهای هیومیک برای اولین بار از طریق مضراب ذغال سنگ نارس در آلمان توسط آچارد در سال 1786 استخراج شد.
آنها در سال 1797 توسط واوکلین از ماده گیاهی و بعد از آن توسط بسیاری از محققان از خاک استخراج شدند.
د سوسور و دوبرایر به ترتیب در سالهای 1804 و 1822 مطالعات خام اسیدهای هیومیک را آغاز کردند.
اولین مطالعات جامع توسط Sprengel (14) در سال 1826 منتشر شد.
Sprengel اسیدهای هیومیک را از خاک با قلیایی استخراج کرد ،
همان روشی که اچارد برای ذغال سنگ نارس استفاده می کرد ،
و این روش از ابتدا برای استخراج اسیدهای هیومیک مورد استفاده قرار گرفته است.

اوایل 1819

دراوایل سال 1819 براکونوت (15) اسیدها را به نشاسته و ساکارز اضافه کرد
و رسوب تیره ای تشکیل داد که شبیه اسیدهای هیومیک استخراج شده از خاک ها بود.
این یک تلاش بزرگ برای آماده سازی همان چیزی بود که در آن زمان اولمین مصنوعی خوانده می شد.
به زودی گلوکز همان نوع مواد را پیدا کرد و تا سال 1835 توضیحی برای تبدیل کربوهیدرات ها به اسیدهای هیومیک مصنوعی توسط مالگوتی ارائه شد .
هنگامی که سلولز در سال 1839 توسط مولدر به اسیدهای هیومیک مصنوعی تبدیل شد ،
تصور می شد که پیدایش اسیدهای هیومیک از پلی ساکاریدها تأیید شده است.
فقط زمان می گفت چه اشتباهی رخ داده است
زیرا این بحث هنوز در سال 1985 ، 146 سال دیگر شروع می شود!
با وجود اینکه در این زمان توافق در مورد منشاء اسیدهای هیومیک وجودداشت ، بحث زیادی در مورد طبقه بندی اسیدهای هیومیک وجود داشت.

فراگیری اسید هیومیک

از آنجا که اسیدهای هیومیک بسیار فراگیر هستند
و توسط بسیاری از حلالها می توانند در نسبت های مختلف استخراج شوند ،
آنها با روش های مختلف از بسیاری از منابع استخراج می شوند.
به طور طبیعی ، عصاره های حاصل از حلالیت ، رنگ و بافت مختلفی داشتند
که از این خصوصیات اصلی برای تمایز ترکیبات در آن زمان استفاده می شد.
این امر منجر به اختراع مجموعه ای از نامهای جدید ، سردرگمی هویت آنها شد
و به جای تحقیق در مورد خصوصیات آنها ، وقت خود را برای طبقه بندی تلف کرد.
تعدد نامها به تدریج کنار گذاشته شد ، احتمالاً به این دلیل که نمی توان به اجماع رسید.
در اواسط 1800s اسیدهای هیومیک معمولاً با فرمولهای شیمیایی مشخص می شدند (18،19).

 

دهه 1870

در حدود دهه 1870 ، دو اکتشاف تأثیر عمده ای بر دیدگاههای مربوط به اسیدهای هیومیک داشتند.
اول ، نشان داده شد که سایر ترکیبات آلی با ساختارهایی به سادگی تتراکلرید کربن می توانند به مواد تیره رنگی شبیه اسیدهای هیومیک طبیعی بدهند.
هم قندها و هم این مواد شیمیایی ظاهراً نمی توانند پیشرو اسیدهای هیومیک باشند ،
بنابراین منشاء پلی ساکارید اسیدهای هیومیک شروع به از دست دادن نفع کردند.
دوم ، فرمولهای شیمیایی و ترکیبات اسیدهای هیومیک متنوع تر و گیج کننده تر می شوند
و این شامل نه تنها کربن ، هیدروژن و اکسیژن ،
بلکه همچنین ازت ، انیدریدها ، اترها ، کتونها ، هیدروکسیل ها ، گروه های آلکیل ، آروماتیک ها و فوران ها است.
این پیچیدگی ، همراه با از بین رفتن نفع منشاء پلی ساکارید ، به این ایده منجر شد
که اسیدهای هیومیک توسط میکروارگانیسم ها تدوین شده اند.

کشف میکروبیولوژی

میکروبیولوژی در آن زمان یک زمینه تازه کشف شده و محبوب بود و به سرعت در مورد مشکل اسید هیومیک اعمال می شد ،
اگرچه بدون هیچ مدرکی. با این وجود ، کسانی که طرفدار تحول میکروبی ارگانیسم ها بودند ،
با موفقیت گفتند که چنین تعداد زیادی از عناصر و گروه ها ،
همانطور که در اسیدهای هیومیک وجود دارد
فقط می تواند از نوعی سوپ ارگانیک حاصل شود ، چیزی که میکروارگانیسم ها را می توان شرح داد.
این عقیده که اسیدهای هیومیک از پلی ساکاریدها می آیند ، توسط محققانی چون گورتنر  و مارکوسون که مشغول تحقیق در ذغال سنگ بودند ، به شدت در حدود سال 1914 دوباره زنده شد.
انگیزه این امر کشف این بود که ساختار فوران در اسیدهای زغال سنگ و هومیک برجسته است.

محققان ذغال سنگ

فیشر و شرودر ، همچنین محققان ذغال سنگ ، در سال 1921 نشان دادند که میکروارگانیسم ها به سرعت پلی ساکاریدها را مصرف می کنند ،
و بنابراین متأسف هستند که پلی ساکاریدها نمی توانند پیشرو اسیدهای هیومیک باشند.
آنها همچنین ادعا کردند که تخریب لیگنین ، که بسیار کندتر است ،
با تولید اسیدهای هیومیک ارتباط دارد (توجه: همبستگی ضعیف بود).
اکنون که به میکروارگانیسم ها مواد اولیه داده شد ،
این تئوری به آسانی توسط بسیاری از محققان پذیرفته شد ، اما نه همه.

