Modificaciones electroquímicas y estructurales de los ácidos húmicos en turba incubada aerobicamente y anaerobicamente
Autores: Bravo, Carlo; Toniolo, Rosanna; Contin, Marco; Nobili, Maria De
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modificaciones electroquímicas y estructurales de los ácidos húmicos en turba incubada aerobicamente y anaerobicamente
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Exposición
Oxígeno
Actividad biológica
ácidos húmicos
Propiedades redox
Gases de efecto invernadero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La exposición al oxígeno y la actividad biológica aeróbica durante los períodos de sequía altera la disponibilidad de aceptores de electrones terminales (TEA) en la capa catotelm de turba. Investigamos los cambios en las características electroquímicas y químicas de los ácidos húmicos (HA) inducidos al someter turba de sphagnum deshidratada al aire a oxidación o reducción biológica durante un experimento de incubación de 90 días. Se investigaron las modificaciones estructurales de los HA de turba incubada anaeróbicamente (HAred) y aeróbicamente (HAox) mediante espectroscopía ATR-FTIR, UV-vis y EEM. El número y la fuerza de los grupos ácidos se caracterizaron mediante titulación, mientras que los cambios en las propiedades redox se caracterizaron mediante voltametría cíclica y se cuantificaron mediante coulometría con oxidación electroquímica mediada (MEO). La exposición al oxígeno tuvo efectos pequeños, pero en comparación con la incubación anaeróbica, disminuyó en un 20% la capacidad de los HA para reducir el ion radical de 2,2-Azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS-), pasando de 2.77 +/- 0.13 mmole- gHA-1 en HAred a 2.21 +/- 0.10 mmole- gHA-1 en HAox. Las constantes cinéticas de transferencia de electrones de pseudo-primer orden fueron 13.3 +/- 1.2 s-1 para HAox y 16.7 +/- 1.4 s-1 para HAred. Las alteraciones en el estado hidrológico del catotelm tienen efectos menores sobre la disponibilidad real in situ de TEA orgánicos, pero si se acoplan a una actividad biológica intensificada, pueden resultar en variaciones significativas en las emisiones de gases de efecto invernadero.
Descripción
La exposición al oxígeno y la actividad biológica aeróbica durante los períodos de sequía altera la disponibilidad de aceptores de electrones terminales (TEA) en la capa catotelm de turba. Investigamos los cambios en las características electroquímicas y químicas de los ácidos húmicos (HA) inducidos al someter turba de sphagnum deshidratada al aire a oxidación o reducción biológica durante un experimento de incubación de 90 días. Se investigaron las modificaciones estructurales de los HA de turba incubada anaeróbicamente (HAred) y aeróbicamente (HAox) mediante espectroscopía ATR-FTIR, UV-vis y EEM. El número y la fuerza de los grupos ácidos se caracterizaron mediante titulación, mientras que los cambios en las propiedades redox se caracterizaron mediante voltametría cíclica y se cuantificaron mediante coulometría con oxidación electroquímica mediada (MEO). La exposición al oxígeno tuvo efectos pequeños, pero en comparación con la incubación anaeróbica, disminuyó en un 20% la capacidad de los HA para reducir el ion radical de 2,2-Azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS-), pasando de 2.77 +/- 0.13 mmole- gHA-1 en HAred a 2.21 +/- 0.10 mmole- gHA-1 en HAox. Las constantes cinéticas de transferencia de electrones de pseudo-primer orden fueron 13.3 +/- 1.2 s-1 para HAox y 16.7 +/- 1.4 s-1 para HAred. Las alteraciones en el estado hidrológico del catotelm tienen efectos menores sobre la disponibilidad real in situ de TEA orgánicos, pero si se acoplan a una actividad biológica intensificada, pueden resultar en variaciones significativas en las emisiones de gases de efecto invernadero.