background image

Chemia i geochemia organiczna
Fredrich Woehler (Wöhler), ur. 1828, syntezowal cjanek amonu (NH

4

CNO)

a uzyskał mocznik (NH

2

CONH

2

)

Woda deszczowa 1 µg/l DOC,  
Woda oceaniczna zwiera 0.5 mg/l DOC, 
Woda w glebach zawiera do  250 mg/l DOC.

Gł. struktura – mniej skład chemiczny 

background image

Białka i substancje białkopodobne
Często 50% suchej masy materii organicznej - hydrolizują na 22

aminokwasy

Wrażliwe na czynniki fiz-chem. - denaturacja. 
b. proste - proteiny - wśród protein są skleroproteiny - nierozp. białka 
szkieletowe - (np. fibroina - w jedwabiu, kolagen - w tkance łącznej i 
ś

cięgnach, keratyna - w piórach, włosach, kopytach, rogach

b. złożone - proteidy - są bardziej rozpowszechnione od białek 
prostych - składają się z części białkowej i niebiałkowej - wśród białek 
złożonych: fosfoproteidy - zawierają kwas fosforowy - np. kazeina, 
glikoproteidy - zawierają cukry np. białko jaj, 
chromoproteidy np. hemoglobina, chlorofil.

background image

Sacharydy (cukrowce)
Węglowodany - nazwa historyczna
-monosacharydy (cukry proste)
-dwucukrwce i kilkucukrowce (oligosacharydy) 
-wielocukrowce (polisacharydy)
skrobia - w roślinach - rozpuszczalny w wodzie wielocukier -
szybko rozkładalny podczas wczesnej diagenezy glikogen
celuloza - lądowa materia roślinna 
alginiany - rośliny morskie
chityna - tkanki szkieletowe zwierząt i grzybów, także 
graptolitów
pektyny - w roślinach - pęcznieją w obecności wody –
własności hydrofilne

-woda oceaniczna zawiera przeciętnie 0.01 mg/l 
rozpuszczonych cukrowców- głównie glukoza, galaktoza, 
mannoza
w grzybach chityna i celuloza zwykle się wykluczają.
-w glebach około 1 % substancji organicznej

background image

Lignia
Polimer, budowa nieregularn,  obecność struktur aromatycznych.
Wiele różnych odmian.
Pojawiła się w dewonie - wyjście roślin na ląd.
Wraz z celulozą stanowi 70% drewna, 
50% torfowców np. Sphagnum
Brak jest ligniny organizmach zwierzęcych i planktonie. 
Łatwo ulega utlenianiu - jest 2krotnie silniejszym reduktorem niz
celuloza
Demetoksylacja - główny proces w rozkładzie ligniny. 
Lignina jest najłatwiej i głównie rozkładana przez grzyby - utleniajace 
enzymy.
W osadach ilastych może stanowić do 60% substancji organicznch.

Lipoidyny
trudno rozpuszczalne lub nierozpuszczalne w wodzie

background image

Związki humusowe - kwasy humusowe i humny

Kwasy  humusowe - powstają w  warunkach  naturalnych  nowe  związki 
organiczne  nie  wystepujące w  organizmach  żywych  - posiadają grupę
karboksylową. 
humny - pozostałe elementy substancji humusowej

kwasy  huminowe  - nierozpuszczalne  w  wodzie  roztworach  alkaliów  i 
innych  rozpuszczalnikach  - tworzą sole  z  jonami  jednowartościowymi 
(Na

+

, K

+

, NH

4

+

) rozpuszczalne w wodzie,

kwasy  fulwinowe - rozpuszczalne  w  wodzie,  łatwo  migrują,  tworzą
związki  kompleksowe  z  jonami  glinu  i  żelaza  zwiększając  mobilnośc
tych  pierwiastków,  mniejsza  odporność mikrobiologiczna  niż kwasów 
huminowych

background image

Torfy

Rozkład  ligniny  i  celulozy.  Wzbogacenie  w  lipidy  (żywice,  woski)  i 
składniki mineralne. Celuloza - rozkład w sterfie aeracji, grzyby, bakterie 
metanowe - pozostaje 
torfowiska niskie - 9% celulozy
torfowiska wysokie - do 21 % celulozy
Zachowaniu struktur roślinnych sprzyja obecność garbinków (taniny) 
zawartych w korze drzew - stąd duża trwałość "czarnych dębów". 
Garbniki mają własności antyseptyczne i antyutleniające stąd może 
zachować się lignina. Suszenie torfu (30 do 40% wilgotn.) - utlenianie 
połączeń ligninopochodnych - powoduje podgrzewanie do 70ºC lub 
nawet samozapłon w okresach suszy (podobnie może nastąpić
samozapłon ksylitów - kopalnych pni drzew). 

background image

Sapropele
Osady  bogate  w  substancję organiczną powstałą z  resztek  organizmów 
wodnych  (gł.  fitoplanktonu)  i  autochtonicznch fragmentów  roślinnych 
oraz  substancji  mineralnych.  Tworzą sie  przy  braku  tlenu.  Struktura 
koloidalna - silne zdolności sorbcyjne - koncentracja U, Mo, Cu, Ni, Co, 
Pb, Zn, V, Ag, etc. Składniki organiczne - głównie białka, mało celulozy, 
brak  ligniny  - powstają kwasy  humusowe  i  inne  związki  zwykle  silnie 
uwodorowione. 

background image

H/C and O/C ratios of the  three

types of  Kerogen.   Open triangles:  Type I,

closed red  circles:  Type II,  crosses:  Type III.

Arrows show the  direction of  compositional

evolution during diagenesis  and  subsequent

thermal  maturation (catagenesis and

metagenesis).    Dashed lines  show boundaries

between regions of diagenesis, catagenesis, and

metagenesis.  After Tissot and Welte (1984)

Geochemiczna klasyfikacja kerogenu

background image

Isotopic  composition of  
methane from various
sources.   Biogenic
methane is methane  
produced by 
methanogens

during diagenesis,  Oil  
Associated 
is methane  
associated  with oil,  C
indicates typical
composition of  methane  
in gas  condensates,  
Metagenic is methane  
produced during
metagenesis,  is the  
composition of abiogenic
methane  from mid-
ocean ridge
hydrothermal systems.  
Modified from

Schoell (1984).

background image

Skład izotopowy weglowodorów (ropa) z basenu Neuquen:
Weglowod. nasycone względem węglowod. aromatycznych.