به عنوان مثال :

محققانی مانند مارکوسون و هیلپرت و لیتمن با نظریه منشاء لیگنین به شدت مخالفت کردند.
درباره تاریخچه اسید هیومیک تحقیقات مختلفی انجام شده است.
اما نظریه منشاء لیگنین به تسلط رسید ،
و متون زغال سنگ مانند هندریکس در سال 1945 به سادگی تکرار مفهوم محبوب.
در عین حال ، یک نظریه منشأ پروتئین-لیگنین تحول یافته است
زیرا بسیاری از محققان مقادیر کمی ازت را در اسیدهای هیومیک یافتند.
با این حال ، این تئوری در دهه 1950 از بین رفت زیرا شواهد بیشتر و بیشتر انباشت شده نشان می دهد
که نیتروژن ناشی از پروتئین هایی است که به اسیدهای هیومیک پیچیده می شوند.
در سال 1938 وکسمان کتاب محبوبی بنام هوموس نوشت
که در آن وی از تغییرات میکروبی لگن ها به عنوان شیوه تشکیل اسیب های هیومیک به شدت حمایت کرد.
واکسمن در کتاب خود اظهار داشت:
“هیچ مرحله دیگری از شیمی درمانی به اندازه مرحله هوموس اشتباه گرفته نشده است …”

مطاله تاریخچه اسید هیومیک

و کتاب خود را اولین مطالعه اسیدهای هیومیک از جنبه های مختلف می دانست ،
اگرچه اعتراف کرد که ولنی در سال 1897 این کار را انجام داد.
اما بدون درج ریزگردها واکسمن تأکید کرد که نقش تغییر باکتریایی و قارچی ماده گیاهی در شکل گیری هوموس بسیار مهم است ،
بدون شک به دلیل اینکه او یک میکروبیولوژیست بود.
اما برمرن در سال 1954 با ادعای واکسمن با بیان اینکه:
“اطلاعات بسیار مفیدی در مورد ماده آلی خاک با استفاده از روشهای غیر منزوی تحقیق مانند سیستم تحلیل نزدیک واکسمن بدست آمده است.
با این حال ، به طور کلی تحقق می یابد که چنین روش هایی از ارزش بسیار محدود و نامشخصی برخوردار هستند ،
و برای دستیابی به پیشرفت واقعی در روشن شدن ماهیت شیمیایی مواد آلی خاک باید به روش ایزوله ای از تحقیقات مورد استفاده Schreiner و Shorey بازگردیم.

آغاز قرن

در آغاز قرن. ” (توجه: شرینر و شوری بسیاری از مؤلفه های هوموس را کشف کردند.)
این احتیاط عمدتاً بی احتیاط بود و در دهه 1950 تبدیل لیگنین ها توسط میکروارگانیسم ها به یک نظریه غالب تبدیل شد
و نظریه منشاء پلی ساکارید فراموش شد.
سپس اسیدهای هیومیک بعنوان بعضی از محصولات اسرارآمیز مشتق شده
در هاله ای از رمز و راز آنقدر پیچیده دیده می شوند که احتمالاً هرگز نمی توان آنرا کاملاً درک کرد.
بدون شک این منجر به نقاشی های ساختاری فرضی و فرضی اسیدهای هیومیک شد که در این زمان ظاهر شدند.

نظریه منشاء لیگنین

نظریه منشاء لیگنین از ضرورت ، این ایده را به وجود آورد که اسیدهای هیومیک به جای آلیفاتیک ، معطر نیستند.
این ویژگی بحث خودش را ایجاد کرد ، یعنی اینکه اسیدهای هیومیک معطر یا آلیفاتیک هستند.
بسیاری از محققان سپس به دنبال ترکیبات معطر فقط در اسیدهای هیومیک بودند.
در زمان نوشتن واکسمن ، نامهای متعدد طبق طبقه بندیهای فرضی و همچنین فرمولهای شیمیایی دور انداخته شده است ،
اگرچه وکسمن ابراز تاسف کرد که بسیاری از شیمیدانان هنوز به عقایدی ادامه می دهند که منجر به این روشها می شود.

تنها نامهایی که زنده مانده است

عبارتند از هوموس ، اسید هیومیک ، هومین و اصطلاح فولویک اسید ، که توسط Oden  در سال 1919 ابداع شده است.
تا سال 1957 شاپیرو دوباره تلاش کرد تا اسیدهای هیومیک را توسط یک ماده شیمیایی تعریف کند.
فرمول ناخوشایند فرمولهای شیمیایی به حدی بزرگ شد که من از 60 سال گذشته ،
جدا از آنچه توسط شاپیرو ، گزارش دیگری ندیده ام ، که فرمول شیمیایی غیر فرضی را ارائه می دهد.
روش استاندارد برای بیان کربن ، هیدروژن ، اکسیژن و ازت (در صورت وجود) اسیدهای هیومیک است.
فرمولهای شیمیایی به دلیل این که داده ها بسیار متغیر بودند ،
مورد بی اعتنایی قرار گرفتند و محققان احساس کردند که تغییر لیگنین توسط میکروارگانیسم ها بسیار پیچیده است
که توسط فرمولهای شیمیایی ساده مورد استفاده قرار نمی گیرد.

کار شاپیره

کار Shapiro فوق العاده بود زیرا کروماتوگرافی ، IR فاز محلول و استخراج حلال آلی را در تجزیه و تحلیل اسید هیومیک وارد می کند.
با این حال ، آن را به طور کامل نادیده گرفته شد ،
احتمالاً به این دلیل که نشان داد اسیدهای هیومیک ، یا حداقل کسری محلول در اتیل استات ، آلیفاتیک هستند و معطر نیستند.

