¿Qué diferencia a los ácidos húmicos y fúlvicos?

Por Richard Lamar, Doctor
Director de Investigación Húmica
Bio Huma Netics, Inc.

Durante siglos, se pensó que los ácidos húmicos (AH) estaban compuestos por moléculas mucho mayores que las de los ácidos fúlvicos (AF). Sin embargo, la aplicación de Resonancia de ciclotrón iónico por transformada de Fourier (FT-ICR MS), que separa las moléculas en función del peso molecular, demuestra que los pesos moleculares de las dos fracciones se sitúan en el intervalo 200-800 Daltons (Da), y la mayoría de las moléculas tienen pesos moleculares del orden de 200-400 Da (Figura 1). Para contextualizar, el carbono (C) pesa 12 Da, el oxígeno (O) pesa 16 Da y el hidrógeno (H) pesa 1 Da. Así, las moléculas de fenol (un compuesto orgánico aromático, también llamado ácido carbólico), que tienen 6 átomos de C, 1 de O y 11 de H, pesan 99 Da.

Lo que realmente separa el AH del AF es la menor cantidad de oxígeno presente en las moléculas de AH (por término medio, %–40% de oxígeno) en comparación con las moléculas de AF (por término medio, %–52% de oxígeno), dependiendo de la fuente. En las sustancias húmicas, el oxígeno está presente principalmente en forma de ácidos carboxílicos (es decir, COOH), fenoles (es decir, Ar-OH; «Ar» significa aromático), alcoholes y grupos carbonilo (es decir, C=O). Estos grupos funcionales que contienen oxígeno poseen dos funciones importantes que afectan en gran medida al comportamiento químico del HS. Estos son: (1) la capacidad de formar enlaces de hidrógeno (por ejemplo, con el _H2O), lo que aumenta su solubilidad, y (2) para el COOH y el Ar-OH la posesión de cargas negativas cuando el H+ se pierde de los grupos OH del COOH y el Ar-OH. Esta segunda función es la que hace que el HS sea ácido. Según su ubicación en una molécula, los grupos COOH pueden perder un ^H+ y el O del OH se carga negativamente al aumentar el pH de 1 a 4. Los grupos OH fenólicos pueden perder un ^H+ y el O se carga negativamente al aumentar el pH de 7-9.

Para repasar, las definiciones operativas de AH y AF son que los AF son solubles en agua en todas las condiciones de pH, mientras que los AH son solubles en agua sólo en condiciones alcalinas. Así, en un extracto fuertemente alcalino, como Huma ^Pro® 16 (con un pH de 11,0-12,0), tanto el AH como el AF son solubles, principalmente porque se convierten en sales (por ejemplo, sales de potasio), están totalmente cargados negativamente y las moléculas cargadas negativamente se separan y se repelen entre sí. Si se disminuye el pH a pH 1, por ejemplo con ácido clorhídrico concentrado (HCl), todos los grupos COOH y Ar-OH se vuelven a protonar (es decir, se añade un átomo de H al COO cargado negativamente^– y Ar-O^– grupos) y el AH precipita porque ya no hay cargas negativas que repelan a las moléculas de AH, y ya no es soluble en agua.

Las moléculas de AF, que poseen abundantes COOH y Ar-OH, así como otros grupos funcionales que contienen oxígeno, permanecen en solución porque la presencia de todos estos grupos hace posible el enlace H con el _H2O. Por el contrario, las moléculas de AH, que poseen un número limitado de grupos funcionales que contienen oxígeno y que no poseen suficiente fuerza mediante enlaces H en comparación con el tamaño de las moléculas para mantenerlas solubles, se vuelven más hidrófobas (es decir, repelen el _H2O). Como resultado, las moléculas de AH empiezan a formar agregados hidrófobos, lo que finalmente provoca su precipitación. Así, cuando se añade Huma ^Pro® 16 a un fertilizante muy ácido (por ejemplo, Super ^Phos®), el AH precipita y es probable que obstruya las boquillas de pulverización. [Consulta nuestro vídeo sobre la Mezcla de Ácidos Húmicos Líquidos con Agroquímicos].

La conclusión es que los AH se diferencian de los AF, pero no por su tamaño molecular relativo. Se diferencian principalmente porque las moléculas de AF contienen un mayor número de grupos funcionales que contienen oxígeno, lo que les permite, mediante enlaces de hidrógeno, seguir siendo solubles en agua incluso en valores de pH muy ácidos.