O que diferencia os ácidos húmicos e fúlvicos?

Por Richard Lamar, PhD
Diretor de Pesquisas Húmicas
Bio Huma Netics, Inc.

Durante séculos, acreditou-se que os ácidos húmicos (HA) eram compostos de moléculas muito maiores do que as encontradas nos ácidos fúlvicos (FA).
No entanto, a aplicação da espectrometria de massa de ressonância cíclotrônica de íons por transformada de Fourier (FT-ICR MS), que separa as moléculas com base no peso molecular, demonstra que os pesos moleculares das duas frações estão na faixa de 200 a 800 Daltons (Da), sendo que a maioria das moléculas tem pesos moleculares na faixa de 200 a 400 Da (Figura 1).
Para contextualizar, o carbono (C) pesa 12 Da, o oxigênio (O) pesa 16 Da e o hidrogênio (H) pesa 1 Da.
Assim, as moléculas de fenol (um composto orgânico aromático, também chamado de ácido carbólico), que têm 6 átomos de C, 1 de O e 11 de H, pesam 99 Da.

O que realmente separa o HA do FA é a menor quantidade de oxigênio presente nas moléculas de HA (em média, %–40% oxigênio) em comparação com as moléculas de FA (em média, %–52% oxigênio), dependendo da fonte.
Nas substâncias húmicas, o oxigênio está presente principalmente na forma de ácidos carboxílicos (ou seja, COOH), fenóis (ou seja, Ar-OH; “Ar” significa aromático), álcoois e grupos carbonílicos (ou seja, C=O).
Esses grupos funcionais que contêm oxigênio possuem duas funções importantes que afetam muito o comportamento químico do HS.
São elas: (1) a capacidade de formar ligações de hidrogênio (por exemplo, com _H2O), o que aumenta sua solubilidade, e (2) para COOH e Ar-OH, a posse de cargas negativas quando o H+ é perdido dos grupos OH de COOH e Ar-OH.
Essa segunda função é o que torna os HS ácidos.
Dependendo de sua localização em uma molécula, os grupos COOH podem perder um ^H+ e o O do OH se torna carregado negativamente à medida que o pH aumenta de 1 a 4.
Os grupos OH fenólicos podem perder um ^H+ e o O se torna negativamente carregado à medida que o pH aumenta de 7 a 9.

Para revisar, as definições operacionais de HA e FA são que os FA são solúveis em água em todas as condições de pH, enquanto os HA são solúveis em água somente em condições alcalinas.
Assim, em um extrato fortemente alcalino, como o Huma ^Pro® 16 (com pH de 11,0 a 12,0), tanto o HA quanto o FA são solúveis, principalmente porque se tornam sais (por exemplo, sais de potássio), são totalmente carregados negativamente, e as moléculas carregadas negativamente se separam e se repelem.
Se o pH for reduzido para pH 1, por exemplo, com ácido clorídrico (HCl) concentrado, todos os grupos COOH e Ar-OH se tornam protonados novamente (ou seja, um átomo de H é adicionado aos grupos COO- ^{e Ar-O-} carregados negativamente) e o HA precipita porque não há mais cargas negativas para repelir as moléculas de HA, e ele não é mais solúvel em água.

As moléculas de FA, que possuem COOH e Ar-OH em abundância, bem como outros grupos funcionais contendo oxigênio, permanecem em solução porque a presença de todos esses grupos possibilita a ligação H com _H2O.
Por outro lado, as moléculas de HA, que possuem um número limitado de grupos funcionais contendo oxigênio que não possuem força suficiente por meio de ligação H em comparação com o tamanho das moléculas para mantê-las solúveis, tornam-se mais hidrofóbicas (ou seja, repelem _H2O).
Como resultado, as moléculas de HA começam a formar agregados hidrofóbicos, o que acaba resultando em sua precipitação.
Portanto, quando o Huma ^Pro® 16 é adicionado a um fertilizante altamente ácido (por exemplo, Super ^Phos®), o HA precipita e pode entupir os bicos de pulverização.[Veja nosso vídeo sobre a mistura de ácidos húmicos líquidos com agroquímicos].

A mensagem a ser levada para casa é que o AH é diferente do AF, mas não por causa do tamanho molecular relativo.
Eles diferem principalmente porque as moléculas de FA contêm um número maior de grupos funcionais contendo oxigênio, o que permite que, por meio da ligação de hidrogênio, permaneçam solúveis em água, mesmo em valores de pH fortemente ácidos.