اواخر 1950

در اواخر دهه 1950 استفاده از GC و GC-MS به عنوان ابزاری برای بررسی ترکیبات آلی محبوب شد
و اسیدهای هیومیک نیز از این قاعده مستثنا نبودند.
از آنجا که اسیدهای هیومیک پلیمر هستند ،
این روش برای اسیدهای هیومیک بدون تغییر بی فایده است ،
بنابراین آنها مطابق کار قبلی Bone و همکاران اکسیده شدند.
حتی اگر GC محبوب بود ، محصولات اکسیده شده نیز با روش های مرسوم تر مشخص می شدند
محصولات موجود به طور عمده ترکیبات معطر ، به ویژه بنزن پلی کربوکسیلیک اسیدها ، مشابه اسید ملتیک که در سال 1921 توسط فیشر و شرودر به دست آمده بود.

ترکیبات معطر

برای تأیید اینکه اسیدهای هیومیک ترکیبات معطر هستند ، نتیجه تفسیر می شود.
با این حال ، مطالعات اکسیداسیون دارای نقص های عمده ای بود که نادیده گرفته شد.
راتر و همکاران در سال 1983 یکی از این نقصها را نشان داد ،
یعنی اینکه مقدار معطرهای تولید شده مصنوعی از شدت اکسیداسیون بوده اند
(توجه داشته باشید: رایحه های معطر را می توان به راحتی از مواد دیگر مانند پلی کییدهای گیاهی تشکیل داد).
کار اکسیداسیون چنان پیچیده شده بود
که حتی در سال 1989 گزارش دیگری درباره این اثر اکسیداسیون منتشر شد
در سال 1966 کانونوا (32) کتاب محبوبی در مورد اسید هیومیک منتشر شد
که مانند کتاب واکسمن قبل از آن ، از نظریه منشاء لگنین به شدت حمایت کرد.

دهه 1970

در دهه 1970 مطالعات KBR IR و حالت جامد NMR رایج شد ،
اما آنها نشان دادند که اسیدهای هیومیک در درجه اول الفاتیک هستند.
در اوایل دهه 1980 بسیاری از محققان دریافته بودند که وضعیت تحقیقات اسید هیومیک غیرقابل تحمل شده است.
اما مشکلات متفاوت مشاهده می شد. یک گروه ، که عمدتا از نظریه منشاء لیگنین حمایت می کند ،
در سال 1982 به تشکیل انجمن بین المللی مواد هومیک (IHSS) کمک کرد. IHSS
برای هماهنگی بهتر تحقیقات اسید هیومیک بویژه با جمع آوری یک بانک نمونه های اسید هیومیک استاندارد به منظور ایجاد محققان تشکیل شد.
نمونه های مستند شده به امید کاهش تنوع زیاد داده ها.
گروه دیگری می خواستند نظریه منشاء لیگنین را به نفع نظریه ای مبتنی بر ساختار آلیفاتیک اسیدهای هیومیک کنار بگذارند.
به عنوان مثال ، در سال 1985 Farmer و Pisaniello نوشتند:

“ماده آلی خاک تقریباً فراوان ترین نوع ماده آلی در سطح زمین است … اما ماهیت مواد تشکیل دهنده آن ، مواد هومیک ، ناشناخته است.”

بیانیه واکسمن

واکسمن بیانیه مشابهی را 47 سال قبل بیان کرده بود ،
بنابراین این بیانیه عدم پیشرفت در تحقیقات اسید هیومیک را برجسته می کند.
اندرسون و راسل در سال 1976 نشان داده ان
د که با پلیمریزاسیون انیدرید مالئیک ، اسیدهای هیومیک مصنوعی و آلیفاتیک به دست می آید.
Farmer و Pisaniello کاملاً روشن ساخته اند
که مطالعات NMR ثابت کرده است که اسیدهای هیومیک آلیفاتیک هستند ، نه معطر.
با این حال ، این شواهد Schnitzer، یک کارگر مهم در زمینه اسید هیومیک در آن زمان بود.
او این مشکل را در درک ناقص از داده های NMR مقصر دانست.
کتاب محبوب دیگر در مورد اسیدهای هیومیک ، Humus Chemistry ، توسط استیونسون در سال 1982 منتشر شد ،
که دوباره به شدت از تئوری منشاء لیگنین اسیدهای هیومیک پشتیبانی می کند.

ادامه تحقیقات

با کمال تعجب ، نسخه دوم آن در سال 1994 تفاوت چندانی با هم نداشت.
با این حال ، بیشتر محققان در دهه 1980 و 1990 مانند Ikan و همکاران.
شروع به گزارش کرد که اسیدهای هیومیک حاوی یک ساختار آلیفاتیک هستند.
همچنین اسیدهای هیومیک با منشا دریایی در سال 1972 توسط نیسانبوم و کپلان کشف شده بودند
و همیشه به عنوان کاملاً آلیفاتیک شناخته می شدند.
هاروی و همکاران. در سال 1984 حتی یک اسید چرب را برای این اسیدهای هیومیک پیشنهاد کرد.
در مطالعات من مشتقات اسید هیومیک آبگریز حاصل از ژل سیلیکا طیفهای IR و NMR را با اسیدهای چرب شبیه به اسیدهای چرب نشان دادند
اگرچه آنها یک رنگ زرد کمرنگ بودند و فلورسانس شدیدی را به آنها می دادند ،
که آنها را از اسیدهای چرب متمایز می کرد.

مطالعه تاریخچه اسید هیومیک اکسیده

برخلاف مطالعات اسیدهای هیومیک اکسیده ، مطالعات مربوط به کاهش اسیدهای هیومیک کمی بود.
جالب اینجاست که ، یک مطالعه (41) از سال 1966 نشان داد
که اکثر محصولات دارای ترکیبات آلیفاتیک با وزن مولکولی کم هستند ،
و دیگری (42) از سال 1987 نشان داد که برجسته ترین سازه ها به دلیل 1،4-butanediols یا پلیمرهای اتر آلیفاتیک است.
با شواهد روزافزون در طول 1980s و 1990s در مورد ماهیت آلیفاتیک اسیدهای هیومیک ، بسیاری از محققان پذیرفتند
که اسیدهای هیومیک حداقل برخی از ساختار آلیفاتیک دارند.
اما ایده پیدایش توسط میکروارگانیسم ها به شدت ادامه داشت.
در مقابل با این ایده ، ما در سال 1991 گزارش دادیم که اسیدهای هیومیک در گیاهان ، درست قبل از رسیدن ماده گیاه به خاک ، رخ می دهند.

