Humic substances were isolated from different origin peats of the Tula region: reed fen peat (RFP), sphagnum high-moor peat (SHP), black alder fen peat (BFP), sphagnum transition peat (STP) by water-alkaline extraction. The yield of humic substances from reed fen peat is maximal and comes in at 11,1±0,2%; The minimum yield is from sphagnum transition peat 7,4±0,2%, which is explained by the degree of transformation of the initial biomaterial and the conditions of occurrence of peats. Analyzed peats are in a row according to the content of humic substances: RFP>SHP>BFP>STP. The yields of hymatomelanic acids come in at 23,3–25,3%. Polydispersity of humic substances and monodispersity of hymatomelanic acids have been proved by gel-penetrating chromatography. Four fractions differing in their molecular masses and relative content were obtained from humic substances of peats regardless of their origin. Values of the molecular masses of the fractions of HS of BFP are dominant and 25% higher than of the fractions of HS of RFP. Sphagnum peats have a similar qualitative composition and, as a consequence, have similar molecular masses of isolated humic substances correlating with the degree of peat decomposition and with the yields of humic substances. Hymatomelanic acids are one fraction: the molecular weight of GMAs of BFP is 42 kDa, which is 44% higher than of GMAs STP. The correlation between the degree of humification and peat's genesis was revealed. It was shown that the amount of hymatomelanic acids in humic substances of peats can be marker of phases of humification of peats.
Biofilms based on bacteria Pseudomonas veronii (Ps. veronii) and Escherichia coli (E. coli) and yeast Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) were used for novel biosensor creation for rapid biochemical oxygen demand (BOD) monitoring. Based on the electrochemical measurement results, it was shown that the endogenous mediator in the matrix of E. coli and Ps. veronii biofilms and ferrocene form a two-mediator system that improves electron transport in the system. Biofilms based on Ps. veronii and E. coli had a high biotechnological potential for BOD assessment; bioreceptors based on such biofilms had high sensitivity (the lower limits of detectable BOD5 concentrations were 0.61 (Ps. veronii) and 0.87 (E. coli) mg/dm3) and high efficiency of analysis (a measurement time 5–10 min). The maximum biosensor response based on bacterial biofilms has been observed in the pH range of 6.6–7.2. The greatest protective effect was found for biofilms based on E. coli, which has high long-term stability (151 days for Ps. veronii and 163 days for E. coli). The results of the BOD5 analysis of water samples obtained using the developed biosensors had a high correlation with the results of the standard 5-day method (R2 = 0.9820, number of tested samples is 10 for Ps. veronii, and R2 = 0.9862, number of tested samples is 10 for E. coli). Thus, biosensors based on Ps. veronii biofilms and E. coli biofilms could be a novel analytical system to give early warnings of pollution.
27 October 2016 in Chemistry of plant raw material
Исследование реакций с участием анион-радикалов серы в органическом синтезе стало областью активных исследований в последние несколько лет. Особый интерес вызывает роль полисульфидных радикалов в электрохимических процессах литий–серных (Li-S) аккумуляторов. Исследование механизмов этих реакций имеет решающее значение для повышения производительности Li-S аккумуляторов. С целью обобщения и анализа наиболее актуальных литературных данных в обзоре представлены сведения по вопросам применения и изучения анион-радикалов серы в органическом синтезе и методах определения форм серы. Мы классифицировали и подробно обсудили спектры различных форм серы в ультрафиолетовом и видимом диапазонах. В статье описаны выбор растворителя, корреляция между свойствами растворителей, влияние природы растворителя на сдвиг полос поглощения частиц серы и на устойчивость анион-радикала, идентификация форм серы в ультрафиолетовой и видимой области спектра и возможность стабилизации анион-радикалов за счет комплексообразования с краун-эфирами. Полосы поглощения для S22-, S32-, S52-, S72- сильно перекрываются с полосами поглощения других частиц, и имеют при этом более низкую интенсивность, что приводит к разным выводам относительно распределения полисульфидов и разных форм серы в водной среде. Представленные в обзоре данные имеют прикладное значение, вносят вклад в понимание применения анион-радикалов серы в органическом синтезе и могут быть использованы для выбора метода определения форм серы и растворителя. Данная обзорная статья может быть интересной специалистам, занимающимся в данной области, и поможет спланировать исследования по изучению форм серы и интерпретации спектров различных форм серы. Для цитирования: Дмитриева Е.Д., Оськин П.В., Ковалева А.А., Осина К.В. Применение анион-радикалов серы в органическом синтезе. Определение форм серы спектральными методами. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 3. С. 6-18. DOI: 10.6060/ivkkt.20246703.6875.