ананьина химия растительного сырья

Химия растительного сырьяЛекция 8. Классификация и состав

торфа

Ананьина И.В., к.х.н., доцент кафедры химии ЮГУ

• Запасы торфа в России и в мире• Классификация торфа• Основные характеристики торфа• Химический состав органического вещества

торфа

Распределение запасов торфа в мире

2Ананьина И. В., к.х.н., доцент кафедры химии ЮГУ

Площади крупных торфяных месторождений стран мира

Страна Площадь, млн.га Страна Площадь, млн.га

Канада 170,0 Малайзия 2,26

Россия 162,7 Великобритания 1,58

США (Аляска) 30,0 Польша 1,35

Индонезия 26,0 Ирландия 1,18

Финляндия 10,4 Германия 1,66

США (без Аляски) 10,2 Исландия 1,00

Швеция 7,0 Куба 0,45

КНР 3,5 Нидерланды 0,25

Норвегия 3,0 Япония 0,20

Ананьина И. В., к.х.н., доцент кафедры химии ЮГУ 3

Запасы торфа по субъектамРоссийской Федерации

44%

16%

5%

4%

4%

3%

23%

Площадь в границах промышленной глубиныВсего по России 508 407,7 кв. км

Тюменская область (вкл. ХМАО, ЯНАО)Томская областьРеспублика КомиНовосибирская областьСвердловская областьОмская областьДругие области в сумме


Классификация видов торфов


Основные характеристики торфа• Степень разложения торфа (R) –

относительное содержание в общей массе торфа продуктов распада растительных тканей,утративших клеточную структуру (1-80%)– древесный – 50%;– травяной – 30-40%;– моховой – 25% и ниже.

• Влагоемкость – зависит от ботанического состава, степени разложения, дисперсности органической части и других показателей и колеблется от 200 до 1200% абсолютной влажности


Основные характеристики торфа• Кислотность – актуальная и потенциальная

(обменная и гидролитическая)Значения pH торфов: – для верхового – 2,6-3,1; – переходного – 3,2-4,6 ;– низинного – 4,6-5,8.

• Зольность – содержание золы, выраженное в процентах к сухому веществу– для верхового до 4%; – переходного – 4-6% ;– низинного – 6-12%.


Средний состав золы торфов(по А. В. Пичугину)

• SiO2 – 36,6%

• CaO – 22%

• Fe2O3 – 16%

• Al2O3 – 8,3%

• SO3 до 6,7%

• K2O – 3,2%

• P2O5 – 3%

• Mg – 2,7%

• Na2O – 1%

• Mn – 0,5%


• 40 микроэлементов (Mo, Sn, Zn, Ni, Co, Cu, Pb, B и др.),в сумме до 1% от общей зольности

Компонентный состав органического вещества торфа

Органическое вещество торфа

Битумообразователи и битумы

Экстрактивные вещества

Гуминовые вещества

Гуминовые кислоты

Фульвокислоты

Углеводный комплекс

Водорастворимые

соединения

Легкогидролизуемые

полисахариды

Трудногидролизуемые

полисахариды

Негидролизуемый остаток

Псевдолигнин


Групповой и элементный состав битумов

Экстрактивные веществаЖиры

Растительные масла

Воски

Терпены

Стероиды

Пигменты

Хлорофилл

Каратиноиды

C (68,5-76,3%)

H (9,3-11,4%)

O (12,3-21,7%)

N (0,36-0,67%)


Схема выделения гуминовых веществ


ГК – радикал гуминовой кислоты,ФК – радикал фульвокислоты,ГМК – гиматомелановой кислоты

(часть гуминовой кислоты,растворимой в этаноле)

Блок-схема гуминовых кислот по В. Мистерски и В. Логинову (1959)


Ядро Периферическая часть

Минеральные компоненты Комплексы, сорбция

Al2O3, Fe2O3, CaO,SiO2, P2O5

Гипотетическая формула ГКпо Д.С. Орлову


Негидролизуемая часть Гидролизуемая часть

Гуминовые и фульвокислотыСодержание ГК в торфе• Низинный – 38-40%• Переходный – 35-39%• Верховой – 24-26%


Элементный состав ГК

C (46-61%)

O (31-40%)

H (3-7%)

N (3-7%)

Содержание ФК в торфе• Низинный – 16-17%• Переходный – 17-18%• Верховой – 17-19%

Элементный состав ФК

C (40-52%)

O (40-48%)

H (4-6%)

N (2-6%)

Углеводный комплекс торфаУглеводный комплекс

Водо-растворимыеВ холодной воде

Моносахариды (гексозы и пентозы) и дисахариды

В горячей водеКрахмал и пектиновые вещества

Легко-гидролизуемыеРастворимые в воде только после гидролиза

слабыми кислотамиГемицеллюлозы

Аминокислоты

Трудно-гидролизуемыеГидролизуемые в присутствии H2SO4 (конц.)

Целлюлоза


Documents

ананьина химия растительного сырья