گزارش سال 1987

این توافق نامه با گزارش از سال 1987 است که در آن اسیدهای هیومیک و فولویک از محلول های شسته شده گیاه جدا می شوند.
من همچنین دریافتم که اسیدهای هیومیک در غلظت های بسیار بالایی در ماده گیاهی پیر وجود دارند
که هیچ گونه تماسی با خاک ندارند
و در قارچ ها ، غذاهای دریایی و میوه های فاسد شده که حتی حاوی لیگنین نیستند
این نتایج از همان زمان تکرار شده است،
و نشان می دهد که ایده منشا میکروبی اسیدهای هیومیک نادرست است.

تبدیل نان سوخته به اسید هیومیک

پدر حقیقت ، برگهای قهوه ای ، یونجه زرد ، گیاهان زراعی گندم زرد و نان تست سوخته ، همه گواه روزمره تبدیل شیمیایی درجا در محل پلی ساکاریدها به اسیدهای هیومیک هستند.
این امر را می توان با استخراج اسیدهای هیومیک با قلیاها ،
اندازه گیری طیفهای انتشار و تحریک فلورسانس و مقایسه آنها با طیفهای اسیدهای هیومیک به دست آمده از عصاره های خاک به راحتی نشان داد.

روش های مدرن

با توجه به سردرگمی کاملی که در تحقیقات اسید هیومیک صورت گرفته است ،
در یک مطالعه 12 ساله با استفاده از تکنیک های مدرن FT-IR ، NMR ، GC-MS ، HPLC ، FT-MS و فلورسانس ، بخش اعظم تحقیقات اسید هیومیک را دوباره مورد بررسی قرار دادم.
150 سال گذشته یا بیشتر من فهمیدم که اسیدهای هیومیک می توانند به آسانی از پلی ساکاریدها و قندها سنتز شوند ،
البته با برخی از واکنش هایی که از اواخر دهه 1940 فقط مشهور شده اند.

کروماتوگرافی مشتقات اسید

با استفاده از کروماتوگرافی مشتقات اسید هیومیک مصنوعی و طبیعی که روی ژل سیلیکا وجود دارد ،
توانستم آنها را به گروه هایی با خواص مشابه تقسیم بندی کنم.
این اسیدهای هیومیک مصنوعی و طبیعی که تقریباً یکسان هستند ،
طیفهای فلورسانس ، IR و NMR را در کنار سایر خواص شیمیایی مشابه دارند.
بسیاری از طیف های IR راه حل دارای نوارهای بسیار تیز هستند ،
و بسیاری از طیف های NMR دارای قله های تیز هستند ،
مانند نمونه هایی که در شیمی آلی IR و NMR وجود دارد ،
تعیین تکلیف واضح از قسمت ها و ساختارها را امکان پذیر می کند.

 این خلاصه ای از داده ها است:

  1. تغییر میکروبی موجودات آلی گیاهان اسیدهای هیومیک را تشکیل نمی دهد.
    فرایندها کاملاً شیمیایی هستند.
  2. اسیدهای هیومیک کاملاً کوپلیمرهای آلیفاتیک چند واحد اصلی مونومر اصلی هستند
    که از پلی ساکاریدها نشات می گیرند.
    از آنجا که تعداد زیادی از واحدهای مونومر ممکن در مولکول وجود دارد ، تغییر در ترکیب بسیار زیاد است.
    با این حال ، فرایند تبدیل شامل تعداد کمی از واکنشهای شناخته شده برای تشکیل کوپلیمرهای با وزن مولکولی نزدیک به 1000 U است.
  3. ساختارهای آلیفاتیک به آسانی به ساختارهای معطر تغییر می یابند
    که البته اینها به ترکیبات مشتق از لیگنین مانند اسیدهای وانیلیک و سیرژنیک مربوط نمی شوند.
  4. آنها دارای یک قسمت کلات منحصر به فرد کلات (کتو آنول) هستند
    که ساختار اسیدهای هیومیک بسته به محیط آنها تغییر می دهد.
    این به آنها تقریباً نامتناهی می دهد ، بدون شک به رمز و راز آنها را احاطه کرده است.
  5. آنها تقریباً به هر ماده ای از جمله پروتئین های بزرگ ، مواد معدنی و ذرات خاک می چسبند.
    به همین دلیل آنها می توانند 10 برابر وزن خود را از ذرات رس جدا کنند.
    اگر به سختی از این ذرات جدا نشوند ، می توانند مولکولهای بسیار بزرگی باشند.
  6. آنها به آسانی توسط مسیرهای شیمیایی شناخته شده (مثلاً دکربوکسیلاسیون) تخریب می شوند
    تا کروژن ، قیر ، آسفالت ، روغن شیل ، نفت و تار ذغال سنگ تولید کنند ،
    تبدیل دقیق آن احتمالاً بسته به زمان و شرایط خارجی در محیط طبیعی است.
  7. تبدیل طبیعی آنها به راحتی در آزمایشگاه تقلید و تغییر می یابد اما با کنترل بیشتر.
    بنابراین ترکیبات جدیدی که از لحاظ ماهیت ناشناخته اند
    اما با عناصر کروژن ، قیر ، آسفالت ، روغن شیل و نفت می توانند در آزمایشگاه سنتز شوند.

