СВЯЗЬ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ГЕНЕЗИСА С МОЛЕКУЛЯРНЫМИ И ОПТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ УГОЛЬНЫХ ОТХОДОВ КАЗАХСТАНА
DOI:
https://doi.org/10.32014/2026.2518-1491.406Ключевые слова:
гуминовые кислоты, переработка угольных отходов, утилизация бурого угля, спектроскопический профиль, оптическая ширина зоныАннотация
Актуальность работы связана с необходимостью рационального использования углеродсодержащих отходов и природного сырья для получения гуминовых препаратов, перспективных для применения в сельском хозяйстве. Цель исследования заключалась в сравнении структурных и физикохимических характеристик гуминовых кислот, полученных методом щелочной экстракции из каменноугольных отходов Кузнецкого бассейна и бурого угля Кумыскудукского месторождения (Казахстан), а также в оценке возможности их использования в качестве почвенных мелиорантов. Для характеристики полученных образцов использовали CHNS-O анализ, ИК-Фурье спектроскопию, термогравиметрический и дифференциально-термический анализы, сканирующую электронную микроскопию, титрование функциональных групп и УФ-видимую спектрофотометрию. Дополнительно определяли индекс E4/E6 и ширину запрещенной зоны (Eg) методом Тауца. Установлено, что состав и свойства ГК заметно различаются в зависимости от исходного сырья. ГК Кумыскудукского бурого угля характеризуются повышенным содержанием кислорода (48,26 масс. %) и высоким атомным отношением O/C (0,77), что указывает на значительное количество кислородсодержащих функциональных групп. Результаты ИКспектроскопии и титрования подтвердили присутствие гидроксильных, карбоксильных, карбонильных и эфирных групп. Низкие значения E4/E6 (3,0–4,0), Eg = 2,1–2,4 эВ и температура начала заметной термодеструкции выше 400 °C свидетельствуют о развитой ароматической составляющей структуры. ГК, выделенные из каменноугольных отходов Кузнецкого бассейна, отличаются более высоким содержанием углерода (49,61 масс. %), выраженной полициклической структурой, повышенной термической устойчивостью и пористой пластинчатой морфологией. Полученные результаты показывают, что гуминовые кислоты Кумыскудукского бурого угля сочетают химически устойчивый углеродный каркас с высокой функциональностью и гидрофильностью. Это определяет их перспективность для использования в качестве почвенных мелиорантов, стимуляторов роста растений и сорбционных материалов для связывания тяжелых металлов. Одновременно переработка каменноугольных отходов в гуминовые продукты позволяет рассматривать данный подход как способ их рационального вовлечения в хозяйственный оборот.
