Determination of minimal duration necessary for the isolation of humic acid contained in composted pineapple leaves

Department of Land Management, Faculty of Agriculture, University Putra Malaysia, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

Corresponding author: osman60@hotmail.com

Abstract

Introduction. The isolation of humic acid (Ha) from decomposed organic substances such as compost is time-consuming, as it takes not less than 24 h. We investigated whether the isolation time of Ha produced from composted pineapple leaves could be reduced. Materials and methods. Ha from 10 g of pineapple compost was extracted with 100 mL of 0.10 M NaOH. Different extraction times [(4, 8, 12, 16, 20 and 24) h] were tested. At the end of each time, the samples were centrifuged. The dark-colored supernatant liquor containing Ha was decanted and filtered; the pH of the solution was adjusted to 1.0. After acidification, the fractionation times tested were (3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 and 24) h. At the end of each fractionation time, the supernatant liquor (fulvic acid) was siphoned off from the acidified extract. The remainder of the suspension was transferred to a polyethylene bottle. Ha was purified by suspending it in 50 mL distilled water, then centrifuged, and the supernatant was decanted. After repeating this procedure five times, the supernatant and the fulvic acid were analyzed for Ca, K, Mg, Mn, Na, Cu, Fe and Zn. The washed Ha was oven dried at 30 °C to a constant weight and the Ha samples were analyzed for ash and mineral matter. Results and discussion. The ash content was not more than 1%, the generally acceptable maximum value. The mineral contents decreased in Ha samples with washing. The yield of Ha significantly increased with increasing extraction time, except for the (20 and 24) h extraction times, which did not show statistically different Ha yield, meaning that the exchange sites of Ha of the pineapple compost might have been saturated with Na ions from 20 h. There was no significant difference among the fractionation times, indicating that Ha of the pineapple compost requires about 3 h to equilibrate or stand immediately after acidification for the H ions to replace the Na and the other cations. There was no significant interaction between the factors extraction and fractionation. Conclusion. The isolation of humic acids from composted pineapple leaves can be achieved with an extraction time of 20 h and a fractionation time of 3 h.

Résumé

Introduction. L’isolement de l’acide humique (Ah) dans des substances organiques décomposées tel que du compost prend du temps, car il nécessite au moins 24 h. Nous avons cherché si le temps nécessaire à l’isolement d’Ah produit à partir de feuilles d’ananas compostées pouvait être réduit. Matériel et méthodes. L’extraction d’Ah à partir du compost de feuilles d’ananas a été effectuée à partir de 10 g de compost dans 100 ML de NaOH 0,10 M. Différents temps d’extraction [(4, 8, 12, 16, 20, et 24) h] ont été testés. À la fin de chaque temps, les échantillons ont été centrifugés. Le liquide sombre surnageant contenant l’Ah a été décanté et filtrée ; le pH de la solution a été ajusté à 1. Après cette acidification, les temps de fractionnement testés ont été de (3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 et 24) h à température ambiante. À la fin de chaque temps de fractionnement, le liquide surnageant (acide fulvique) a été récupéré de l’extrait acidifié. Le reste de la suspension a été transféré en bouteilles de polyéthylène. L’Ah a été purifié en le reprenant dans 50 mL d’eau distillée, puis centrifugé ; le surnageant a été décanté. Après avoir répété cinq fois cette procédure, l’acide fulvique et le surnageant ont été analysés pour déterminer les teneurs en Ca, K, Mg, Mn, Na, Cu, Fe et Zn. L’Ah lavé a été séché au four à 30 °C à un poids constant et les échantillons ont été analysés pour évaluer leur teneur en cendres et en matière minérale. Résultats et discussion. La teneur en cendres n’a pas dépassé 1%, seuil généralement acceptable. Les teneurs minérales du surnageant ont diminué avec le lavage des échantillons. Le rendement en Ah a augmenté de manière significative avec le temps d’extraction, excepté pour les périodes de (20 et 24) h qui n’ont pas montré de différences significatives de rendement en Ah ; cela signifierait que les sites d’échange de l’Ah extrait du compost d’ananas pourraient avoir été saturés avec des ions de Na à partir d’un temps d’extraction de 20 h. Il n’y a eu aucune différence significative entre les temps de fractionnement testés ; cela indiquerait que, après acidification, l’Ah du compost d’ananas exigerait environ 3 h pour que les ions de H remplacent ceux de Na et des autres cations. Il n’y a eu aucune interaction significative entre les facteurs extraction et fractionnement. Conclusion. L’isolement d’acide humique à partir du compost de feuilles d’ananas peut être réalisé avec un temps d’extraction de 20 h et un temps de fractionnement de 3 h.