کمبود فناوری

در اواخر دهه 1800 هنگامی که کشف شد
که ترکیباتی غیر از قندهایی مانند تتراکلرید کربن به محصولاتی با رنگ تیره می پردازند ،
به دلیل کمبود فناوری نمی توان ماهیت محصولات را تشخیص داد.
در زمان حلالیت ، رنگها ، بافتها و تخریب مولکولها ابزار اصلی تحلیلی بودند
که برای تشخیص اختلافات در محصولات رنگ تیره کاملاً ناکافی بودند.
هنگامی که من واکنش ها را با پلی ساکاریدها ، قندها ، استون و انیدرید استیک تکرار کردم
و محصولات را با استفاده از FT-IR، NMR و GC-MS تجزیه و تحلیل کردم ،
تفاوت در محصولات آشکار بود.
برخی از قندها در واقع اسیدهای هیومیک را تشکیل می دادند ،
برخی دیگر اینگونه نبودند
و مواد شیمیایی مانند استون و آنهیدرید استیک پلیمرهای بسیار متفاوتی راتشکیل می دادند.
بنابراین ، با داشتن فناوری کافی ، دلیل موجهی برای رد منشاء پلی ساکاریداسیدهای هیومیک در اواخر دهه 1800 وجود نخواهد داشت.

اواخر 1800

همچنین ، در اواخر دهه 1800 اسیدهای هیومیک حاوی مجموعهای از موهوم بودند
که در این زمان به محققان نشان می داد
که اسیدهای هیومیک باید منشأ بسیار پیچیده تری نسبت به پلی ساکاریدها داشته باشند.
با این حال ، اسیدهای هیومیک تنها یک جزء هوموس هستند
که حاوی بسیاری از ترکیبات آلی هستند.
بدون روش های جداسازی کافی در اواخر دهه 1800 ، آماده سازی اسید هیومیک ناخالص بود و حاوی بسیاری از ترکیبات آلی دیگر بود.
اسیدهای هیومیک به خودی خود ممکن است بسیاری از عناصر و بخش های موجود در آن را نداشته باشند.
بنابراین ، این گمانه زنی ها که میکروارگانیسم ها به دلیل پیچیدگی آنها باید اسیدهای هیومیک تولید کنند ،
با کمک فن آوری مناسب بی اساس بودند.
تنها پس از جنگ جهانی دوم ابزارهایی مانند کروماتوگرافی ، IR ، NMR ، GC و MS به طور گسترده در شیمی تحلیلی معرفی شدند.

ابزارهای ضروری

برای مطالعات اسید هیومیک این ابزارها ضروری بودند.
قبل از این زمان ، با جداسازی قطعات مولکولی به قطعه با استفاده از واکنشهای شیمیایی ، توضیح روشهای سازنده ای صورت می گرفت.
سپس مولکول سنتز و خواص آن در مقایسه با ترکیب طبیعی قرار گرفت.
این رویکرد برای اسیدهای هیومیک بی فایده بود
زیرا تنها راهی که می توان این مولکول را جدا کرد از طریق اکسیداسیون است
که کل مولکول را از بین می برد
و محصولات عمدتا دی اکسید کربن با مقداری اسیدهای اگزالیک ، سوکسینیک و مالئیک ، اسیدهای مختلف کتو و مقادیر جزئی از آن هستند.
اسیدهای وانیلیک و سرنگ در صورتی که نمونه دارای منبع حاوی لیگنین باشد.
این وضعیت پیچیده تر است زیرا اسیدهای پلی کربوکسیلیک بنزن به عنوان مصنوعات واکنش تشکیل می شوند.
بنابراین تمام این اطلاعات برای توضیحات ساختاری بی فایده بود.

قبل از جنگ جهانی دوم

کمی تردید وجود دارد که قبل از جنگ جهانی دوم ،
فناوری روشن ساختاری اسیدهای هیومیک به سادگی وجود نداشت.
اما با وجود کار عظیمی که انجام شده است ،
باید پایه و اساس تنظیم شود تا پس از جنگ جهانی دوم با ظهور فناوری کافی ، موضوع را به سرعت حل کند.
با این حال ، این مورد نبود
زیرا در سال 1985 محققان هنوز در مورد موضوعات اساسی مانند اسیدهای هیومیک معطر یا آلیفاتیک بحث می کردند!
در بخش بعدی دلایل این مورد بررسی شده است.

خطاهای که خطا نبودند

فیشر و شرودر  ادعا کردند که تشکیل اسید هیومیک با تخریب لیگنین ارتباط دارد ،
و این به بسیاری از محققان اطمینان داد
که حدس و گمان های آنها در مورد میکروارگانیسم های واسطه تشکیل اسید هیومیک صحیح است.
با این حال ، حتی اگر یک همبستگی زیاد باشد
و مطمئناً فیشر و شرودر نیز نبودند ، این روند را اثبات نمی کند.
در این حالت باز هم لازم است که لینین ها را به میکروارگانیسم ها تغذیه کرده
و در صورت وجود اسیدهای هیومیک را اندازه گیری کنیم.
این آزمایش هرگز انجام نشده است ، یا حداقل هرگز گزارش نشده است.
با این حال ، بدون آن تغییر میکروبی لیگنین ها فقط حدس و گمان است.
وکسمان برای بدتر کردن این مسائل ادعا کرد

میکروبیولوژی

که میکروبیولوژی به تنهایی می تواند ترکیب اسید هیومیک را تعیین کند.
بدون شک این اغراق مسخره ، صرفاً نظر مغرضانه وی به عنوان یک میکروب شناس بود.
اما نکته تاسف آور این است که خطاهای وی به درستی مورد اعتراض قرار نگرفت.
برمر 16 سال بعد این کار را کرد
گرچه نه خیلی محکم ، اما معاصران ساکت بودند.
این بدان معناست که تا دهه 1950 اعتقاد به تبدیل میکروبی شیرین گیاهان ، ترس تقریباً مذهبی نسبت به آن داشت.

سال 1925

مارکوسون در سال 1925 اسیدهای هیومیک را از ذغال سنگ نارس Sphagnum استخراج کرده است
منبعی که او به درستی تشخیص داد که لیگنین بسیار کمی دارد
برای داشتن هرگونه اعتبار ، نظریه منشاء لیگنین باید این اختلاف را توضیح دهد
اما به سادگی نادیده گرفته شده است.
بعلاوه ، گروسکوف در سال 1929 موادی مانند هوموس را که در سلولز (در نتیجه نه لیگنین) تشکیل شده است
در دیواره های سلول سوزن های مخروطی تشکیل می دهد.
دوباره ، شواهد نادیده گرفته شد.

