En relation avec Milori,spectre d'émission de fluorescence

L’utilit utilité de la
spectroscopie UV-visible UV visible
et spectroscopie de
fluorescence pour l’é l’étude
tude
de la nature chimique des
substances humiques des
sols et des composts
Marta Fuentes*,Gustavo Gonzalez- Gonzalez
Gaitano*Jos
Gaitano*José
M*Garcia M* Garcia-Mina Mina en
septembre 2006

Plan
I.Introduction
II.Matériels II.Mat riels et méthodes m thodes
III.Résultats
III.R sultats et Discussion
IV.Conclusion

I.Introduction
connaître conna tre le degré degr d’humification(DH) humification(DH) des substances
organiques est important car ces substances se
retrouvent dans les sols,l’eau,les sols,l eau,les fertilisants…
fertilisants
D’un un point de vue pratique,connaître pratique,conna tre la structure chimique
des substances humiques est fondamentale pour
comprendre les processus d’é d’écosyst
cosystème. me.
D’un un point de vue théorique,la th orique,la capacité capacit de différentiation
diff rentiation
analytique des substances humiques d’autres d autres matériels mat riels
organiques ou non permet la caractérisation caract risation des produits
organiques aux propriétés propri s demandées demand es par l’agronomie
l agronomie

détermination termination analytique des substances humiques(SH)
des extraits solides et liquides
Morgsol Morg
carbone total organique (COT)
sol (pH
pHalk alk) AH
AHins ins AFsol AFsol
Composés Compos s organiques solubles= substances humiques
indépendamment ind pendamment de leur vraie structure humique
Développement veloppement des outils déterminants d terminants qualitativement les
molécules mol cules organiques, leur DH
Index dérivants d rivants de la spectroscopie UV-visible UV visible et de
fluorescence présente pr sente le potentiel discriminatif

index
UV-visible UV visible:
E4/E6
RF(e600) RF( 600) et e280 280
Fluorescence:
Zolnay,Milori
Zolnay Milori et
Kalbiitz
absorbance en nm
445/665
600 et 280 par mol de
carbone organique
avantages
relate
qualitativement
la structure des SH
quantification du
degré degr
d’humification
humification

II.Matériels et méthodes
les systèmes organiques
étudiés sont répartis en
trois:
SH de chine (CHHA) ,de
Rép.Tchèque (CZHA) et
standard SSHI (AH et AF)
SH de composts de vigne
(GWC),de mixture animale
(FMC)
substances initiales de
composts de vignes (GW)
procédure proc dure
d’extraction extraction
0.1 NaOH à 1/6
et 1/10 (pour
échantillons chantillons les plus
absorbants)
LECO CHN 2000
mesure OC
des
extraits
alcalins

étude tude
spectroscopique
UV-visible UV visible
appareillage
HP 8543 à 3
unité unit
d’absorbance
absorbance
index
ET/EBz ET/ Bz
(abs 253
nm/abs203
nm )
?
enregistrées
enregistr es
200-700nm
200 700nm
E4/E6
(abs465nm/
abs665nm)
e600 600 et
e280 280
solution
15 mg/L de OC
dans 10 mM
d’ac acétate tate de
sodium
? [ ] dans 0.05M
de NaOH
1 mol de OC
dans 0.1M
NaOH

étude tude
spectroscopique
fluorescence
appareillage
Perkin
LS50B
excitationémission
mission
bande
passante
de 7 nm
solution
10 mg/L
de CO
dans
0.05M
de
NaOH
index
Zolnay
A4/A1
(570-641)/(356
(570 641)/(356-
432)
Milori
A4
Kalbitz
IF350/IF480
spectre
d’é ’émission mission
collecté collect (en
nm) et ?ex ex
(nm)
350-650 350 650
?ex ex=440 =440
460-650 460 650
?ex ex=440 =440
300-520 300 520
? ?= = ?ex ex-?em em
=55nm

III.Résultats
III.R sultats et discussions
III.1 III. 1 spectroscopie UV
UV
visible
élément ment
responsable de
l’absorbance
absorbance
Chromophore de
SH=noyau
aromatique(±
aromatique(
substitué) substitu
Chaîne Cha ne aliphatique
conjuguée conjugu
UV-visible visible
index
ET/EBz ET/ Bz
e280 280
RF600 RF600
avantage
degré,nature degr ,nature substitution
(COOH,OH) et e280 280
augmente avec
l’aromaticit aromaticité et le PM des
SH aquatiques
DH des SH des sols

Fig1 et Fig2

Table 1

On retient:
Humification associer à l’augmentation augmentation de l’aromaticit l aromaticité et
d’un un haut degré degr de substitution aromatique en
groupement polaire (COOH,OH) en se basant sur les
valeurs des SH sélectionn s lectionnées es de e280 280 et ET/EBz ET/ EBz plus
grande que celles des matériaux mat riaux compostés compost s ou non et à
l’augmentation augmentation de e600 600 correspondant à la présence pr sence de
conjugaison
e280 280 et ET/EBz ET/ EBz discriminent vraiment bien le materiel non
humique,les composts et les matériels mat riels humiques

III.2 spectroscopie de fluorescence
AH ont une intensité intensit de fluorescence(IF) la plus grande
pour ? long ( groupement O déplace d place la fluorescence vers
les ? long (450 nm)
Électrons lectrons des groupements polaires(COOH,OH)
substituants les noyaux aromatiques
AF ont IF la plus grande dans ? court semble indiquer une
structure simple, avec moins de noyau aromatique

Fig3 et 4

Table 1

IV.Conclusion
Complémentarit
Compl mentarité des index UV-visible UV visible et fluorescence :
-ET/ ET/EBz EBz , e280, 280, Milori discriment les ? systèmes syst mes étudi tudiés. s.
- Zolnay et RF600 RF600
sont utiles quand les matériaux mat riaux organiques sont
définis.(ces finis.(ces index augmentent avec humification)
ET/EBz ET/ EBz , e280 280 indique que l’humification l humification semble associée associ e à
l’augmentation augmentation des noyaux aromatiques et du degré degr de substitution
aromatique(groupement polaire).
En relation avec Milori,spectre Milori,spectre
d’é d’émission
mission de fluorescence est du à la
polyaromaticité polyaromaticit et à la présence pr sence d’oxyg d oxygène ne
RF
600 indique la présence pr sence de conjugaison dans les chaînes cha nes
aliphatiques pendant l’humification.
l humification.
RF600
Des études tudes complémentaires compl mentaires sont nécessaires n cessaires pour élucider lucider
l’importance importance de la conjugaison dans les aromatiques et les chaînes cha nes
aliphatiques