Volume 20, Number 5, July-August 2000
Nature and functions of the organic matter in the environment
Page(s) 465 - 475
DOI: 10.1051/agro:2000142

Agronomie 20 (2000) 465-475

Structural characterization of humic substances from an acidic peat using thermochemolysis techniques

Cédric Guignard - Laurent Lemée - André Amblès

Laboratoire Synthèse et Réactivité des Substances Naturelles, UMR 6514 Faculté des Sciences, 40 av. du Recteur Pineau, 86022 Poitiers, France
(Received 30 September 1999; revised 21 March 2000; accepted 11 April 2000)


The general aim of the present work is a study of the insoluble organic matter (humic acids, humin) present in an acidic wetland, and more particularly lipidic parts involved in their chemical structure. Humic acids and humin from an acidic peat bog located at Brennilis (Sphagnum, pH 4.7) in Brittany (France) were characterised by spectroscopic properties (FT-IR and solid state 13C NMR) of their functional groups. Analytical and preparative thermochemolysis (pyrolysis using tetraalkylammonium hydroxide) were also used to investigate humic substances. This technique yielded various ranges of hydrocarbons, fatty acid methyl esters and $\alpha$,$\omega$-dicarboxylic acid methyl esters. In both cases, pyrolysates contained high amounts of polar macromolecular components and aromatic products, mainly derived from lignin moieties, as syringic and p-coumaric units. Our results indicate that structural similarities exist between humic acids and humin in the Brennilis sample, but important structural differences can be pointed out by thermochemolysis.

Keywords: peat / thermochemolysis / humin / humic acids


Étude structurale de substances humiques d'une tourbe acide par thermochimiolyse. L'objectif général de ce travail est l'étude des formes insolubles de matière organique (humine, acides humiques) présentes dans une tourbe acide, et plus particulièrement de leur composante lipidique. Les principaux groupes fonctionnels des acides humiques et de l'humine de la tourbe acide de Brennilis (Sphaignes, pH 4,7) en Bretagne (France) ont été caractérisés par spectroscopie (FT-IR et RMN 13C du solide). Plusieurs techniques de thermochimiolyse (pyrolyse en présence d'hydroxyde de tétraalkyl ammonium) analytique et préparative ont également été utilisées pour étudier les substances humiques. Ces techniques permettent d'isoler différentes séries d'hydrocarbures, d'esters méthyliques d'acides gras et d'esters $\alpha$, $\omega$-diméthyliques. Dans tous les cas, les pyrolysats contiennent une grande quantité de composés macro-moléculaires et de produits aromatiques dérivés principalement de motifs ligneux, tels que les acides syringique et p-coumarique. Nos résultats indiquent que des similitudes existent entre les acides humiques et l'humine de l'échantillon de Brennilis, mais que des différences structurales importantes apparaissent par thermochimiolyse.

Mots clé : tourbe / thermochimiolyse / humine / acides humiques

Communicated by Isabelle Lamy

Correspondence and reprints: André Amblès

Copyright INRA, EDP Sciences 2000