آزمایش های دیگر

آزمایش اجباری دیگر نیز انجام نشد.
اگر اسیدهای هیومیک قبل از رسیدن ماده گیاهی به خاک وجود داشته باشند ،
میکروبی بودن ارگانیسم ها برای تشکیل اسیدهای هیومیک بی معنی است.
واوکلین در سال 1797 اسیدهای هیومیک را از ماده گیاهی استخراج کرده است ،
پس چرا این مورد بررسی نشده است؟
ما نشان داده ایم که مقدار زیادی اسید هیومیک در ماده گیاهی وجود دارد
و اسیدهای هیومیک از طریق گیاه پیرزن به واسطه بارندگی به خاک شسته می شوند.

مشاهد هر روز تاریخچه اسید هیومیک

می توان این پدیده را هر روز مشاهده کرد
که برگ هایی که بعد از باران شدید در آبشارهای پر از آب دراز می کشند
و آب به رنگ قرمز مایل به قهوه ای می شود.
Frimmel و Bauer در 1987 ناخواسته این آزمایش را در آزمایشگاه انجام دادند
و این کار اغلب از سال (45،46) انجام شده است ،
اثبات کرد که نقش میکروارگانیسم های خاک در تشکیل اسید هیومیک یک شاه ماهی قرمز است.
با این حال ، این آزمایش ساده تا دهه 1990 انجام نشده بود!

شاپیرو

شاپیرو در سال 1957 با معرفی کروماتوگرافی ، محلول IR و حلالهای آلی پیشرفتهای اساسی در تحقیقات اسید هیومیک انجام داد.
وی به وضوح نشان داد که اسیدهای هیومیک یا حداقل اسیدهای هیومیک محلول در اتیل استات آلیفاتیک هستند.
چرا روشهای او اتخاذ نشده و چرا کارهای او کاملاً نادیده گرفته شد؟
وقتی مجدداً کار او را بررسی کردم ، فهمیدم که راه حل IR بسیار بهتر از هر روش تحلیلی دیگر است
اما هیچ محقق این روش را اتخاذ نکرده است!
با این حال ، معاصران وی وقت زیادی را صرف یافتن عطرهای با روش اکسیداسیون می کردند
بنابراین فقط می توان نتیجه گرفت
که محققان صرفاً سعی در اثبات یک ایده از پیش گرفته شده داشتند ، نه بیشتر.
اگر روش اکسیداسیون مفید بوده است ،
می توان کمی در انتقاد از این اثر خشن تر عمل کرد ، اما سه نقص اساسی داشت.

در مرحله اول

بیشتر مولکول ها با فرآیند اکسیداسیون از بین می روند ،
بنابراین توجه به 2-5٪ (در موارد نادر بیشتر) از مواد باقی مانده هدایت می شد که عمدتا معطر بود.
بهترین سناریویی که می توان از چنین تخریب عمده ای از مولکول نتیجه گرفت این است
که آروماتیک ها نسبت به آلیفاتیک ها نسبت به اکسیداسیون کمتر مستعد هستند.

دوم

آلیفاتیک ها ، به ویژه ساختارهای نوع پلی پتیدی ، می توانند به راحتی عطرها را تشکیل دهند
و Reuter و همکاران.
کاملاً واضح نشان داد که آروماتیک موجود در این آزمایشات مصنوعات این فرایند بوده است.

 سوم

آروماتیک هایی که بیشترین مقدار به دست آمده
اسیدهای بنزن پلی کربوکسیلیک ، ترکیباتی هستند که محصولات تخریب لیگنین نیستند.
فرآورده های تخریب لیگنین مانند اسیدهای وانیلی و syringic در مقادیر کمیاب به دست آمد
اما این ترکیبات بسیار فراگیر هستند و می توانند آلاینده باشند.
این خطاهای جدی توسط روتر و همکاران به روش کمی به چالش کشیده شد.
اما سالها پس از این روش در اوج محبوبیت خود قرار گرفت.
چرا زودتر و به دلیل نقص جدی آن به چالش کشیده نشده است؟

مطالعات NMR

مطالعات NMR حالت جامد در دهه 1970 و 1980 ،
اگرچه فاقد قله های تیز است ، اما به وضوح نشان داد که اسیدهای هیومیک عمدتاً آلیفاتیک هستند.
بالاترین آروماتیک بدست آمده 40-40٪ بود.
هنگامی که در سال 1985 توسط Farmer و Pisaniello مشخص شد
که اسیدهای هیومیک آلیفاتیک هستند و احتمالاً قسمتهای معطر آلاینده هستند ،
Schnitzer همچنان از ساختار معطر و نظریه منشاء لیگنین حمایت می کند.
NMR حدود سه دهه روش انتخابی برای روشن ساختن ترکیبات آلی ، اعم از بزرگ و کوچک بوده است
اما شگفت آور Schnitzer اختلاف بین داده های NMR و معطر بودن اسیدهای هیومیک را بر درک ضعیف از داده های NMR مقصر دانست!
مطمئناً نتیجه گیری آشکار باید بدست بیاورد که اسیدهای هیومیک به راحتی ترکیبات معطر نیستند
یا حداقل آنها اصولاً آلیفاتیک هستند.

گزارش شولتن و اشنپتزر درباره تاریخچه اسید هیومیک

گزارشی که توسط شولتن و اشنیتزر در سال 1993 انجام شد ،
مسلماً حاکی از میزان آلیفاتیک بیشتر از آنچه قبلاً پذیرفته شده بود ، بود ،
اما ساختار اسید هیومیک فرضی فقط بر اساس شواهد به دست آمده توسط Schnitzer و همکاران بود.
پیش از این ، کشاورز و پیزانیلو این انتقاد را ابراز داشتند
که شواهد ساختاری معطر فقط از آزمایشگاههایی که اشنیتزر با آنها در ارتباط بودند به دست می آید.
چرا این مورد نادیده گرفته شد و بار دیگر ساختاری بسیار معطر ارائه شد؟

کتاب های رایج درباره تاریخچه اسید هیومیک

کتابهای رایج در مورد اسیدهای هیومیک توسط وکسمن در سال 1938
کونونوا در 1966 و استیونسون در سال 1982 نگاشته شده است.
هرکدام به شدت از نظریه معطر بودن و منشاء لیگنین اسیدهای هیومیک پشتیبانی می کنند.
این تأثیر شدیدی بر تحقیقات اسید هیومیک داشت
و به دلیل اینکه نویسندگان از پرداختن به شواهد به نفع منشاء پلی ساکارید اسیدهای هیومیک امتناع ورزیدند
احتمالاً بسیاری از محققان در 70 سال گذشته از پیگیری این خط تحقیق دلسرد شدند.

