Дослідження особливостей гібридної функціональності гумінових кислот та речовин бурого вугілля

Abstract

У досліджені розглянуто напрям непаливного використання бурого вугілля за для одержання гібридних матеріалів в використанням його похідних у вигляді гумінових кислот та речовин. Мета статті - дослідження особливостей гібридної функціональності гумінових кислот та речовин бурого вугілля. Було встановлено, що в гумінових кислотах бурого вугілля превалюють карбоксильна та фенольна групи, також в значній кількості присутні карбонільна та гідроксильна групи. Карбоксильні групи мають потенціал до зв’язування з відповідними іонними точками різноманітних біодеградабельних матеріалів, що також відбувається з гідроксильними фенольними групами. Карбоксильні групи гумінових кислот бурого вугілля дуже цікаві, оскільки вони є групами, які надають основні хімічні властивості гумінових кислот бурого вугілля і тому, що вони можуть утворювати електростатичні зв’язки, хоча важко визначити точки, в яких утворюються зв’язки між карбоксильними групами гумінових кислот бурого вугілля і різноманітними біодеградабельними матеріалами. Крім того, ці групи здебільшого координаційно зв’язуються з неіонізованими точками різноманітних біодеградабельних матеріалів, як у випадку зв’язків -CONH- пептидних груп. Результатом цих зв’язків є, з одного боку, безліч точок зв’язування, що забезпечує стабільність різноманітних біодеградабельних матеріалів, отриманих в результаті взаємодії з гуміновими кислотами бурого вугілля. В результаті проведених досліджень встановлено, що наявність різноманітних реакційно-здатних функціональних груп є індикатором реакційної здатності гумінових кислот бурого вугілля в напрямі їх гібридної функціональної модифікації відносно різноманітних біодеградабельних матеріалів: біополімерів, похідних целюлози, біопластиків та композитів на їх основі. Групи, які здатні реагувати з амінними і карбоновими групами різноманітних біодеградабельних матеріалів є найбільш важливими. Також було встановлено, що для сухих гумінових речовин бурого вугілля усіх досліджених типів, характерне полідисперсний розмір часток, який становить від 52 до 380 нмThe study considered the direction of non-fuel use of lignite for the production of hybrid materials using its derivatives in the form of humic acids and substances. The purpose of the article is to study the peculiarities of the hybrid functionality of humic acids and lignite substances. It was established that carboxyl and phenolic groups prevail in the humic acids of lignite, and carbonyl and hydroxyl groups are also present in significant quantities. Carboxyl groups have the potential to bind to the corresponding ionic points of a variety of biodegradable materials, which also happens with hydroxyl phenolic groups. The carboxyl groups of lignite humic acids are of great interest because they are the groups that confer the main chemical properties of lignite humic acids and because they can form electrostatic bonds, although it is difficult to determine the points at which bonds form between the carboxyl groups of humic acids. lignite acids and various biodegradable materials. In addition, these groups mostly coordinatively bind to non-ionized points of various biodegradable materials, as in the case of -CONH- bonds of peptide groups. The result of these connections is, on the one hand, a multitude of binding points, which ensures the stability of various biodegradable materials obtained as a result of interaction with lignite humic acids. As a result of the research, it was found that the presence of various reactive functional groups is an indicator of the reactivity of lignite humic acids in the direction of their hybrid functional modification with respect to various biodegradable materials: biopolymers, cellulose derivatives, bioplastics and composites based on them. Groups that are able to react with amine and carbonyl groups of various biodegradable materials are the most important. It was also established that dry humic substances of lignite of all studied types are characterized by a polydisperse particle size ranging from 52 to 380 nm.