Influence of metal cations in the structure of humic substances as detected by spectroscopy.

Abstract

INFLUÊNCIA DE ÍONS METÁLICOS NA ESTRUTURA DE SUBSTÂNCIAS HÚMICAS DETECTADOS POR ESPECTROSCOPIA envolveu um estudo em que, a partir de moléculas precursoras de substâncias húmicas (SH), prepararam-se e caracterizaram-se polímeros sintéticos comparáveis com amostras de ácidos húmicos (AH) extraídos de solo. Obteve-se um polímero com características análogas às dos ácidos húmicos através de reações de síntese, por meio de polimerização oxidativa em meio alcalino utilizando como precursores a hidroquinona, p-benzoquinona e o ácido 4-aminobenzóico. Através do polímero obtido estudaram-se as características estruturais comparáveis com os ácidos húmicos nos seguintes aspectos: influência dos íons metálicos Cu, Fe e Mn na estrutura do polímero sintetizado através de caracterização espectroscópica, Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Absorção de luz UV-Visível (UV-Vis), Fluorescência de Luz UV-Visível; experimentos com Cromatografia por Exclusão de Tamanho e Microscopia de Força Atômica com os ácidos húmicos naturais e sintetizados. O estudo das características estruturais das substâncias húmicas baseados em polímeros mostrou que a complexação de íons metálicos (Fe3+, Cu2+ e Mn2+) influenciou na estrutura levando a um aumento no tamanho molecular observado através dos cromatogramas obtidos por Cromatografia de Exclusão de Tamanho. Os espectros de FTIR, UV-Vis. e Fluorescência de luz no UV-Vísivel dos ácidos húmicos sintéticos após a complexação de íons metálicos mostraram alterações nas bandas que estão associadas a mudanças estruturais, indicando a complexação dos íons metálicos principalmente com grupos fenólicos e carboxílicos presentes nos polímeros.INFLUENCE OF METAL CATIONS IN THE STRUCTURE OF HUMIC SUBSTANCES AS DETECTED BY SPECTROSCOPY, involves a study by which starting from precursors of humic substances, some polymers were obtained, characterized and comparable with samples of humic acids. One such polymer with similar characteristics with humic acids was obtained by using as precursors hydroquinone, p-benzoquinone and 4-aminbenzoic acid, subjected to a synthesis under polymeric oxidation at an alkaline medium. The following structural characteristics of such polymers were studied in comparison with humic acids: influence of Cu, Fe and Mn cations in the structure of the synthesized polymers by spectral characteristica of Fourier Transform Infrared Spectroscopic (FTIR), absorbance with UV-Vis light, fluorescence; experiments with Size Exclusion Chromatography (SEC) and Atomic Force Microscopy (AFM) with the polymers and humic acids. It has been found that the complexation with the Cu, Fe and Mn cations has affected the structure by increasing the molecular size as observed by the Size Exclusion Chromatography. After complexation with the metal cations the FTIR, UV-Vis and Fluorescence spectra has shown significant changes due to structural modifications, which indicates complex formation specially with the carboxylic and phenol groups found in the obtained polymers