چاپ دوم کتاب

چاپ دوم کتاب استیونسون (36b) در سال 1994 ، اگرچه تصدیق می کند که یک مسیر پلی ساکارید وجود دارد
(زیرا اسیدهای هیومیک دریایی کاملاً آلیفاتیک هستند)
اما هنوز هم باعث تقویت شخصیت معطر و نظریه منشاء لیگنین اسیدهای هیومیک می شوند.
با این حال ، اکنون حتی در پرده نظریه پلی فنول پیچیده تر بود.
مطمئناً زمان آن رسیده است که فضای مساوی به شواهدی ارائه دهیم
که نشان می دهد کلی تئوری اشتباه بوده است!
همانطور که گروه تحقیقاتی اسیدهای هومیک در وب سایت خود اعلام کرده اند
بدون دانش ساختاری در مورد مواد هومیک ، هنگامی که از ما خواسته شده است
پیش بینی و پیش بینی اثرات شیمیایی و بیولوژیکی بر روی ما باشد ،
ما همچنان در جعبه سیاه جاهلیت طغیان خواهیم کرد. محیط.
یکی از اصلی ترین دلایلی که ما مدت هاست که “در جعبه سیاه مشغول جابجایی هستیم”

سال 2003

این است که خطاهای اساسی خیلی طولانی به چالش کشیدند.
در سال2003 کتابی که توسط KH Tan نوشته شده است
بابحث در مورد نظریه منشاء کربوهیدرات اسیدهای هیومیک قدم مهمی در پیش می گیرد.
تان به درستی خاطرنشان کرد که اسیدهای هیومیک در محیطهایی که فاقد لیگنین هستند تشکیل می شوند
بنابراین این نظریه بدیهی است که نیاز به توجه دارد.
با این وجود ، منشاء کربوهیدرات از طریق میعان میرل اتفاق می افتد
و قهوهای مایل به زرد معتقد است که قندها می توانند
با مخفی کردن میکروبی سریع از طریق “پنهان کردن” در محورهای خاک فرار کنند.
در بحث شخصی من با او
او از اسیدهای هیومیک (از طریق تبدیل سریع بیوشیمیایی زایلوز به
فورفورال و به دنبال آن اکسیداسیون به اسید 4-oxobutenoic که پس از آن به اسیدهای هیومیک تبدیل شده بود) بی اطلاع بود.
کتاب او پس از آگاهی از آن به ایده مطلوب بود.

چرا آنقدر طولانی؟

جستجوی ساختار اسید هیومیک و منشاء آن به مدت دو سال طول کشید.
به دلیل فشار برای تأمین غذای مناسب ، این سؤال مطرح است: اسیدهای هیومیک چیست؟
خیلی زود خواسته شد فشار بیشتر از این کشف حاصل شد
که اسیدهای هیومیک پیشرو منابع طبیعی مهم مانند زغال سنگ و نفت هستند.
قبل از جنگ جهانی دوم ، این فناوری به سادگی در دسترس نبود تا بتواند به این سؤال رضایت بخش پاسخ دهد.

با این حال ، پس از جنگ جهانی دوم ،

با ظهور کروماتوگرافی ، IR ، GC ، NMR و MS ، دیگر لازم نیست که به این سؤال پاسخ داده شود.
از این گذشته ، کارهای عظیمی انجام شده است تا پایه و اساس تحقیقات اسید هیومیک قرار گیرد.
دلیل دیگر کمبود تحقیقات اسید هیومیک عدم موفقیت روش علمی در مهار حدس و گمان است.
خطاهای عمده به مدت طولانی یا بطور کامل یا حداقل تا حدی به چالش کشیدند.
محققان از پرداختن به شواهد بدیل که متناقض دیدگاه های خودشان بود ، امتناع ورزیدند ،
بحث ها به توجیهی رسیدند و نظرات قطبی شد.
با توجه به قطبش عقاید ، شواهد محکمی برای منشاء پلی ساکارید اسیدهای هیومیک حتی در کتابهای درسی ذکر نشده است ،
اما نقص های عمده در تحقیقات مربوط به تئوری منشاء لیگنین را نادیده گرفته اند.

همکاری محققان

تاریخچه اسید هیومیک داستان خیلی جالبی دارد.

در نتیجه باید به شدت حدس زد که محققان در زمینه اسیدهای هیومیک
بیش از حد وسواس لازم را برای تحکیم مشاغل ، شکست رقبا و حفظ چهره با همکاران داشته اند.
از همه اینها ، اگر همکاران و یا شغل خود را در این روند از دست دهید ،
به ساختار دقیق اسیدهای هیومیک اهمیت می دهید؟

References

https://humicacid.wordpress.com/a-history-of-humic-acid-research/

  1. Wallerius, J.G. De Humo(Diss. Upsala, Sweden) Agriculturae fundamenta chemica spez. (1761).
  2. de Saussure, T. Recherches chimiques sur la vegetation(Paris, France) (1804).
  3. Waksman, S.A. Humus, 2nd ed. (Bailliere, Tindall &Cox, London, UK, 1938).
  4. Grandeau, L. Recherches sur le role des matieres organiques du sol dans les phenomenes del nutrition desvegetaux(Nancy, France) (1872).
  5. Johnson, S.W. How crops feed. A treatise on the atmosphere and the soil(Orange Judd, New York, USA) (1883).
  6. Leibig, J. v. Organic chemistry in its applications toagriculture and physiology, Trans. Webster, J.W. and Owen, J. (Cambridge, UK) (1841).
  7. Susic, M. and Isdale, P. Hydraulic and Environmental Modelling of Coastal, Estuarine and River Waters(eds. Falconer, R.A., Goodwin, P. and Matthews, R.G.S.) 588-597 (Aldershot, UK, 1989).
  8. Moran, M.A. and Hodson, R.E. Limnol. Oceanogr.35, 1744 (1990).
  9. Schreiner, O. and Shorey, E.C. (a) J. Am. Chem. Soc. 30, 1599-1607 (1908), (b) J. Biol. Chem. 8, 385-393 (1910).
  10. Bremner, J.M. J. Soil Sci.5, 214-232 (1954).

منبع دوم

  1. Achard, F.K. Crell’s Chem. Ann.2, 391-403 (1786).
  2. Vauquelin, C. Ann. Chim. 21, 39-47 (1797).
  3. Döbereiner, Phytochemie 1822, 64 (1822).
  4. Sprengel, C. Kastener’s Arch. Ges. Naturelehre 8, 145 (1826).
  5. Braconnot, H. Ann. Chim. Phys. 12, 172-195 (1819).
  6. Malguti, M. ibid.59, 407-423 (1835).
  7. Mulder, G.J. J. prakt. Chem.16, 495-497 (1839).
  8. Berzelius, J.J. Kgl. Svenska Vet. Akad.(Stockholm,Sweden) (1883).
  9. Hermann, R. J. prakt. Chem. 27, 165-172 (1842).
  10. Gortner, R.A. J. Biol. Chem. 26, 177-204 (1916).
  11. Marcusson, J. Chem. Ztg.44, 43 (1920).
  12. Fischer, F. and Schrader, H. Brennstoff-Chem.2, 37-45 (1921).
  13. Marcusson, J. Z. angew. Chem.38, 339-341 (1925).
  14. Hilpert, R.S. and Littman, E. Ber. deut. chem. Ges.67B, 1551-1556 (1934).
  15. Hendricks, T.A. in Chemistry of Coal Utilization(ed. Lowry, H.H.) 1-24 (Wiley, New York, USA, 1945).
  16. Odén, S. Kolloidchem. Beih. 11, 75 (1919).
  17. Shapiro, J. Limnol. Oceanogr.2, 161-179 (1957).
  18. Bone, W.A., Parsons, L.G.B., Sapiro, R.H. and Groocock, C.M. Proc. Roy. Soc. A, 148, 492-522 (1934).
  19. Wright, J.R. and Schnitzer, M. Can. J. Soil Sci.39,44-53 (1958).

مبع سوم:

  1. Reuter, J.H., Ghosal, M., Chian, E.S.K. and Giabbai, M. in Aquatic and Terrestrial Humic Materials(eds. Christman, R.F. and Gjessing, E.T.) 107-125 (Ann Arbor Science, Ann Arbor, USA, 1983).
  2. Griffith, S.M. and Schnitzer, M. in Humic Substances II(eds. Hayes, M.H.B., MacCarthy, P., Malcolm, R.L. and Swift, R.S.) 69-98 (Wiley-Interscience, Chichester, USA, 1989).
  3. Kononova, M.M. Soil Organic Matter, 2nd Eng. ed., Trans. Nowakowski, T.Z. and Newman, A.C.D. (Pergamon, Oxford, UK, 1966).
  4. Farmer, V.C. and Pisaniello, D.L. Nature313, 474-475 (1985).
  5. Anderson, H.A. and Russell, J.D. ibid.,260, 597 (1976).
  6. Schnitzer, M. ibid.,316, 658 (1985).
  7. Stevenson, F.J. Humus Chemistry(a) (John Wiley , New York, USA, 1982), (b) 2nd ed. (John Wiley, New York,USA, 1994).
  8. Ikan, R., Ioselis, P., Rubinsztain, Y., Aizenshtat,Z., Pugmire, R., Anderson, L.L. and Ishiwatari, R. Naturwiss. 73, 150-151 (1986).
  9. Nissenbaum, A. and Kaplan, I.R. Limnol. Oceanogr. 17, 570-582 (1972).

منبع چهارم

  1. Harvey, G.R., Boran, D.A., Piotrowicz, S.R. and Weisel, C.P. Nature309, 244-246 (1984).
  2. Susic, M. Structure and origin of humic acids and their relationship to kerogen, bitumen, petroleum and coal. At http:/humicacid.wordpress.com
  3. Mendez, J. and Stevenson, F.J. Soil Sci. 102, 85-93 (1966).
  4. Martin, F., González-Vila, F.J. and Almendros, G.The Science of the Total Environment62, 121-128 (1987).
  5. Susic, M., Boto, K. and Isdale, P. Mar. Chem.33,91-104 (1991).
  6. Frimmel, F.H. and Bauer, H. The Science of the TotalEnvironment62, 139-148 (1987).
  7. Davies, G., Fataftah, A., Ghabbour, E.A., Jansen, S.A.,Radwan, A. and Raffauf, R.F. Sci. Total Environ. 201, 79-87 (1997).
  8. Davies, G., Fataftah, A., Radwin, A., Willey, R.J., Ghabbour, E.A. and Jansen, S.A. in The Role of Humic Substances in the Ecosystems and in EnvironmentalProtection, (eds. Drozd, J., Gonet, S.S., Senesi, N. andWeber, J.), 567-572 (Polish Society of Humic Sustances, Wroclaw, Poland, 1997/8). 
  9. Hänninen, K.I. The Science of the Total Environment62, 193-200 (1987), and references therein.
  10. Grosskopf, W. Brennstoff-Chemie10, 293 (1929).
  11. Schulten, H.-R. and Schnitzer, M. Naturwiss.80, 29-30 (1993).
  12. At http://www.hagroup.neu.edu
  13. Tan, K. H. Humic Matter in Soil and the Environment Principles and Controversies (CRC Press, Boca Raton, USA, 2003).
[کل: 0 میانگین: 0]